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642 2018 年 9 月

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1.0
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图 5 91 对接收器的互相关结果
Fig. 5 The cross correlation results of 91 receiver pairs

接收器与第1号至第11号接收器之间的 11对(直达
距离1.9∼2.6 m)。图4展示了利用M和T中22个互
相关对提取的虚假峰出现时刻和散射波到达时刻
的定位结果 (假设空气中声速为 340 m/s)。散射体
边缘周围的每一个加号来自每一个互相关对给出
的定位结果，因为不同麦克风对相对散射体的散射
角度不同，所以每一对的定位结果也不尽相同。
利用 2015 年的海浪噪声实验数据，Li 等 [22] 讨
论了利用环境噪声自相关探测安静目标的可能性。
在进行噪声自相关处理时选用 500 Hz∼2000 Hz 频
带内的噪声信号累积 1 min。图 6(a) 给出了第 7 号 图 6 减背景自相关方法的实验结果
接收器记录到的海浪噪声的自相关结果，由于自 Fig. 6 Experimental results of BSA
相关结果关于零时刻对称，因此这里只显示正时
通过第2 节的理论描述和本节的实验结果可以
刻的结果。在图 6(a) 中，散射波淹没在峰值出现在
看出，在自由空间可以利用环境噪声互相关或者
零时刻的背景自相关的旁瓣中，因此海浪噪声自
自相关的方法实现安静目标探测。在实验中最多
相关的结果不能直接用于安静目标探测。根据公
只用了 10 个接收器便实现了目标探测，而在 Buck-
式 (13) 及其相关讨论知，可用不同接收器的自相
ingham 等所设计的成像系统中用如此少数目的水
关结果的平均值近似背景自相关，然后从各个接
听器是很难实现目标探测的。然而利用环境噪声
收器的自相关结果中减去背景自相关便可以提取
互相关或者自相关的方法进行目标探测需要一定
到目标的散射波，图 6(b) 给出了选用 1∼10 号接收
的累积时间，在上述实验中最短的累积时间也需要
器进行减背景自相关操作的结果，图中红色的圆
1 min，因此该方法更适合用于探测静止目标。
圈表示实际的散射信号到达时刻，可以看到提取
到的散射波出现的时刻与实际的散射信号到达时 4 讨论
刻相吻合。利用海浪噪声自相关提取到的散射波
可以进行安静目标探测，图6(c) 给出了安静目标探 本节将针对利用环境噪声互相关进行安静目
测的结果，可以看到探测结果与实际目标位置相 标探测所需要的累积时间进行简单的讨论。假设
吻合。 噪声源的功率谱为 ε(r)p(ω)，频带宽度为 B，其中，