Page 21 - 应用声学2019年第4期

第 38 卷 第 4 期 王宏磊等： 一种检测低信噪比下未知波形时变相干信号的方法 481

5
ࣨϙ/V 0
3 仿真和海上实验结果
-5
3.1 仿真实验 0 1 2 3 4 5 6 7
௑ᫎ/s
为了对理论分析进行验证，本节对 ACI 的检测
(a) CWᑢф˙ηՂ
效果和性能进行了计算机仿真实验。以下展示的实
20
例中，整个过程都不需要利用任何信号波形或时变 0
规律的先验信息。 ࣨϙ/V
-20
(1) 宽带高斯噪声中单频矩形脉冲信号 (CW) 0 1 2 3 4 5 6 7
௑ᫎ/s
的ACI检测
(b) ࠕࣜᰴள٪ܦ˗ᄊCWᑢф˙ηՂ
图4 中 CW脉冲信号频率2 kHz，脉冲宽度 1 s，
图 6 宽带高斯噪声中 CW 脉冲串信号
采样频率10 kHz，信噪比−20 dB。图5中ACI自适
Fig. 6 CW pulse train signal in wide-band Gaus-
应步长 µ = 0.000113，相干累积因数 δ = 0.92，滤波
sian noise
器阶数M = 64。
3
5
ࣨϙ/V 0 2
-5 1
0 1 2 3 4 5
௑ᫎ/s
(a) CWᑢфηՂ ࣨϙ/T10 4 V 0
20 -1
ࣨϙ/V 0 -2

-20 -3
0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8
௑ᫎ/s
௑ᫎ/s
(b) ࠕࣜᰴள٪ܦ˗ᄊCWᑢфηՂ
图 7 宽带高斯噪声中 CW 脉冲串信号的 ACI 检测
图 4 宽带高斯噪声中 CW 脉冲信号 效果
Fig. 4 CW pulse signal in wide-band Gaussian noise Fig. 7 Detection performance of ACI to CW pulse
train signal
8
(3) 宽带高斯噪声中线性调频脉冲信号 (LFM)
6
4 的ACI检测 2
ࣨϙ/T10 7 V 2 0 信号初始频率 f 0 = 1 kHz，调频斜率 k = 3906.25，
图 8 中 LFM 脉冲信号 s = sin(2πf 0 t + πkt )，

-2
5
ࣨϙ/V 0
-4
-6 -5
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6
௑ᫎ/s
௑ᫎ/s
(a) LFMηՂ
图 5 宽带高斯噪声中 CW 脉冲信号的 ACI 检测效果 20
ࣨϙ/V 0
Fig. 5 Detection performance of ACI to CW pulse signal
(2)宽带高斯噪声中CW脉冲串信号的ACI检测 -20
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
图6中信号频率2 kHz，脉冲宽度1 s，脉冲间隔 ௑ᫎ/s
(b) ࠕࣜᰴள٪ܦ˗ᄊLFMηՂ
1 s，采样频率 10 kHz，信噪比 −20 dB。图 7 中 ACI
自适应步长 µ = 0.0001，相干累积因数 δ = 0.855， 图 8 宽带高斯噪声中 LFM 脉冲信号
滤波器阶数M = 64。 Fig. 8 LFM signal in wide-band Gaussian noise