Page 278 - 应用声学2019年第4期
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检测线谱的处理增益与输入信噪比无关，本文方法
150 వவข
ࠫሦᄱТ 既能在较低信噪比条件下进行线谱检测，又能在较
ܫေܙᄞ/dB 100 高信噪比条件下有更好的检测性能。同时，改进方
ᒭᄱТ
法的检测性能也有所提升。
50 另一方面，本文提出的改进方法亦有应用限制。
要实现线谱检测目的，输入信号的信噪比存在理论
最小值，如图3 所示，当输入信噪比低于−70 dB时，
0
0 20 40 60
᫂/s 处理增益为0。此外，在理论推导过程中为简化计算
进行了近似替代，因此改进方法的处理增益计算结
图 4 不同方法处理增益随数据时长的变化
果为近似值而非准确值。
Fig. 4 The processing gain’s evolution with the
length of data
3 仿真计算
由图 3 ∼ 4 可以看出，本文提出的改进方法处
理增益与输入信噪比及信号时长有关。适当增加取 目标舰船辐射噪声以式 (1) 形式简化表示。其
样信号的时长可增大处理增益，进而提高线谱检测 中，高斯噪声 n(t) 均值为 0，方差为 1。取 N = 3，
的性能。传统的相关方法进行线谱检测处理增益可 f 1 = 50 Hz，f 2 = 100 Hz，f 3 = 150 Hz，φ n 取随机
√ [3]
表示为 G T = 2TW ，可见相比于传统相关方法 相位，同时通过改变A n 值调节信噪比。
1.0 1.0
0.8 0.8
ॆʷӑࣨए 0.6 ॆʷӑࣨए 0.6
0.4
0.4
0.2 0.2
0 0
0 100 200 300 0 100 200 300
ᮠဋ/Hz ᮠဋ/Hz
(a) ܫေҒ SNR=0 dB (b) ܫေҒ SNR=-20 dB
1.0 1.0
0.8 0.8
ॆʷӑࣨए 0.6 ॆʷӑࣨए 0.6
0.4
0.4
0.2 0.2
0 0
0 100 200 300 0 100 200 300
ᮠဋ/Hz ᮠဋ/Hz
(c) ᒭᄱТܫေՑ SNR=0 dB (d) ᒭᄱТܫေՑ SNR=-20 dB
1.0 1.0
0.8 0.8
ॆʷӑࣨए 0.6 ॆʷӑࣨए 0.6
0.4
0.4
0.2 0.2
0 0
0 100 200 300 0 100 200 300
ᮠဋ/Hz ᮠဋ/Hz
(e) వவขܫေՑ SNR=0 dB (f) వவขܫေՑ SNR=-20 dB
图 5 仿真信号 DEMON 谱
Fig. 5 DEMON spectrum of simulated signal
