Page 33 - 《应用声学》2020年第5期

第 39 卷 第 5 期 张雪冬等： 斜坡海底波导中随机声源的信道盲解卷积 675

对 比 海 底 坡 度 ϕ 分 别 为 −2 、 1 和 5 时 的 并利用 Bellhop 计算直达波到达角 θ 1 和海底反射波
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CIR(图 5 第 一 列) 与 RBD-CIR(图 5 第 二 列) 在 声 到达角 θ 2 ，用 + 表示 (见图 6)。利用不同声源 -接收
源 -接收间距 r 为 2.5 km 处的结果可以看出，当 距离 r 上的直达波到达角 θ 1 的波束形成结果估计
海底坡度不同时，RBD均可以对CIR的幅度和相位 其对应的RBD-CIR。当SNR和海底坡度ϕ 不同时，
进行较为准确的估计。在这里，与水平面海底的情 其RBD-CIR 与CIR理论值的平均互相关系数 C 随
况类似，也将 RBD-CIR 的直达波在第一个 VLA 阵 距离的变化关系如图7所示。可以看出，对于所有的
元上的到达时间人工平移到1 s处。由于RBD 方法 海底坡度情况，C 均随着声源 -接收距离 r 的增加而
无法估计出声源与接收阵之间的绝对到达时间，所 增加，并随着 SNR的减小而减小。当SNR < 10 dB
以图 5的第一列与第二列的时间轴是不同的。 时，平均互相关系数 C < 0.7，表明 RBD-CIR 与
当海底坡度 ϕ 分别为 −2 、1 和 5 时，对所有 CIR的相关性非常小或不相关，RBD对CIR的估计
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不同声源 -接收距离 r 的信号做波束形成 (见图 6)， 无效。
ᑟ᧚/dB ᑟ᧚/dB
510 -10 510 -10

-20 -20
520 520
ງए/m ງए/m
530 -30 530 -30

-40 -40
540 540
1.70 1.75 1.80 1.00 1.02 1.04 1.06 1.08
௑ᫎ/s ௑ᫎ/s
(a) φ=-2° CIR (b) φ=-2° RBD-CIR

ᑟ᧚/dB ᑟ᧚/dB
510 -10 510 -10

-20 -20
520 520
ງए/m ງए/m
530 -30 530 -30

-40 -40
540 540
1.70 1.75 1.80 1.00 1.02 1.04 1.06 1.08
௑ᫎ/s ௑ᫎ/s
(c) φ=1° CIR (d) φ=1° RBD-CIR
ᑟ᧚/dB ᑟ᧚/dB
510 -10 510 -10

-20 -20
520 520
ງए/m ງए/m
530 -30 530 -30

-40 -40
540 540
1.70 1.75 1.80 1.85 1.00 1.05 1.11 1.15
௑ᫎ/s ௑ᫎ/s
(e) φ=5° CIR (f) φ=5° RBD-CIR

图 5 当 r = 2.5 km 时，CIR 理论值及其对应的 RBD-CIR 在不同海底坡度 ϕ 下的结果
Fig. 5 The CIRs and their corresponding RBD-CIRs for different slope angle ϕ at the source-receiver
distance r of 2.5 km