Page 101 - 《应用声学》2021年第3期

第 40 卷 第 3 期 吕玉娇等： 基于改进变分模态分解的北极海域声速剖面分类 419

150
40
100
᣸ᬅ៨ 20
50
0
0.01 0.02 0.03
0
0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
ᅯ௑ᮠဋ/Hz
(a) ፃЧVMD
300
80
200 60
᣸ᬅ៨ 40
100 20
0
0.01 0.02 0.03
0
0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
ᅯ௑ᮠဋ/Hz
(b) ஈᤉVMD

图 5 r = 0.9993 情况下的边际谱对比
Fig. 5 Comparison of marginal spectras in the case of r = 0.9993

200

150
40
᣸ᬅ៨ 100 20

50
0
0.01 0.02 0.03
0
0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
ᅯ௑ᮠဋ/Hz
(a) ፃЧVMD
200
150
40
᣸ᬅ៨ 100 20

50 0
0.01 0.02 0.03
0
0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
ᅯ௑ᮠဋ/Hz
(b) ஈᤉVMD

图 6 r = 0.8734 情况下的边际谱对比
Fig. 6 Comparison of marginal spectras in the case of r = 0.8734

随机提取 20 条声速剖面，应用改进 VMD 与经 避免层数太大而浪费计算时间、太小导致剖面不完
典VMD方法对声速剖面进行分解，改进VMD分解 全分解的问题；经典 VMD 为保证剖面均完全分解，
层数如图 7 所示。将最大值 7 作为经典 VMD 方法 须将层数取成较大值，因此计算时间相对较长。算
的预设层数，二者运算时间对比如图 8 所示，90% 法在 64 位操作系统电脑上运行，处理器为 Intel(R)
的声速剖面应用改进 VMD 方法比固定层数方法耗 Core(TM) i5-8265U版本。
时小。改进 VMD 基于剖面结构特点获得优化层数，