Page 78 - 《应用声学》2022年第1期

74 2022 年 1 月

30
ߕࣜ̄ϙҫిግሥ
25

௑۫̄ϙҫిግሥ 20
SNR/dB

Ԕݽግሥ 15
Ԕݽግሥ
10 ௑۫̄ϙግሥ
ߕࣜ̄ϙግሥ
5
2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 0 40 80 120
௑ᫎ/s ግሥ௑ᫎ/min
(a) ଢԩᄊEGF (b) ˁڏ3(a)ࠫऄᄊEGFη٪උజጳ
35
ߕࣜ̄ϙҫిግሥ Ԕݽግሥ
௑۫̄ϙግሥ
ߕࣜ̄ϙግሥ
௑۫̄ϙҫిግሥ 30
SNR/dB

Ԕݽግሥ
25

20
2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 0 40 80 120
௑ᫎ/s ግሥ௑ᫎ/min
(c) ଢԩᄊEGF (d) ˁڏ3(c)ࠫऄᄊEGFη٪උజጳ
图 4 两种典型情况下提取的 EGF 及其信噪比变化曲线
Fig. 4 The EGF and its signal-to-noise ratio curve of two typical cases

20 高，如120 min 时EGF信噪比分别提高了 1.5 dB 与
2.8 dB。海试实验数据验证了SBWS算法相比于原
15
始累积法与 TWBS 算法，能够有效提高 EGF 的信
SNR/dB 10 噪比。
本小节继续讨论 SBWS 算法能够提升 EGF 信
Ԕݽግሥ 噪比的原因。图 6 为 72 h 平均后从 2 h 噪声中提取
5
௑۫̄ϙҫిግሥ
ߕࣜ̄ϙҫిግሥ 的各子带 EGF 信噪比以及对应的子带信噪比累积
20lg T
0 曲线。从图 6(a) 可知，较高频率 (> 172 Hz) 的子带
0 20 40 60 80 100 120
ግሥ௑ᫎ/min EGF 信噪比较低，并且从图 6(b) 中各子带信噪比
累积曲线可知，在同一累积时间下，子带频率越高，
图 5 三种方法提取的 EGF 信噪比曲线
则提取的 EGF 信噪比越低。图 6 说明了影响 EGF
Fig. 5 The signal-to-noise ratio curve of EGF ex-
tracted by three methods 提取速度的主要干扰来自于较高频率的噪声成分。
将 3 种方法的提取结果经过 72 h 平均后，得到 图 7 为各子带中被滤除的快拍数占快拍总数的比
相对 EGF 信噪比曲线 (初始值均置零) 如图 5 所示。 例。由图 7 可知，各子带中均滤除了 50% 左右的快
√
可以看到3 种方法的信噪比变化趋势符合20 lg T， 拍并且不同子带的滤除率不同，说明有利于 EGF
其中 T 为累积时间，这与 NCF 提取 EGF 的理论 提取的最佳频段是随时间变化的。SBWS算法通过
相符 [12] 。并且相比于原始累积方法，TBWS 与 对各子带 NCF 进行选择，实现了在累积之前对每
SBWS 算法提取的 EGF 信噪比均有一定程度的提 一快拍 NCF 中的干扰频率 (主要存在较高频段) 自