Page 86 - 《应用声学》2022年第5期

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依次延时 (M − 1)T c 、(M − 2)T c 、· · · 、0，在 t M 时 刻出现第 i 个峰值。单个匹配滤波器的目标出现间
刻出现第二个峰值。同理，依次对 M 个输出按照公 隔为 T，经过非相干积累后，目标出现的间隔为 T c ，
式 (11) 所示，进行循环延时累加，将会在 t M−1+i 时 目标信息更新速率提高M 倍。

x ֒↼t↽
z ֒ ↼t↽
x ֒↼t↽ ॰ဗ z ֒ ↼t↽ ' y  ↼t↽
max {z j(t)}
᭤ᄱࣰ Ā  „ j „ N֓
Ā
x ֒N֓↼t↽ Ā ሥግ z M֓֒ ↼t↽ Ā
x ֒↼t↽ z ֒↼t↽
൦ᰡB: x ֒↼t↽ ॰ဗ z ֒↼t↽ ' y  ↼t↽
Ӝᦡ໚ Ā ᭤ᄱࣰ Ā max {z j(t)}
ฉ٨ጸ Ā Ā  „ j „ N֓
x ֒N֓ ↼t↽ ሥግ z M֓֒ ↼t↽
ĀĀ Ā
x M֓֒ ↼t↽ z ֒N֓ ↼t↽
x M֓֒ ↼t↽ ॰ဗ z ֒N֓ ↼t↽ ' y M֓ ↼t↽
᭤ᄱࣰ Ā max {z M-1j(t)}
 „ j „ N֓
Ā
x M֓֒N֓ ↼t↽ ሥግ z M֓֒N֓ ↼t↽
Ā
Ā
൦ᰡD ൦ᰡC': ܳ௿ҿᤰ᥋උᣗ
ܳᤰ᥋᭤ᄱࣰሥግ
图 3 多通道非相干积累积累处理过程
Fig. 3 Processing of multi-channel incoherent integration method

T 器方法进行回波检测。
ᄬಖ
x  ↼t↽ t 正交多相码的相位值为伪随机序列，调制后波
T c T c T c
x  ↼t↽ t 形具有多普勒敏感性，需要对波形的多普勒容限进
行验证。同时，需要验证多个匹配滤波结果非相干
x M֓ ↼t↽ t
积累后的多普勒容限的变化。对 CAS 波形和 PAS
S S S 波形加入多普勒频偏后分别进行信号检测，得到峰
ܫေ 值与多普勒频偏的关系，如图5所示。
஍౧ t
t  t  t M֓ t M t M⇁ t M֓ 1.0
PAS
图 4 非相干积累处理过程 (目标速度为 0 的情况) 0.8 CAS
Fig. 4 Processing of multi-channel incoherent in- (1.72, 0.707)
ॆʷӑࣨए
tegration (when the target velocity is 0) 0.6

3 数值仿真与结果分析 0.4
0.2
仿真中，正交多相码相位矩阵为 Φ 10×64 ，即
0
子信号个数 M = 10，每个子信号中相位码的数 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8
ܳ௿ҿᮠϠ/Hz
量 L = 64，采用文献 [26] 方法进行优化。生成的
CAS 发射波形，子信号长度为 T c = 256 ms，总长 图 5 CAS 和 PAS 多普勒容限的比较
度 T = 2.56 s，带宽为 B = 250 Hz，中心频率为 Fig. 5 Comparison of Doppler tolerance between
f c = 10 kHz，采样率为 f s = 100 kHz，基带信号采 CAS and pas
样率为 f bs = 2 kHz，回波检测采用本文提出的多 从图 5 可以看出，非相干积累后的 CAS 波形的
通道匹配滤波器组和非相干积累处理方法。作为对 多普勒容限与 PAS 波形几乎相同，−3 dB处的多普
比，取正交多相码第一个子信号，采用同样调制方式 容限为 ∆f = 1.72 Hz ≈ 0.44/T c ，多普勒分辨力为
生成 PAS 波形，长度为 256 ms，使用传统匹配滤波 0.88/T c ，满足大多水下探测应用需求。