Page 150 - 《应用声学》2023年第4期
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             果的 Lissajous 图接近于一个单位圆,这进一步证
                                                                      40
             明 EKF-DCM 方法能够有效地抑制非线性因素对
                                                                                              PGC-DCM
             PGC解调结果的干扰。                                              30                      EKF-DCM
                 表3 中的结果表明,在实验条件下,EKF-DCM                           SNR/dB
             方法的解调结果相比传统的 PGC-DCM 方法,其                                20
             SNR提高了 35.0 dB,THD 降低了 30.7 dB,SINAD                     10
             提高了31.0 dB,系统性能有了比较明显的提升。
                                                                      0
                 此外,PGC 解调的过程中需要使用低通滤波                                150        200        250       300
             器,低通滤波器的频响特性会对 PGC 解调结果产                                         Ͱᤰ໚ฉ٨ᄊᤰࣜ੕ൣᮠဋ/Hz
             生影响    [15] 。降低低通滤波器频响特性的变化对                         图 13  两种方法解调结果的 SNR 随低通滤波器频
             解调结果的影响,保持解调结果的相对稳定,对                                响特性变化的曲线
             于 PGC 解调方法是十分重要的。因此,本文通过                             Fig. 13 Curve of SNR of demodulation results of
                                                                  two methods with frequency response character-
             实验探讨了 PGC 解调中低通滤波器的频响特性对
                                                                  istics of low-pass filter
             PGC-DCM方法和EKF-DCM方法的影响。在低通
             滤波器的窗函数类型和阻带截止频率等参数不变
                                                                      10
             (均与上文实验中相同) 的情况下,通过改变通带截
                                                                       5
             止频率来改变低通滤波器的频响特性,两种方法
                                                                       0
             解调结果对应的 SNR、THD 和 SINAD 的变化曲线                           -5                       PGC-DCM
                                                                                              EKF-DCM
             如图 13∼15 所示,两种方法解调结果对应的 SNR、                           THD/dB  -10
             THD 和SINAD的方差如表4所示。
                                                                     -15
                 由图 13∼15 可知,在低通滤波器频响特性变
                                                                     -20
             化的过程中,本文所提出的 EKF-DCM 方法的解                               -25
                                                                       150        200       250        300
             调结果始终具有最优的 SNR、THD 和 SINAD 性
                                                                              Ͱᤰ໚ฉ٨ᄊᤰࣜ੕ൣᮠဋ/Hz
             能,且其性能随低通滤波器频响特性变化的波动
                                                                  图 14  两种方法解调结果的 THD 随低通滤波器频
             也小于 PGC-DCM 方法。表 4 中的数据表明,本                          响特性变化的曲线
             文中所提出的 EKF-DCM 方法的解调结果在低通                            Fig. 14 Curve of THD of demodulation results of
             滤波器频响特性变化的过程中,其 SNR、THD 和                            two methods with frequency response character-
             SINAD 对应的方差均显著小于 PGC-DCM 方法,                         istics of low pass filter
             这说明 EKF-DCM 方法的性能随低通滤波器频响
             特性变化而产生的波动远小于 PGC-DCM 方法。                                25
             因此,本文所提出的 EKF-DCM 方法不仅解调结                                20                      PGC-DCM
                                                                      15                      EKF-DCM
             果的 SNR、THD 和 SINAD 性能优于 PGC-DCM 方
             法,其受到低通滤波器频响特性的影响也明显小于                                 SINAD/dB  10 5
             PGC-DCM方法。
                                                                       0
                表 4   两种方法解调结果的 SNR、THD 和                            -5
                SINAD 的方差                                           -10
                                                                       150       200        250        300
                Table 4   Variance of SNR, THD and
                                                                              Ͱᤰ໚ฉ٨ᄊᤰࣜ੕ൣᮠဋ/Hz
                SINAD of demodulation results of two
                                                                  图 15  两种方法解调结果的 SINAD 随低通滤波器
                methods
                                                                  频响特性变化的曲线
                解调方法     SNR 的方差   THD 的方差    SINAD 的方差
                                                                  Fig. 15 Curve of SINAD of demodulation results
               PGC-DCM      25.5      41.0        40.1
                                                                  of two methods with frequency response charac-
               EKF-DCM      0.5        0.1        0.1
                                                                  teristics of low-pass filter
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