Page 150 - 《应用声学》2023年第4期

812 2023 年 7 月

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