Page 129 - 《应用声学)》2023年第5期
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第 42 卷 第 5 期          符晓磊等: Burst 模式在多波束声呐高帧率测深方法中的应用                                      1021


                  -60                                          的 DOA估计结果,红色曲线为各波束加权 DOA 估
                                                               计结果,从局部放大部分可以看到加窗波束形成的
                  -40
                                                               DOA 估计在距离为 25.5 m、30.8 m、36.18 m 方差
                  -20                                          较大,刚好对应该帧信号与后续帧的隧道效应重叠
                 ᝈए/(°)  0                                     位置。


                    20
                                                                   -25
                                                                                ҫిDOAͥᝠ         ՊฉౌDOAͥᝠ
                    40                                             -30
                                                                   -35
                    60
                          10  20   30   40  50   60  70
                                                                   -40
                                    ᡰሏ/m
                                                                 ᝈए/(°)  -45
                          (a) ҫቔฉౌॎੇᄊᝈएᡰሏᑟ᧚Ѭ࣋                                       1
                                                                   -50
                  -60
                                                                   -55                         2
                  -40
                                                                   -60
                  -20                                                   24  26  28  30  32  34  36  38  40
                 ᝈए/(°)  0                                                            ᡰሏ/m

                                                                         ࡍᦊஊܸ1
                    20
                                                                     -45
                    40                                               -46
                                                                     -47
                    60                                               -48
                          10  20   30   40  50   60   70
                                                                    ᝈए/(°) -49
                                    ᡰሏ/m
                                                                     -50
                           (b) ஈᤉLCMVᄊᝈएᡰሏᑟ᧚Ѭ࣋                       -51
                     0                                               -52
                  -10                       ҫቔฉౌॎੇ                   -53
                                            ஈᤉLCMV
                  -20                                                -54
                                                                            30.0  30.5  31.0  31.5  32.0  32.5
                  -30                                                                  ᡰሏ/m
                 ॆʷӑࣨए/dB  -40                                       -52  ࡍᦊஊܸ2
                  -50
                  -60
                  -70                                                -53
                                                                     -54
                  -80
                                                                     -55
                  -90
                     -60  -40   -20   0    20   40   60              -56
                                   ᝈए/(°)                           ᝈए/(°)  -57
                              (c) ᬫ᥋஍ऄࣰ੸ࣨएࠫඋ                         -58
                                                                     -59
                图 9  加窗波束形成与改进 LCMV 的角度距离能量                          -60
                分布对比结果                                               -61
               Fig. 9 Comparison results of angular distance en-             35.5  36.0  36.5  37.0  37.5
               ergy distribution between windowed beamforming                          ᡰሏ/m
               and improved LCMV
                                                                 图 10  加窗波束形成的相干法 DOA 估计和局部放大
                 通过预估的海底回波范围分离出第一帧信号                             Fig. 10 DOA estimation of interferometry algorithm
             并用相干法估计各个距离的DOA从而计算深度,以                             based on windowed beamforming and its local mag-
                                                                 nification
             下相干法 DOA 均展示左边缘波束 (−60 ∼ −30 )
                                                         ◦
                                                 ◦
             的结果。图 10 为加窗波束形成的相干法 DOA估计                            图 11 为改进 LCMV 算法的相干法 DOA 结果,
             结果,其中彩色曲线为各个波束相位差序列解算出                            可明显看到 DOA 估计更稳定。图 12 中的相干法
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