Page 21 - 《应用声学》2024年第1期

第 43 卷 第 1 期 刘与涵等： 深海声影区时频谱干涉结构与声源定位 17

图 5(a) 和 图 5(b) 分 别 为 接 收 SNR 0 dB 和 察不到此类条纹 [14−16] 。频率周期较小的条纹与
−15 dB 条件下的时频谱，在 −15 dB 条件下难以 式 (2) 中的 τ 13 项有关，可用作声源距离和径向速度
直接观察到干涉条纹，而在 0 dB 条件下仿真结 估计。
果呈现出比较明显的两种干涉条纹。其中，频 利用所提出的 2-D FT 方法分别对上述两种
率周期较大的条纹与式 (2) 中的 τ 12 项有关，对于 SNR条件的时频谱进行干涉结构检测。时频谱窗的
后续 2-D FT 处理所选用的时频谱窗理论上可忽 带宽为 100 Hz，频带重叠率为 95%，时长为 3 min，
略，在现有的水面船辐射噪声数据中通常也观 时间重叠率为90%。

/dB /dB
-50 -50
80 80
-60 -60

௑ᫎ/min 60 -70 ௑ᫎ/min 60 -70

40
-80
40
-80
-90 -90
20 20
-100 -100
100 200 300 400 500 100 200 300 400 500
ᮠဋ/Hz ᮠဋ/Hz
(a) ଌஆSNR 0 dB (b) ଌஆSNR -15 dB
图 5 仿真数据接收信号时频谱
Fig. 5 The spectrograms of the received signals from the simulations

/dB /dB
0 0
80 -5 80
-10
-5
௑ᫎ/min -15 ௑ᫎ/min
60
60
-20
40
-25 40 -10
-30
20 20
-35 -15
0.05 0.1 0.15 0.05 0.1 0.15
k f /s k f /s
(a) SNR 0 dB ᄊ k f வՔѭྟ௑ᫎԋሮ (b) SNR -15 dBᄊ k f வՔѭྟ௑ᫎԋሮ
/dB /dB
0 0
80 80
-5
௑ᫎ/min 60 -10 ௑ᫎ/min 60 -5

-15
40 40 -10
-20
-25
20 20
-15
-30
-5 0 5 -5 0 5
k t ⊳f center ⊳T -5 k t ⊳f center ⊳T -5
(c) SNR 0 dBᄊ k t ⊳f center வՔѭྟ௑ᫎԋሮ (d) SNR -15 dBᄊ k t ⊳f center வՔѭྟ௑ᫎԋሮ
图 6 仿真数据中 I ˜ (sum) 在最大值点沿自变量 k f 和 k t/f center 切片的时间历程
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Fig. 6 The time records of slices along the independent variables k f and k t/f center centered on the
maximum points of I ˜ (sum) from the simulations
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