Page 132 - 《应用声学》2025年第3期
P. 132

666                                                                                  2025 年 5 月

                                    ԔݽηՂ                                         ԔݽηՂ
                                                        0                                            0
                   160                                          140
                  ᮠ۫/Hz  120                            -10    ᮠ۫/Hz 160                             -10
                   140
                                                                120
                   100
                                                                100
                    80                                  -20      80                                  -20
                        5  10 15 20 25 30 35 40 45 50 55             5  10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
                                    ௑ᫎ/s                                          ௑ᫎ/s
                                     CBF                                          CBF
                                                        0                                            0
                  ᮠ۫/Hz 160                             -10    ᮠ۫/Hz 160                             -10
                   140
                                                                140
                   120
                                                                120
                   100
                                                                 80
                    80                                  -20     100                                  -20
                        5  10 15 20 25 30 35 40 45 50 55             5  10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
                                    ௑ᫎ/s                                          ௑ᫎ/s
                                   CBF-ALE                                      CBF-ALE
                                                        0                                            0
                  ᮠ۫/Hz 160                             -10    ᮠ۫/Hz 160                             -10
                   140
                                                                140
                   120
                                                                120
                   100
                                                                 80
                    80                                  -20     100                                  -20
                        5  10 15 20 25 30 35 40 45 50 55             5  10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
                                    ௑ᫎ/s                                          ௑ᫎ/s
                                   CBF-FALE                                     CBF-FALE
                                                        0                                            0
                  ᮠ۫/Hz 160                             -10    ᮠ۫/Hz 160                             -10
                                                                140
                   140
                   120
                                                                120
                   100
                    80                                  -20     100                                  -20
                                                                 80
                        5  10 15 20 25 30 35 40 45 50 55             5  10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
                                    ௑ᫎ/s                                          ௑ᫎ/s
                               (a) ໚ฉ᫽஝(L=625)                              (b) ໚ฉ᫽஝(L=3750)
                                        图 9  CBF、CBF-ALE、CBF-FALE 的到达角时频图
                            Fig. 9 Angle of arrival time-frequency graphs for CBF, CBF-ALE, CBF-FALE
                 选取某一带有强干扰宽带信号的 45 min 时间                      面,对于整个 45 min 时间段数据,ALE 的处理时间
             段的数据进行分析,在该时间段,发射信号的到达                            为297.6073 s,FALE的处理时间为100.0385 s,时间
             角呈现 45 −90 −60 左右的变化。为了增加时间                       缩短率为66.4%,计算效率得到大幅度提升。
                           ◦
                     ◦
                                ◦
             分辨率以便到达角轨迹分析,将每段信号长度减小
                                                               3 结论
             为 20 s,图 10 是 CBF 和 CBF-ALE、CBF-FALE 处
             理后的到达角历程图,其中图 10(a)∼(c) 为 144 Hz
                                                                   本文提出了一种基于 CBF 和ALE 的空时频域
             线谱的历程图,该线谱的能量较大;图 10(d)∼(f)
                                                               联合的线谱增强方法,并基于计算效率和计算精确
             为 160 Hz 线谱的历程图,该线谱的能量较小,滤                        度的要求,分析了不同参数对计算精确度的影响,同
             波阶数取 1250。通过 CBF 的历程图可以看到,该                       时引入了FALE算法提升计算效率,得出结论如下:
             时间段在 90 ∼ 10 的方向上存在着连续的强宽带                            (1) 结合多个维度的基于 CBF 和 ALE 的算法
                             ◦
                       ◦
             干扰,144 Hz 和 160 Hz 线谱均受到了干扰,这就                    能够从空域和时频域两方面处理信号,从而更显著
             导致线谱的真实到达角难以准确分辨,在 CBF 基                          地提高信号的频域信噪比。
             础上对信号进行 ALE 的空时频域联合处理方法能                              (2) ALE 算法中收敛步长和滤波阶数是很重要
             够有效改善这个问题,从图中可以看到 CBF-ALE、                        的参数,在合理情况下,滤波阶数越大,则滤波器效
             CBF-FALE算法均能对3根线谱的历程图中的宽带                         果越好。
             强干扰进行抑制,对真实轨迹进行增强,对于能量                                (3) FALE 算法相比于传统 ALE 算法能够显著
             较高的 144 Hz 线谱信号或是能量较低的 160 Hz 线                   提高运算效率,且在滤波阶数较大时 FALE 对计算
             谱,在 25 min 前的轨迹均能够被有效地提取出来,                       效率的提升更为明显,能够优化传统ALE算法在工
             且其余背景噪声也得到了抑制。而在计算效率方                             程应用上效率较低的不足。
   127   128   129   130   131   132   133   134   135   136   137