一種多波束形成方法及使用該方法的多波束聲納的製作方法
2023-10-18 00:42:54 1
一種多波束形成方法及使用該方法的多波束聲納的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種多波束形成方法。本發明通過對接收陣元陣列所接收的回波信號進行處理在一定方向範圍內生成一組波束特性相同的連續窄波束,所述接收陣元陣列包括在角度為的圓弧上等間距排列的M個相同的接收陣元,,M為大於1的整數;兩個相鄰接收陣元之間的圓心角為所述窄波束的波束間距的整數倍,每個窄波束通過對接收陣元陣列中N個連續排列的接收陣元所接收的回波信號進行加權移相相加得到,N為大於1且小於等於M的整數。本發明還公開了一種使用所述方法的多波束聲納。相比現有技術,本發明可有效降低系統對波束加權係數的存儲量,大大節省系統的存儲資源。
【專利說明】一種多波束形成方法及使用該方法的多波束聲納
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種多波束形成方法,尤其涉及一種基於等距均勻圓陣(UCA,後續簡稱為圓陣)的多波束形成方法,可用於多波束聲納、多波束無線通信天線等的多波束生成。
【背景技術】
[0002]因海戰、海洋開發和堤壩安全探測的需求使得成像聲納技術越來越受到重視,尤其是在較為混濁的水域,此時水下視頻攝像根本無法看清幾米之外的目標,需要藉助於高解析度成像聲納系統來完成水下目標的探測。而高解析度成像聲納具有陣元數多,工作頻率高,需要產生的波束數多,因此數據量龐大,例如產生512個波束,就需要512組加權係數矢量,而每組加權係數矢量又含有相當多的係數,存儲各通道信號數據和波束加權係數矢量需要耗費大量的存儲空間,從而限制了其在工程上的實現。多波束無線通信天線同樣存在上述問題。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題在於克服現有技術不足,提供一種多波束形成方法,可有效降低系統對波束加權係數的存儲量,大大節省系統的存儲資源。
[0004]本發明具體採用以下技術方案解決上述技術問題:
[0005]一種多波束形成方法,通過對接收陣元陣列所接收的回波信號進行處理在一定方向範圍內生成一組波束特性相同的連續窄波束,所述接收陣元陣列包括在角度為α的圓弧上等間距排列的M個相同的接收陣元,a e (O, 2 31 ], M為大於I的整數;兩個相鄰接收陣元之間的圓心角為所述窄波束的波束間距的整數倍,每個窄波束通過對接收陣元陣列中N個連續排列的接收陣元所接收 的回波信號進行加權移相相加得到,N為大於I且小於等於M的整數。
[0006]優選地,所述每個窄波束通過對接收陣元陣列中N個連續排列的接收陣元所接收的回波信號進行加權移相相加得到,具體如下:
[0007]
【權利要求】
1.一種多波束形成方法,通過對接收陣元陣列所接收的回波信號進行處理在一定方向範圍內生成一組波束特性相同的連續窄波束,所述接收陣元陣列包括在角度為α的圓弧上等間距排列的#個相同的接收陣元,(0,2^] , M為大於I的整數;其特徵在於,兩個相鄰接收陣元之間的圓心角為所述窄波束的波束間距的整數倍,每個窄波束通過對接收陣元陣列中#個連續排列的接收陣元所接收的回波信號進行加權移相相加得到,#為大於I且小於等於#的整數。
2.如權利要求1所述多波束形成方法,其特徵在於,所述每個窄波束通過對陣元陣列中#個連續排列的接收陣元所接收的回波信號進行加權移相相加得到,具體如下:
3.如權利要求2所述多波束形成方法,其特徵在於,%按照下式得到:
Ifk = cos2 其中,&巧.表示該窄波束方向與接收陣元陣列圓心和第々個接收陣元之間連線的夾角。
4.如權利要求1-3任一項所述多波束形成方法,其特徵在於,所述接收陣元陣列為聲納陣列或無線通信天線陣列。
5.如權利要求1-3任一項所述多波束形成方法,其特徵在於,每個窄波束的方向靠近形成該窄波束的#個連續排列的接收陣元的中間位置。
6.—種使用如權利要求1-3任一項所述多波束形成方法的多波束聲納。
【文檔編號】G01S7/52GK103630887SQ201310556358
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月11日 優先權日:2013年11月11日
【發明者】夏偉傑, 周建江, 於政, 黃慧, 金雪, 楊成, 王靜嬌, 董璡璡, 蔣鵬飛 申請人:南京航空航天大學