专利摘要

本发明涉及一种波束形成方法，包括：对接收阵所接收的数据做傅里叶变换分析，进行相位补偿、累加；对累加数据做共轭相乘，得到方位θ处的能量；计算出频率f处的各阵元接收数据协方差矩阵，记为第一协方差矩阵；对第一协方差矩阵做M阶次传感器互相关处理，得到虚拟后线阵；对虚拟后线阵做常规波束形成，做目标方位估计，得到该虚拟后线阵中各个阵元在方位θ处的能量；计算出频率f处的虚拟后线阵中各阵元接收数据协方差矩阵；判断当前的M阶次传感器互相关CBF在‑3dB处的主瓣宽度是否达到用户所要求的分辨力，若尚未达到，令频率f处的虚拟后线阵中各阵元接收数据协方差矩阵作为第一协方差矩阵并将M的值增1后重新做M阶次传感器互相关处理，否则，结束操作。

权利要求

1.一种波束形成方法，包括：

步骤1)、对接收阵中的各个阵元所接收的数据做傅里叶变换分析，然后对傅里叶变换分析所得到的结果进行相位补偿、累加，各阵元在频率单元f处累加数据；最后对所述累加数据做共轭相乘，从而得到方位θ处的能量；由所述方位θ处的能量计算出频率f处的各阵元接收数据协方差矩阵，将该协方差矩阵记为第一协方差矩阵；

步骤2)、对第一协方差矩阵做M阶次传感器互相关处理，得到包括虚拟阵元与原始阵元的虚拟后线阵；其中，M的初始值为1；

步骤3)、对步骤2)所得到的虚拟后线阵做常规波束形成，得到M阶次传感器互相关CBF，对所述M阶次传感器互相关CBF做目标方位估计，得到该虚拟后线阵中各个阵元在方位θ处的能量；由虚拟后线阵中各个阵元在方位θ处的能量计算出频率f处的虚拟后线阵中各阵元接收数据协方差矩阵；

步骤4)、判断当前的M阶次传感器互相关CBF在-3dB处的主瓣宽度是否达到用户所要求的分辨力，若尚未达到，令步骤3)所得到的频率f处的虚拟后线阵中各阵元接收数据协方差矩阵作为第一协方差矩阵并将M的值增1后重新执行步骤2)，否则，结束操作。

2.根据权利要求1所述的波束形成方法，其特征在于，所述步骤1)包括：

步骤1-1)、接收阵中的各个阵元所接收的数据x_i(t)表示为：

x_i(t)＝s(t+Δτ_i)+n_i(t),0≤i≤N-1 (1)；

式中，s(t+Δτ_i)为t+Δτ_i时刻目标辐射信号，Δτ_i＝d·i·cos(θ₀)/c为目标辐射信号到第i阵元相比到第0号参考阵元的时延差，i为阵元号，d为阵间距，c为参考声速，n_i(t)为第i阵元在t时刻接收的背景噪声；N为阵元总数；θ₀为目标辐射信号入射角；步骤1-2)、对所接收的数据x_i(t)做傅里叶变换分析得：

X i ( f ) = F F T ( x i ( t ) ) = F F T ( s ( t + Δτ i ) + n i ( t ) ) = S ( f ) e j 2 πfΔτ i + N i ( f ) , 0 ≤ i ≤ N - 1 , f l ≤ f ≤ f h - - - ( 2 )

式中，f_l为滤波器频带下限，f_h为滤波器频带上限；

步骤1-3)、然后对步骤1-2)所得到的X_i(f)进行相位补偿、累加，得各阵元在频率单元f处累加数据：

Y ( f ) = Σ i = 0 N - 1 X i ( f ) · e - j 2 πfτ i ( θ ) = Σ i = 0 N - 1 S ( f ) e j 2 πfΔτ i · e - j 2 πfτ i ( θ ) + Σ i = 0 N - 1 N i ( f ) e - j 2 πfτ i ( θ ) , - - - ( 3 )

式中，τ_i(θ)＝d·i·cos(θ)/c为进行相位补偿所设第i阵元相比第0号参考阵元的时延差；S(f)为目标辐射信号频域形式，N_i(f)为第i阵元接收背景噪声频域形式；

步骤1-4)、对步骤1-3)所得到的Y(f)进行共轭相乘，得方位θ处的能量为P(θ)，然后将P(θ)改写为A(θ)R(f)A^H(θ)的形式；

P(θ)的计算公式如下：

P ( θ ) = Y ( f ) · Y * ( f ) = { Σ i = 0 N - 1 S ( f ) e j 2 πfΔτ i · e - j 2 πfτ i ( θ ) + Σ i = 0 N - 1 N i ( f ) e - j 2 πfτ i ( θ ) } · { Σ i = 0 N - 1 S ( f ) e j 2 πfΔτ i · e - j 2 πfτ i ( θ ) + Σ i = 0 N - 1 N i ( f ) e - j 2 πfτ i ( θ ) } * = A ( θ ) R S S ( f ) A H ( θ ) + A ( θ ) R S N ( f ) A H ( θ ) + A ( θ ) R N S ( f ) A H ( θ ) + A ( θ ) R N N ( f ) A H ( θ ) = A ( θ ) R ( f ) A H ( θ ) , - - - ( 4 ) ;

式中，(·)^*为共轭，(·)^H为共轭转置，A(θ)、R_SS(f)、R_SN(f)、R_NS(f)、R_NN(f)如下式所示：

A ( θ ) = [ e - j 2 πfτ 0 ( θ ) , e - j 2 πfτ 1 ( θ ) , ... , e - j 2 πfτ N - 1 ( θ ) ] , - - - ( 5 A )

R S S ( f ) = [ S ( f ) e j 2 πfΔτ 0 , S ( f ) e j 2 πfΔτ 1 , ... , S ( f ) e j 2 πfΔτ N - 1 ] T · [ S ( f ) e j 2 πfΔτ 0 , S ( f ) e j 2 πfΔτ 1 , ... , S ( f ) e j 2 πfΔτ N - 1 ] * , - - - ( 5 B )

R S N ( f ) = [ S ( f ) e j 2 πfΔτ 0 , S ( f ) e j 2 πfΔτ 1 , ... , S ( f ) e j 2 πfΔτ N - 1 ] T · [ N 0 ( f ) , N 1 ( f ) , ... , N N - 1 ( f ) ] * , - - - ( 5 C )

R N S ( f ) = [ N 0 ( f ) , N 1 ( f ) , ... , N N - 1 ( f ) ] T · [ S ( f ) e j 2 πfΔτ 0 , S ( f ) e j 2 πfΔτ 1 , ... , S ( f ) e j 2 πfΔτ N - 1 ] * , - - - ( 5 D )

R N N ( f ) = [ N 0 ( f ) , N 1 ( f ) , ... , N N - 1 ( f ) ] T · [ N 0 ( f ) , N 1 ( f ) , ... , N N - 1 ( f ) ] * , - - - ( 5 E )

式中，(·)^T为转置，一般情况下，信号和背景噪声是不相关的，数据经分段处理后累加得：N_i(f)S_*(f)≈0,0≤i≤N-1、 则R_SN(f)≈R_NS(f)≈0，R(f)如式(6)所示：

R ( f ) = R S S ( f ) + R S N ( f ) + R N S ( f ) + R N N ( f ) ≈ R S S ( f ) + R N N ( f ) = S ( f ) S * ( f ) + N 0 ( f ) N 0 * ( f ) , S ( f ) S * ( f ) e j 2 πfΔτ 0 - j 2 πfΔτ 1 + N 0 ( f ) N 1 * ( f ) , ... , S ( f ) S * ( f ) e j 2 πfΔτ 0 -

一种波束形成方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。