【技术实现步骤摘要】
基于双级延时的锐化宽带波束形成方法及装置
本专利技术涉及信号处理
,尤其涉及一种基于双级延时的锐化宽带波束形成方法及装置。
技术介绍
随着现代新技术的发展,宽带数字多波束测深系统可以获得较高的空间增益和空域分辨率,能够满足更高的探测精度和不同的测深范围,成为多波束测深系统的主流。宽带数字多波束测深系统大多采用宽带阵列信号,若采用常规的窄带波束形成方式对信号进行处理,将受孔径渡越效应的影响从而导致波束指向偏移,而采用数字延时的宽带波束形成方式虽可完全消除孔径渡越效应,但无法避免波束主瓣展宽、波束旁瓣升高的问题。因此,亟需一种能够获取到高分辨力波束、从而提高宽带多波束测深系统的测量质量的波束形成方式。
技术实现思路
本申请实施例的目的是提供一种基于双级延时的锐化宽带波束形成方法及装置,用以解决常规的波束形成方式无法抑制波束旁瓣干扰、导致波束分辨率低的问题。为解决上述技术问题,本申请实施例是这样实现的:一方面,本申请实施例提供一种基于双级延时的锐化宽带波束形成方法,包括:对换能器阵元接收到的原始信号进行正交变换,得到所述原始信号对应的IQ信号;所述换能器阵元包括多个阵元通道;将所述换能器阵元划分为在空间上不重叠的多个子阵,以及,确定各所述子阵分别对应的子阵IQ信号;分别对各所述子阵对应的所述子阵IQ信号进行阵间延时处理,得到各所述子阵分别对应的子阵延时IQ信号;对各所述子阵延时IQ信号进行波束锐化处理,得到所述原始信号对应的目标高分辨波束。< ...
【技术保护点】
1.一种基于双级延时的锐化宽带波束形成方法,其特征在于,包括:/n对换能器阵元接收到的原始信号进行正交变换,得到所述原始信号对应的IQ信号;所述换能器阵元包括多个阵元通道;/n将所述换能器阵元划分为在空间上不重叠的多个子阵,以及,确定各所述子阵分别对应的子阵IQ信号;/n分别对各所述子阵对应的所述子阵IQ信号进行阵间延时处理,得到各所述子阵分别对应的子阵延时IQ信号;/n对各所述子阵延时IQ信号进行波束锐化处理,得到所述原始信号对应的目标高分辨波束。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于双级延时的锐化宽带波束形成方法,其特征在于,包括:
对换能器阵元接收到的原始信号进行正交变换,得到所述原始信号对应的IQ信号;所述换能器阵元包括多个阵元通道;
将所述换能器阵元划分为在空间上不重叠的多个子阵,以及,确定各所述子阵分别对应的子阵IQ信号;
分别对各所述子阵对应的所述子阵IQ信号进行阵间延时处理,得到各所述子阵分别对应的子阵延时IQ信号;
对各所述子阵延时IQ信号进行波束锐化处理,得到所述原始信号对应的目标高分辨波束。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对换能器阵元接收到的原始信号进行正交变换,得到所述原始信号对应的IQ信号,包括:
根据预设的信号频率和采样时间对所述原始信号进行采样,得到I路和Q路的本振信号;
将所述原始信号分别与所述I路和Q路的本振信号相乘,得到相乘结果;
将所述相乘结果进行低通滤波处理,得到所述原始信号对应的所述IQ信号。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述换能器阵元划分为在空间上不重叠的多个子阵,以及,确定各所述子阵分别对应的子阵IQ信号,包括:
对所述换能器阵元内的各所述阵元通道进行阵内数字移相处理,得到各所述阵元通道分别对应的加权向量;
按照各所述子阵内的所述阵元通道的数量以及各所述加权向量,对各所述子阵内的所述阵元通道分别对应的阵元信号进行加权运算,得到各所述子阵分别对应的所述子阵IQ信号。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述对所述换能器阵元内的各所述阵元通道进行阵内数字移相处理,得到各所述阵元通道分别对应的加权向量,包括:
确定待划分的各所述子阵内包含的所述阵元通道的数量;
针对任一所述子阵,根据所述子阵内的所述阵元通道的数量、各所述阵元通道的指向角度、阵元间距和表面声速,计算各所述阵元通道分别对应的加权向量。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分别对各所述子阵对应的所述子阵IQ信号进行阵间延时处理,得到各所述子阵分别对应的子阵延时IQ信号,包括:
分别确定各所述子阵的延时差;
根据各所述子阵的延时差,生成各所述子阵分别对应的分数时延滤波器;
利用各所述子阵分别对应的所述分数时延滤波器,对各所述子阵分别对应的所述子阵IQ信号进行滤波,得到各所述子阵分别对应的所述子阵延时IQ信号。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对各所述子阵延时IQ信号进行波束锐化处理,得到所述原始信号对应的目标高分辨波束,包括:
对各所述子阵...
【专利技术属性】
技术研发人员:李春雨,邬松,
申请(专利权)人:北京星天科技有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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