本发明专利技术请求保护一种多波束形成方法和装置，通过获取宽带形式的采样信号数据输入分析滤波器组中，得到多个窄带数据格式的子带信号数据；输入第一级波束形成器件，得到子带信号数据对应的窄带波束，进一步输入第二级波束形成器件，得到窄带波束对应的宽带波束，之后输入合成滤波器组，得到合成宽带波束。该方案中采取宽带拆分、多级波束形成和合并滤波的方式进行多波束形成，对数字中频采样信号进行滤波，实现了空间干扰的抑制处理，提升了切分系统的通信质量。该方案将整个宽带多波束形成功能按多属性分解成若干个处理部分指派结点，保证划分后的每个部分内的计算量均能被单个器件承载，并且部分间通信量不超过器件的IO吞吐能力。能力。能力。
【技术实现步骤摘要】
一种多波束形成方法和装置
[0001]本专利技术属于波束形成领域，更具体地，涉及一种多波束形成方法和装置。
技术介绍
[0002]卫星切分中电磁环境复杂，存在模式繁多和统计特征时变的人为干扰，尤其是高功率密度的窄带和宽带干扰已经成为破坏切分系统最主要的因素之一。迄今为止，自适应波束形成技术是提高卫星切分接收机抗干扰能力的主要方法，它在抑制空间干扰时，通过权矢量的更新在干扰的到达方向上形成零陷，以对消掉空间干扰。但M个阵元理论上可以形成M
‑
1个零陷，当干扰数目大于M
‑
1时，即超出了阵列自由度，干扰的抑制能力会严重恶化。
[0003]在阵列处理功能中，通过补偿远场平面波到达各个接收单元的时间差实现波束形成。对宽带信号，用于时间差补偿的高速群延迟滤波器资源开销较大，难以应用于实际系统，通常采用移相（复数乘法器）替代延时。
技术实现思路
[0004]为了解决当前切分信号的形成准确率低的问题，本专利技术请求保护一种多波束形成方法和装置。
[0005]根据本专利技术第一方面，本专利技术请求保护一种多波束形成方法，包括信号拆分步骤、第一级波束形成步骤、第二级波束形成步骤、合并滤波步骤；所述信号拆分步骤包括以下子步骤：输入采样信号数据，所述采样信号数据为宽带数据；将所述采样信号数据数据输入分析滤波器组中，得到多个子带信号数据，所述子带信号数据为窄带数据；所述第一级波束形成步骤包括如下子步骤：将所述子带信号数据输入第一级波束形成器件，得到所述子带信号数据对应的窄带波束；所述第二级波束形成步骤包括如下子步骤：将所述窄带波束输入第二级波束形成器件，得到所述窄带波束对应的宽带波束；所述合并滤波步骤包括如下子步骤：将所述宽带波束输入合成滤波器组，得到合成宽带波束。
[0006]优选的，所述信号拆分步骤中：采用所述子带信号数据的中心频率表示所述窄带数据。
[0007]优选的，所述信号拆分步骤和合并滤波步骤中：所述分析滤波器组为由多个分析滤波器组成；所述合成滤波器组为由多个合成滤波器组成。
[0008]优选的，所述分析滤波器工作时，采用离散傅里叶变换和离散傅里叶逆变换获得所述宽带数据的变换序列；
通过快速傅里叶变换和快速傅里叶逆变换获得子带信号数据的变换点。
[0009]优选的，所述第一级波束形成步骤和第二级波束形成步骤中：依据所述采样信号数据的预设属性信息，将所述子带信号数据指派至对应的第一级波束形成器件或第二级波束形成器件完成。
[0010]根据本专利技术第二方面，本专利技术请求保护一种多波束形成装置，包括：多个接收单元、第一级波束形成器件、第二级波束形成器件、分析滤波器组、合成滤波器组；所述接收单元接收采样信号数据，所述采样信号数据为宽带数据，所述接收单元将所述采样信号数据发送至所述分析滤波器组；所述分析滤波器组接收所述采样信号数据，处理后得到多个子带信号数据，所述子带信号数据为窄带数据，所述分析滤波器组将多个子带信号数据发送至所述第一级波束形成器件；所述第一级波束形成器件接收所述子带信号数据，处理得到所述子带信号数据对应的窄带波束，所述第一级波束形成器件将所述子带信号数据对应的窄带波束发送至所述第二级波束形成器件；所述第二级波束形成器件接收所述窄带波束输入，处理得到所述窄带波束对应的宽带波束，所述第二级波束形成器件将所述窄带波束对应的宽带波束发送至合成滤波器组；所述合成滤波器组接收所述宽带波束输入，处理后得到合成宽带波束。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术请求保护一种多波束形成方法和装置，通过获取宽带形式的采样信号数据输入分析滤波器组中，得到多个窄带数据格式的子带信号数据；输入第一级波束形成器件，得到子带信号数据对应的窄带波束，进一步输入第二级波束形成器件，得到窄带波束对应的宽带波束，之后输入合成滤波器组，得到合成宽带波束。该方案中采取宽带拆分、多级波束形成和合并滤波的方式进行多波束形成，对数字中频采样信号进行滤波，实现了空间干扰的抑制处理，提升了切分系统的通信质量。该方案将整个宽带多波束形成功能按多属性分解成若干个处理部分指派结点，保证划分后的每个部分内的计算量均能被单个器件承载，并且部分间通信量不超过器件的IO吞吐能力。
附图说明
[0012]图1为本专利技术所涉及的一种多波束形成方法的工作流程图；图2为本专利技术所涉及的一种多波束形成装置的结构模块图；图3为本专利技术所涉及的一种多波束形成装置的第一工作流程图；图4为本专利技术所涉及的一种多波束形成装置的第二工作流程图。
具体实施方式
[0013]根据本专利技术第一实施例，本专利技术请求保护一种多波束形成方法，参照图1，包括信号拆分步骤、第一级波束形成步骤、第二级波束形成步骤、合并滤波步骤；所述信号拆分步骤包括以下子步骤：输入采样信号数据，所述采样信号数据为宽带数据；
将所述采样信号数据数据输入分析滤波器组中，得到多个子带信号数据，所述子带信号数据为窄带数据；所述第一级波束形成步骤包括如下子步骤：将所述子带信号数据输入第一级波束形成器件，得到所述子带信号数据对应的窄带波束；所述第二级波束形成步骤包括如下子步骤：将所述窄带波束输入第二级波束形成器件，得到所述窄带波束对应的宽带波束；所述合并滤波步骤包括如下子步骤：将所述宽带波束输入合成滤波器组，得到合成宽带波束。
[0014]由于在阵列处理功能中，一般通过补偿远场平面波到达各个接收单元的时间差实现波束的形成，但是对宽带信号，用于时间差补偿的高速群延迟滤波器资源开销较大，难以应用于实际系统，通常采用移相，即复数乘法器来替代延时。
[0015]相位量依赖于频率，因此，在宽带处理中，需要先将整个宽带划分成若干个子带，以子带的中心频率代表整个窄带，在对各个子带分别处理后，再进行合并，重新形成宽带。使用分析滤波器组实现划分功能，使用合成滤波器组实现合并功能。
[0016]为了最小化滤波器组引入的失真，滤波器组的设计需要遵循近似完美重构原则，即直接短接分析滤波器组和合成滤波器组形成的环节的响应应该近似纯粹的延时。优选的，所述信号拆分步骤中：采用所述子带信号数据的中心频率表示所述窄带数据。
[0017]优选的，所述信号拆分步骤和合并滤波步骤中：所述分析滤波器组为由多个分析滤波器组成；所述合成滤波器组为由多个合成滤波器组成。
[0018]根据和的对偶关系，每个子带仅计算待变换序列中的一个点，经过一个FFT/IFFT网络即可获取所有的变换点。
[0019]优选的，所述分析滤波器工作时，采用离散傅里叶变换和离散傅里叶逆变换获得所述宽带数据的变换序列；通过快速傅里叶变换和快速傅里叶逆变换获得子带信号数据的变换点。
[0020]优选的，所述第一级波束形成步骤和第二级波束形成步骤中：依据所述采样信号数据的预设属性信息，将所述子带信号数据指派至对应的第一级波束形成器件或第二级波束形成器件完成。
[0021]在实际系统中，由于宽带多波束形成功能的计算量往往超出单个器件的容纳能力，从而对应多器件多本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多波束形成方法，其特征在于，包括信号拆分步骤、第一级波束形成步骤、第二级波束形成步骤、合并滤波步骤；所述信号拆分步骤包括以下子步骤：输入采样信号数据，所述采样信号数据为宽带数据；将所述采样信号数据数据输入分析滤波器组中，得到多个子带信号数据，所述子带信号数据为窄带数据；所述第一级波束形成步骤包括如下子步骤：将所述子带信号数据输入第一级波束形成器件，得到所述子带信号数据对应的窄带波束；所述第二级波束形成步骤包括如下子步骤：将所述窄带波束输入第二级波束形成器件，得到所述窄带波束对应的宽带波束；所述合并滤波步骤包括如下子步骤：将所述宽带波束输入合成滤波器组，得到合成宽带波束。2.如权利要求1所述的一种多波束形成方法，其特征在于，所述信号拆分步骤中：采用所述子带信号数据的中心频率表示所述窄带数据。3.如权利要求1所述的一种多波束形成方法，其特征在于，所述信号拆分步骤和合并滤波步骤中：所述分析滤波器组为由多个分析滤波器组成；所述合成滤波器组为由多个合成滤波器组成。4.如权利要求3所述的一种多波束形成方法，其特征在于，所述分析滤波器工作时，采用离散傅里叶变换和离散傅里叶逆变换获得所述宽带数据的变换序列；通过快速傅里叶变换和快...
【专利技术属性】
技术研发人员：史伟仁，吕春，
申请(专利权)人：成都金支点科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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