本申请公开了一种波束发射方法、电子设备及存储介质，根据滤波器的频域响应函数确定频域误差函数，以及所述频域误差函数的每个零点值对应的角频率；根据所述每个零点值对应的角频率确定滤波器的第一系数矩阵；针对每个阵元，根据所述阵元与基准阵元的间距、所述阵元对应的基带信号的发射角度，确定所述阵元待发射的波束信号对应的待补偿时延；根据所述每个零点值对应的角频率、所述待补偿时延和所述第一系数矩阵，确定所述阵元对应的滤波器的系数。只需存储第一系数矩阵，根据时延大小和时延精度的改变实时计算滤波器的系数，实现了只需存储少量数据实时更新滤波器系数。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及波束发射，尤其涉及一种波束发射方法、电子设备及存储介质。
技术介绍
1、现代雷达主要依靠发射和接收宽带信号，对空域中的目标精确成像并识别，宽带信号相较窄带信号可以携带更多有用的信息，所以宽带化是现代雷达的发展趋势。在波束形成并发射的过程中，需要采用基于数字滤波器的数字延迟线技术，即在每个阵元上利用分数阶时延数字滤波器实现对信号的任意延时，在时域上采用数字时延精确补偿各阵元间的时间差，以使得各阵元的信号到达期望方向上在时间上对齐，经过同相叠加实现波束形成，有效地避免孔径效应。
2、目前常用的几种分数时延滤波器有理想结构加窗法和最大平坦准则逼近法。其中，加窗法和最大平坦准则逼近法对不同的分数时延产生不同的滤波器系数，所以适用于不变时延的情况。而波束形成所需的时延随着阵列方向图指向的改变而改变，使用加窗法和最大平坦准则逼近法则需要存储大规模的滤波器系数。
技术实现思路
1、本申请提供了一种波束发射方法、电子设备及存储介质，用以实现只需存储少量数据，随着时延大小和时延精度的改变，实时更新滤波器系数。
2、本申请提供了一种波束发射方法，所述方法包括：
3、根据滤波器的频域响应函数确定频域误差函数，以及所述频域误差函数的每个零点值对应的角频率；根据所述每个零点值对应的角频率确定滤波器的第一系数矩阵；
4、针对每个阵元，根据所述阵元与基准阵元的间距、所述阵元对应的基带信号的发射角度，确定所述阵元待发射的波束信号对应的待补偿时延；
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p>5、根据所述每个零点值对应的角频率、所述待补偿时延和所述第一系数矩阵，确定所述阵元对应的滤波器的系数，根据所述系数的滤波器对所述待发射的波束信号进行时延补偿，基于时延补偿后的波束信号确定发射波束信号。6、进一步地，根据滤波器的频域响应函数确定频域误差函数，以及所述频域误差函数的每个零点值对应的角频率包括：
7、根据滤波器的理论频域响应函数和实际频域响应函数，确定所述频域误差函数；
8、对所述频域误差函数中的变量参数进行迭代运算，当所述频域误差函数的最大误差小于设定的误差阈值时，确定迭代运算后的频域误差函数的每个零点值对应的角频率。
9、进一步地，所述根据所述每个零点值对应的角频率确定滤波器的第一系数矩阵包括：
10、根据所述每个零点值对应的角频率确定滤波器的第一系数矩阵，所述第一系数矩阵满足：式中，k为零点值对应的角频率的数量，n为滤波器系数的阶数，ω为角频率，eω为所述第一系数矩阵。
11、进一步地，根据所述阵元与基准阵元的间距、所述阵元对应的基带信号的发射角度，确定所述阵元待发射的波束信号对应的待补偿时延包括：
12、根据所述阵元对应的基带信号的发射角度、所述阵元与基准阵元的间距，确定所述阵元待发射的波束信号对应的待补偿总时延；其中，所述待补偿总时延满足：δτm＝(m-1)dsinθ/c；式中，m为所述阵元的阵元号，1为所述基准阵元的阵元号，d为线性阵列的阵元间距，θ为所述发射角度，c为光速；
13、根据所述待补偿总时延确定整数倍时延和分数倍时延，将所述分数倍时延作为待补偿时延。
14、进一步地，所述基于时延补偿后的波束信号确定发射波束信号之前，所述方法还包括：
15、根据所述整数倍时延对所述待发射的波束信号进行整数倍时延补偿。
16、进一步地，所述基于时延补偿后的波束信号确定发射波束信号之前，所述方法还包括：
17、根据所述阵元待发射的波束信号和所述基准阵元待发射的基准波束信号，确定所述阵元对应的相移补偿量；
18、根据所述相移补偿量对所述待发射的波束信号进行相移补偿。
19、进一步地，所述根据所述每个零点值对应的角频率、所述待补偿时延和所述第一系数矩阵，确定所述阵元对应的滤波器的系数包括：
20、根据所述每个零点值对应的角频率和所述待补偿时延，确定第二系数矩阵；其中，所述第二系数矩阵满足：式中，k为零点值对应的角频率的数量，ω为角频率，d为所述待补偿时延，t表示矩阵转置，ed为所述第二系数矩阵；
21、根据所述第一系数矩阵和所述第二系数矩阵，确定所述阵元对应的滤波器的系数，其中，所述滤波器的系数满足eωh＝ed；式中，eω为所述第一系数矩阵，ed为所述第二系数矩阵，h为所述滤波器的系数。
22、进一步地，所述方法还包括：
23、确定任意两个阵元对应的滤波器的系数，根据所述任意两个阵元的阵元间距和所述任意两个阵元对应的滤波器的系数，确定各阵元对应的滤波器的系数的变化比例，根据所述变化比例，确定每个阵元对应的滤波器的系数。
24、另一方面，本申请提供了一种波束发射装置，所述装置包括：
25、第一确定模块，用于根据滤波器的频域响应函数确定频域误差函数，以及所述频域误差函数的每个零点值对应的角频率；根据所述每个零点值对应的角频率确定滤波器的第一系数矩阵；
26、第二确定模块，用于针对每个阵元，根据所述阵元与基准阵元的间距、所述阵元对应的基带信号的发射角度，确定所述阵元待发射的波束信号对应的待补偿时延；
27、第三确定模块，用于根据所述每个零点值对应的角频率、所述待补偿时延和所述第一系数矩阵，确定所述阵元对应的滤波器的系数，根据所述系数的滤波器对所述待发射的波束信号进行时延补偿，基于时延补偿后的波束信号确定发射波束信号。
28、所述第一确定模块，具体用于根据滤波器的理论频域响应函数和实际频域响应函数，确定所述频域误差函数；对所述频域误差函数中的变量参数进行迭代运算，当所述频域误差函数的最大误差小于设定的误差阈值时，确定迭代运算后的频域误差函数的每个零点值对应的角频率。
29、所述第一确定模块，具体用于根据所述每个零点值对应的角频率确定滤波器的第一系数矩阵，所述第一系数矩阵满足：式中，k为零点值对应的角频率的数量，n为滤波器系数的阶数，ω为角频率，eω为所述第一系数矩阵。
30、所述第二确定模块，具体用于根据所述阵元对应的基带信号的发射角度、所述阵元与基准阵元的间距，确定所述阵元待发射的波束信号对应的待补偿总时延；其中，所述待补偿总时延满足：δτm＝(m-1)dsinθ/c；式中，m为所述阵元的阵元号，1为所述基准阵元的阵元号，d为线性阵列的阵元间距，θ为所述发射角度，c为光速；根据所述待补偿总时延确定整数倍时延和分数倍时延，将所述分数倍时延作为待补偿时延。
31、所述第三确定模块，还用于根据所述整数倍时延对所述待发射的波束信号进行整数倍时延补偿。
32、所述装置还包括：
33、相移补偿模块，用于根据所述阵元待发射的波束信号和所述基准阵元待发射的基准波束信号，确定所述阵元对应的相移补偿量；根据所述相移补偿量对所述待发射的波束信号进行相移补偿。
34、所述第三确定模块，具体用于根据所述每个零本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种波束发射方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据滤波器的频域响应函数确定频域误差函数，以及所述频域误差函数的每个零点值对应的角频率包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述每个零点值对应的角频率确定滤波器的第一系数矩阵包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述阵元与基准阵元的间距、所述阵元对应的基带信号的发射角度，确定所述阵元待发射的波束信号对应的待补偿时延包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于时延补偿后的波束信号确定发射波束信号之前，所述方法还包括：
6.如权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述基于时延补偿后的波束信号确定发射波束信号之前，所述方法还包括：
7.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述根据所述每个零点值对应的角频率、所述待补偿时延和所述第一系数矩阵，确定所述阵元对应的滤波器的系数包括：
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被电子设备执行时实现权利要求1-8任一项所述的方法步骤。
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【技术特征摘要】
1.一种波束发射方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据滤波器的频域响应函数确定频域误差函数，以及所述频域误差函数的每个零点值对应的角频率包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述每个零点值对应的角频率确定滤波器的第一系数矩阵包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述阵元与基准阵元的间距、所述阵元对应的基带信号的发射角度，确定所述阵元待发射的波束信号对应的待补偿时延包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于时延补偿后的波束信号确定发射波束信号之前，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张鸿伟，高雪松，林玥，
申请(专利权)人：海信集团控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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