基于分层排布球阵的稳健高分辨波束形成方法技术

本发明专利技术公开了一种基于分层排布球阵的稳健高分辨波束形成方法，包括：以所述分层排布球阵的球心处为原点，构建三维坐标系，获取各阵元位置信息；结合所有期望的预成波束方向，获取优选阵元的扇面信息矩阵；计算球阵在分析频带内各频率的点扩散函数值；对阵元数据做有效扇面内的常规波束形成，获得CBF的频域波束数据后，分频点求能量，得到各频点的CBF功率谱；对CBF功率谱和分层排布球阵的点扩散函数值进行相同频点下的R‑L反卷积计算，得到各频点的反卷积波束数据，累计求和后，按照数据节拍做长积分累积，得到当前频带内的反卷积方位能量谱结果。本发明专利技术在保留与常规波束形成一致的稳健性的条件下，获得更高的方位分辨能力和检测能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水声阵列信号处理领域，具体涉及一种基于分层排布球阵的稳健高分辨波束形成方法。

技术介绍

1、相比于一维线列阵，球形阵是一种三维阵，具有很好的三维空间对称性，能更好地在立体空间内实现波束的均匀性和对称性。球阵的布阵方式主要分为两种，一是多面体布阵，即用多面体近似等效为球阵，每一个面为基础的多元面阵；二是沿经纬线布阵，即阵元沿球面的经纬线排布。

2、在阵列信号处理中，通过常规波束形成(conventional beamforming，cbf)处理来获得阵增益，提高目标探测能力，但是，cbf主瓣波束宽度宽、旁瓣级高，降低了空间分辨能力，在多目标处理时容易产生混叠，强信号干扰下弱目标检测能力较弱。

3、《球形阵二维波束形成快速算法》提供了一种基于球阵的快速波束形成方法，其计算速度优于cbf，但分辨能力与cbf一致，并不具备目标高分辨能力；最小方差无畸变响应(minimum variance di步骤tortionle步骤步骤re步骤pon步骤e，mvdr)之类的经典高分辨波束形成方法，虽然有较高的分辨能力，但因需要矩阵求逆处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于分层排布球阵的稳健高分辨波束形成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种基于分层排布球阵的稳健高分辨波束形成方法，其特征在于，所述步骤2为：

3.如权利要求1所述的一种基于分层排布球阵的稳健高分辨波束形成方法，其特征在于，所述步骤3中，分层排布球阵的点扩散函数为：

4.如权利要求1所述的一种基于分层排布球阵的稳健高分辨波束形成方法，其特征在于，所述常规波束形成的计算公式为：

5.如权利要求4所述的一种基于分层排布球阵的稳健高分辨波束形成方法，其特征在于，所述步骤4中，各频点的CBF功率谱的计算公式为：

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【技术特征摘要】

1.一种基于分层排布球阵的稳健高分辨波束形成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种基于分层排布球阵的稳健高分辨波束形成方法，其特征在于，所述步骤2为：

3.如权利要求1所述的一种基于分层排布球阵的稳健高分辨波束形成方法，其特征在于，所述步骤3中，分层排布球阵的点扩散函数为：

4.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张铮，陈晏余，孔强，祝献，徐雅南，张俊，范泽亚，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一五研究所，
类型：发明
国别省市：