[發明專利]一種實波束形成器的實現方法

有效

• 申請號: 200710048936.1
• 申請日: 2007-04-23
• 公開（公告）號: CN101295018B
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 萬群;楊萬麟;竇衡;沈曉峰;楊瑞明
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02;G01S13/00
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 潘育敏

1.一種實波束形成器的實現方法，其特征在于：設計出實波束形成器的 實數權向量，利用兩種不同的正交關系，使實波束形成器的輸出在對 應的信號方向上出現明顯的局部最大值，從而完成旁瓣水平較低、對 弱信號和相干信號具有較高方向分辨率的實波束形成；

其步驟是：

首先，由陣列接收數據確定樣本自相關矩陣及其逆矩陣；

然后，進行第一次正交：確定對應搜索方向的酉變換矩陣，對樣本自 相關矩陣的逆矩陣進行與搜索方向有關的酉變換，并只取酉變換結果 的實數部分；

根據酉變換結果的實數部分的矩陣的列向量之和，該向量在對應的信 號方向上出現較小的和值，得到實波束形成器的權向量；

再進行第二種正交：確定樣本自相關矩陣的實數部分；

實波束形成器的權向量作用于樣本自相關矩陣的實數部分，確定實波 束形成器的空間譜；

最后，根據空間譜估計，通過搜索空間譜的峰值位置得到對應信號的 方向估計，做出波束形成。

2.根據權利要求1所述的實波束形成器的實現方法，其特征在于：所述由 陣列接收數據確定的樣本自相關矩陣為：

R=1NΣt=1NX(t)XH(t)]]>

其中，X(t)為陣列在t時刻的快攝向量，[?]^H表示向量共軛轉置，N為 快攝次數。

3.根據權利要求1或2所述的實波束形成器的實現方法，其特征在于： 所述通過搜索空間譜的峰值位置得到對應信號的方向估計，是指實波 束形成器的實數權向量對樣本自相關矩陣的實數部分做波束形成的輸 出結果乘以任何非負數時的情況，當其輸出結果乘以任何非正值時， 則是搜索空間譜估計的谷值位置得到對應信號的方向。

4.根據權利要求1或2所述的實波束形成器的實現方法，其特征在于：對 樣本自相關矩陣進行與搜索方向有關的酉變換矩陣為：Φ(θ)=diag( a(θ))??

其中，a(θ)為陣列的方向向量，

對樣本自相關矩陣的逆矩陣進行與搜索方向θ有關的酉變換結果為：

Q(θ=Φ^*(θ)R^-1Φ(θ)??其中，(?)^*表示共軛變換，(?)^-1表示矩 陣的逆；

只取酉變換結果的實數部分，得到的實數矩陣是：R₁(θ)=Re(Q(θ)) ?

其中，Re(?)表示實數部分。

5.根據權利要求4所述的實波束形成器的實現方法，其特征在于：所述根 據酉變換結果的實數部分的矩陣的列向量之和確定待設計實波束形成 器的實數權向量為：

w₁(θ)=R₁(θ)f_M???其中，?f_M為元素都等于1的M維列向量，

實數權向量對樣本自相關矩陣的實數部分做波束形成，實波束形成器 的輸出結果為：

??方程式的右邊可以乘以任何非零值。

6.根據權利要求2所述的實波束形成器的實現方法，其特征在于：所述由 陣列接收數據確定的樣本自相關矩陣的形態是均勻線陣列或非均勻線 陣列或圓陣列或隨機分布的陣列。