[發明專利]一種多頻率發射波束形成方法及應用

在審

• 申請號: 201510625835.0
• 申請日: 2015-09-25
• 公開（公告）號: CN105259557A
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 周凡;沈斌堅;劉雪松;蔣榮欣;陳耀武
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89;G01S7/483
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種多頻率發射波束形成方法，其特征在于，包括步驟：

(1)將十字型陣列中發射陣列的波束方向分割為多個扇面，在每個扇面內依次發射一系列不同頻率的扇形聲納波束信號，每個頻率的扇形聲納波束信號指向對應扇面內的一個波束方向；

(2)每個扇面內所有頻率的扇形聲納波束信號發射結束后，利用十字型陣列中的接收陣列接收聲納回波信號，通過離散傅里葉變換抽取各扇面內所有扇形聲納波束信號對應的頻率信息，并在頻率信息對應的頻域內進行波束形成計算，得到波束強度結果。

2.如權利要求1所述的多頻率發射波束形成方法，其特征在于，每個扇面內，依次向不同的波束方向發射脈沖寬度為τ的扇形聲納波束信號，發射扇形聲納波束信號的時域表達式為：

snMFT(t)=sn(t,f1,βq(kS,1))+sn((t-τ),f2,βq(kS,2))+...+sn((t-Jτ),fJ,βq(kS,J))]]>

其中，

sn(t,fj,βq)=A sin(2πfjt+θn(fj,βq));0≤t≤τ0;otherwise]]>

θ_n(f_j,β_q)＝2πf_j·(n-1)dt·sinβ_q/c

式中：s_nMFT(t)為時域函數，A為信號幅值，θ_n(f_j,β_q)是相位偏移參數，dt為發射陣元間距，f₁,f₂,…f_J為各扇形聲納波束信號的頻率，β_q為垂直波束方向角，垂直波束索引號q是關于劃分扇面數k_S和頻率索引j的函數，k_S＝1,2,…,K，j＝1,2,…,J，n為發射陣元索引號，J為波束方向的個數，c為聲納在水下傳播速度。