[發(fā)明專利]遞歸結(jié)構波束形成方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010025215.4
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111211826B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設計）人: 楊君;葛鵬程;馬宏;邱磊;張碩;馮婷婷
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰(zhàn)略支援部隊航天工程大學
• 主分類號: H04B7/08
• 分類號: H04B7/08
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 葛鐘

本發(fā)明涉及一種遞歸結(jié)構波束形成方法及裝置，方法包括：獲取期望波束的頻域波束參數(shù)信息，利用空時等效性算法，將頻域波束參數(shù)信息轉(zhuǎn)化為時域期望遞歸型濾波器參數(shù)，將時域期望遞歸型濾波器參數(shù)輸入至FDATOOL濾波器設計工具，得到遞歸型濾波器的濾波系數(shù)，濾波系數(shù)包括零點系數(shù)和極點系數(shù)，將零點系數(shù)作為加權系數(shù)、極點系數(shù)作為反饋系數(shù)分別代入波束響應公式，得到波束形成公式，基于波束形成公式，設計期望波束，以使提高波束的分辨率，更高效地形成期望波束。

技術領域

本發(fā)明涉及波束形成技術領域，具體涉及一種遞歸結(jié)構波束形成方法及裝置。

背景技術

波束形成，可以簡單理解為，對陣列各陣元接收信號加權或者延時加權求和，其輸出對不同方向形成不同的增益，采用數(shù)字方式在基帶實現(xiàn)濾波的技術稱為數(shù)字波束形成，是空域濾波的主要形式，因此波束形成的關鍵技術便是加權系數(shù)的確定。目前，大多數(shù)的波束形成技術對于加權系數(shù)的選擇，是借助時域非遞歸型濾波器濾波系數(shù)來完成。

但是，這種技術存在的問題有很多，非遞歸型濾波器的頻譜存在旁瓣干擾，阻帶波紋會影響信號接收，所使用的天線陣元數(shù)較多，同時所形成的波束在帶寬上不夠理想，分辨率不高，導致波束形成效果較差。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種遞歸結(jié)構波束形成方法及裝置。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一方面：一種遞歸結(jié)構波束形成方法，包括：

獲取期望波束的頻域波束參數(shù)信息；

利用空時等效性算法，將所述頻域波束參數(shù)信息轉(zhuǎn)化為時域期望遞歸型濾波器參數(shù)；

將所述時域期望遞歸型濾波器參數(shù)輸入至FDATOOL濾波器設計工具，得到遞歸型濾波器的濾波系數(shù)，所述濾波系數(shù)包括零點系數(shù)和極點系數(shù)；

將所述零點系數(shù)作為加權系數(shù)、所述極點系數(shù)作為反饋系數(shù)分別代入波束響應公式，得到波束形成公式；

基于所述波束形成公式，設計所述期望波束。

可選的，上述所述利用空時等效性算法，將所述頻域波束參數(shù)信息轉(zhuǎn)化為時域期望遞歸型濾波器參數(shù)，包括：

檢測所述頻域波束參數(shù)信息的波長信息和角度信息；

對所述波長信息和所述角度信息進行傅里葉反變換，得到所述時域期望遞歸型濾波器參數(shù)。

可選的，上述所述基于所述波束形成公式，形成所述期望波束之前，還包括：

獲取所述頻域波束參數(shù)信息的相位信息；

對所述相位信息進行傅里葉反變換，得到所述波束參數(shù)信息時域相位信息；

將所述時域相位信息帶入波束響應公式，得到調(diào)整波束形成公式，作為所述波束形成公式。

可選的，上述所述基于所述波束形成公式，設計所述期望波束，包括：

通過所述波束形成公式，確定陣元數(shù)和陣元間距；

根據(jù)所述陣元數(shù)和所述陣元間距構建天線陣列，以設計所述期望波束。

可選的，上述所述通過所述波束形成公式，確定陣元數(shù)和陣元間距，還包括：

調(diào)整所述期望波束方向的輸出信號的相位為同相；

確定所述同相的輸出信號的最大值；

基于所述最大值、所述加權系數(shù)和所述反饋系數(shù)，確定陣元數(shù)和陣元間距。

可選的，上述所述的遞歸結(jié)構波束形成方法，還包括：