一种多波束形成方法及使用该方法的多波束声纳的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种多波束形成方法。本发明通过对接收阵元阵列所接收的回波信号进行处理在一定方向范围内生成一组波束特性相同的连续窄波束，所述接收阵元阵列包括在角度为的圆弧上等间距排列的M个相同的接收阵元，，M为大于1的整数；两个相邻接收阵元之间的圆心角为所述窄波束的波束间距的整数倍，每个窄波束通过对接收阵元阵列中N个连续排列的接收阵元所接收的回波信号进行加权移相相加得到，N为大于1且小于等于M的整数。本发明还公开了一种使用所述方法的多波束声纳。相比现有技术，本发明可有效降低系统对波束加权系数的存储量，大大节省系统的存储资源。
【专利说明】一种多波束形成方法及使用该方法的多波束声纳
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多波束形成方法，尤其涉及一种基于等距均匀圆阵(UCA，后续简称为圆阵)的多波束形成方法，可用于多波束声纳、多波束无线通信天线等的多波束生成。
【背景技术】
[0002]因海战、海洋开发和堤坝安全探测的需求使得成像声纳技术越来越受到重视，尤其是在较为混浊的水域，此时水下视频摄像根本无法看清几米之外的目标，需要借助于高分辨率成像声纳系统来完成水下目标的探测。而高分辨率成像声纳具有阵元数多，工作频率高，需要产生的波束数多，因此数据量庞大，例如产生512个波束，就需要512组加权系数矢量，而每组加权系数矢量又含有相当多的系数，存储各通道信号数据和波束加权系数矢量需要耗费大量的存储空间，从而限制了其在工程上的实现。多波束无线通信天线同样存在上述问题。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种多波束形成方法，可有效降低系统对波束加权系数的存储量，大大节省系统的存储资源。
[0004]本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题:
[0005]一种多波束形成方法，通过对接收阵元阵列所接收的回波信号进行处理在一定方向范围内生成一组波束特性相同的连续窄波束，所述接收阵元阵列包括在角度为α的圆弧上等间距排列的M个相同的接收阵元，a e (O, 2 31 ], M为大于I的整数；两个相邻接收阵元之间的圆心角为所述窄波束的波束间距的整数倍，每个窄波束通过对接收阵元阵列中N个连续排列的接收阵元所接收 的回波信号进行加权移相相加得到，N为大于I且小于等于M的整数。
[0006]优选地，所述每个窄波束通过对接收阵元阵列中N个连续排列的接收阵元所接收的回波信号进行加权移相相加得到，具体如下:
[0007]
【权利要求】
1.一种多波束形成方法，通过对接收阵元阵列所接收的回波信号进行处理在一定方向范围内生成一组波束特性相同的连续窄波束，所述接收阵元阵列包括在角度为α的圆弧上等间距排列的#个相同的接收阵元，(0,2^] , M为大于I的整数；其特征在于，两个相邻接收阵元之间的圆心角为所述窄波束的波束间距的整数倍，每个窄波束通过对接收阵元阵列中#个连续排列的接收阵元所接收的回波信号进行加权移相相加得到，#为大于I且小于等于#的整数。
2.如权利要求1所述多波束形成方法，其特征在于，所述每个窄波束通过对阵元阵列中#个连续排列的接收阵元所接收的回波信号进行加权移相相加得到，具体如下:
3.如权利要求2所述多波束形成方法，其特征在于，％按照下式得到:
Ifk = cos2 其中，&巧.表示该窄波束方向与接收阵元阵列圆心和第々个接收阵元之间连线的夹角。
4.如权利要求1-3任一项所述多波束形成方法，其特征在于，所述接收阵元阵列为声纳阵列或无线通信天线阵列。
5.如权利要求1-3任一项所述多波束形成方法，其特征在于，每个窄波束的方向靠近形成该窄波束的#个连续排列的接收阵元的中间位置。
6.—种使用如权利要求1-3任一项所述多波束形成方法的多波束声纳。
【文档编号】G01S7/52GK103630887SQ201310556358
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月11日 优先权日:2013年11月11日
【发明者】夏伟杰, 周建江, 于政, 黄慧, 金雪, 杨成, 王静娇, 董琎琎, 蒋鹏飞 申请人:南京航空航天大学