[发明专利]一种自适应波束形成方法

权利要求书

1.一种自适应波束形成方法，其特征在于，所述方法包括：

根据发射波束和换能器阵元的空间位置重新构造换能器阵元的排序,将靠近波束的阵元置于新阵列的中心、远离波束的阵元置于新阵列的两端；

根据重新排列的阵元顺序计算用于最小方差波束形成的协方差矩阵；

所述协方差矩阵的计算中对发射波束附近的阵元做了相似的加权；所述发射波束附近的阵元位于阵列中心或边缘；

根据估计得到的所述协方差矩阵计算自适应波束形成的输出结果。

2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述根据重新排列的阵元顺序计算用于最小方差波束形成的协方差矩阵，包括：

根据重新构造的阵列进行空间平滑与时间平滑处理，即将新阵列以L个阵元为一组划分成M-L+1个子阵列，其中，每一个子阵列由L个重新排序的阵元组成，由新阵元序号1开始滑动至M，按下式进行计算，得到协方差矩阵

其中，K是选取的时间平滑参数，p是新阵列中子阵列序号，是的共轭转置，是第p个子阵的输出向量；

根据对角加载方法对所述协方差矩阵进行处理，得到对角加载后的协方差矩阵：

其中，I为单位阵；

按下式对加载因子ε进行计算：

其中，Δ一般介于1/10L与1/1000L之间。

3.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述根据估计得到的所述协方差矩阵计算自适应波束形成的输出结果，包括：

根据估计得到的所述协方差矩阵，利用最小方差波束形成法计算出一组最优的权向量w(k)：

其中，是所述协方差矩阵中所得到的协方差矩阵的逆，导向矢量a中的元素均取为“1”；

根据上述方法得到的所述一组最优的权向量计算B模式成像下一根扫描线对应的波束形成的输出结果，由此进行图像变换最终显示成像：

y(k)＝w^H(k)·x_d(k)

其中，x_d是所述新阵列的回波数据。