[发明专利]一种基于多域联合的数字多波束形成方法

权利要求书

1.一种基于多域联合的数字多波束形成方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取采样信号，对采样信号进行正交变换，对正交变换后的采样信号进行宽带校正，对宽带校正后的采样信号进行空时转化得到空时信号；

S2、对空时信号进行采样协方差矩阵计算；

S3、根据信号来向信息，计算空域导向矢量，对空域导向矢量进行时域延迟获得空时约束矢量；

S4、根据对空时信号进行采样协方差矩阵计算的结果和空时约束矢量计算最优波束形成器的权值；

S5、通过最优波束形成器的权值对空时二维域信号进行滤波加权，得到波束形成后的输出信号；

S6、对输出信号进行自动增益控制，获得期望的信号幅度。

2.根据权利要求1所述的基于多域联合的数字多波束形成方法，其特征在于，所述获取采样信号具体包括：

设置发射信号频率和带宽参数，设置发射天线与接收天线在同一直线上，即发射天线的发射信号相对接收天线是法向入射；

获取M个天线的M路AD采样信号进行正交变换，获得带有相位和幅度信息的I、Q两路信号，M为正整数。

3.根据权利要求2所述的基于多域联合的数字多波束形成方法，其特征在于，所述发射信号频率设置为与入射信号中心频率一致，所述带宽参数设置为与有用信号带宽参数一致。

4.根据权利要求1所述的基于多域联合的数字多波束形成方法，其特征在于，所述对采样信号进行宽带校正通过以某个阵元的AD采样信号为参考信号，利用矩阵求逆算法去校正通道间的幅相差异。

5.根据权利要求1所述的基于多域联合的数字多波束形成方法，其特征在于，所述对宽带校正后的采样信号进行空时转化得到空时信号包括将空域信号进行时域延迟，获得天线接收信号形成的空时信号。

6.根据权利要求5所述的基于多域联合的数字多波束形成方法，其特征在于，所述宽带校正具体包括：

T1、参考通道设置为第一路AD采样后得到I/Q信号，将需要校正的通道信号进行延迟得到时域滤波信号；

T2、计算时域滤波信号的自相关矩阵和互相关向量；

T3、根据时域滤波信号的自相关矩阵和互相关向量计算时域校正滤波器系数，利用校正滤波系数对信号进行滤波获得校正后的滤波信号。

7.根据权利要求6所述的基于多域联合的数字多波束形成方法，其特征在于，得到所述校正滤波系数后，所述参考通道给出校正完成有效标志：

若校正完成标志有效，则各通道的校正系数为W₀,W₁,W₂...W_M-1，其中W₀＝[0,0,0,1,0,0,0]^T；

若校正完成标志无效，则各通道的校正系数W₀,W₁,W₂...W_M-1均为[0,0,0,1,0,0,0]^T。

8.根据权利要求6所述的基于多域联合的数字多波束形成方法，其特征在于，所述计算校正后的滤波信号包括获取时域校正滤波器系数进行转置下的时域滤波信号。

9.根据权利要求1所述的基于多域联合的数字多波束形成方法，其特征在于，所述S3具体包括：

U1、根据所述来向信息建立查找表，获取M个阵元的每个方位和俯仰角度的相位值，M为正整数；

U2、根据来向信息对应的各个阵元的相位值计算空域导向矢量；

U3、计算时域延迟值；

U4、根据时域延迟值计算空时约束矢量。

10.根据权利要求9所述的基于多域联合的数字多波束形成方法，其特征在于，所述U4具体包括：

V1、获取时域延迟值；

V2、根据时域延迟值获取N个抽头延迟值形成的延时向量，N为正整数，N为正整数；

V3、根据空域导向矢量和N个抽头延迟值形成的延时向量计算空时约束矢量，N为正整数。