[发明专利]一种MIMO声呐系统

摘要

本发明涉及一种MIMO声呐系统，包括发射端和接收端，其中，发射端的发射阵划分多个子阵，每个子阵包含多个阵元；每个子阵的各个阵元发射同一种波形，各子阵发射不同波形，由此构成波形分集；同一子阵中，各阵元通过加权调整相位，实现发射波束形成，获取发射阵增益；接收端的接收阵对每一个接收阵元接收的回波信号进行匹配，根据匹配结果进行方位估计，获取各阵元的入射角DOA。本发明通过子阵划分，各子阵发射不同波形从而实现波形分集；在同一子阵中，通过加权调整相位，实现发射波束形成，获取发射阵增益。同时，本发明每个阵元仅输出一种波形，避免了多种波形叠加的复杂处理，而硬件上仅需在现有声呐系统的发射机系统上稍作调整即可。

主权项

1.一种MIMO声呐系统，包括发射端和接收端，其特征在于，所述发射端的发射阵划分为P个子阵，每个子阵包含K个阵元；所述每个子阵的各个阵元发射同一种波形，各子阵发射不同波形形成正交波形，由此构成波形分集；同一子阵中，各阵元通过加权调整相位，实现指向某一方向的发射波束形成，获取发射阵增益；各子阵指向方向不同，多个子阵指向多个方向，同时完成多个方向的多波束形成，快速扫描搜索目标方位；所述正交波形s＝[s₁，...，s_P]^T，其中，s₁，...，s_P分别为P个子阵中各子阵的波形，M个快拍得到波形矩阵S＝[s(1)，s(2)，...，s(M)]，其中，s(1)，s(2)，...，s(M)分别为M个快拍中包含各子阵波形的向量，S即正交矩阵，所述发射端的发射阵发出的信号矩阵为X＝ωS，其中，ω＝[ω₁，...，ω_P]，其中，ω₁，...，ω_P分别为P个子阵中各子阵的加权向量，ω是K×P的矩阵，P为子阵个数，每个子阵有K个阵元；所述接收端的接收阵对每一个接收阵元接收的回波信号进行匹配，根据匹配结果进行方位估计，获取各阵元的入射角DOA。