[发明专利]一种串并复合式数字波束形成器设计方法

说明书

本发明公开了一种串并复合式数字波束形成器设计方法，主要解决空域非均匀覆盖的情况下数字波束形成产生的资源浪费问题，给出一种高效的数字波束形成方法。较之传统的方法，本发明串并复合式数字波束形成器设计方法可以在覆盖空域中波束非均匀划分时，优化软件算法，提高硬件资源使用率。

技术领域

本发明涉及数字信号处理技术领域，具体涉及一种串并复合式数字波束形成器设计方法。

背景技术

现有波束形成器通常针对空域均匀覆盖的情况，一般采用并行结构同时形成多个数字波束。在空域非均匀覆盖的情况下，采用并行结构同时形成多个数字波束，会造成不必要的资源浪费。

发明内容

针对上述技术背景中的问题，本发明给出了一种串并复合式数字波束形成器设计方法，主要解决空域非均匀覆盖的情况下数字波束形成产生的资源浪费问题，给出一种高效的数字波束形成方法。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种串并复合式数字波束形成器设计方法，包括以下步骤：

在一个A行B列的阵列天线系统中，需要形成M*N个数字波束，所述M*N个数字波束分成M组，M组数字波束需要处理距离单元分别为R₁、R₂、R₃、......、R_M-1、R_M，且R₁≤R₂≤R₃≤......R_M-1≤R_M；串并复合式数字波束形成器主要包含数据缓冲、波束计算两部分：

S1、对输入基带数字信号进行缓冲，缓冲区深度不小于R_M-1；缓冲区先直通输出R_M个距离单元数据，再分别输出缓冲后的数据；

S2、对缓冲后的基带数据进行波束形成，波束形成器同时形成N个波束，波束形成计算权值随时间变化：

在第M组中，同时形成N子波束，这N个子波束处理相同的距离单元，采用不同加权系数形成指向不同的波束输出；第M组波束形成输入数据为D，D为所有阵元K个采样点，令C＝A*B，D为C行K列矩阵，将加权矢量排成矩阵W，W为N行C列，每一行表示一组波束加权系数，N个子波束输出为Y＝W*D，Y为N行K列，每一行表示一组波束输出K个采样值；

不同的分组使用不同的加权系数W，产生不同波束输出。

优选的，M组所述M*N个数字波束之间，组内处理距离单元相同，组间处理距离单元可以不相同。

优选的，所述S1中缓冲区的输出数据时序为：R_M个距离单元、R_M-1个距离单元、R_M-2个距离单元....R₁个距离单元。

优选的，所述S2中波束形成输出数据时序为：第M组N波束、第M-1组N波束、第M-2组N波束、....第1组N波束。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明串并复合式数字波束形成器设计方法可以在覆盖空域中波束非均匀划分时，优化软件算法，提高硬件资源使用率。

附图说明

图1为本发明数字波束形成器设计方法中缓冲区输出数据时序图；

图2为本发明数字波束形成器设计方法中波束形成输出数据时序；

图3为本发明数字波束形成器设计方法中波束输出原理图。

具体实施方式