[发明专利]一种MMSE波束形成器、MMSE波束形成方法、计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种超声波MMSE波束形成器，应用于相干平面波合成，其特征在于，所述波束形成器通过N元线性阵列接收换能器发射出的M个不同角度的平面波的回波数据，并进行波束合成；记回波数据矩阵为：u(n)＝[u₁(n),u₂(n),..,u_M(n)]^T，则计算合成波束：

其中，u_i(n)表示平面波i的回波数据，x_i,j(n)表示在时刻n第j个阵元接收到的平面波i的回波数据；w_DCR-MMSE为权值矢量，w_DCR-MMSE的表达式为：

MMSE波束形成的步骤：

(1)激励N元线性阵列换能器发射出M个不同角度的平面波，通过N个阵元接收回波数据；

(2)通过快拍采集每个阵元的输出信号，记为q_k(n)，q_k(n)＝[q_k,1(n),q_k,2(n),..,q_k,N(n)]，其中，x_i,j(n)表示在时刻n第j个阵元接收到的平面波i的回波数据；

(3)根据需求选取对角线加载参数ε，根据步骤(2)获取的q_k(n)计算协方差矩阵：

(4)定义中间参数r_k(n)，

a表示所有回波数据的时间延迟向量；根据步骤(2)得到的q_k(n)和步骤(3)得到的计算出r_k(n)；

q_k(n)表示所述波束形成器的N个阵元输出信号的快照集合，ε为对角线加载参数，I表示单位矩阵，a表示所有回波数据的时间延迟向量；

(5)计算相干因子：

(6)计算出权值矢量：

(7)最后由式(1)计算出回波的合成波束，H表示矩阵或向量的共轭转置。

2.一种根据权利要求1所述的超声波MMSE波束形成器得到的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有至少一个可被处理器执行的指令，所述至少一个指令被处理器执行时，实现权利要求1所述的超声波MMSE波束形成步骤。