[发明专利]基于双曲结构分数延时滤波器的发射数字波束形成方法

权利要求书

1.一种基于双曲结构分数延时滤波器的发射数字波束形成方法，其特征在于，具体方法如下：

设计双曲结构分数延时滤波器，并利用设计出的分数延时滤波器实现发射数字波束形成。

2.根据权利要求1所述的一种基于双曲结构分数延时滤波器的发射数字波束形成方法，其特征在于，所述双曲幂级数分数延时滤波器的设计，具体方法如下：

(1)将双曲函数根据幂级数方式进行展开；

(2)利用双曲幂级数结构设计理想延时滤波器的频率响应；

(3)设置子滤波器G(e^jω)和F(e^jω)，并对两个子滤波器G(e^jω)和F(e^jω)进行设计；

(4)将步骤(3)求解得到的两个子滤波器与加法器、乘法器进行组合，实现分数延时滤波器。

3.根据权利要求2所述的一种基于双曲结构分数延时滤波器的发射数字波束形成方法，其特征在于，步骤(1)将双曲函数根据幂级数方式展开，具体包括：

(1.1)双曲函数的幂级数展开式：

(1.2)将幂级数展开式相加得到：

4.根据权利要求3所述的一种基于双曲结构分数延时滤波器的发射数字波束形成方法，其特征在于，步骤(2)所述利用双曲幂级数结构设计理想延时滤波器的频率响应，具体包括：

(2.1)设置步骤(1.2)中x＝-jωp,得到表达式：

式中：p为延时量；j为虚数单位；ω为角频率；

(2.2)根据步骤(2.1)所述表达式的前M₁项和求得理想分数延时滤波器的频率响应近似值：

式中：M₁为截断阶数；H₁(ω,p)为理想分数延时滤波器频率响应H_id(ω,p)的近似值；H_id(ω,p)为理想分数延时滤波器的频率响应。

5.根据权利要求4所述的一种基于双曲结构分数延时滤波器的发射数字波束形成方法，其特征在于，步骤(3)所述对子滤波器G(e^jω)和F(e^jω)进行设计，具体包括：

(3.1)设置子滤波器同时满足下列条件式，得到关于子滤波器G(e^jω)和F(e^jω)的表达式：

式中：G(e^jω)为子滤波器；F(e^jω)为子滤波器；

其中，条件式为：

(3.2)G(e^jω)的理想频率响应为(jω)²，根据的FIR滤波器对子滤波器G(e^jω)进行设计，并求解子滤波器G(e^jω)的系数；

(3.3)F(e^jω)的理想频率响应为jω，根据的FIR滤波器对子滤波器F(e^jω)进行设计，并求解子滤波器F(e^jω)的系数。