[发明专利]函数波束优化方法与装置

说明书

本申请涉及一种函数波束优化方法与装置，其中，方法包括：获取MVDR波束形成算法对应的互谱矩阵和加权向量；根据互谱矩阵和加权向量，采用MVDR波束形成算法形成初始MVDR波束；基于初始MVDR波束对干扰所在区域进行零陷展宽，得到零陷展宽的MVDR波束；根据互谱矩阵以及加权向量对零陷展宽的MVDR波束进行函数波束形成处理，得到优化的函数波束。整个过程中，在MVDR波束的基础上进一步改进，增加零陷展宽技术可以得到抑制噪声、且提高分辨率的函数波束。

技术领域

本申请涉及函数波束技术领域，特别是涉及一种函数波束优化方法与装置。

背景技术

随着智能制造产业蓬勃发展，对石化、电力等工业能源需求日益旺盛。工业现场中漏气、漏油、漏电等现象造成的重大危险事故频发，严重危害着人们的生命财产安全和工业生产安全。

由于肉眼无法识别工业中的漏电、漏气等现象，所以通常采用声成像技术对工业中的漏电、漏气等现象进行识别，传统声成像领域应用最广泛的技术就是常规波束形成技术，常规波束形成技术是所有声成像技术中最稳健的技术之一。

然而，在实际应用中，人们发现常规波束形成通常会存在分辨率低、且无法对受到的干扰产生抑制的问题，其已经无法满足高精度的声成像需求。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种分辨率高、且可以抑制干扰的函数波束优化方法与装置。

第一方面，本申请提供了一种函数波束优化方法。所述方法包括：

获取MVDR波束形成算法对应的互谱矩阵和加权向量；

根据所述互谱矩阵和加权向量，采用MVDR波束形成（Minimum VarianceDistortionless Response，自适应波束形成）算法形成初始MVDR波束；

基于所述初始MVDR波束对干扰所在区域进行零陷展宽，得到零陷展宽的MVDR波束；

根据所述互谱矩阵以及所述加权向量对所述零陷展宽的MVDR波束进行函数波束形成处理，得到优化的函数波束。

在其中一个实施例中，所述获取MVDR波束形成算法对应的互谱矩阵和加权向量包括：

获取所述初始MVDR波束中期望信号响应向量的真实值、以及MVDR波束形成算法对应的互谱矩阵；

根据所述互谱矩阵以及所述期望信号响应向量的真实值，求解得到MVDR波束形成算法对应的加权向量。

在其中一个实施例中，所述根据所述互谱矩阵和加权向量，采用MVDR波束形成算法形成初始MVDR波束包括：

根据所述互谱矩阵和加权向量、且通过MVDR波束形成器，形成初始MVDR波束。

在其中一个实施例中，所述获取MVDR波束形成算法对应的互谱矩阵和加权向量包括：

获取初始MVDR波束中期望信号响应向量的真实值；

根据所述初始MVDR波束中期望信号响应向量的真实值，获取MVDR波束形成算法对应的接收数据的协方差矩阵；

将所述接收数据的协方差矩阵作为MVDR波束形成算法对应的互谱矩阵；

根据所述互谱矩阵以及所述期望信号响应向量的真实值，求解得到MVDR波束形成算法对应的加权向量。

在其中一个实施例中，所述基于所述初始MVDR波束对干扰所在区域进行零陷展宽，得到零陷展宽的MVDR波束包括：

将所述初始MVDR波束对应的波束图方位离散化，以及标记出干扰所在区域；