[发明专利]一种空时二维滤波的快速宽带波束形成方法

摘要

本发明属于水下声传感器阵列信号处理领域，具体涉及一种空时二维滤波的快速宽带波束形成方法，包括以下步骤：以符合Niquest定理的采样率进行采样，每个通道采集的数据按时间顺序排列成列向量，组成一个T×N维的数据矩阵，列的编号依次为j＝0,1,…,N‑1，行的编号依次为i＝0,1,…,T‑1；确定采样倍数M以及相邻通道时延补偿点数T0；计算坐标矩阵主值区间P(0)(T0)，规定坐标矩阵的列编号从左至右依次为j＝0,1,…,N‑1，行编号从上至下依次为i＝0,1,…,M‑1，则P(0)(T0)的第i行第j列元素为本发明提出了坐标矩阵计算方法，并利用坐标矩阵直接对有效数据进行计算，略去了大部分的冗余计算量，从而达到快速计算的目的。

主权项

1.一种空时二维滤波的快速宽带波束形成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以符合Niquest定理的采样率进行采样，每个通道采集的数据按时间顺序排列成列向量，组成一个T×N维的数据矩阵，列的编号依次为j＝0,1,…,N‑1，行的编号依次为i＝0,1,…,T‑1；(2)确定采样倍数M以及相邻通道时延补偿点数T₀；(3)计算坐标矩阵主值区间P⁽⁰⁾(T₀)，规定坐标矩阵的列编号从左至右依次为j＝0,1,…,N‑1，行编号从上至下依次为i＝0,1,…,M‑1，则P⁽⁰⁾(T₀)的第i行第j列元素为(4)去除P⁽⁰⁾(T₀)中非整数点，只保留整数点；P⁽⁰⁾(T₀)的每列有且只有1个整数点元素，设定循环因子k＝0；(5)依次取出P^(k)(T₀)中第0～M‑1行的整数点，根据其数值从数据矩阵中取出对应的数据点进行累加，分别得到波束的第kM,kM+1,…,kM+M‑1个点；(6)对P^(k)(T₀)中所有整数点数值加1，得到下一个周期的坐标矩阵P^(k+1)(T₀)；更新循环因子：k←k+1；(7)判断kM≥T是否成立，若成立，则说明已经遍历数据矩阵中所有数值点，执行步骤(8)，否则执行步骤(5)；(8)计算滤波器通带范围；(9)根据步骤(8)中计算的参数设计滤波器对进行滤波，得到输出波束y(i)。