[发明专利]用于球面阵的时域宽带谐波域波束形成器及波束形成方法

权利要求书

1.一种用于球面阵的时域宽带谐波域波束形成器，该波束形成器包括：谐波变换模块、波束导向模块和波束图合成模块；所述的谐波变换模块，用于对传感器阵列接收的数据采样进行球谐波变换，得到谐波域数据；所述的波束导向模块，用于对谐波域数据进行加权与部分求和处理，输出导向后的谐波域数据；其特征在于，所述的波束图合成模块为基于FIR滤波器的波束图合成模块，波束导向后输出的各阶谐波域数据分别通过一个FIR滤波器，再对各FIR滤波器输出求和，获得波束输出时域数据。

2.根据权利要求1所述的时域宽带谐波域波束形成器，其特征在于，所述的球面阵为透明球或刚性球。

3.根据权利要求1所述的时域宽带谐波域波束形成器，其特征在于，所述的波束导向模块，对于每一阶谐波域数据分为实部与虚部分别将各自由度(m＝0，…，n)谐波域数据进行单独加权求和处理，获得该阶谐波域数据导向后输出数据，其中，加权参数为：

自由度m＝0时，此时谐波域该数据为实数，加权值为

自由度0＜m≤n时，谐波域数据的实部加权值为：

2Σm=1n(n-m)!(n+m)!Pnm(cosθ0)cos(mφ0);]]>

谐波域数据的虚部加权值为：

2Σm=1n(n-m)!(n+m)!Pnm(cosθ0)sin(mφ0);]]>

式中，θ₀与φ₀分别是波束指向方向的垂直角与水平角，表示伴随Legendre函数。