[发明专利]一种多频率发射波束形成方法及应用

权利要求书

1.一种多频率发射波束形成方法，其特征在于，包括步骤：

(1)将十字型阵列中发射阵列的波束方向分割为多个扇面，在每个扇面内依次发射一系列不同频率的扇形声纳波束信号，每个频率的扇形声纳波束信号指向对应扇面内的一个波束方向；

(2)每个扇面内所有频率的扇形声纳波束信号发射结束后，利用十字型阵列中的接收阵列接收声纳回波信号，通过离散傅里叶变换抽取各扇面内所有扇形声纳波束信号对应的频率信息，并在频率信息对应的频域内进行波束形成计算，得到波束强度结果。

2.如权利要求1所述的多频率发射波束形成方法，其特征在于，每个扇面内，依次向不同的波束方向发射脉冲宽度为τ的扇形声纳波束信号，发射扇形声纳波束信号的时域表达式为：

snMFT(t)=sn(t,f1,βq(kS,1))+sn((t-τ),f2,βq(kS,2))+...+sn((t-Jτ),fJ,βq(kS,J))]]>

其中，

sn(t,fj,βq)=A sin(2πfjt+θn(fj,βq));0≤t≤τ0;otherwise]]>

θ_n(f_j,β_q)＝2πf_j·(n-1)dt·sinβ_q/c

式中：s_nMFT(t)为时域函数，A为信号幅值，θ_n(f_j,β_q)是相位偏移参数，dt为发射阵元间距，f₁,f₂,…f_J为各扇形声纳波束信号的频率，β_q为垂直波束方向角，垂直波束索引号q是关于划分扇面数k_S和频率索引j的函数，k_S＝1,2,…,K，j＝1,2,…,J，n为发射阵元索引号，J为波束方向的个数，c为声纳在水下传播速度。