雷达中DBF算法的过程,以及重要概念波束形成向量和形成波束的理解

在数字波束形成(DBF)中,我们会计算输出信号在各个可能的到达角度上的功率谱。这个过程主要包括以下步骤¹²:

  1. 设定角度范围:首先,我们需要设定一个可能的到达角度范围。这个范围通常是从-90度到90度,或者是从0度到360度,取决于我们的需求和天线阵列的配置。

  2. 计算波束形成向量:对于角度范围中的每个角度,我们需要计算一个波束形成向量。这个向量是根据天线阵列的几何形状和信号的到达角度来计算的。

  3. 形成波束:然后,我们将每个天线元素接收到的信号乘以对应的波束形成向量,然后将这些结果相加,得到一个形成的波束。

  4. 计算功率谱:接着,我们需要计算形成的波束的功率谱。功率谱是通过对信号进行傅里叶变换,然后取得到的幅度谱的模平方,再除以信号的持续时间来估计的⁴。

  5. 找出最大值:最后,我们会找出功率谱中的最大值,对应的角度就是我们估计的信号到达角度。

这个过程可以用以下的伪代码来表示:

# 初始化
theta_range = np.linspace(-

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