中山大学徐灵基获国家专利权
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龙图腾网获悉中山大学申请的专利一种基于图论的小尺度矢量水听器阵列波束形成方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN118886169B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-12发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202410897230.6,技术领域涉及:G06F30/20;该发明授权一种基于图论的小尺度矢量水听器阵列波束形成方法是由徐灵基;陈鑫哲;刘艳;李整林;肖鹏设计研发完成,并于2024-07-05向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于图论的小尺度矢量水听器阵列波束形成方法在说明书摘要公布了:本发明提供一种基于图论的小尺度矢量水听器阵列波束形成方法,本发明包括构建小尺度矢量水听器阵列模型;构建空间矢量噪声场模型;将小尺度矢量水听器阵列映射到图论空间;基于图论的映射重新构建小尺度矢量水听器阵列图论模型;采用联合对角化的方法处理求解波束形成器的最优权向量。本发明通过选取不同阶的顶点和边构建高阶子图,以此作为高阶差分波束形成器在图论空间的映射。通过对子图进行优化求解便可得到一类波束形成器权值;本发明实现了在波束形成达到超指向性的同时兼顾波束形成器的稳健性;能够实现小尺度矢量阵波束形成的指向性和白噪声增益突破,得到稳健的高增益波束图,提升小尺度矢量阵列对水下目标探测性能。
本发明授权一种基于图论的小尺度矢量水听器阵列波束形成方法在权利要求书中公布了:1.一种基于图论的小尺度矢量水听器阵列波束形成方法,其特征在于,包括以下步骤: S1、构建小尺度矢量水听器阵列模型; S2、构建空间矢量噪声场模型; S3、将小尺度矢量水听器阵列映射到图论空间;基于图论的映射重新构建小尺度矢量水听器阵列图论模型; 其中,将小尺度矢量水听器阵列映射到图论空间是指将矢量水听器阵元看作无向图的顶点,将阵元之间的空间线性差分方程用无向图的边来表示,并将波束形成的性能评价指标:波束图、白噪声增益和指向性因子在图论空间重新推导; 通过图论形成一阶邻接矩阵B1,并用单位矩阵C对其进行转化,并得到一阶差分波束形成信号,进而得到一阶差分波束形成器的波束Bh1、白噪声增益Wh1、以及指向性因子Dh1; 式中,R为转化后的邻接矩阵,A为矢量水听器阵列的阵列流形;V表示单个水听器阵元的二维空间指向性;h1为一阶差分波束形成加权向量,B1为一阶邻接矩阵,C为单位矩阵,H表示共轭转置;Γd矢量水听器的归一化噪声谱矩阵; S4、采用联合对角化的方法处理求解波束形成器的最优权向量。
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