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龙图腾网获悉中国科学院声学研究所申请的专利一种适用于多波束测深系统的任意角度快速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：CN115470446B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-25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：202211046692.4，技术领域涉及：G06F17/14；该发明授权一种适用于多波束测深系统的任意角度快速波束形成方法是由郝程鹏;吴永清;林晓波;吴敏;陈世进设计研发完成，并于2022-08-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种适用于多波束测深系统的任意角度快速波束形成方法在说明书摘要公布了：本申请提供了一种适用于多波束测深系统的任意角度快速波束形成方法，所述波束形成方法包括：计算预设角度向量对应的频率索引矩阵；将所述频率索引矩阵拆分成整数部分矩阵和小数部分矩阵；基于小数部分矩阵，得到加权矩阵，对阵元接收数据矩阵进行加权；基于整数部分矩阵和加权的所述阵元接收数据矩阵，输出预设角度向量对应的输出波束。本申请提出了一种基于快速傅里叶变换的任意角度波束形成算法。该算法通过研究角度和空域频率的关系，将空域频率的频率索引矩阵拆分成整数和小数两个部分，进一步根据小数部分设计各个角度的加权向量，解决了DFT波束形成波束角度受限的问题。

本发明授权一种适用于多波束测深系统的任意角度快速波束形成方法在权利要求书中公布了：1.一种适用于多波束测深系统的任意角度快速波束形成方法，所述多波束测深系统使用阵元接收原始数据并进行处理，得到预设角度上的输出波束，其特征在于，包括： 确定阵元接收数据矩阵和输出波束的预设角度向量，所述预设角度向量包括至少一个预设角度； 基于已有的波束角度算法，计算所述预设角度向量对应的频率索引矩阵； 将所述频率索引矩阵的元素拆分成整数部分和小数部分，所述整数部分组成频率索引整数矩阵，所述小数部分组成频率索引小数矩阵； 基于所述频率索引小数矩阵，得到加权矩阵，并对所述阵元接收数据矩阵进行加权，得到加权的阵元接收数据矩阵； 基于所述频率索引整数矩阵和所述加权的阵元接收数据矩阵，输出所述预设角度向量对应的输出波束； 其中，所述基于已有的波束角度算法，计算所述预设角度向量对应的频率索引矩阵，包括： 阵元为均匀分布的直线阵，阵元间距为d，阵元数为N，则常规波束形成算法可由下式表示：其中，sk,n表示第n个阵元在第k个采样时刻采样得到的信号，βm表示在相邻两阵元之间补偿的相位差，通过调整βm的值即可将波束指向不同的方向； DFT波束形成方法，直接对阵元维数据做离散傅里叶变换，得到N个波束输出，利用快速傅里叶变换可加速该计算过程，所述DFT波束形成方法输出的波束角度可表示为：其中，p表示离散傅里叶变换的频率索引，λ为信号波长； 所述将所述频率索引矩阵的元素拆分成整数部分和小数部分，所述整数部分组成频率索引整数矩阵，所述小数部分组成频率索引小数矩阵，包括： 若对于任意角度θj，波束角度表示为：其中，pj＝pj,int+pj,dec，pj为频率索引矩阵的元素，pj,int＝roundpj为距离pj最近的整数，即整数部分， pj,dec∈-0.5,0.5为pj与pj,int之间的差值，即小数部分； 所述整数部分组成频率索引整数矩阵，所述小数部分组成频率索引小数矩阵。

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