常规波束形成，一维DOA估计（CBF）

资 源 简 介

常规波束形成，一维DOA估计（CBF）

详 情 说 明

常规波束形成（Conventional Beamforming，CBF）是一种经典的空间信号处理方法，主要用于一维波达方向（Direction of Arrival, DOA）估计。其核心思想是通过对传感器阵列接收的信号进行加权求和，增强特定方向的信号，同时抑制其他方向的干扰，从而实现对目标方向的精准估计。

在实现一维DOA估计时，通常使用均匀线阵（ULA）或矢量阵作为接收阵列。波束形成的过程主要分为两个步骤：首先，根据阵列的几何结构计算各阵元之间的时延或相位差；其次，通过加权累加各阵元的输出信号，形成指向特定方向的波束。波束的指向性可以通过调整权值来实现扫描，最终通过峰值检测确定目标的DOA。

对于多目标场景，常规波束形成能够通过分时或分频扫描的方式，分别估计不同目标的来波方向。然而，其分辨率受限于阵列的孔径和信号频率，高信噪比条件下表现更优。值得注意的是，随着振元数的增加，波束的主瓣会变窄，旁瓣电平降低，从而提高DOA估计的精度和抗干扰能力。

在实际应用中，选择合适的工作频率和优化信噪比是关键。频率越高，波束宽度越窄，但可能受到传播损耗的限制；而信噪比的提升则有助于区分弱目标和强干扰。尽管常规波束形成计算复杂度低、实现简单，但在多目标和低信噪比场景下，其性能可能不如超分辨算法（如MUSIC或ESPRIT）。