[發明專利]一種基于傳感器陣列到達時間差測量子集的加權定向方法在審

申請號：	202011287829.6	申請日：	2020-11-17
公開（公告）號：	CN112462328A	公開（公告）日：	2021-03-09
發明（設計）人：	崔遜學;朱洪波;李學洋;孫廣慧	申請（專利權）人：	安徽理工大學
主分類號：	G01S5/06	分類號：	G01S5/06
代理公司：	暫無信息	代理人：	暫無信息
地址：	232001 安徽***	國省代碼：	安徽;34
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于傳感器陣列到達時間差測量子集加權定向方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

本發明涉及一種基于傳感器陣列到達時間差測量子集的加權定向方法，屬于陣列信號處理領域。陣列通過預先測量傳感器的坐標，同步采集信號源傳播的遠場平面波信號，測量信號抵達各傳感器的到達時間差，據此計算出三維空間信號源的方位角和俯仰角。所述定向方法步驟為：陣列部署在指定區域，預先測量傳感器的坐標；傳感器模塊實現時間同步；陣列觸發各傳感器同步采集信號；估計各傳感器的到達時間時間差；在信號傳播速度已知的情況下，由最小測量子集即兩個到達時間差計算波達方向，否則由次最小測量子集即三個到達時間差計算波達方向，再加權組合形成信號源的平均方向角；向遠程控制端傳送定向結果。本發明優點是閉式計算，快速定向，能減少幾何精度因子引起的不利效應，發明內容具有良好的實用性。

技術領域

本發明屬于陣列信號處理領域，具體涉及一種基于傳感器陣列到達時間差測量的定向方法。

背景技術

到達時間差是信號處理領域探測遠場和近場信號的一種重要物理量值。隨著高靈敏度數據采集技術的發展，傳感器陣列能精確測量微弱的信號，給遠場信號源的方向發現帶來了新的機遇，可用于無線電、空氣聲學、聲納、超聲波和地震波等多種場合。

基于傳感器陣列到達時間差測量的定向方法，是利用不同位置的傳感器所接收到的平面波信號的時間差，來估計信號源的空間方向角。定向也稱作波達方向估計或方向發現。采用到達時間差實施定向具有計算量小、易于實現的優點，且不要求信號源與傳感器之間時間同步。

發明內容

本發明提供一種基于傳感器陣列到達時間差測量子集的加權定向方法，適用于需快速計算單個的遠場信號源波達方向的場合。

本發明采取的技術方案包含以下部分：

(1)傳感器模塊，用于接收信號源傳播的平面波信號，其中陣列結構是在指定區域部署的任意形狀，到達時間差測量的基準傳感器位于坐標系原點；

(2)信號預處理模塊，用于對接收的信號進行數模轉換、增益放大和低噪濾波；

(3)計算模塊，用于運行相關方法步驟，并提示定向結果；

(4)通信模塊，用于接收采集信號的指令，以及將定向結果傳送給遠程控制端。