将最小的统计特性值对应的角度确定为信号源的入射角。
[0225] 进一步地，如图3B和3C所示，该装置还包括：
[0226] 构造模块306,用于根据相位延迟向量和传感器阵列包括的传感器数目，通过如下 公式（2)，构造分离矩阵；
[0228] 其中，在公式⑵中，T为分离矩阵，M为传感器数目，D为相位延迟向量， U? + # * 为0 + # *』丨)的共轭转置，IM为行数和列数均为M的单位矩阵，i i为单 位矩阵IM的第一列元素。
[0229] 在本发明实施例提供的方法及装置中，由于根据分离矩阵从传感器阵列对应的接 收信号中分离出期望信号和噪声信号分量。仅根据期望信号或噪声信号分量，来确定信号 源的入射角，进而确定出每个传感器对应的波达方向，如此消除或减弱了信号反射和噪声 的影响，提高了对波达方向估计的准确性和鲁棒性。进而根据确定的每个传感器对应的波 达方向，对信号源的位置进行定位，减小了对信号源进行定位的误差。
[0230] 本发明实施例所提供的信号源定位装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设 备上的软件或固件等。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述 描述的系统、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程。
[0231] 在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它 的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一 种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或 者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互 之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通 信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0232] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显 示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个 网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目 的。
[0233] 另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以 是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0234] 所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以 存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说 对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计 算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个 人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。 而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory)、随机存取 存储器（RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0235] 以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种信号源定位方法，其特征在于，所述方法包括： 获取传感器阵列包括的每个传感器对应的接收信号，所述传感器阵列至少包括两个传 感器，各个传感器的位置为预先设计的，且各个传感器之间的距离相同或不同； 根据预先设计的分离矩阵从所述获取的接收信号中分离出期望信号和噪声信号分 量； 根据所述期望信号或所述噪声信号分量确定出信号源的入射角； 根据所述入射角和所述传感器阵列中相邻传感器之间的连线，分别确定所述每个传感 器对应的波达方向； 根据所述每个传感器对应的波达方向，对所述信号源的位置进行定位。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预先设计的分离矩阵从所述获 取的接收信号中分离出期望信号和噪声信号分量，包括： 对所述每个传感器对应的接收信号进行时频转换，得到所述传感器阵列对应的频域信 号； 根据预先设计的分离矩阵，通过如下公式（1)，对所述频域信号进行分离变换；从所述 分离变换的变换结果中获取期望信号和噪声信号分量； y'讯=T*y讯…（1) 其中，在公式（1)中，f为频率，y'（f)为频率在f的子带内的频域信号对应的变换结 果，T为所述分离矩阵，y(f)为频率在f的子带内的频域信号。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述期望信号确定出信号源的 入射角，包括： 从预设角度区间中按照预设角度间隔获取多个角度； 根据所述多个角度中的每个角度W及所述期望信号，分别计算所述每个角度对应的所 述期望信号的统计特性值； 从所述期望信号的每个统计特性值中获取最大的统计特性值，将所述最大的统计特性 值对应的角度确定为所述信号源的入射角。4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述噪声信号分量确定出信号 源的入射角，包括： 从预设角度区间中按照预设角度间隔获取多个角度； 根据所述多个角度中的每个角度W及所述噪声信号分量，分别计算所述每个角度对应 的所述噪声信号分量的统计特性值； 从所述噪声信号分量的统计特性值中获取最小的统计特性值，将所述最小的统计特性 值对应的角度确定为所述信号源的入射角。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预先设计的分离矩阵从所述获 取的接收信号中分离出期望信号和噪声信号分量之前，还包括： 根据相位延迟向量和所述传感器阵列包括的传感器数目，通过如下公式（2)，构造分离 矩阵；其中，在公式（2)中，T为所述分离矩阵，M为所述传感器数目，D为所述相位延迟向量，(C+ *ii)"为U? + *ii)的共辆转置，1"为行数和列数均为M的单位矩阵，i1为单 位矩阵Im的第一列元素。6. -种信号源定位装置，其特征在于，所述装置包括： 获取模块，用于获取传感器阵列包括的每个传感器对应的接收信号，所述传感器阵列 至少包括两个传感器，各个传感器的位置为预先设计的，且各个传感器之间的距离相同或 不同； 分离模块，用于根据预先设计的分离矩阵从所述获取的接收信号中分离出期望信号和 噪声信号分量； 第一确定模块，用于根据所述期望信号或所述噪声信号分量确定出信号源的入射角； 第二确定模块，用于根据所述入射角和所述传感器阵列中相邻传感器之间的连线，分 别确定所述每个传感器对应的波达方向； 定位模块，用于根据所述每个传感器对应的波达方向，对所述信号源的位置进行定位。7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述分离模块包括： 时频转换单元，用于对所述每个传感器对应的接收信号进行时频转换，得到所述传感 器阵列对应的频域信号； 第一获取单元，用于根据预先设计的分离矩阵，通过如下公式（1)，对所述频域信号进 行分离变换；从所述分离变换的变换结果中获取期望信号和噪声信号分量； y'讯=T*y讯…（1) 其中，在公式（1)中，f为频率，y'（f)为频率在f的子带内的频域信号对应的变换结 果，T为所述分离矩阵，y(f)为频率在f的子带内的频域信号。8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块包括： 第二获取单元，用于从预设角度区间中按照预设角度间隔获取多个角度； 第一计算单元，用于根据所述多个角度中的每个角度W及所述期望信号，分别计算所 述每个角度对应的所述期望信号的统计特性值； 第一确定单元，用于从所述期望信号的统计特性值中获取最大的统计特性值，将所述 最大的统计特性值对应的角度确定为所述信号源的入射角。9. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块包括： 第S获取单元，用于从预设角度区间中按照预设角度间隔获取多个角度； 第二计算单元，用于根据所述多个角度中的每个角度W及所述噪声信号分量，分别计 算所述每个角度对应的所述噪声信号分量的统计特性值； 第二确定单元，用于从所述噪声信号分量的统计特性值中获取最小的统计特性值，将 所述最小的统计特性值对应的角度确定为所述信号源的入射角。10. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括： 构造模块，用于根据相位延迟向量和所述传感器阵列包括的传感器数目，通过如下公 式（2)，构造分离矩阵；其中，在公式（2)中，T为所述分离矩阵，M为所述传感器数目，D为所述相位延迟向量， (公+ *iif为(i? + *ii)的共辆转置，Im为行数和列数均为M的单位矩阵，i1为单 位矩阵Im的第一列元素。
【专利摘要】本发明提供了一种信号源定位方法及装置。其中，该方法包括：获取传感器阵列包括的每个传感器对应的接收信号，该传感器阵列至少包括两个传感器；根据分离矩阵从获取的接收信号中分离出期望信号和噪声信号分量；根据该期望信号或噪声信号分量确定出信号源的入射角；根据该入射角和传感器阵列中相邻传感器之间的连线，分别确定每个传感器对应的波达方向；根据每个传感器对应的波达方向，对信号源的位置进行定位。通过本发明，将接收信号中包括的期望信号和噪声信号分量分离开，仅根据期望信号或噪声信号分量来确定波达方向，对波达方向的估计准确性和鲁棒性很高，进而减小了对信号源定位的误差。
【IPC分类】G01S5/20, G01S3/86
【公开号】CN104931928
【申请号】CN201510378580
【发明人】陈景东, 黄公平, 杰卡布·贝内斯特
【申请人】西北工业大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年7月1日