专利名称：一种对近场目标信号来波方向进行测定的方法
技术领域：
本发明属于一种利用传感器天线阵列对目标信号的来波方向进行测定的方法，特别是一种对近场目标信号(距离阵列中心
权利要求
1.一种对近场目标信号来波方向进行测定的方法，包括步骤A.建立测向基础数据库首先将待监控的平面区域分成若干个小区域、并以各小区域的中心点作为对应小区域的坐标点，利用均勻线形阵接收设定频率的信号、并选取阵列中任一阵元作为基准阵元、该阵元所处位置作为坐标原点，然后将各个坐标点相对于基准阵元的方向角度和距离作为对应小区域的位置坐标；再依次将所得各方向角最优天线加权向量参数连同各最优加权向量参数所对应的方向角、作为目标来波方向进行测向的基础数据存入数据库中、备用；步骤B.设置各管理目标信号发射芯片的参数在各信号发射芯片上设置与步骤A所接收信号频率相同的信号源、及各芯片的识别码，然后将各信号发射芯片分别置于各管理目标上，同时将各识别码及对应目标的名称分别作为一组信息参数亦存入数据库内、备用；步骤C.确定管理目标的名称及方向监控过程中，当各阵元接收到任一管理目标发出的信息参数后，将其与基础数据库中存入的各最优天线加权向量参数分别进行匹配处理， 并从中搜索出与数据库中最优天线加权向量参数的最优匹配值，该匹配值所对应的方向角即为该目标所在的方向；同时将所收到信息参数中的识别码与数据库中的识别码比对、以确定该目标的名称；步骤D.显示目标的名称及当前的位置方向各接收器同时依次锁定其余各管理目标， 并按C步骤自动处理，从而确定各管理目标的名称及当前的位置方向，并在可视化界面上显示出各管理目标的名称及当前所在位置的方向；按步骤C、D循环进行即可对各管理目标进行实时监控。
2.按权利要求1所述对近场目标信号来波方向进行测定的方法，其特征在于所述各方向角最优天线加权向量参数按以下方式确定首先根据设定信号的频率和各坐标点的位置坐标依次确定各坐标点相对于各接收阵元的方向向量，并将相对于基准阵元同一方向角度、不同距离的坐标点所对应的各方向向量依次作为列向量、进而得到该角度范围内各坐标点相对于基准阵元所对应的阵列方向矩阵；其次根据所选定主波束的宽度设置相对于基准阵元该方向角所对应的旁瓣区域、确定该旁瓣区域内所含坐标点相对于各接收阵元的方向向量，并将所得各方向向量作为列向量、进而得到该旁瓣区域所含坐标点相对于各接收阵元的阵列方向矩阵；重复上述两步骤，依次确定相对于基准阵元各方向角度所对应的阵列方向阵和相应旁瓣区域所含坐标点对应的阵列方向矩阵；然后利用凸优化技术分别对各方向角度所对应的阵列方向矩阵和相应旁瓣区域内所含坐标点相对于各接收阵元的阵列方向矩阵进行优化处理、以获得相对于基准阵元各方向角所对应的最优天线加权向量参数。
3.按权利要求2所述对近场目标信号来波方向进行测定的方法，其特征在于所述各坐标点分别相对于各接收阵元的方向向量为
4.按权利要求2所述对近场目标信号来波方向进行测定的方法，其特征在于所述将相对于基准阵元同一方向角度、不同距离的坐标点所对应的各方向向量依次作为列向量、进而得到的该同一方向角度范围内各坐标点相对于基准阵元的阵列方向矩阵为A0(Oi) = [8(0^^),... ,a( θ ^tm)], (i = 1，···，L)
5.按权利要求2所述对近场目标信号来波方向进行测定的方法，其特征在于所述进而得到相对于基准阵元同一方向角对应旁瓣区域所含坐标点的阵列方向矩阵为Asl(Qi) = [8(6^,... ^(0^11)^(6^11),... ,a( θ L)], (i = 1,... ,L)其中，a(9i) = [8(0,,^),...,8(0,,rM)], Qi*相对于基准阵元的方向角，η为波束宽度的一半。
6.按权利要求2所述对近场目标信号来波方向进行测定的方法，其特征在于所述利用凸优化技术分别对各方向角度所对应的阵列方向矩阵和相应旁瓣区域内所含坐标点相对于各接收阵元的阵列方向矩阵进行优化处理、即通过
7.按权利要求1所述对近场目标信号来波方向进行测定的方法，其特征在于步骤C中所述将管理目标发出的信息参数与基础数据库中存入的各最优天线加权向量参数分别进行匹配处理，即通过f(i) = |Y(t)V|，i = 1，···，L，进行处理，其中f (i) (i = 1，. . .，L)代表阵列接收数据与各最优天线加权向量参数的匹配值，Y(t) =a(9r,rr)s(t),t = 1，为各接收器某一时刻接收到的数据，s (t)为空间信号，(·)H代表共轭转置，I · I代表绝对值处理。
全文摘要
该发明公开了一种对近场目标信号来波方向进行测定的方法，包括将待监控区域分成若干个小区域、并以其中心点该小区域坐标，利用均匀线形阵接收设定频率的信号；选取任一阵元为基准阵元、并将所处位置作为坐标原点，将各坐标点相对于基准阵元的方向角度和距离作为对应小区域的位置坐标，再依次将所得各方向角最优天线加权向量参数连同各最优加权向量参数所对应的方向角、作为目标来波方向进行测向的基础数据、连同各管理目标上分别设置的识别码存入数据库内作为对目标来波方向测定用。该发明具有可有效提高对来波方向差异的敏感性且无需知道管理目标的距离信息，对所需硬件要求及测量成本低，提高了对信号来波方向测量的处理速度和精度等特点。
文档编号G01S3/14GK102200573SQ20111006035
公开日2011年9月28日 申请日期2011年3月14日 优先权日2011年3月14日
发明者万义和, 万群, 徐保根, 汤四龙, 王晖, 陈慧 申请人:电子科技大学