[发明专利]一种基于可视化阵列天线的测量方法

权利要求书

1.一种基于可视化阵列天线的测量方法，其特征在于：通过CMOS图像传感器(21)固定位置拍摄信号源(1)的图像，通过图像分析处理获得信号源(1)坐标信息；另外采用基于阵列天线的信号相位检测系统实时检测接收天线电流的相位差信息，即信号源(1)发出的电磁波信号被接收时的相位值其中L表示基于阵列天线的信号相位检测系统中的阵列天线单元的总数，是阵列天线中的第1个阵列天线单元接收到的信号相位，是阵列天线中的第2个阵列天线单元接收到的信号相位，是阵列天线中的第L个阵列天线单元接收到的信号相位；最后利用相位差信息和坐标信息相结合建立关联关系，利用关联关系对待测信号源(1)采集获得的相位差信息进行处理，获得信号源(1)的位置，实现了信号源(1)的定位测量；

方法包括：

1)将CMOS图像传感器(21)拍摄信号源(1)采集的图像划分为L_i×L_j个网格，网格的交叉点和角点为网格点，每个网格点根据CMOS图像传感器(21)的空间位置获得视角坐标或像素坐标(p_i,p_j)，作为坐标信息；

2)将信号源(1)布置在不同网格点上分别进行测量，通过基于阵列天线的信号相位检测系统同步获得各个校准相位差信息；信号源(1)每在一个网格点上时，信号源(1)发出的电磁波信号被接收时的接收电流相位为L表示基于阵列天线的信号相位检测系统中的阵列天线单元的总数，然后采用基于阵列天线的信号相位检测系统实时检测接受电流间的相位差信息，以第1个阵列天线单元为参考时，其余L-1个阵列天线单元上的接收电流相位均与第1个阵列天线单元上的接收电流相位进行相减归一化，得到的相位差分别为可作为一组校准相位差信息，是阵列天线中的第i个阵列天线单元接收到的信号相位；

3)对于待测信号源，通过基于阵列天线的信号相位检测系统采集获得其相位差信息；

基于阵列天线的信号相位检测系统实时检测信号源(1)发出的电磁波信号被接收时的接收电流相位间的相位差信息，以第1个阵列天线单元为参考时，其余L-1个阵列天线单元上的接收电流相位均与第1个阵列天线单元上的接收电流相位进行相减归一化，分别为作为待测信号源的相位差信息，是阵列天线中的第i个阵列天线单元接收到的待检测信号相位；

4)将待测信号源的相位差信息输入到以下相关系数公式中进行计算，扫描整个图像校准空间，以相关系数C最大时相位信息所对应的网格点的坐标信息为待测信号源的位置：

其中，表示待测信号源的相位差信息中的第i个相位差，表示校准相位差信息中的第i个相位差；

或者方法包括：

1)将CMOS图像传感器(21)拍摄信号源(1)采集的图像划分为L_i×L_j个网格，网格的交叉点和角点为网格点，每个网格点根据CMOS图像传感器(21)的空间位置获得视角坐标或像素坐标(p_i,p_j)，作为网格点的坐标信息；

2)将信号源(1)布置在不同网格点上分别进行测量，通过基于阵列天线的信号相位检测系统同步获得各个校准相位差信息；信号源(1)每在一个网格点上时，信号源(1)发出的电磁波信号被接收时的接收电流相位为L表示基于阵列天线的信号相位检测系统中的阵列天线单元的总数，然后采用基于阵列天线的信号相位检测系统实时检测接收电流间的相位差信息，以第1个阵列天线单元为参考时，其余L-1个阵列天线单元上的接收电流相位均与第1个阵列天线单元上的接收电流相位进行相减归一化，得到的相位差分别为可作为一组校准相位差信息；

3)建立校准模型，以步骤1)获得各个网格点的坐标信息或基于坐标信息进行构造的复数向量V_n作为校准模型的输出，以步骤2)获得信号源(1)在各个网格点的校准相位差信息或基于相位差信息进行构造的复数向量I'_n作为校准模型的输入，采用反向传播算法进行训练处理，获得训练后的校准模型；

4)对于待测信号源，通过基于阵列天线的信号相位检测系统采集获得其相位差信息；

信号源(1)发出的电磁波信号被接收时的接收电流相位为然后采用基于阵列天线的信号相位检测系统实时检测接收电流间的相位差信息，以第1个阵列天线单元为参考时，其余L-1个阵列天线单元上的接收电流相位均与第1个阵列天线单元上的接收电流相位进行相减归一化，得到的相位差分别为作为待测信号源的相位差信息；

5)将待测信号源的相位差信息或基于相位差信息进行构造的复数向量I'_n输入到训练后的校准模型中预测输出坐标信息或基于坐标信息进行构造的复数向量V_n为待测信号源的位置。