[发明专利]一种基于可控波束形成的热源定位方法

权利要求书

1.一种基于可控波束形成的热源定位方法，其特征在于，建立包括至少两个红外热传感器的红外热传感器阵列，对设定波长范围内的红外信号进行侦测；

对红外热传感器阵列中各个传感器接收到的信号进行加权来调整信号相位，并对加权后的信号进行求和得到红外热传感器阵列的输出信号功率，不断改变加权系数直到输出信号功率达到最大值；

根据输出信号功率最大时的各传感器的加权系数得到各传感器接收到对应红外信号的相位差，根据各传感器的相位差来计算侦测到的设定波长的红外信号的入射角，根据入射角得到发出该设定波长的红外信号的热源的方向。

2.根据权利要求1所述的基于可控波束形成的热源定位方法，其特征在于，所述红外热传感器阵列为均匀线性传感器阵列；红外热传感器阵列的输出y(t)表示为：

其中，M为红外热传感器阵列中传感器的数量，w_i(θ)为第i个传感器的加权系数，x_i(t)为第i个传感器接收到的信号，θ为侦测到的设定波长的红外信号的入射角，t为时间，*表示复共轭。

3.根据权利要求2所述的基于可控波束形成的热源定位方法，其特征在于，红外热传感器阵列的输出信号功率的计算方法为：采用向量来表示各传感器接收到的信号及加权系数，

X(t)＝[x₁(t) x₂(t) ... x_M(t)]^T

W(θ)＝[w₁(θ) w₂(θ) ... w_M(θ)]^T

其中，x(t)为各传感器接收到的信号的向量形式，W(θ)为各传感器加权系数的向量形式；

则红外热传感器阵列的输出用向量表示为，

y(t)＝W^*(θ)X(t)＝W^H(θ)X(t)

其中，H为自共轭矩阵；

红外热传感器阵列的输出信号功率为，

P_CBF(θ)＝E[y(t)²]＝W^H(θ)RW(θ)

其中，R为为阵列输入数据的自相关矩阵。

4.根据权利要求3所述的基于可控波束形成的热源定位方法，其特征在于，

W(θ)＝[1 e^-jωτ ... e^-j(M-1)ωτ]

其中，e^-jωτ ... e^-jM-1)ωτ分别为第2个到第M个传感器相比于最早侦测到对应红外信号的传感器的相位差。

5.根据权利要求1～4任一项所述的基于可控波束形成的热源定位方法，其特征在于，所述红外热传感器采用热释电红外传感器。

6.一种基于可控波束形成的热源定位方法，其特征在于，建立包括至少两个红外热传感器的红外热传感器阵列，对设定波长范围内的红外信号进行侦测；

以所述红外热传感器阵列中的设定传感器为参考传感器，采用可变的时延参数依次补偿红外信号到达阵列中其他传感器与参考传感器之间的时间延迟差；不断改变每个传感器用于补偿时间延迟差的时延参数，当输出的功率最大时，根据阵列中各传感器当前的时延参数确定该设定波长的红外信号的到达方向，该到达方向即为发出对应红外信号的热源的方向。

7.根据权利要求6所述的基于可控波束形成的热源定位方法，其特征在于，参考传感器为最先接收到设定波长的红外信号的传感器。