用于系统误差检测的测量装置和测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于系统误差检测的测量装置和测量方法。该测量装置包括处理单元(32)、适于接收第一信号的第一天线和适于接收第二信号的第二天线。所述处理单元(32)包括基线单元(321)，基线单元适于确定第一变量和/或第二变量的基线方差。此外，所述处理单元(32)包括方差单元(322)，方差单元适于确定所述第一变量和/或所述第二变量的方差。所述第一变量和所述第二变量分别至少初始来源于至少所述第一信号和所述第二信号。所述处理单元(32)还包括误差单元(324)，误差单元适于基于所述第一变量和/或所述第二变量的所述基线方差和所述方差确定系统误差是否存在。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及确定在至少两个天线(尤其是测向应用中)的测量信号中的系统误差。
技术介绍
当确定信号的来源的方向时，在理想的情况下，信号直接从信号源行进到确定来源的方向的测量装置。然而，该理想情况在实践中不能总得到满足。在实践中，导致系统误差的多路径传播和其它作用会发生。这负面地影响了确定来源的方向。在所确定的来源的方向中的显著误差可以由以上所描述的作用所造成。国际专利申请WO2014/135196A1已经示出了用于测向的有效的测量装置和有效的方法。然而，该测量装置和方法受到以上所提到的问题影响。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于检测测量信号中的系统误差的测量装置和测量方法。该目的是通过权利要求1的装置和权利要求15的方法的特征来解决的。此外，它通过权利要求16的相关的计算机程序的特征来解决。从属权利要求包含进一步的改进。本专利技术的测量装置包括处理单元、适于接收第一信号的第一天线和适于接收第二信号的第二天线。所述处理单元包括基线单元，所述基线单元适于确定第一变量和/或第二变量的基线方差。此外，所述处理单元包括方差单元，所述方差单元适于确定所述第一变量和/或所述第二变量的方差。所述第一变量和所述第二变量分别至少初始来源于至少所述第一信号和所述第二信号。所述处理单元还包括误差单元，所述误差单元适于基于所述第一变量和/或所述第二变量的所述基线方差和所述方差确定系统误差是否存在。由此可以确定，系统误差是否存在。尤其是在测向应用的情况下，由此可以确定所确定的方向是正确还是可能不正确。有利地，所述测量装置适于测量电磁信号。所述第一天线然后适于接收所述电磁信号作为第一接收信号。所述第二天线然后适于接收所述电磁信号作为第二接收信号。所述误差单元适于确定系统误差是否存在于所述电磁信号内。由此可以确定系统误差在电磁信号内的存在。有利地，所述基线单元适于在所述电磁信号不存在时，确定所述第一变量和/或所述第二变量的所述基线方差。在这种情况下，所述方差单元适于在所述电磁信号存在时，确定所述第一变量和/或所述第二变量的所述方差。由此可以非常精确地确定所述基线方差和所述方差。此外有利地，所述误差单元适于通过所述第一变量的方差除以所述第一变量的基线方差和/或通过所述第二变量的方差除以所述第二变量的基线方差确定至少一个方差商。此外，所述误差单元适于将所述至少一个方差商与至少一个方差阈值相比较。此外，所述误差单元适于，如果所述至少一个方差商大于所述至少一个方差阈值，则确定系统误差存在，以及如果所述至少一个方差商小于所述至少一个方差阈值，则确定系统误差不存在。由此可以尤其精确且简单地确定系统误差的存在。有利地，所述处理单元包括阈值单元，阈值单元适于基于下列项确定所述至少一个方差阈值：所述第一信号的功率和/或所述第二信号的功率和/或多个同时接收到的信号和/或多个接收到的信号的来源的确定位置和/或所述测量装置的周围环境的类型和/或所述测量装置的取向和/或计算资源的可用性。通过动态地确定方差阈值，可以尤其精确地处理。此外有利地，所述第一变量为所述第一信号的测量点的功率和所述第二信号的同时测量点的功率的比。然后所述第二变量为所述第一信号的测量点和所述第二信号的同时测量点的相位差。通过使用这些变量，可以尤其精确且简单地确定系统误差的存在。有利地，所述基线单元适于将所述第一变量的基线方差确定为：并且将所述第二变量的基线方差确定为：σsoll2(rmess,kl)为所述第一变量的基线方差，rmess,kl为所述第一变量，即所述第一信号和所述第二信号的接收功率比，k为指示所述第一信号的索引，l为指示所述第二信号的索引，Pnoise为噪声功率，Pmess,l,i为无噪声的电子信号的功率，i为考虑的所述第一信号和所述第二信号的多个值的索引，M为考虑的所述第一信号和所述第二信号的所述多个值的数目，为所述第二变量的基线方差，以及为所述第二变量，即所述第一信号的相位和所述第二信号的相位的相位差。由此可以尤其精确且简单地确定系统误差的存在。此外有利地，所述方差单元适于如下确定所述第一变量的方差：Vmess,k,i＝Imess,k,i+iQmess,k,i此外，所述方差单元适于如下确定所述第二变量的方差：Vmess,k,i＝Imess,k,i+iQmess,k,i尤其是Vmess,k,i为天线k的天线电压，Imess,k,i为天线k的天线电压的同相分量，Qmess,k,i为天线k的天线电压的正交分量，Pmess,k,i为所述无噪声的电子信号的功率，Pnoise为噪声功率，σist2(rmess,kl)为所述第一变量的方差，rmess,kl为所述第一变量，即所述第一信号和所述第二信号的接收功率比，M为考虑的所述第一信号和所述第二信号的所述多个值的数目，i为考虑的所述第一信号和所述第二信号的多个值的索引，k为指示所述第一信号的索引，l为指示所述第二信号的索引，Pk,obs,n为在天线k处观测到的功率，Pl,obs,n为在天线l处观测到的功率，所述第二变量的方差，为所述第二变量，即所述第一信号的相位和所述第二信号的相位的相位差，Ik,i为天线k的天线电压的同相分量，Ql,i为天线l的天线电压的正交分量，Il,i为天线l的天线电压的同相分量，Qk,i为天线k的天线电压的正交分量，为第一辅助变量，以及为第二辅助变量。由此可以以尤其精确且简单的方式确定第一变量和第二变量的方差。有利地，所述测量装置包括适于接收第三信号的第三天线。尤其是，所述第三天线接收电磁信号作为该第三信号。所述第一变量和所述第二变量依次地来源于所述第一信号和所述第二信号、所述第一信号和所述第三信号、以及所述第二信号和所述第三信号。所述基线单元、所述方差单元和所述误差单元然后适于依次地针对所述第一信号和所述第二信号、所述第一信号和所述第三信号、以及所述第二信号和所述第三信号执行它们各自的处理步骤。由此，针对三个不同的天线对执行三次相同的处理。由此可以显著地增大确定系统误差的精确度。如果确定系统误差的结果是“或连接”的，则尤其是这种情况。这意味着，一旦针对一个可能的天线对的误差单元的一个误差确定步骤示出系统误差，该对应的信号就被认为包括系统误差。多于三个天线对的处理也是可以的。可替选地，所述测量装置包括适于接收第三信号的第三天线。所述第一变量和所述第二变量可以直接来源于所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号。在这一情况下，更复杂的计算是必要的，但系统误差的更精确的确定是可能的。多于三个天线信号的处理也是可以的。有利地，所述测量装置包括显示单元，所述显示单元适于显示系统误差在所述电磁信号内存在和不存在。可替选地或额外地，所述测量装置包括通信单元，所述通信单元适于将关于系统误差在所述电磁信号内存在和不存在的信息输出到外部装置。由此可以要么显示所确定的关于系统误差在所述电磁信号内存在或不存在的信息，要么传递所确定的关于系统误差在所述电磁信号内存在或不存在的信息以用于进一步处理。有利地，所述测量装置包括方向确定单元，所述方向确定单元适于至少从所述第一信号和所述第二信号确定所述电磁信号的来源的方向。然后可以确定所确定的来源的方向实际上是正确的还是可能有系统误差的倾向。有利地，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量装置，包括处理单元(32)、第一天线(21)和第二天线(22)，所述第一天线(21)适于接收第一信号，所述第二天线(22)适于接收第二信号，其特征在于，所述处理单元(32)包括：‑基线单元(321)，所述基线单元适于确定第一变量和/或第二变量的基线方差，‑方差单元(322)，所述方差单元适于确定所述第一变量和/或所述第二变量的方差，其中所述第一变量和所述第二变量分别至少初始来源于至少所述第一信号和所述第二信号，以及‑误差单元(324)，所述误差单元适于基于所述第一变量和/或所述第二变量的所述基线方差和所述方差确定系统误差是否存在。

【技术特征摘要】
2015.09.24 EP 15186670.41.一种测量装置，包括处理单元(32)、第一天线(21)和第二天线(22)，所述第一天线(21)适于接收第一信号，所述第二天线(22)适于接收第二信号，其特征在于，所述处理单元(32)包括：-基线单元(321)，所述基线单元适于确定第一变量和/或第二变量的基线方差，-方差单元(322)，所述方差单元适于确定所述第一变量和/或所述第二变量的方差，其中所述第一变量和所述第二变量分别至少初始来源于至少所述第一信号和所述第二信号，以及-误差单元(324)，所述误差单元适于基于所述第一变量和/或所述第二变量的所述基线方差和所述方差确定系统误差是否存在。2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置(1)适于测量电磁信号(4a)，所述第一天线(21)适于接收所述电磁信号(4a)作为第一接收信号，所述第二天线(22)适于接收所述电磁信号(4a)作为第二接收信号，以及所述误差单元(324)适于确定系统误差是否存在于所述电磁信号(4a)内。3.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述基线单元(321)适于在所述电磁信号(4a)不存在时，确定所述第一变量和/或所述第二变量的所述基线方差，以及所述方差单元(322)适于在所述电磁信号(4a)存在时，确定所述第一变量和/或所述第二变量的所述方差。4.根据权利要求2或3所述的测量装置，其特征在于，所述误差单元(324)适于：-通过所述第一变量的所述方差除以所述第一变量的所述基线方差和/或通过所述第二变量的所述方差除以所述第二变量的所述基线方差确定至少一个方差商，-将所述至少一个方差商与至少一个方差阈值相比较，-如果所述至少一个方差商大于所述至少一个方差阈值，则确定系统误差存在，以及-如果所述至少一个方差商小于所述至少一个方差阈值，则确定系统误差不存在。5.根据权利要求4所述的测量装置，其特征在于，所述处理单元(32)包括阈值单元(323)，所述阈值单元适于基于下列项确定所述至少一个方差阈值：-所述第一信号的功率和/或所述第二信号的功率，和/或-多个同时接收到的信号，和/或-多个接收到的信号的来源的确定位置，和/或-计算资源的可用性，和/或-所述测量装置的周围环境的类型，和/或-所述测量装置的取向。6.根据权利要求2至5中任一项所述的测量装置，其特征在于，所述第一变量为所述第一信号的测量点的功率和所述第二信号的同时测量点的功率的比，和/或所述第二变量为所述第一信号的测量点和所述第二信号的同时测量点的相位差。7.根据权利要求6所述的测量装置，其特征在于，所述基线单元(321)适于：-将所述第一变量的所述基线方差确定为和/或-将所述第二变量的所述基线方差确定为其中，σsoll2(rmess,kl)为所述第一变量的所述基线方差，rmess,kl为所述第一变量，即所述第一信号和所述第二信号的接收功率比，k为指示所述第一信号的索引，l为指示所述第二信号的索引，Pnoise为噪声功率，Pmess,l,i为无噪声的电子信号的功率，i为考虑的所述第一信号和所述第二信号的多个值的索引，M为考虑的所述第一信号和所述第二信号的所述多个值的数目，为所述第二变量的所述基线方差，以及为所述第二变量，即所述第一信号的相位和所述第二信号的相位的相位差。8.根据权利要求6或7所述的测量装置，其特征在于，所述方差单元(322)适于：-如下确定所述第一变量的所述方差，Vmess,k,i＝Imess,k,i+iQmess,k,iPmess,k,i=Imess,k,i2+Qmess,k,i2-Pnoise]]>σist2(rmess,kl)=(rmess,kl2+1)Σi=1M(Pmess,k,i-rmess,klPmess,l,i)2[(Σi=1MPmess,k,i)2+(Σi=1MPmess,l,i)2]]]>其中，和/或-如下确定所述第二变量的所述方差：Vmess,k,i＝Imess,k,i+iQmess,k,iPmess,k,i=Imess,k,i2+Qmess,k,i2-Pnoise]]>其中，其中，Vmess,k,i为天线k的天线电压，Imess,...

【专利技术属性】
技术研发人员：昂德里克·巴尔特科，
申请(专利权)人：罗德施瓦兹两合股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE