一种非均匀超声阵列DOA估计方法技术

本发明专利技术公开了一种非均匀超声阵列DOA估计方法，涉及超声波阵列技术领域，包括以下步骤：预先标定超声波阵列结构，基于幅相误差矩阵和互耦误差矩阵进行矩阵重构并自校正；进行标定非均匀线阵的波束形成算法，包括将非均匀互质阵列引入传统波束形成算法；进行非均匀线阵的DOA估计，其中包括建立阵列误差模型。本发明专利技术实现提高非均匀超声阵列定位准确，对超声波阵列信号幅相误差与互耦误差的自校正，在自校正算法的准确基础上，实现了对狭小空间内动态液位的精准测量，解决现有超声波液位测量仪无法测量狭小空间波动液位的问题。量狭小空间波动液位的问题。量狭小空间波动液位的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种非均匀超声阵列DOA估计方法


[0001]本专利技术涉及超声波阵列
，具体来说，涉及一种非均匀超声阵列 DOA估计方法。

技术介绍

[0002]超声波测量液位是一种传统的同时又非常具有发展潜力的方法。用超声波测量液位的基本原理是基于超声波在声阻抗率不同的媒介分界面上产生反射的特性，由超声波探头发出的超声波探头发出的超声波在液面与气体的分界面发生反射所产生的回波又被探头接收到，依据探头发射超声波到它再次接收到超声波所历经的时间可测出液位。超声液位测量技术相比较其它测量方法有很多特点和优点：超声测距不仅能实现接触测量，还可以实现非接触测量；它不仅能够定点和连续侧位，而且能够方便地提供遥测或遥测所须的信号。与放射性技术相比，超声技术不需防护；和红外、激光及无线电测距相比，在近距离范围内超声测距有其不受光线影响、结构简单、成本低等特点。超声液位测量另一个突出优点是：环境介质可以为空气、液体或固体，适用范围广泛。
[0003]但若使用单个超声波传感器进行测量时，超声波的方向性很难把握，不容易正确辨别有效的回波信号，使得特征匹配的难度增大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非均匀超声阵列DOA估计方法，其特征在于，包括以下步骤：预先标定超声波阵列结构，其中包括标定频率和标定信号模型结构的超声波传感器阵列；基于幅相误差矩阵和互耦误差矩阵进行矩阵重构并自校正；进行标定非均匀线阵的波束形成算法，包括将非均匀互质阵列引入传统波束形成算法；进行非均匀线阵的DOA估计，其中包括建立阵列误差模型。2.根据权利要求1所述的非均匀超声阵列DOA估计方法，其特征在于，步骤所述预先标定超声波阵列结构，包括以下步骤：标定由N个元素组成的集合I＝{ni，i＝1，2，......N}，并定义另个由集合I中所有元素互相做差得到的集合Sdiff＝{ni
‑
nj，1≤i，i≤N}，其IM,N的差分集合为SM,N＝{Mn
‑
Nm，0≤n≤N
‑
1，0≤m≤M
‑
1}；标定N+2M整数，获得2MN+1的连续整数区间；标定阵元位置，表示为：S＝{Mnd,0≤n≤N
‑
1}∪{Nmd,0≤m≤2M
‑
1}其中，d为基本阵元间距单位，d＝λ/2，λ为载波波长。3.根据权利要求1所述的非均匀超声阵列DOA估计方法，其特征在于，步骤所...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛萍，魏川博，王宏民，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：