CN104933457B - 检测区域内信号源的检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种检测区域内信号源的检测方法和装置，涉及信号检测技术领域，应用于信号源检测系统，所述信号源检测系统包括发出识别信号的信号源、接收所述识别信号的天线阵列以及检测区域内信号源的检测装置，每一个所述阵列天线组具有一个与其对应的检测区域分割线，所述检测区域为由所述多个阵列天线组分别对应的检测区域分割线所围成的区域。通过多组阵列天线相互配合，检测信号源发出的识别信号的方向，有效地判定信号源是否处于检测区域内，只对检测区域内的信号源进行识别，减少了非检测区域内信号源对检测区域内的信号源造成的干扰，提高了检测区域内信号源的识别成功率。

Description

检测区域内信号源的检测方法和装置

技术领域

本发明涉及信号检测技术领域，具体而言，涉及一种检测区域内信号源的检测方法和装置。

背景技术

在进入一些高危险或者高保密性的特定场所，或者一些公共区域(例如学校)时，或者在特定的时刻，为了安全保障，通常需要携带者佩戴具有定位功能的信号源(如定位标签卡)，通过检测信号源确定进入特定场所或公共区域的携带者身份，同时监控携带者位置。现有技术中，有利用通过安全门自动智能检测信号源的方式，该方式是利用定向天线的辐射加上功率控制，仅仅识别检测区域内的信号源。然而在检测时，非检测区域内信号源会对检测区域内的信号源造成干扰，导致误读率和失败率非常高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种检测区域内信号源的检测方法和装置，以解决现有技术在检测时，非检测区域内信号源会对检测区域内的信号源造成干扰，导致误读率和失败率非常高的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种检测区域内信号源的检测方法，应用于信号源检测系统，所述信号源检测系统包括发出识别信号的信号源、接收所述识别信号的天线阵列以及检测区域内信号源的检测装置，所述天线阵列与所述检测装置连接，所述天线阵列包括多个阵列天线组，每一个所述阵列天线组具有一个与其对应的检测区域分割线，所述检测区域为由所述多个阵列天线组分别对应的检测区域分割线所围成的区域，所述方法包括：所述检测装置通过所述天线阵列接收到的所述识别信号，估计所述识别信号相对于所述多个阵列天线组中的每一个阵列天线组的信号入射方向；根据所述信号入射方向得到发出所述识别信号的所述信号源相对于所述多个阵列天线组中的每一个阵列天线组的位置方向；根据所述位置方向判断所述信号源是否位于检测区域内；对位于所述检测区域内的所述信号源发送的识别信号进行识别，得到该信号源的识别信息。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，每一个所述阵列天线组包括两个全向天线。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述估计所述识别信号相对于所述多个阵列天线组中的每一个阵列天线组的信号入射方向之前，还包括：将所述多个阵列天线组中的全向天线全部映射在同一水平面上；在所述水平面上连接属于同一阵列天线组的两个全向天线；取属于同一阵列天线组中的两个全向天线的连接线的中垂线作为与该阵列天线组对应的所述检测区域分割线，每一条所述检测区域分隔线都将所述水平面分为两个区域。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述通过所述天线阵列接收到的所述识别信号，估计所述识别信号相对于所述多个阵列天线组中的每一个阵列天线组的信号入射方向，包括：通过自动增益控制(automatic gain control，AGC)将每个所述阵列天线接收到的所述识别信号转换为幅度为固定值的固定幅度识别信号；将每个所述阵列天线组的所述固定幅度识别信号，视为远场入射得到的接收信号，代入波达方向(Direction Of Arrival，DOA)检测算法的计算公式进行计算；根据计算结果估计所述识别信号的入射方向位于与每个所述阵列天线组对应的所述检测区域分隔线分隔出的哪一个区域中；根据估计结果得到所述识别信号相对于每个所述阵列天线组的信号入射方向。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述天线阵列包括4个阵列天线组，根据所述4个阵列天线组得到的4条检测区域分隔线围成的正方形中心区域为所述检测区域。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述天线阵列包括的所述阵列天线组中，两个或者两个以上的所述阵列天线组组成一个互补阵列天线大组，根据一个所述互补阵列天线大组中的所述阵列天线组得到的所述检测区域分隔线为同一条直线。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述天线阵列分为两个或者两个以上的包括有相同的所述阵列天线组的天线阵列单元，每个所述天线阵列单元包括的多个所述阵列天线组设置于同一水平面，不同的所述天线阵列单元设置于不同的水平面。

结合第一方面的第二至第六任意一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述根据所述位置方向判断所述信号源是否位于检测区域内，包括：根据发出所述识别信号的所述信号源相对于所述多个阵列天线组中的每一个阵列天线组的位置方向，判断所述信号源相对于每一条所述检测区域分隔线是否都位于包含有所述检测区域的一侧。，如果是，则认为所述信号源位于检测区域内。

结合第一方面的第七种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：如果判断在所述检测区域内同时存在多个所述信号源，则发送报警提示信号；等待所述检测区域内仅存在一个所述信号源时，执行所述对位于所述检测区域内的所述信号源发送的识别信号进行识别，得到该信号源的识别信息。

第二方面，本发明实施例还提供了，一种检测区域内信号源的检测装置，应用于信号源检测系统，所述信号源检测系统包括发出识别信号的信号源、接收所述识别信号的天线阵列以及检测区域内信号源的检测装置，所述天线阵列与所述检测装置连接，所述天线阵列包括多个阵列天线组，每一个所述阵列天线组具有一个与其对应的检测区域分割线，所述检测区域为由所述多个阵列天线组分别对应的检测区域分割线所围成的区域，所述装置包括：入射方向估计单元，用于通过所述天线阵列接收到的所述识别信号，估计所述识别信号相对于所述多个阵列天线组中的每一个阵列天线组的信号入射方向；位置方向获得单元，用于根据所述信号入射方向得到发出所述识别信号的所述信号源相对于所述多个阵列天线组中的每一个阵列天线组的位置方向；信号源位置判断单元，用于根据所述位置方向判断所述信号源是否位于检测区域内；信号识别单元，用于对位于所述检测区域内的所述信号源发送的识别信号进行识别，得到该信号源的识别信息。

本发明实施例提供的检测区域内信号源的检测方法和装置，通过多组阵列天线相互配合，检测信号源发出的识别信号的方向，有效地判定信号源是否处于检测区域内，只对检测区域内的信号源进行识别，减少了非检测区域内信号源对检测区域内的信号源造成的干扰，提高了检测区域内信号源的识别成功率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术携带者来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1示出了本发明实施例提供的一种信号源检测系统；

图2示出了本发明实施例提供的一种检测区域内信号源的检测方法；

图3示出了本发明实施例提供的一种阵列天线组设置方式的示意图；

图4示出了本发明实施提供的根据阵列天线组划分检测区域的方法流程图；

图5示出了本发明实施例提供的另一种阵列天线组设置方式的示意图；

图6示出了本发明实施例提供的另一种检测区域内信号源的检测方法；

图7示出了本发明实施例提供的阵列天线组接收信号源发出的识别信号的状态示意图；

图8示出了本发明实施例提供的又一种阵列天线组设置方式的示意图；

图9示出了本发明实施例提供的一种检测区域内信号源的检测装置；

图10示出了本发明实施例提供的另一种检测区域内信号源的检测装置；

图11示出了本发明实施例提供的又一种检测区域内信号源的检测装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术携带者在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的检测区域内信号源的检测方法和装置，可以对特定的检测区域内的信号源进行检测，同时非检测区域内信号源不会对检测区域内的信号源造成干扰。使用时，将特定场所的出入口设置为检测区域，当有携带信号源的携带者、车辆等进入检测区域内，就能够被检测到，而对在出入口附近，非检测区域内的携带信号源的携带者、车辆等不进行检测。

如图1所示，本发明实施例提供的信号源检测系统，所述信号源100检测系统包括发出识别信号的信号源100、接收所述识别信号的天线阵列200以及检测区域内信号源的检测装置300，所述天线阵列200与所述检测装置300连接，所述天线阵列200包括多个阵列天线组，每一个所述阵列天线组具有一个与其对应的检测区域分割线，所述检测区域为由所述多个阵列天线组分别对应的检测区域分割线所围成的区域。在进行检测时，根据实际需要设置阵列天线组的安放位置，进而将需要检测的区域划定为检测区域。如果需要对检测区域的范围进行调整，将天线组的安放位置或者数量进行对应调整即可。

参阅图2，本发明实施例提供的一种检测区域内信号源的检测方法，应用于信号源检测系统，所述方法包括：

步骤S101，所述检测装置通过所述天线阵列接收到的所述识别信号，估计所述识别信号相对于所述多个阵列天线组中的每一个阵列天线组的信号入射方向；

多个阵列天线组设置的位置不同，在有信号源进入到阵列天线组的感应区域时，检测装置可以通过检测算法，估计阵列天线组接收到的识别信号的信号入射的大概方向。

步骤S102，检测装置根据所述信号入射方向得到发出所述识别信号的所述信号源相对于所述多个阵列天线组中的每一个阵列天线组的位置方向；

在不考虑障碍物的情况下，信号源发出的识别信号的肯定是按照直线传播的，在估计出识别信号的信号入射的大概方向的情况下，就能够得到发出识别信号的信号源相对于每一个阵列天线组的位置方向。

步骤S103，检测装置根据所述位置方向判断所述信号源是否位于检测区域内；

由于检测区域是由多个阵列天线组分别对应的检测区域分割线围成的，在知道信号源相对于每一个阵列天线组的位置方向的情形下，根据检测区域分割线的划分，就能明确判断信号源是否位于检测区域内。

步骤S104，检测装置对位于所述检测区域内的所述信号源发送的识别信号进行识别，得到该信号源的识别信息。

检测装置只对判定位于检测区域内信号源进行识别，解析该信号源所发出的识别信号携带的信息，从中获得携带该信号源的携带者的相关信息。对于判定位于检测区域外的信号源，则不进行后续的处理。

如图3所示，本发明实施例提供的一种阵列天线组设置方式的示意图，信号源检测系统包括三个阵列天线组：101、102、103，由这三个阵列天线组得到的三条检测区域400分割线：104、105、106，104、105、106围成了一个三角形的检测区域400，当有信号源100进入到阵列天线组的感应区域(感应区域相对于检测区域400要大很多)时，101、102、103三个阵列天线组都会感应到进入感应区域的信号源100，假设信号源100是从图3的左侧向右侧移动，在信号源100未进入检测区域400时，检测装置根据接收到的识别信号可以估计出：相对于101，识别信号是从左边入射的，相对于102，识别信号是从左边入射的，相对103，识别信号是从上边入射的。进而可以确定，信号源100位于104的左侧、105的左侧、106的上侧，而检测区域400是位于104的右侧、105的左侧、106的上侧，因此判断出此时信号源100位于非检测区域400内。如果信号源100继续向右侧移动，并进入检测区域400，检测装置根据接收到的识别信号可以估计出：相对于101，识别信号是从右边入射的，相对于102，识别信号是从左边入射的，相对于103，识别信号是从上边入射的，进而可以确定，信号源100位于104的右侧、105的左侧、106的上侧，因此判断出此时信号源100位于检测区域400内。在判定信号源100位于检测区域400内后，检测装置才会对信号源100发出的识别信号进行解析，信号源100发出的识别信号不仅有定位功能，其本身也包括一定的信息以标识信号源100的携带者的相关信息。

本实施例提供的检测区域内信号源的检测方法，通过多组阵列天线相互配合，检测信号源发出的识别信号的方向，有效地判定信号源是否处于检测区域内，只对检测区域内的信号源进行识别，减少了非检测区域内信号源对检测区域内的信号源造成的干扰，提高了检测区域内信号源的识别成功率。

在本发明实施例提供的检测区域内信号源的检测方法中，检测区域可以预先进行设置，然后根据设置好的检测区域布设阵列天线组。也可以根据现场的实际情况，先布设阵列天线组，然后根据阵列天线组的布设位置，划分检测区域。

如图4所示，本发明实施例提供的根据阵列天线组划分检测区域的方法流程图，在本实施中，每一个所述阵列天线组包括两个全向天线。

步骤S201，检测装置将所述多个阵列天线组中的全向天线全部映射在同一水平面上；

步骤S202，在所述水平面上连接属于同一阵列天线组的两个全向天线。

步骤S203，取属于同一阵列天线组中的两个全向天线的连接线的中垂线作为与该阵列天线组对应的所述检测区域分割线，每一条所述检测区域分隔线都将所述水平面分为两个区域。

检测区域的范围由阵列天线组布设的位置确定，可能是规则的对称图形，如三角形、矩形，也可能是不规则的多边形。

如图5所示，本发明实施例提供的另一种阵列天线组设置方式的示意图，

在本实施例中，共设置了四个阵列天线组，分别为201、202、203、204，每一个阵列天线组包括两个全向天线，由于不同的阵列天线组设置的水平高度不同，在确定检测区域时，首先将每一个阵列天线组的全向天线全部映射在同一水平面上；然后在所述水平面上连接属于同一阵列天线组的两个全向天线；取属于同一阵列天线组中的两个全向天线的连接线的中垂线作为与该阵列天线组对应的所述检测区域分割线，进而得到分别与201、202、203、204对应的4条检测区域分割线301、302、303、304，每一条所述检测区域分隔线都将所述水平面分为两个区域，其中，301将水平面分为301a和301b，302将水平面分为302a和302b，303将水平面分为303a和303b，304将水平面分为304a和304b，而由301、302、303、304围成的检测区域也可以看成是301b、302b、303a以及304a的重叠区域。

信号源发出的识别信号，在传播的过程中，会出现多径效应，导致某个阵列天线组无法正常的感应到信号源发出的识别信号，进而导致对信号源位置的判断出现错误。作为本发明的其他实施例，布设阵列天线组时，可以将两个或者两个以上的所述阵列天线组对应的检测区域分隔线为同一条直线，这两个或者两个以上的所述阵列天线组组成一个互补阵列天线大组，这样在出现多径效应时，一个互补阵列天线大组中能保证有阵列天线组能感应到信号源发出的识别信号。

进一步的，还可以将整个天线阵列分为两个或者两个以上的包括有相同的所述阵列天线组的天线阵列单元，每个所述天线阵列单元包括的多个所述阵列天线组设置于同一水平面，不同的所述天线阵列单元设置于不同的水平面。多个天线阵列单元相互配合，不仅能有效避免多径效应的影响，还能排除其他的信号干扰，更有效地对信号源的位置进行判断。

如图6所示，本发明实施例提供的另一种检测区域内信号源的检测方法，应用于信号源检测系统，所述方法包括：

步骤S301，检测装置通过自动增益控制(AGC)将每个所述阵列天线接收到的所述识别信号转换为幅度为固定值的固定幅度识别信号；

将接收信号的幅度转换为固定值，作为使用后续检测算法的基础。

步骤S302，将每个所述阵列天线组的所述固定幅度识别信号，视为远场入射得到的接收信号，代入波达方向(DOA)检测算法的计算公式进行计算；

波达方向(DOA)检测算法的原理是：利用接收机处的阵列天线和波达方向(DOA)估计技术来确定一个从接收机到信源的波达方向线，即为方向线，最后利用多个接收机估计的DOA进行三角测量，方向线的交点就是信源的估计位置。

对于常规的信号DOA检测，需要满足一个条件，即信号源在远场。信号源在远场时，才能得到信号到阵列天线的入射角度相同。与常规的信号DOA检测不同，本发明实施例中采用DOA检测算法并不需要精确计算信号源的识别信号的入射角度值，而是估计出入射角度值属于哪一个区域中即可。因此可以将实际是近场情况的识别信号当作是在远场情况，代入DOA检测算法的计算公式进行计算，得到入射角度值的取值区间。

而在本发明提供的实施例中，信号源处于近场，当信号源100发出的识别信号到达阵列天线组时，对于两个全向天线402的入射角度是有所不同的。

如图7所示，检测区域分割线401将水平面分为401a和401b，相对于阵列天线组，信号源如果处于401a内时，其识别信号的入射角度肯定是属于(-π/2,0)内，信号源100如果处于401b内时，其识别信号的入射角度肯定是属于(0，π/2)内。

设识别信号相对于阵列天线组的估计入射角度为θ，两个全向天线402的间距为d，识别信号传输时到达两个全向天线402的距离差为L。产生距离差的实质原因是从信号源100到两全向天线402有时间差，令时间差为τ。时间差反应到信号接收中，体现为接收到信号的相位差。根据DOA检测算法可以得到如下关系式：

L＝τ·c＝dsin(θ)

阵列天线组两全向天线402接收信号相位差为：

φ₁＝ω₀τ＝2πf₀dsin(θ)/c＝2πdsin(θ)/λ

其中，c为光速，ω₀为信号角频率，f₀为信号频率，λ为信号波长。

我们将接收信号表示为：

对该信号做空间傅里叶变换为：

式中M为一个阵列天线组包括的全向天线数。显然M＝2，所以可得：

进一步变换，可以得到

利用φ₁＝2πdsin(θ)/λ，搜索|X(φ)|²峰值位置，可得到估计入射角角度θ。其取值范围为(-π/2,+π/2)。

估计入射角角度θ与识别信号分别相对于两个全向天线402的实际入射角θ₁和θ₂数值并不相等，但是取值范围必然属于同一区间，如果计算出θ的值属于(-π/2,0)内，则可以确定θ₁和θ₂的取值也属于(-π/2,0)内，而不用具体计算出θ₁和θ₂的取值。其中，为了提高对入射角角度估计的准确度，两个全向天线402的间距d设置为远小于人体宽度的值，以确保在检测估计时，携带者不会位于两个全向天线402之间。

步骤S303，根据计算结果估计所述识别信号的入射方向位于与每个所述阵列天线组对应的所述检测区域分隔线分隔出的哪一个区域中；

步骤S304，根据估计结果得到所述识别信号相对于每个所述阵列天线组的信号入射方向；

步骤S305，根据所述信号入射方向得到发出所述识别信号的所述信号源相对于所述多个阵列天线组中的每一个阵列天线组的位置方向；

检测区域分隔线分隔出的不同区域对应不同的入射角度值的取值区间，根据入射角度值属于哪一个取值区间，就可以估计出入射方向位于哪一个区域中，进而得到信号源的位置方向。

步骤S306，根据发出所述识别信号的所述信号源相对于所述多个阵列天线组中的每一个阵列天线组的位置方向，判断所述信号源相对于每一条所述检测区域分隔线是否都位于包含有所述检测区域的一侧，如果是，则认为所述信号源位于检测区域内。

步骤S307，如果判断在所述检测区域内同时存在多个所述信号源，则发送报警提示信号；

步骤S308，等待所述检测区域内仅存在一个所述信号源时，执行所述对位于所述检测区域内的所述信号源发送的识别信号进行识别，得到该信号源的识别信息。

在实际的检测过程中，可能出现多个携带有信号源的携带者都处于检测区域内，或者一个携带者携带多个信号源进入检测区域的情况。为了保证检测时检测区域内信号源的唯一性，提高检测的准确率，当出现所述检测区域内同时存在多个所述信号源的情况时，检测装置会对应发出报警提示，直到检测区域内仅存在一个所述信号源时，才会开始后续的识别识别信号内容的步骤。

如图8所示，本发明实施例提供的又一种阵列天线组设置方式的示意图，共设置有8个阵列天线组，每一个所述阵列天线组包括两个全向天线。其中，511、512组成一个互补阵列天线大组，对应的检测区域400分隔线为510，将阵列天线投影所在的水平面分隔为510a和510b；521、522组成一个互补阵列天线大组，对应的检测区域400分隔线为520将阵列天线投影所在的水平面分隔为520a和520b；531、532组成一个互补阵列天线大组，对应的检测区域400分隔线为530将阵列天线投影所在的水平面分隔为530a和530b；541、542组成一个互补阵列天线大组，对应的检测区域400分隔线为540将阵列天线投影所在的水平面分隔为540a和540b。检测区域400是由510、520、530、540围成的中间区域，即510b、520b、530a以及540a重叠区域。

当有信号源100位于检测区域400内时，阵列天线组接收信号源100发出的识别信号，检测装置首先通过AGC方式将每个所述阵列天线接收到的所述识别信号转换为幅度为固定值的固定幅度识别信号。然后将转换后的固定幅度识别信号代入DOA检测算法的计算公式进行计算。可以估计出，信号源100对于511、512，入射角度属于(0，π/2)，对于521、522，入射角度属于(0，π/2)，对于531、532，入射角度属于(-π/2,0)，对于541、542，入射角度属于(-π/2,0)。进而可以得到，相对于511、512，识别信号来自510b，相对于521、522，识别信号来自520b，相对于531、532，识别信号来自530a，相对于541、542，识别信号来自540a。由于电磁波直线传播的特性，可以确定，信号源100同时位于510b、520b、530a以及540a内，将信号源100的位置与检测区域400包括的范围进行比较，可以确认信号源100就是位于检测区域400内。检测装置再对接收到的识别信号进行识别，获取该信号源100的识别信息。

如果根据DOA检测算法的计算结果，得到信号源100同时位于510b、520b、530a以及540b内，将信号源100的位置与检测区域400包括的范围进行比较，就可以确认信号源100就是位于非检测区域400内。此时对接收到的识别信号就不再作后续处理。

本发明实施例提供的检测区域内信号源的检测方法和装置，通过多组阵列天线相互配合，检测信号源发出的识别信号的方向，有效地判定信号源是否处于检测区域内，只对检测区域内的信号源进行识别，减少了非检测区域内信号源对检测区域内的信号源造成的干扰，提高了检测区域内信号源的识别成功率。

如图9所示，本发明实施例提供的一种检测区域内信号源的检测装置，应用于信号源检测系统，所述信号源检测系统包括发出识别信号的信号源、接收所述识别信号的天线阵列以及检测区域内信号源的检测装置，所述天线阵列与所述检测装置连接，所述天线阵列包括多个阵列天线组，每一个所述阵列天线组具有一个与其对应的检测区域分割线，所述检测区域为由所述多个阵列天线组分别对应的检测区域分割线所围成的区域，所述装置包括：

入射方向估计单元601，用于通过所述天线阵列接收到的所述识别信号，估计所述识别信号相对于所述多个阵列天线组中的每一个阵列天线组的信号入射方向；

位置方向获得单元602，用于根据所述信号入射方向得到发出所述识别信号的所述信号源相对于所述多个阵列天线组中的每一个阵列天线组的位置方向；

信号源位置判断单元603，用于根据所述位置方向判断所述信号源是否位于检测区域内；

信号识别单元604，用于对位于所述检测区域内的所述信号源发送的识别信号进行识别，得到该信号源的识别信息。

本实施例所提供的检测区域内信号源的检测装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

如图10所示，本发明实施例提供的另一种检测区域内信号源的检测装置，应用于信号源检测系统，所述信号源检测系统包括发出识别信号的信号源、接收所述识别信号的天线阵列以及检测区域内信号源的检测装置，所述天线阵列与所述检测装置连接，所述天线阵列包括多个阵列天线组，每一个所述阵列天线组具有一个与其对应的检测区域分割线，所述检测区域为由所述多个阵列天线组分别对应的检测区域分割线所围成的区域。

其中，每一个所述阵列天线组包括两个全向天线。所述天线阵列包括的所述阵列天线组中，两个或者两个以上的所述阵列天线组组成一个互补阵列天线大组，根据一个所述互补阵列天线大组中的所述阵列天线组得到的所述检测区域分隔线为同一条直线。所述天线阵列分为两个或者两个以上的包括有相同的所述阵列天线组的天线阵列单元，每个所述天线阵列单元包括的多个所述阵列天线组设置于同一水平面，不同的所述天线阵列单元设置于不同的水平面

所述装置包括：

水平面映射单元701，用于将所述多个阵列天线组中的全向天线全部映射在同一水平面上；

全向天线连接单元702，用于在所述水平面上连接属于同一阵列天线组的两个全向天线；

检测区域分割线获得单元703，用于取属于同一阵列天线组中的两个全向天线的连接线的中垂线作为与该阵列天线组对应的所述检测区域分割线，每一条所述检测区域分隔线都将所述水平面分为两个区域。

AGC控制单元704，用于通过自动增益控制将每个所述阵列天线接收到的所述识别信号转换为幅度为固定值的固定幅度识别信号。

DOA计算单元705，用于将每个所述阵列天线组的所述固定幅度识别信号，视为远场入射得到的接收信号，代入波达方向检测算法的计算公式进行计算。

区域估计单元706，用于根据计算结果估计所述识别信号的入射方向位于与每个所述阵列天线组对应的所述检测区域分隔线分隔出的哪一个区域中；

信号入射方向获得单元707，用于根据估计结果得到所述识别信号相对于每个所述阵列天线组的信号入射方向。

位置方向获得单元708，用于根据所述信号入射方向得到发出所述识别信号的所述信号源相对于所述多个阵列天线组中的每一个阵列天线组的位置方向；

信号源位置判断单元709，用于根据发出所述识别信号的所述信号源相对于所述多个阵列天线组中的每一个阵列天线组的位置方向，判断所述信号源相对于每一条所述检测区域分隔线是否都位于包含有所述检测区域的一侧，如果是，则认为所述信号源位于检测区域内；

报警提示单元710，用于如果判断在所述检测区域内同时存在多个所述信号源，则发送报警提示信号；

信号识别单元711，用于等待所述检测区域内仅存在一个所述信号源时，执行所述对位于所述检测区域内的所述信号源发送的识别信号进行识别，得到该信号源的识别信息

本实施例所提供的检测区域内信号源的检测装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

参阅图11，本发明实施例提供的又一种检测区域内信号源的检测装置900，包括：处理器800，存储器801，总线802和通信接口803，所述处理器800、通信接口803和存储器801通过总线802连接；处理器800用于执行存储器801中存储的可执行模块，例如计算机程序。其中，存储器801可能包含高速随机存取存储器(RAM：Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口803(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线802可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器801用于存储程序，所述处理器800在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器800中，或者由处理器800实现。

处理器800可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器800中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器800可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称数据请求端)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器801，处理器800读取存储器801中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

另外，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本发明实施例所提供的进行一种检测区域内信号源的检测装置的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术携带者可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术携带者而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术携带者来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (9)

1.一种检测区域内信号源的检测方法，应用于信号源检测系统，其特征在于，所述信号源检测系统包括发出识别信号的信号源、接收所述识别信号的天线阵列以及检测区域内信号源的检测装置，所述天线阵列与所述检测装置连接，所述天线阵列包括多个阵列天线组，每一个所述阵列天线组具有一个与其对应的检测区域分割线，所述检测区域为由所述多个阵列天线组分别对应的检测区域分割线所围成的区域，所述方法包括：

所述检测装置通过所述天线阵列接收到的所述识别信号，估计所述识别信号相对于所述多个阵列天线组中的每一个阵列天线组的信号入射方向；

根据所述信号入射方向得到发出所述识别信号的所述信号源相对于所述多个阵列天线组中的每一个阵列天线组的位置方向；

根据所述位置方向判断所述信号源是否位于检测区域内；

对位于所述检测区域内的所述信号源发送的识别信号进行识别，得到该信号源的识别信息；

所述通过所述天线阵列接收到的所述识别信号，估计所述识别信号相对于所述多个阵列天线组中的每一个阵列天线组的信号入射方向，包括：

通过自动增益控制(AGC)将每个所述阵列天线接收到的所述识别信号转换为幅度为固定值的固定幅度识别信号；

将每个所述阵列天线组的所述固定幅度识别信号，视为远场入射得到的接收信号，代入波达方向检测算法的计算公式进行计算；

根据计算结果估计所述识别信号的入射方向位于与每个所述阵列天线组对应的所述检测区域分隔线分隔出的哪一个区域中；

根据估计结果得到所述识别信号相对于每个所述阵列天线组的信号入射方向。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每一个所述阵列天线组包括两个全向天线。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述估计所述识别信号相对于所述多个阵列天线组中的每一个阵列天线组的信号入射方向之前，还包括：

将所述多个阵列天线组中的全向天线全部映射在同一水平面上；

在所述水平面上连接属于同一阵列天线组的两个全向天线；

取属于同一阵列天线组中的两个全向天线的连接线的中垂线作为与该阵列天线组对应的所述检测区域分割线，每一条所述检测区域分隔线都将所述水平面分为两个区域。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述天线阵列包括4个阵列天线组，根据所述4个阵列天线组得到的4条检测区域分隔线围成的正方形中心区域为所述检测区域。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述天线阵列包括的所述阵列天线组中，两个或者两个以上的所述阵列天线组组成一个互补阵列天线大组，根据一个所述互补阵列天线大组中的所述阵列天线组得到的所述检测区域分隔线为同一条直线。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述天线阵列分为两个或者两个以上的包括有相同的所述阵列天线组的天线阵列单元，每个所述天线阵列单元包括的多个所述阵列天线组设置于同一水平面，不同的所述天线阵列单元设置于不同的水平面。

7.根据权利要求3-6任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述位置方向判断所述信号源是否位于检测区域内，包括：

根据发出所述识别信号的所述信号源相对于所述多个阵列天线组中的每一个阵列天线组的位置方向，判断所述信号源相对于每一条所述检测区域分隔线是否都位于包含有所述检测区域的一侧，如果是，则认为所述信号源位于检测区域内。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果判断在所述检测区域内同时存在多个所述信号源，则发送报警提示信号；

等待所述检测区域内仅存在一个所述信号源时，执行所述对位于所述检测区域内的所述信号源发送的识别信号进行识别，得到该信号源的识别信息。

9.一种检测区域内信号源的检测装置，应用于信号源检测系统，其特征在于，所述信号源检测系统包括发出识别信号的信号源、接收所述识别信号的天线阵列以及检测区域内信号源的检测装置，所述天线阵列与所述检测装置连接，所述天线阵列包括多个阵列天线组，每一个所述阵列天线组具有一个与其对应的检测区域分割线，所述检测区域为由所述多个阵列天线组分别对应的检测区域分割线所围成的区域，所述装置包括：

入射方向估计单元，用于通过所述天线阵列接收到的所述识别信号，估计所述识别信号相对于所述多个阵列天线组中的每一个阵列天线组的信号入射方向；

位置方向获得单元，用于根据所述信号入射方向得到发出所述识别信号的所述信号源相对于所述多个阵列天线组中的每一个阵列天线组的位置方向；

信号源位置判断单元，用于根据所述位置方向判断所述信号源是否位于检测区域内；

信号识别单元，用于对位于所述检测区域内的所述信号源发送的识别信号进行识别，得到该信号源的识别信息；

其中，所述入射方向估计单元包括：

AGC控制单元，用于通过自动增益控制将每个所述阵列天线接收到的所述识别信号转换为幅度为固定值的固定幅度识别信号；

DOA计算单元，用于将每个所述阵列天线组的所述固定幅度识别信号，视为远场入射得到的接收信号，代入波达方向检测算法的计算公式进行计算；

区域估计单元，用于根据计算结果估计所述识别信号的入射方向位于与每个所述阵列天线组对应的所述检测区域分隔线分隔出的哪一个区域中；

信号入射方向获得单元，用于根据估计结果得到所述识别信号相对于每个所述阵列天线组的信号入射方向。