CN106556749A - 用于系统误差检测的测量装置和测量方法 - Google Patents

用于系统误差检测的测量装置和测量方法 Download PDF

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CN106556749A CN201610721405.3A CN201610721405A CN106556749A CN 106556749 A CN106556749 A CN 106556749A CN 201610721405 A CN201610721405 A CN 201610721405A CN 106556749 A CN106556749 A CN 106556749A
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Abstract

本发明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。

Description

用于系统误差检测的测量装置和测量方法
技术领域
本发明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。
背景技术
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WO 2014/135196 A1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。
发明内容
因此，本发明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。
本发明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：
σsoll 2(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，
σist 2(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，所述测量装置还包括显示单元，所述显示单元适于显示所述电磁信号的来源的方向，优选显示为指向所述电磁信号的方向的线和/或箭头，以及显示系统误差在所述电磁信号内的存在和不存在，优选显示为所述线和/或箭头或附接到所述线和/或箭头的末端的形状的颜色和/或形状和/或阴影和/或透明度。用户由此可以非常容易地确定所确定的电磁信号的来源的方向是否有系统误差的倾向。
此外有利地，所述测量装置包括显示单元，所述显示单元适于只有在所述误差单元已经确定系统误差不存在于所述电磁信号内时，显示所述电磁信号的来源的方向，优选显示为指向所述电磁信号的方向的线和/或箭头。用户由此仅仅面临确定的信号的来源的方向，该信号的来源的方向没有系统误差的倾向。尤其在缺乏注册的信号和来源的方向的情况下，这可以显著地减轻用户工作量。
本发明的方法包括通过第一天线接收第一信号以及通过第二天线接收第二信号。此外，所述方法包括确定第一变量和/或第二变量的基线方差以及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。此外，所述方法包括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，能够尤其简单且精确地确定系统误差的存在。
附图说明
现在仅关于附图通过举例来进一步解释本发明的示例性实施方式，其中：
图1以概略框图示出了本发明的测量装置的实施方式；
图2示出了本发明的测量装置的实施方式的细节的框图；
图3a示出了本发明的测量装置接收电磁信号的实施方式；
图3b示出了由本发明的装置的实施方式的天线随时间所接收的功率水平；
图3c示出了本发明的装置的实施方式的天线关于彼此的功率水平；
图4a示出了本发明的测量装置接收包括多路径误差分量的电磁信号的实施方式；
图4b示出了由第四实施方式的天线随时间所接收的信号的功率水平；
图4c示出了本发明的测量装置的实施方式的天线关于彼此的功率水平；
图5示出了本发明的测量装置的实施方式的细节的框图；
图6示出了本发明的测量装置的实施方式的细节的框图；
图7示出了本发明的测量装置的另一个实施方式的显示内容；以及
图8以流程图示出了本发明的测量方法的示例性实施方式。
具体实施方式
首先，沿着图1至图2展示本发明的测量装置的实施方式的一般结构。沿着图3a、图3b、图3c、图4a、图4b和图4c，详细讨论了本发明的问题和本发明的测量装置和方法的不同实施方式的功能。沿着图5和图6，描述了本发明的测量装置的实施方式的详细结构和它们各自的功能。沿着图7，讨论了显示测量结果的可行的方式。最后，关于图8，详细讨论了本发明的测量方法的实施方式。不同附图中的类似的实体和附图标记已经被部分省略。
在图1中，示出了本发明的测量装置1的实施方式。本发明的测量装置包括天线单元2和连接到天线单元2的处理单元3。电磁信号由天线单元2来接收并且由处理单元3来处理。可选地，处理单元3确定该电磁信号的来源的方向并将其进行显示。
此外，处理单元3确定，由天线单元2所接收的电磁信号是否包括系统误差，例如来源于多路径传播的系统误差。
关于天线单元2的结构和功能，参照图2。关于处理单元3的结构和功能，参照图5和图6。
由本发明的测量装置或本发明的测量方法所检测的电磁信号例如是雷达脉冲或无线电传输。
图2示出了图1的天线单元2的内部工作。天线单元2包括天线阵列27，该天线阵列27包括多个天线20-25，可选地，每个天线连接到复用单元26。复用单元26被设置用于将总的可用的天线20-25中的多个天线连接到图1的处理单元3。所连接的该多个天线可以预先指定或者可以通过处理单元3来设置。尤其是，两个或三个天线的连接是可行的。任何其它数目的天线的同时连接也是可行的。
例如，天线20、23和24通过复用装置26连接到图1的处理单元3。在这种情况下，得到了接收角度γ。在该角度内，可以确定输入的电磁信号的方向。另外，在该角度内，可以确定系统误差在所接收的电磁信号内的存在。
在替选实施方式中，可以省略复用装置26。在这种情况下，天线单元2仅仅包括天线20-25。
天线单元2包括至少两个不同的天线20-25。可替选地，存在至少五个不同的天线。可替选地，存在至少十个不同的天线。
为了能够检测输入的信号的方向，必须使用至少两个天线的信号。这也是用于确定系统误差在所接收的电磁信号内的存在的情况。
在图3a中，示出了本发明的测量装置接收电磁信号4的实施方式。在此，仅仅绘出了天线阵列27的天线21、22。在此显而易见的是，天线21和天线22大致同时并以相同的功率接收入射到其上的电磁信号4。这可以容易地在图3b中看到，其中随着时间显示天线21和天线22的信号的功率。
在图3c中，天线21、22的各自信号的功率关于彼此而示出。显而易见的是，它们非常接近在坐标系的原点开始的线。这意味着在天线21和天线22处所接收的功率的商仅具有非常低的方差。
在图4a中，示出了本发明的测量装置接收电磁信号4a的另一个实施方式。在此，电磁信号4a包括多路径传播分量5，该多路径传播分量5由于它被反射(例如被房子反射)而从不同的来源方向而来。由于现在该信号在显著不同的时间到达天线21、天线22，并且与原始的视线电磁信号4重叠，因而天线21、天线22接收与图3b中所示出的信号显著不同的信号。由天线21、天线22各自接收的信号P21、P22关于时间示出在图4b中。另外，它们关于彼此示出在图4c中。尤其在那儿，可以清楚地看到，它们不再紧密地依附到在原点开始的线。这意味着在天线21、天线22处所接收的功率的商具有与图3c中所示出的商相比显著增大的方差。
在图5中，示出了图1的处理单元3的内部结构。处理单元3包括模拟处理单元30，将图1的天线单元2的信号供给模拟处理单元30。此外，处理单元3包括连接到模拟处理单元30的模数转换器31。模数转换器31接着连接到数字处理单元32，数字处理单元32连接到显示单元33。模拟处理单元30、数字处理单元32和显示单元33连接到控制单元34，该控制单元34被设置成用于控制这些部件。
可替选地，测量装置1、更准确地说处理单元3不包括显示单元33。在这种情况下，它包括通信单元，该通信单元适于将测量结果传递到外部装置。
来自天线单元2的信号由模拟处理单元30来接收。这些信号包括图2的各个天线20-天线25的信号或者这些天线20-25中的当前通过使用复用单元26连接到模拟处理单元30的一些天线的信号。可替选地，图2的所有天线20-25的信号可以被同时发送到模拟处理单元30。
模拟处理单元30处理由其接收的信号。例如，可以执行放大和功率确定。将所得信号传递到模数转换器31，该模数转换器31将这些信号数字化。将这些数字化的信号传递到数字处理单元32，该数字处理单元32执行数字处理。
数字处理单元32确定所接收的电磁信号是否包括系统误差。关于因此必要的处理，参照图6。
可选地，数字处理单元32额外地执行确定所检测的电磁信号的方向。
由数字处理单元32处理的结果被传递到显示单元33，该显示单元33显示系统误差的存在或者其不存在，并且可选地显示电磁信号的方向。
关于数字处理单元32的内部工作，参照图6。基线单元321连接到图5的模数转换器31。方差单元322也连接到图5的模数转换器31。基线单元321和方差单元322均连接到误差单元324，误差单元324又连接到图5的显示单元33。可选地，阈值单元323连接到误差单元324。
在示例性测量装置中，接收数字测量电压Vmess,k,i：
Vmess,k,i＝Amess,k,i exp(jφmess,k,i)
其中
k＝1…N
Amess,k,i为测量幅度，
Φmess,k,i为测量相位，
k为天线号码索引，
i为测量值索引，以及
N为测量的总数目。
确定第一变量rmess,kl,i和第二变量ΔΦmess,kl,i：
Δφmess,kl,i＝φmess,k,i-φmess,l,i
其中
rmess,kl,i为天线k和天线l的测量幅度之间的商，
ΔΦmess,kl,i为天线k和天线l的测量幅度之间的相位差，
k为天线号码索引，
l为天线号码索引，以及
i为测量值索引。
然后第一变量的方差被确定为：
其中
σ2(rmess,kl)为第一变量的方差，
M为考虑的测量值的总数目，
i为测量值索引，以及
rmess,kl,i为天线k和天线l的测量幅度之间的商。
第二变量的方差被确定为：
其中
σ2(Φmess,kl)为第二变量的方差，
M为考虑的测量值的总数目，
i为测量值索引，以及
Φmess,kl,i为天线k和天线l之间的相位差。
主要考虑测量误差，虽然不可能确定电磁信号是否受到系统误差的影响，例如来源于多路径传播的系统误差。
因此，在本发明的实施方式中，基线单元321适于确定第一变量和/或第二变量的基线方差。第一变量为第一信号的测量点的功率和第二信号的同时测量点的功率的比。第二变量为第一信号的测量点和第二信号的同时测量点的相位差。基线方差被如下确定：
其中
σsoll 2(rmess,kl)为第一变量的基线方差，
rmess,kl为第一变量，即第一信号和第二信号的接收功率比，
k为指示第一信号的索引，
l为指示第二信号的索引，
Pnoise为噪声功率，
Pmess,l,i为无噪声的电子信号的功率，
i为考虑的第一信号和第二信号的多个值的索引，
M为考虑的第一信号和第二信号的多个值的数目，
为第二变量的基线方差，以及
为第二变量，即第一信号的相位和第二信号的相位的相位差。
在电磁信号未被天线接收时，该方差得以确定。因此，仅仅背景噪声被考虑到以用于确定第一变量和/或第二变量的基线方差。
一旦电磁信号被接收，则方差单元322确定该电磁信号的第一变量和第二变量的方差。这根据以下公式来完成：
Vmess,k,i＝Imess,k,i+iQmess,k,i
其中，
其中，
其中
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为无噪声的电子信号的功率，
Pnoise为噪声功率，
σist 2(rmess,kl)为第一变量的方差，
rmess,kl为第一变量，即第一信号和第二信号的接收功率比，
M为考虑的第一信号和第二信号的所述多个值的数目，
i为考虑的第一信号和第二信号的多个值的索引，
k为指示第一信号的索引，
l为指示第二信号的索引，
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，
为第二变量的方差，
为第二变量，即第一信号的相位和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。
尤其重要注意的是，上面所示的实现方式尤其适合于实现到现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或多用途处理器中，这是由于它在很大程度上避免了划分。
由于确定了第一变量和/或第二变量的基线方差，并且也确定了电磁信号的第一变量和/或第二变量的方差，因此可以从它们确定电磁信号是否受到系统误差的影响，例如来源于多路径传播的系统误差。
这通过误差单元324来完成，基线单元321将基线方差供应给误差单元324并且方差单元322将方差供应给误差单元324。误差单元324通过第一变量的方差除以第一变量的基线方差和/或通过第二变量的方差除以第二变量的基线方差来确定商。将该方差商与方差阈值进行比较。在其大于方差阈值的情况下，假定电磁信号的系统误差存在。在其小于方差阈值的情况下，假定没有系统误差存在。该方差阈值在1.5和10之间。尤其是，它在2和5之间。
可选地，方差阈值可以由阈值单元323动态地确定。阈值单元323动态地基于多个标准来确定方差阈值。可以使用这些标准中的一者或多者。阈值单元323基于第一信号的功率和/或第二信号的功率、多个同时接收到的信号、多个所接收到的信号的来源的确定位置、计算资源的可用性、测量装置的周围环境的类型和/或测量装置的取向来确定方差阈值。
尤其是，第一信号和/或第二信号的高功率导致了低的方差阈值。大量的所接收的信号的来源的确定位置导致了高的方差阈值。计算资源的可用性导致了高的方差阈值，而计算资源的缺乏导致了低的方差阈值。大量的所接收的信号的来源的确定位置导致了低的方差阈值。
测量装置的周围环境也会影响方差阈值。例如，引起多路径传播的稀缺发生的农村环境导致了低的方差阈值，而引起多路径传播的经常发生的城市环境导致了高的方差阈值。
测量装置的取向也会影响方差阈值。如果测量装置朝向电磁信号可能发生的方向取向，则这会导致高的方差阈值。如果它朝向电磁信号的发生的可能性小的方向取向，则这会导致低的方差阈值。
在图7中，示出了本发明的测量装置的另一实施方式。在此处，示出了显示装置33的示例性内容。在圆圈331内，绘出了指示电磁信号的来源的方向的线332和线334。在此处，线332和线334的末端分别连接到形状333和形状335，它们指示相应来源的电磁信号是否受到系统误差的影响。在此处，例如实心形状333指示强调的电磁信号没有受到系统误差的影响，而空心形状335指示强调的电磁信号受到系统误差的影响。另外，线334为虚线，也指示已经检测到相应的强调的电磁信号受到系统误差的影响。除了在此绘出的指示系统误差的选项，也可以使用线或箭头或附接到该线或箭头的末端的形状的颜色和/或形状和/或阴影和/或透明度。
最后，在图8中，示出了本发明的测量方法的实施方式。在第一步骤100中，通过至少两个天线接收背景噪声信号。在第二步骤101中，确定背景噪声信号的第一变量和/或第二变量的基线方差，尤其是确定背景噪声信号的功率比和/或相位差的基线方差。在可选的第三步骤102中，如前所解释的，确定方差阈值。在第四步骤103中，通过所述至少两个天线接收电磁信号。在第五步骤104中，确定电磁信号的第一变量和/或第二变量的方差，尤其是确定电磁信号的功率比和/或相位差的方差。在第六步骤105中，将方差与方差阈值进行比较。如果没有方差大于方差阈值，则在第七步骤106a中，确定电磁信号没有受到系统误差的影响。如果至少一个方差大于相应的方差阈值，则在第八步骤106b中，确定电磁信号受到了系统误差的影响。在最后第九步骤107中，将结果显示或输出到外部装置。
本发明并不限于这些示例。示例性实施方式的特征可以用在任何有利的组合中。权利要求所要求保护的和/或说明书中所描述的和/或附图中所绘出的所有特征可以进行组合。尤其是，从属装置权利要求的所有特征也可以与独立方法权利要求相组合。

Claims (16)

1.一种测量装置，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，
σsoll 2(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,i
P mess , k , i = I mess , k , i 2 + Q mess , k , i 2 - P noise
σ i s t 2 ( r m e s s , k l ) = ( r m e s s , k l 2 + 1 ) Σ i = 1 M ( P m e s s , k , i - r m e s s , k l P m e s s , l , i ) 2 [ ( Σ i = 1 M P m e s s , k , i ) 2 + ( Σ i = 1 M P m e s s , 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,i
P mess , k , i = I mess , k , i 2 + Q mess , k , i 2 - P noise
其中，
其中，
Vmess,k,i为天线k的天线电压，
Imess,k,i为所述天线k的天线电压的同相分量，
Qmess,k,i为所述天线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，
σist 2(rmess,kl)为所述第一变量的所述方差，
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，
为所述第二变量的所述方差，
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为所述天线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为所述天线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。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的测量装置，其特征在于，
所述测量装置(1)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(321)适于针对依次来源于以下信号的所述第一变量和所述第二变量依次地确定所述基线方差：
-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，
所述方差单元(322)适于针对依次来源于以下信号的所述第一变量和所述第二变量依次地确定所述第一变量和/或所述第二变量的所述方差：
-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，以及
所述误差单元(324)适于依次地基于依次来源于以下信号的所述第一变量和/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：
-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。
10.根据权利要求2至8中任一项所述的测量装置，其特征在于，
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来源于所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的测量装置，其特征在于，
所述测量装置(1)包括显示单元(33)，所述显示单元适于显示系统误差在所述电磁信号(4a)内存在和不存在，和/或
所述测量装置(1)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(4a)内存在和不存在的信息输出到外部装置。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的测量装置，其特征在于，
所述测量装置(1)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(4a)的来源的方向。
13.根据权利要求12所述的测量装置，其特征在于，
所述测量装置(1)包括显示单元(33)，所述显示单元适于：
-显示所述电磁信号(4a)的来源的方向，优选显示为指向所述电磁信号(4a)的方向的线(332，334)和/或箭头，以及
-显示系统误差在所述电磁信号(4a)内的存在和不存在，优选显示为所述线和/或箭头或附接到所述线和/或箭头的末端的形状(333，335)的颜色和/或形状和/或阴影和/或透明度。
14.根据权利要求13所述的测量装置，其特征在于，
所述测量装置(1)包括显示单元(33)，所述显示单元适于只有在所述误差单元(324)已经确定系统误差不存在于所述电磁信号(4a)内时，显示所述电磁信号(4a)的来源的方向，优选显示为指向所述电磁信号(4a)的方向的线(332)和/或箭头。
15.一种方法，包括以下步骤：
-通过第一天线(21)接收(100)第一信号，
-通过第二天线接收(100)第二信号，
-确定(101)第一变量和/或第二变量的基线方差，
-确定(104)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
-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(105)系统误差是否存在。
16.一种具有程序码部件的计算机程序，当所述程序在计算机或数字信号处理器上执行时，所述程序用于执行根据权利要求15所述的所有步骤。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112558189A (zh) * 2020-11-27 2021-03-26 上海欧菲智能车联科技有限公司 一种雨量检测方法、雨量检测装置、车辆及可读存储介质

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11828801B2 (en) * 2022-03-28 2023-11-28 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg System and method of over-the-air testing of a device under test

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5457466A (en) * 1993-09-07 1995-10-10 Litton Systems Inc. Emitter azimuth and elevation direction finding using only linear interferometer arrays
US5526001A (en) * 1992-12-11 1996-06-11 Litton Systems Inc. Precise bearings only geolocation in systems with large measurements bias errors
US20030072445A1 (en) * 2001-10-17 2003-04-17 Kuhlman Douglas A. Method of scrambling and descrambling data in a communication system
US20080165839A1 (en) * 2007-01-09 2008-07-10 Uri Landau Method and System for Dynamic Adaptation and Communicating Differences in Frequency - Time Dependent Systems
CN101652942A (zh) * 2007-03-15 2010-02-17 罗盘自动跟踪器有限责任公司 用于测向仪的设备和方法
CN102918416A (zh) * 2010-04-28 2013-02-06 纳夫科姆技术公司 用于确定车辆的方位角的系统和方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7626889B2 (en) * 2007-04-06 2009-12-01 Microsoft Corporation Sensor array post-filter for tracking spatial distributions of signals and noise
US8121225B1 (en) * 2008-06-24 2012-02-21 L-3 Services, Inc. Estimating the angle of arrival of a signal received by an array of commutated antenna elements
CN105008950B (zh) 2013-03-05 2017-06-16 罗德施瓦兹两合股份有限公司 用于测向和方向不确定度确定的测量装置和测量方法
KR102367213B1 (ko) * 2015-02-13 2022-02-25 삼성전자주식회사 복수의 안테나를 선택적으로 이용하여 통신을 수행하는 전자 장치 및 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5526001A (en) * 1992-12-11 1996-06-11 Litton Systems Inc. Precise bearings only geolocation in systems with large measurements bias errors
US5457466A (en) * 1993-09-07 1995-10-10 Litton Systems Inc. Emitter azimuth and elevation direction finding using only linear interferometer arrays
US20030072445A1 (en) * 2001-10-17 2003-04-17 Kuhlman Douglas A. Method of scrambling and descrambling data in a communication system
US20080165839A1 (en) * 2007-01-09 2008-07-10 Uri Landau Method and System for Dynamic Adaptation and Communicating Differences in Frequency - Time Dependent Systems
CN101652942A (zh) * 2007-03-15 2010-02-17 罗盘自动跟踪器有限责任公司 用于测向仪的设备和方法
CN102918416A (zh) * 2010-04-28 2013-02-06 纳夫科姆技术公司 用于确定车辆的方位角的系统和方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112558189A (zh) * 2020-11-27 2021-03-26 上海欧菲智能车联科技有限公司 一种雨量检测方法、雨量检测装置、车辆及可读存储介质

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