CN109190083B - 阵列信号的对齐方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及阵列信号的对齐方法、装置、计算机设备和存储介质，属于信号处理技术领域。所述方法包括：获取信号接收单元所接收的阵列信号，对所述阵列信号进行处理得到对应的频域阵列信号；根据信号接收单元的相移因子确定对应的相移序列；根据三角和差公式对所述相移序列进行变换，得到变换后的相移序列；根据所述频域阵列信号和变换后的相移序列得到相移后的频域阵列信号；根据所述相移后的频域阵列信号得到已对齐的阵列信号。上述技术方案，解决了传统的阵列信号对齐方法无法很好地兼容处理效率和内存的问题。能在节约内存的情况下实现阵列信号的快速对齐。

Description

阵列信号的对齐方法、装置、计算机设备和存储介质
技术领域
本发明涉及信号处理技术领域，特别是涉及阵列信号的对齐方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
通常，当存在多个信号接收单元(比如多个麦克风)时，通常会接收到不同的阵列信号数据。为对这些信号数据进行区分，有必要对信号数据进行筛选。信号数据的筛选通常采用阵列信号增强和方位检测的方法。这两种方法都需要进行信号的对齐操作。对齐操作可以在时域或频域上进行。在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：对于在频域上的对齐操作，通常采用直接计算和查表两种方法。直接计算法中每个系数都需要计算一次余弦和正弦系数，效率低下。查表法精度以及速度虽高，但是对于较长的相移序列以及多变的相移值，需要耗费大量内存。可见，传统的阵列信号对齐方法无法很好地兼容处理效率和内存。
发明内容
基于此，本发明提供了阵列信号的对齐方法、装置、计算机设备和存储介质，能在节约内存的情况下实现阵列信号的快速对齐。
本发明实施例的内容如下：
一种阵列信号的对齐方法，包括以下步骤：获取信号接收单元所接收的阵列信号，对所述阵列信号进行处理得到对应的频域阵列信号；确定所述信号接收单元的相移因子，根据所述相移因子确定所述信号接收单元的相移序列；根据三角和差公式对所述相移序列进行变换，得到变换后的相移序列；根据所述频域阵列信号和变换后的相移序列得到相移后的频域阵列信号；根据所述相移后的频域阵列信号得到已对齐的阵列信号。
在其中一个实施例中，所述根据所述相移因子确定所述信号接收单元的相移序列的步骤，包括：根据所述相移因子以及傅里叶变换法，得到对应信号接收单元的相移序列。
在其中一个实施例中，所述根据三角和差公式对所述相移序列进行变换，得到变换后的相移序列的步骤，包括：通过第一三角和差公式表示相移序列中的正弦函数，通过第二三角和差公式表示相移序列中的余弦函数；根据所述第一三角和差公式和第二三角和差公式得到变换后的相移序列。
在其中一个实施例中，所述根据所述第一三角和差公式和第二三角和差公式得到变换后的相移序列的步骤，包括：确定第一三角和差公式和第二三角和差公式的通项公式，将所述通项公式代入相移序列的表达式中，得到变换后的相移序列。
在其中一个实施例中，所述确定所述信号接收单元的相移因子的步骤，包括：确定阵列信号的采样频率和信号接收单元的延迟时间，根据所述采样频率和延迟时间的乘积得到所述信号接收单元的相移因子。
在其中一个实施例中，所述对所述阵列信号进行处理得到对应的频域阵列信号的步骤，包括：对所述阵列信号进行傅里叶变换得到对应的频域阵列信号。
在其中一个实施例中，所述根据所述相移后的频域阵列信号得到已对齐的阵列信号的步骤，包括：对所述相移后的频域阵列信号进行傅里叶反变换，得到已对齐的阵列信号。
相应的，本发明实施例提供一种阵列信号的对齐装置，包括：频域信号获取模块，用于获取信号接收单元所接收的阵列信号，对所述阵列信号进行处理得到对应的频域阵列信号；相移序列确定模块，用于确定所述信号接收单元的相移因子，根据所述相移因子确定所述信号接收单元的相移序列；以及，阵列信号对齐模块，用于根据所述频域阵列信号和所述相移序列得到相移后的频域阵列信号，根据所述相移后的频域阵列信号得到已对齐的阵列信号。
上述阵列信号的对齐方法及装置，在信号接收单元接收到阵列信号以后，得到对应的频域阵列信号；同时根据信号接收单元的相移因子确定对应的相移序列，根据三角和差公式对相移序列进行变换；根据频域阵列信号和变换后的相移序列得到相移后的频域阵列信号，根据该相移后的频域阵列信号得到对齐后的阵列信号。通过三角和差公式来转换相移序列，不需要每次都计算相移序列中的三角函数值，同时不需要预先保存大量的表项，能在节约内存的情况下实现阵列信号的快速对齐。
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：获取信号接收单元所接收的阵列信号，对所述阵列信号进行处理得到对应的频域阵列信号；确定所述信号接收单元的相移因子，根据所述相移因子确定所述信号接收单元的相移序列；根据三角和差公式对所述相移序列进行变换，得到变换后的相移序列；根据所述频域阵列信号和变换后的相移序列得到相移后的频域阵列信号；根据所述相移后的频域阵列信号得到已对齐的阵列信号。
上述计算机设备，通过三角和差公式来转换相移序列，不需要每次都计算相移序列中的三角函数值，同时不需要预先保存大量的表项，能在节约内存的情况下实现阵列信号的快速对齐。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取信号接收单元所接收的阵列信号，对所述阵列信号进行处理得到对应的频域阵列信号；确定所述信号接收单元的相移因子，根据所述相移因子确定所述信号接收单元的相移序列；根据三角和差公式对所述相移序列进行变换，得到变换后的相移序列；根据所述频域阵列信号和变换后的相移序列得到相移后的频域阵列信号；根据所述相移后的频域阵列信号得到已对齐的阵列信号。
上述计算机可读存储介质，通过三角和差公式来转换相移序列，不需要每次都计算相移序列中的三角函数值，同时不需要预先保存大量的表项，能在节约内存的情况下实现阵列信号的快速对齐。
附图说明
图1为一个实施例中阵列信号的对齐方法的应用环境图；
图2为一个实施例中阵列信号的对齐方法的流程示意图；
图3为另一个实施例中阵列信号的对齐方法的流程示意图；
图4为一个实施例中阵列信号的对齐装置的结构框图；
图5为一个实施例中计算机设备的内部结构。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本申请提供的阵列信号的对齐方法可以应用于如图1所示的应用场景中。电子产品101中包括信号处理单元和多个信号接收单元(图1中示出了5个信号接收单元，实际的应用场景中可以包含更多更少的信号接收单元)，这些信号接收单元接收信号源发送的信号并发送给信号处理单元进行处理，信号处理单元实现一种阵列信号的对齐方法。另外，信号处理单元和信号接收单元也可以属于不同的设备或产品，即可以由一个或多个信号接收设备接收阵列信号并将阵列信号发送给信号处理设备，信号处理设备对阵列信号进行对齐处理。其中，信号处理单元可以是处理器、处理芯片等，也可以是服务器集群或者独立的服务器。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的电子产品的限定，具体的电子产品可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
本发明实施例提供一种阵列信号的对齐方法、装置、计算机设备和存储介质。以下分别进行详细说明。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种阵列信号的对齐方法。以该方法应用于图1中的信号处理单元为例进行说明，包括以下步骤：
S201、获取信号接收单元所接收的阵列信号，对所述阵列信号进行处理得到对应的频域阵列信号。
在本步骤中，信号接收单元接收来自信号源的信号。由于信号接收单元可能不止一个，当信号接收单元为多个时，这些信号接收单元接收的多个信号就可以构成阵列信号。信号处理单元对阵列信号进行频域处理得到频域阵列信号。
其中，信号接收单元可以是能够接收信号的各种设备，例如可以是麦克风等。这些信号接收单元可以为一个，也可以为两个或者多个。
S202、确定所述信号接收单元的相移因子，根据所述相移因子确定所述信号接收单元的相移序列。
在本步骤中，由于每个信号接收单元在空间位置等方面可能会存在差异，因此对阵列信号的相位偏移的影响可能不一样，因此本步骤需要确定信号接收单元的相移因子。该相移因子能表征对应信号接收单元对阵列信号的相位偏移的影响程度。基于此，根据该相移因子就能够确定对应信号接收单元的相移序列。
其中，相移序列指的是信号接收单元的相移函数所构成的序列，其中，相移函数可以转化为三角函数。另外，该相移序列与信号接收单元的标号有关。
S203、根据三角和差公式对所述相移序列进行变换，得到变换后的相移序列。
在本步骤中，根据三角和差公式对相移序列进行变换，通过更为简单的方式表示其中的三角函数，得到变换后的相移序列。
S204、根据所述频域阵列信号和变换后的相移序列得到相移后的频域阵列信号；根据所述相移后的频域阵列信号得到已对齐的阵列信号。
在本步骤中，根据频域阵列信号和变换后的相移序列得到相移后的频域阵列信号；相移后的频域阵列信号经过了相位偏移，将该频域信号转换成对应的时域信号后，所得到的阵列信号能保证各个信号接收单元所接收的信号是相互独立的，即得到了已经对齐的阵列信号。
其中，相移后的频域阵列信号指的是经过了相位偏移的频域阵列信号。
本实施例，通过三角和差公式来转换相移序列，不需要每次都计算相移序列中的三角函数值，同时不需要预先保存大量的表项，能在节约内存的情况下实现阵列信号的快速对齐。
在一个实施例中，所述根据所述相移因子确定所述信号接收单元的相移序列的步骤，包括：根据所述相移因子以及傅里叶变换法，得到对应信号接收单元的相移序列。
本实施例，根据相移因子确定对应的相移序列，将时域信号转换为频域信号，能够简化阵列信号的过程，提高阵列信号对齐过程的效率。
在一个实施例中，根据相移因子得到的相移序列Tq(k)可以如下：
Figure BDA0001736200990000071
其中，
Figure BDA0001736200990000072
q为信号接收单元的标号，N为傅里叶变换的长度，nq为相移因子，k∈[0，N-1]。
在一个实施例中，所述根据三角和差公式对所述相移序列进行变换，得到变换后的相移序列的步骤，包括：通过第一三角和差公式表示相移序列中的正弦函数，通过第二三角和差公式表示相移序列中的余弦函数；根据所述第一三角和差公式和第二三角和差公式得到变换后的相移序列。
根据上一实施例中相移序列的表达式可知，相移序列可以转化为三角函数，不同信号接收单元的标号以及不同的k值可能对应不同的三角函数值。这种情况下，要确定相移序列中的每一个序列值就必须知道各个信号接收单元和各个k值对应的所有三角函数值。如果直接计算，则计算效率较低，如果通过查表法来确定，则需要在内存中预先存储大量的三角函数值。本实施例，通过三角和差公式来变换相移序列，能简化相移序列，不需要再计算大量的正弦函数和余弦函数的值，能有效提高相移序列的确定效率，进而提高阵列信号对齐过程的效率。
在一个实施例中，通过第一三角和差公式表示相移序列中的正弦函数，通过第二三角和差公式表示相移序列中的余弦函数的步骤可以包括：
对Cqk和Sqk进行变形可得到如下的表达式：
Figure BDA0001736200990000081
因此，相移序列中的Cqk和Sqk可以用下式表示：
第一三角和差公式：
Figure BDA0001736200990000082
第二三角和差公式：
Figure BDA0001736200990000083
从这两个三角和差公式可以看出，公式中存在与变量k无关的函数：
Figure BDA0001736200990000084
和
Figure BDA0001736200990000085
在一个实施例中，所述根据所述第一三角和差公式和第二三角和差公式得到变换后的相移序列的步骤，包括：确定第一三角和差公式和第二三角和差公式的通项公式，将所述通项公式代入相移序列的表达式中，得到变换后的相移序列。
由于
Figure BDA0001736200990000086
和
Figure BDA0001736200990000087
与变量k无关，因此，可以将这两个表达式用通用的参数进行表示，以简化相移序列。例如：令
Figure BDA0001736200990000088
其中，δ是一个标号，可以没有实际意义。根据这两个表达式可以得到第一三角和差公式和第二三角和差公式的通项公式：
Cqk＝Cqk-1Cqδ-Sqk-1Sqδ
Sqk＝Cqk-1Sqδ+Sqk-1Cqδ
将这两个通项公式代入相移序列的表达式中，就可以得到变换后的相移序列：
Figure BDA0001736200990000089
其中，表达式中的初始值Cq0、Sq0可以通过泰勒展开式或者查表等方法得到，而公式中的Cqk-1和Sqk-1能通过通项公式的迭代运算得到。另外，Cqδ和Sqδ仅与信号接收单元的序号有关，确定了信号接收单元的个数确定Cqδ和Sqδ对应的三角函数值了。
本实施例，通过通项公式表示相移序列得到变换后的相移序列。在对相移序列进行运算时不需要针对每一个信号接收单元以及每一个k值计算对应的正弦值和余弦值，能有效提高阵列信号对齐过程的效率。同时不需要在内存中预存大量的相移序列值，能有效节约内存的空间。
在一个实施例中国，由于迭代运算会导致误差累计。因此，在相移序列较长的情况下，可以在特定的k值下重新使用泰勒展开式或者查表等方法得到高精度的Cqk，Sqk。通过这个方法可以把序列的误差控制在可接受的范围内，提高对齐后的阵列信号的准确度。
在一个实施例中，所述确定所述信号接收单元的相移因子的步骤，包括：确定阵列信号的采样频率和信号接收单元的延迟时间，根据所述采样频率和延迟时间的乘积得到所述信号接收单元的相移因子。
本实施例根据采样频率和延迟时间来确定相移因子，该相移因子能有效表征对应信号接收单元对阵列信号的相位偏移程度。因此根据该相移因子能实现对阵列信号的区分和筛选。
在一个实施例中，确定相移因子的过程可以为：假设有N个信号接收单元，根据这些信号接收单元的几何位置信息，计算信号从设定的方向(例如信号源方向)到达1～N-1号信号接收单元相对于0号信号接收单元的延迟时间τq，q∈[1，N-1]。然后把某一信号接收单元的延迟时间τq乘以阵列信号的采样频率Fs即可得到对应信号接收单元的相移因子nq。
其中，采样频率可以是50Hz、500Hz、1000Hz等，本发明实施例对采样频率的具体数值不做限制。
在一个实施例中，所述对所述阵列信号进行处理得到对应的频域阵列信号的步骤，包括：对所述阵列信号进行傅里叶变换得到对应的频域阵列信号。
本实施例对阵列信号进行傅里叶变换得到对应的频域阵列信号，能使时域的信号转换到频域上，方便数据的处理，能有效提高阵列信号的对齐效率。
在一个实施例中，根据傅里叶变换得到频域阵列信号的过程可以为：
对同一时间每个信号接收单元接收的阵列信号xq(t+nD)进行傅里叶变换得到其频域变换信号Xq(k，n)：
Figure BDA0001736200990000101
其中，t为时间变量，n为帧变量序号，D为帧移变量，q为信号接收单元的标号。由于信号接收单元所接收的信号可能较长(经过取样以后，信号点较多)。因此，对于每一个信号接收单元，它每接收D个信号就作为一个帧变量，并对这些帧变量进行编号。
进一步地，基于前几个实施例得到的变换后的相移序列，根据频域阵列信号和变换后的相移序列的乘积可以得到相移后的频域阵列信号Xqs(k，n)：
Xqs(k，n)＝Xq(k，n)*Tq(k)
在一个实施例中，所述根据所述相移后的频域阵列信号得到已对齐的阵列信号的步骤，包括：对所述相移后的频域阵列信号进行傅里叶反变换，得到已对齐的阵列信号。
其中，对相移后的频域阵列信号进行傅里叶反变换的得到的已对齐阵列信号可以为：
Figure BDA0001736200990000102
其中，xqs(t+nD)属于已对齐的信号。
在一个实施例中，可以将已对齐的阵列信号xqs(t+nD)送往自适应波束成形模块，进行信号增强，得到多路信号。后续根据需要可以将信号送往相应的模块进行处理。例如在远场语音识别的应用中，则将信号送往语音识别模块，该语音识别模块识别出其中的多路信号。
在一个实施例中，如图3所示，提供一种阵列信号的对齐方法，包括以下步骤：
S301、获取信号接收单元所接收的阵列信号，对所述阵列信号进行傅里叶变换得到对应的频域阵列信号。
S302、确定阵列信号的采样频率和信号接收单元的延迟时间，根据所述采样频率和延迟时间的乘积得到所述信号接收单元的相移因子。
S303、根据所述相移因子以及傅里叶变换法，得到对应信号接收单元的相移序列。
S304、根据三角和差公式对所述相移序列进行变换，得到变换后的相移序列。
S305、根据所述频域阵列信号和变换后的相移序列得到相移后的频域阵列信号；对所述相移后的频域阵列信号进行傅里叶反变换，得到已对齐的阵列信号。
本实施例，通过三角和差公式来转换相移序列，不需要每次都计算相移序列中的三角函数值，同时不需要预先保存大量的表项，能在节约内存的情况下实现阵列信号的快速对齐。
为了更好地理解上述方法，以下详细阐述一个本发明阵列信号的对齐方法的应用实例。
S1、根据q个信号接收单元同一时间接收到的信号源信号构造阵列信号xq(t+nD)，对阵列信号进行傅里叶变换得到其频域阵列信号Xq(k，n)：
Figure BDA0001736200990000121
S2、根据每个信号接收单元的相移因子nq计算对应的相移序列Tq(k)：
Figure BDA0001736200990000122
其中，
Figure BDA0001736200990000123
对其中的Cqk和Sqk进行变形得到：
Figure BDA0001736200990000124
根据三角和差公式来表示上述两个表达式，结果如下：
Figure BDA0001736200990000125
Figure BDA0001736200990000126
设
Figure BDA0001736200990000127
得到通项公式：
Cqk＝Cqk-1Cqδ-Sqk-1Sqδ
Sqk＝Cqk-1Sqδ+Sqk-1Cqδ
S3、将通项公式代入相移序列的表达式中，得到变换后的相移序列，将变换后的相移序列Tq(k)与频域阵列信号Xq(k，n)进行点对点的乘法，得到相移后的频域阵列信号Xqs(k，n)：
Xqs(k，n)＝Xq(k，n)*Tq(k)
S4、对每个信号接收单元的频域信号Xqs(k，n)进行傅里叶反变换，得到相移后的xqs(t+nD)信号：
Figure BDA0001736200990000131
其中，xqs(t+nD)属于已对齐的阵列信号。
S5、将已对齐的阵列信号xqs(t+nD)送往自适应波束成形模块进行信号增强，得到多路信号。将多路信号送往语音识别模块，该语音识别模块识别出其中的多路信号。
本实施例通过三角和差公式来转换相移序列，不需要每次都计算相移序列中的三角函数值，同时不需要预先保存大量的表项，能在节约内存的情况下实现阵列信号的快速对齐。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。
基于与上述实施例中的阵列信号的对齐方法相同的思想，本发明还提供阵列信号的对齐装置，该装置可用于执行上述阵列信号的对齐方法。为了便于说明，阵列信号的对齐装置实施例的结构示意图中，仅仅示出了与本发明实施例相关的部分，本领域技术人员可以理解，图示结构并不构成对装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图4所述，阵列信号的对齐装置包括频域信号获取模块401、相移序列确定模块402、序列变换模块403和阵列信号对齐模块404，详细说明如下：
频域信号获取模块401，用于获取信号接收单元所接收的阵列信号，对所述阵列信号进行处理得到对应的频域阵列信号。
相移序列确定模块402，用于确定所述信号接收单元的相移因子，根据所述相移因子确定所述信号接收单元的相移序列。
序列变换模块403，用于根据三角和差公式对所述相移序列进行变换，得到变换后的相移序列。
以及，阵列信号对齐模块404，用于根据所述频域阵列信号和变换后的相移序列得到相移后的频域阵列信号；根据所述相移后的频域阵列信号得到已对齐的阵列信号。
本实施例，通过三角和差公式来转换相移序列，不需要每次都计算相移序列中的三角函数值，同时不需要预先保存大量的表项，能在节约内存的情况下实现阵列信号的快速对齐。
在一个实施例中，相移序列确定模块402，还用于根据所述相移因子以及傅里叶变换法，得到对应信号接收单元的相移序列。
在一个实施例中，序列变换模块403，包括：和差表示子模块，用于通过第一三角和差公式表示相移序列中的正弦函数，通过第二三角和差公式表示相移序列中的余弦函数；序列变换子模块，用于根据所述第一三角和差公式和第二三角和差公式得到变换后的相移序列。
在一个实施例中，序列变换子模块，还用于确定第一三角和差公式和第二三角和差公式的通项公式，将所述通项公式代入相移序列的表达式中，得到变换后的相移序列。
在一个实施例中，相移序列确定模块402，还用于确定阵列信号的采样频率和信号接收单元的延迟时间，根据所述采样频率和延迟时间的乘积得到所述信号接收单元的相移因子。
在一个实施例中，频域信号获取模块401，还用于对所述阵列信号进行傅里叶变换得到对应的频域阵列信号。
在一个实施例中，阵列信号对齐模块404，还用于对所述相移后的频域阵列信号进行傅里叶反变换，得到已对齐的阵列信号。
需要说明的是，本发明的阵列信号的对齐装置与本发明的阵列信号的对齐方法一一对应，在上述阵列信号的对齐方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于阵列信号的对齐装置的实施例中，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述，特此声明。
此外，上述示例的阵列信号的对齐装置的实施方式中，各程序模块的逻辑划分仅是举例说明，实际应用中可以根据需要，例如出于相应硬件的配置要求或者软件的实现的便利考虑，将上述功能分配由不同的程序模块完成，即将所述阵列信号的对齐装置的内部结构划分成不同的程序模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储阵列信号、频域阵列信号、相移序列等数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种阵列信号的对齐方法。
本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：获取信号接收单元所接收的阵列信号，对所述阵列信号进行处理得到对应的频域阵列信号；确定所述信号接收单元的相移因子，根据所述相移因子确定所述信号接收单元的相移序列；根据三角和差公式对所述相移序列进行变换，得到变换后的相移序列；根据所述频域阵列信号和变换后的相移序列得到相移后的频域阵列信号；根据所述相移后的频域阵列信号得到已对齐的阵列信号。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：所述根据所述相移因子确定所述信号接收单元的相移序列的步骤，包括：根据所述相移因子以及傅里叶变换法，得到对应信号接收单元的相移序列。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：所述根据三角和差公式对所述相移序列进行变换，得到变换后的相移序列的步骤，包括：通过第一三角和差公式表示相移序列中的正弦函数，通过第二三角和差公式表示相移序列中的余弦函数；根据所述第一三角和差公式和第二三角和差公式得到变换后的相移序列。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：所述根据所述第一三角和差公式和第二三角和差公式得到变换后的相移序列的步骤，包括：确定第一三角和差公式和第二三角和差公式的通项公式，将所述通项公式代入相移序列的表达式中，得到变换后的相移序列。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：所述确定所述信号接收单元的相移因子的步骤，包括：确定阵列信号的采样频率和信号接收单元的延迟时间，根据所述采样频率和延迟时间的乘积得到所述信号接收单元的相移因子。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：所述对所述阵列信号进行处理得到对应的频域阵列信号的步骤，包括：对所述阵列信号进行傅里叶变换得到对应的频域阵列信号。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：所述根据所述相移后的频域阵列信号得到已对齐的阵列信号的步骤，包括：对所述相移后的频域阵列信号进行傅里叶反变换，得到已对齐的阵列信号。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取信号接收单元所接收的阵列信号，对所述阵列信号进行处理得到对应的频域阵列信号；确定所述信号接收单元的相移因子，根据所述相移因子确定所述信号接收单元的相移序列；根据三角和差公式对所述相移序列进行变换，得到变换后的相移序列；根据所述频域阵列信号和变换后的相移序列得到相移后的频域阵列信号；根据所述相移后的频域阵列信号得到已对齐的阵列信号。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：所述根据所述相移因子确定所述信号接收单元的相移序列的步骤，包括：根据所述相移因子以及傅里叶变换法，得到对应信号接收单元的相移序列。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：所述根据三角和差公式对所述相移序列进行变换，得到变换后的相移序列的步骤，包括：通过第一三角和差公式表示相移序列中的正弦函数，通过第二三角和差公式表示相移序列中的余弦函数；根据所述第一三角和差公式和第二三角和差公式得到变换后的相移序列。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：所述根据所述第一三角和差公式和第二三角和差公式得到变换后的相移序列的步骤，包括：确定第一三角和差公式和第二三角和差公式的通项公式，将所述通项公式代入相移序列的表达式中，得到变换后的相移序列。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：所述确定所述信号接收单元的相移因子的步骤，包括：确定阵列信号的采样频率和信号接收单元的延迟时间，根据所述采样频率和延迟时间的乘积得到所述信号接收单元的相移因子。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：所述对所述阵列信号进行处理得到对应的频域阵列信号的步骤，包括：对所述阵列信号进行傅里叶变换得到对应的频域阵列信号。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：所述根据所述相移后的频域阵列信号得到已对齐的阵列信号的步骤，包括：对所述相移后的频域阵列信号进行傅里叶反变换，得到已对齐的阵列信号。
本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，作为独立的产品销售或使用。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或(模块)单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，不能理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种阵列信号的对齐方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取信号接收单元所接收的阵列信号，对所述阵列信号进行处理得到对应的频域阵列信号；
确定所述信号接收单元的相移因子，根据所述相移因子确定所述信号接收单元的相移序列；
通过第一三角和差公式表示所述相移序列中的正弦函数，通过第二三角和差公式表示所述相移序列中的余弦函数；
确定所述第一三角和差公式和所述第二三角和差公式的通项公式，将所述通项公式代入所述相移序列的表达式中，得到变换后的相移序列；
根据所述频域阵列信号和所述变换后的相移序列得到相移后的频域阵列信号；根据所述相移后的频域阵列信号得到已对齐的阵列信号。
2.根据权利要求1所述的阵列信号的对齐方法，其特征在于，所述根据所述相移因子确定所述信号接收单元的相移序列的步骤，包括：
根据所述相移因子以及傅里叶变换法，得到对应信号接收单元的相移序列。
3.根据权利要求1所述的阵列信号的对齐方法，其特征在于，所述确定所述第一三角和差公式和所述第二三角和差公式的通项公式，将所述通项公式代入所述相移序列的表达式中，得到变换后的相移序列的步骤，包括：
根据三角函数展开式对所述第一三角和差公式和所述第二三角和差公式进行展开，得到所述通项公式。
4.根据权利要求3所述的阵列信号的对齐方法，其特征在于，所述变换后的相移序列的表达式中第一三角和差公式与第二三角和差公式的初值是通过泰勒展开或查表的方式得到。
5.根据权利要求1所述的阵列信号的对齐方法，其特征在于，所述确定所述信号接收单元的相移因子的步骤，包括：
确定阵列信号的采样频率和信号接收单元的延迟时间，根据所述采样频率和延迟时间的乘积得到所述信号接收单元的相移因子。
6.根据权利要求1至5任一项所述的阵列信号的对齐方法，其特征在于，所述对所述阵列信号进行处理得到对应的频域阵列信号的步骤，包括：
对所述阵列信号进行傅里叶变换得到对应的频域阵列信号。
7.根据权利要求6所述的阵列信号的对齐方法，其特征在于，所述根据所述相移后的频域阵列信号得到已对齐的阵列信号的步骤，包括：
对所述相移后的频域阵列信号进行傅里叶反变换，得到已对齐的阵列信号。
8.一种阵列信号的对齐装置，其特征在于，包括：
频域信号获取模块，用于获取信号接收单元所接收的阵列信号，对所述阵列信号进行处理得到对应的频域阵列信号；
相移序列确定模块，用于确定所述信号接收单元的相移因子，根据所述相移因子确定所述信号接收单元的相移序列；
序列变换模块，用于通过第一三角和差公式表示所述相移序列中的正弦函数，通过第二三角和差公式表示所述相移序列中的余弦函数；确定所述第一三角和差公式和所述第二三角和差公式的通项公式，将所述通项公式代入所述相移序列的表达式中，得到变换后的相移序列；
以及，阵列信号对齐模块，用于根据所述频域阵列信号和所述变换后的相移序列得到相移后的频域阵列信号；根据所述相移后的频域阵列信号得到已对齐的阵列信号。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。
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