CN114047499B - 传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法及设备 - Google Patents

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    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

本发明提供了一种传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法及设备。所述方法包括：对传感器阵列信号的幅度进行估计，得到幅度估值；对幅度估值进行低通滤波，降低对传感器阵列信号的幅度估计的随机性，并得到滤波后的幅度估值；采用滤波后的幅度估值对传感器阵列信号进行归一化。本发明通过对信号幅度估计和归一化，用归一化信号代替原始信号参与波束形成，并对幅度估计结果进行滤波，可以避免幅度不一致造成的波束形成性能下降，并且可以良好兼容传感器阵列信号幅度一致的工况。

Description

传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法及设备
技术领域
本发明实施例涉及声呐信号处理技术领域，尤其涉及一种传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法及设备。
背景技术
波束形成技术是声呐、雷达中广泛应用的方位估计技术。近年来，虽然高分辨率波束形成方法，如最小方法无失真响应等在工程上得到了某些应用，但通常用在阵列规模较小的场合。在大型阵列应用中，常规波束形成由于其实现简单、稳健型好等优点仍然是方位估计方法的首选。常规波束形成默认各阵元的幅度是相同的，当阵元幅度响应的一致性相差较大时，常规波束形成方法无法得到预期的波束形状。目前的处理方法是直接将信号幅度异常置零，该方法在幅度一致性差且传感器阵元较多时即告失效。因此，开发一种传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法及设备，可以有效克服上述相关技术中的缺陷，就成为业界亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明实施例提供了一种传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法及设备。
第一方面，本发明的实施例提供了一种传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法，包括：对传感器阵列信号的幅度进行估计，得到幅度估值；对幅度估值进行低通滤波，降低对传感器阵列信号的幅度估计的随机性，并得到滤波后的幅度估值；采用滤波后的幅度估值对传感器阵列信号进行归一化。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法，所述对传感器阵列信号的幅度进行估计，得到幅度估值，包括：对传感器阵列接收的信号进行离散傅里叶变换，得到信号的频率域离散序列，根据所述信号的频率域离散序列构造第一复序列，对所述第一复序列进行快速傅里叶逆变换，得到第二复序列，将第二复序列的元素取绝对值，则全部绝对值的均值即为幅度估值。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法，所述则全部绝对值的均值即为幅度估值，包括：
Figure 880048DEST_PATH_IMAGE001
Figure 786824DEST_PATH_IMAGE002
Figure 941862DEST_PATH_IMAGE003
Figure 148852DEST_PATH_IMAGE004
Figure 465564DEST_PATH_IMAGE005
其中，
Figure 125216DEST_PATH_IMAGE006
为第i路声压传感器电压信号当前批次幅度估计结果，N为第i路传感 器电压信号长度，
Figure 83944DEST_PATH_IMAGE007
为第i路传感器电信号对应的解析信号第v点的值，j为第i路传感 器信电压信号傅里叶变化第j条谱线，
Figure 879862DEST_PATH_IMAGE008
为求解第i路传感器电信号的解析信号而构造 的中间变量，
Figure 898634DEST_PATH_IMAGE009
为第i路传感器声压信号傅里叶变换后第j条谱线值，
Figure 780002DEST_PATH_IMAGE010
为第i路传 感器第n时刻的电压值，W为傅里叶变换旋转因子，I为虚数单位，e为自然常数。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法，所述对幅度估值进行低通滤波，降低对传感器阵列信号的幅度估计的随机性，并得到滤波后的幅度估值，包括：
Figure 276842DEST_PATH_IMAGE011
其中，
Figure 192846DEST_PATH_IMAGE012
为第i路传感器电压信号以前幅度估计结果；
Figure 382519DEST_PATH_IMAGE013
为幅度估计值低通滤 波系数；
Figure 751183DEST_PATH_IMAGE014
为第i路传感器声压信号考虑当前批次数据后幅度估计最终结果，即滤波后 的幅度估值。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法，所述采用滤波后的幅度估值对传感器阵列信号进行归一化，包括：传感器阵列信号除以所述滤波后的幅度估值，即对传感器阵列信号进行归一化，将第i路传感器电压信号以前幅度估计结果更新为滤波后的幅度估值，采用归一化处理后的传感器阵列信号代替原传感器阵列信号参与后续的波束形成。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法，所述传感器阵列信号除以所述滤波后的幅度估值，即对传感器阵列信号进行归一化，包括：
Figure 51714DEST_PATH_IMAGE015
其中，
Figure 822224DEST_PATH_IMAGE016
为第i路信号归一化处理、消除了幅度响应不一致性后的传感器阵 列信号。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的传感器阵列信号幅度不 一致时的信号归一化方法，所述将第i路传感器电压信号以前幅度估计结果更新为滤波后 的幅度估值，包括：
Figure 917219DEST_PATH_IMAGE017
。
第二方面，本发明的实施例提供了一种传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化装置，包括：第一主模块，用于对传感器阵列信号的幅度进行估计，得到幅度估值；第二主模块，用于对幅度估值进行低通滤波，降低对传感器阵列信号的幅度估计的随机性，并得到滤波后的幅度估值；第三主模块，用于采用滤波后的幅度估值对传感器阵列信号进行归一化。
第三方面，本发明的实施例提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
存储器存储有可被处理器执行的程序指令，处理器调用程序指令能够执行第一方面的各种实现方式中任一种实现方式所提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法。
第四方面，本发明的实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行第一方面的各种实现方式中任一种实现方式所提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法。
本发明实施例提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法及设备，通过对信号幅度估计和归一化，用归一化信号代替原始信号参与波束形成，并对幅度估计结果进行滤波，可以避免幅度不一致造成的波束形成性能下降，并且可以良好兼容传感器阵列信号幅度一致的工况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
图1为本发明实施例提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法流程图；
图2为本发明实施例提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化装置结构示意图；
图3为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图；
图4为本发明实施例提供的归一化后传感器阵列信号幅度效果示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。另外，本发明提供的各个实施例或单个实施例中的技术特征可以相互任意结合，以形成可行的技术方案，这种结合不受步骤先后次序和/或结构组成模式的约束，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明实施例提供了一种传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法，参见图1，该方法包括：对传感器阵列信号的幅度进行估计，得到幅度估值；对幅度估值进行低通滤波，降低对传感器阵列信号的幅度估计的随机性，并得到滤波后的幅度估值；采用滤波后的幅度估值对传感器阵列信号进行归一化。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法，所述对传感器阵列信号的幅度进行估计，得到幅度估值，包括：对传感器阵列接收的信号进行离散傅里叶变换，得到信号的频率域离散序列，根据所述信号的频率域离散序列构造第一复序列，对所述第一复序列进行快速傅里叶逆变换，得到第二复序列，将第二复序列的元素取绝对值，则全部绝对值的均值即为幅度估值。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法，所述则全部绝对值的均值即为幅度估值，包括：
Figure 38759DEST_PATH_IMAGE018
（1）
Figure 877402DEST_PATH_IMAGE002
（2）
Figure 502418DEST_PATH_IMAGE019
（3）
Figure 33894DEST_PATH_IMAGE004
（4）
Figure 377151DEST_PATH_IMAGE005
（5）
其中，
Figure 285064DEST_PATH_IMAGE006
为第i路声压传感器电压信号当前批次幅度估计结果，N为第i路传感 器电压信号长度，
Figure 764587DEST_PATH_IMAGE020
为第i路传感器电信号对应的解析信号第v点的值，j为第i路传感 器信电压信号傅里叶变化第j条谱线，
Figure 487471DEST_PATH_IMAGE021
为求解第i路传感器电信号的解析信号而构造 的中间变量，
Figure 52445DEST_PATH_IMAGE022
为第i路传感器声压信号傅里叶变换后第j条谱线值，
Figure 232890DEST_PATH_IMAGE023
为第i路传 感器第n时刻的电压值，W为傅里叶变换旋转因子，I为虚数单位，e为自然常数。
具体地，
Figure 98078DEST_PATH_IMAGE024
为求解第i路传感器电信号{
Figure 971356DEST_PATH_IMAGE023
，n=0,1,2，……,N-1}的解析信 号而构造的中间变量，为解析信号傅里叶变换第j条谱线对应的傅里叶变换值，解析信号为 复信号，没有负频率，因此大于N/2谱线傅里叶变换结果为0。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法，所述对幅度估值进行低通滤波，降低对传感器阵列信号的幅度估计的随机性，并得到滤波后的幅度估值，包括：
Figure 23626DEST_PATH_IMAGE025
（6）
其中，
Figure 7762DEST_PATH_IMAGE026
为第i路传感器电压信号以前幅度估计结果；
Figure 727457DEST_PATH_IMAGE013
为幅度估计值低通滤 波系数；
Figure 771636DEST_PATH_IMAGE014
为第i路传感器声压信号考虑当前批次数据后幅度估计最终结果，即滤波后 的幅度估值。
具体地，对于雷达或声呐应用，尤其是声呐应用中，信号传播环境的时变特性以及 各种因素引起的干扰将不可避免地对信号噪声影响，为了尽可能过滤掉这些因素的影响， 得到更稳健的信号幅度估计，采用如（6）式的低通滤处理方法，得到对当前批次进行归一化 处理的最终估计幅度值。当
Figure 311202DEST_PATH_IMAGE013
取0.01时，表示本批数据的估计结果只占最终幅度估计的1%。 这样即使本批数据存在较大的干扰，也不会对最终的信号幅度估计结果造成太大的影响
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法，所述采用滤波后的幅度估值对传感器阵列信号进行归一化，包括：传感器阵列信号除以所述滤波后的幅度估值，即对传感器阵列信号进行归一化，将第i路传感器电压信号以前幅度估计结果更新为滤波后的幅度估值，采用归一化处理后的传感器阵列信号代替原传感器阵列信号参与后续的波束形成。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法，所述传感器阵列信号除以所述滤波后的幅度估值，即对传感器阵列信号进行归一化，包括：
Figure 99029DEST_PATH_IMAGE027
（7）
其中，
Figure 407651DEST_PATH_IMAGE028
为第i路信号归一化处理、消除了幅度响应不一致性后的传感器阵 列信号。
具体地，对第i路信号进行归一化处理，得到归一化后的传感器阵列信号，在得到 幅度估计值
Figure 622732DEST_PATH_IMAGE029
后，原始接收信号除以该幅度估计即可得到归一化处理后的信号如（7）式 所示。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的传 感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法，所述将第i路传感器电压信号以前幅度估 计结果更新为滤波后的幅度估值，包括：
Figure 649593DEST_PATH_IMAGE030
。
本发明实施例提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法，通过对信号幅度估计和归一化，用归一化信号代替原始信号参与波束形成，并对幅度估计结果进行滤波，可以避免幅度不一致造成的波束形成性能下降，并且可以良好兼容传感器阵列信号幅度一致的工况。
本发明实施例提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法，在实际应用中的效果可以参见图4，采用64阵元半波长均匀分布线列阵。实线为理想情况下，即所有阵元幅度响应均相同、采用海明窗时的波束图；点状线为第10号阵元幅度响应为正常值的1/10、32号阵元幅度响应为正常值4倍，采用海明窗时的波束图；点划线为存在问题，但采用本发明方法处理后的波束图。
本发明实施例提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法，针对声呐/雷达应用中接收阵元信号幅度响应不一致问题，提出信号幅度估计和归一化处理方法，用归一化处理后信号代替原始信号参与波束形成，从而避免了幅度不一致性造成的波束形成性能下降问题；为了减少信道随机干扰对信道幅度估计的干扰，提高幅度估计的稳健性，采用对幅度估计结果进行滤波的方法，即使在接收阵元幅度一致性很好的情况下也同样适用。
本发明各个实施例的实现基础是通过具有处理器功能的设备进行程序化的处理实现的。因此在工程实际中，可以将本发明各个实施例的技术方案及其功能封装成各种模块。基于这种现实情况，在上述各实施例的基础上，本发明的实施例提供了一种传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化装置，该装置用于执行上述方法实施例中的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法。参见图2，该装置包括：第一主模块，用于对传感器阵列信号的幅度进行估计，得到幅度估值；第二主模块，用于对幅度估值进行低通滤波，降低对传感器阵列信号的幅度估计的随机性，并得到滤波后的幅度估值；第三主模块，用于采用滤波后的幅度估值对传感器阵列信号进行归一化。
本发明实施例提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化装置，采用图2中的若干模块，通过对信号幅度估计和归一化，用归一化信号代替原始信号参与波束形成，并对幅度估计结果进行滤波，可以避免幅度不一致造成的波束形成性能下降，并且可以良好兼容传感器阵列信号幅度一致的工况。
需要说明的是，本发明提供的装置实施例中的装置，除了可以用于实现上述方法实施例中的方法外，还可以用于实现本发明提供的其他方法实施例中的方法，区别仅仅在于设置相应的功能模块，其原理与本发明提供的上述装置实施例的原理基本相同，只要本领域技术人员在上述装置实施例的基础上，参考其他方法实施例中的具体技术方案，通过组合技术特征获得相应的技术手段，以及由这些技术手段构成的技术方案，在保证技术方案具备实用性的前提下，就可以对上述装置实施例中的装置进行改进，从而得到相应的装置类实施例，用于实现其他方法类实施例中的方法。例如：
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化装置，还包括：第一子模块，用于实现所述对传感器阵列信号的幅度进行估计，得到幅度估值，包括：对传感器阵列接收的信号进行离散傅里叶变换，得到信号的频率域离散序列，根据所述信号的频率域离散序列构造第一复序列，对所述第一复序列进行快速傅里叶逆变换，得到第二复序列，将第二复序列的元素取绝对值，则全部绝对值的均值即为幅度估值。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化装置，还包括：第二子模块，用于实现所述则全部绝对值的均值即为幅度估值，包括：
Figure 241112DEST_PATH_IMAGE001
Figure 404240DEST_PATH_IMAGE002
Figure 790222DEST_PATH_IMAGE003
Figure 304380DEST_PATH_IMAGE004
Figure 434010DEST_PATH_IMAGE005
其中，
Figure 717224DEST_PATH_IMAGE006
为第i路声压传感器电压信号当前批次幅度估计结果，N为第i路传感 器电压信号长度，
Figure 539686DEST_PATH_IMAGE007
为第i路传感器电信号对应的解析信号第v点的值，j为第i路传感 器信电压信号傅里叶变化第j条谱线，
Figure 275561DEST_PATH_IMAGE008
为求解第i路传感器电信号的解析信号而构造 的中间变量，
Figure 943303DEST_PATH_IMAGE009
为第i路传感器声压信号傅里叶变换后第j条谱线值，
Figure 346602DEST_PATH_IMAGE010
为第i路传 感器第n时刻的电压值，W为傅里叶变换旋转因子，I为虚数单位，e为自然常数。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化装置，还包括：第三子模块，用于实现所述对幅度估值进行低通滤波，降低对传感器阵列信号的幅度估计的随机性，并得到滤波后的幅度估值，包括：
Figure 71457DEST_PATH_IMAGE011
其中，
Figure 294628DEST_PATH_IMAGE012
为第i路传感器电压信号以前幅度估计结果；
Figure 31640DEST_PATH_IMAGE013
为幅度估计值低通滤 波系数；
Figure 23867DEST_PATH_IMAGE014
为第i路传感器声压信号考虑当前批次数据后幅度估计最终结果，即滤波后 的幅度估值。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化装置，还包括：第四子模块，用于实现所述采用滤波后的幅度估值对传感器阵列信号进行归一化，包括：传感器阵列信号除以所述滤波后的幅度估值，即对传感器阵列信号进行归一化，将第i路传感器电压信号以前幅度估计结果更新为滤波后的幅度估值，采用归一化处理后的传感器阵列信号代替原传感器阵列信号参与后续的波束形成。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化装置，还包括：第五子模块，用于实现所述传感器阵列信号除以所述滤波后的幅度估值，即对传感器阵列信号进行归一化，包括：
Figure 922552DEST_PATH_IMAGE015
其中，
Figure 898599DEST_PATH_IMAGE016
为第i路信号归一化处理、消除了幅度响应不一致性后的传感器阵 列信号。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的传 感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化装置，还包括：第六子模块，用于实现所述将第i 路传感器电压信号以前幅度估计结果更新为滤波后的幅度估值，包括：
Figure 908143DEST_PATH_IMAGE017
。
本发明实施例的方法是依托电子设备实现的，因此对相关的电子设备有必要做一下介绍。基于此目的，本发明的实施例提供了一种电子设备，如图3所示，该电子设备包括：至少一个处理器(processor)、通信接口(Communications Interface)、至少一个存储器(memory)和通信总线，其中，至少一个处理器，通信接口，至少一个存储器通过通信总线完成相互间的通信。至少一个处理器可以调用至少一个存储器中的逻辑指令，以执行前述各个方法实施例提供的方法的全部或部分步骤。
此外，上述的至少一个存储器中的逻辑指令可以通过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）执行本发明各个方法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。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件实现。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
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。基于这种认识，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方式中，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，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。
在本专利中，术语"包括"、"包含"或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括……"限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法，其特征在于，包括：对传感器阵列信号的幅度进行估计，得到幅度估值,对传感器阵列接收的信号进行离散傅里叶变换，得到信号的频率域离散序列，根据所述信号的频率域离散序列构造第一复序列，对所述第一复序列进行快速傅里叶逆变换，得到第二复序列，将第二复序列的元素取绝对值，则全部绝对值的均值即为幅度估值；
包括：
Figure FDA0003531958490000011
Figure FDA0003531958490000012
Figure FDA0003531958490000013
Figure FDA0003531958490000014
W＝e-2πI/N
其中，
Figure FDA0003531958490000015
为第i路声压传感器电压信号当前批次幅度估计结果，N为第i路传感器电压信号长度，Zi[v]为第i路传感器电信号对应的解析信号第v点的值，j为第i路传感器信电压信号傅里叶变化第j条谱线，Yi[j]为求解第i路传感器电信号的解析信号而构造的中间变量，Xi[j]为第i路传感器声压信号傅里叶变换后第j条谱线值，xi[n]为第i路传感器第n时刻的电压值，W为傅里叶变换旋转因子，I为虚数单位，e为自然常数；
对幅度估值进行低通滤波，降低对传感器阵列信号的幅度估计的随机性，并得到滤波后的幅度估值；采用滤波后的幅度估值对传感器阵列信号进行归一化。
2.根据权利要求1所述的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法，其特征在于，所述对幅度估值进行低通滤波，降低对传感器阵列信号的幅度估计的随机性，并得到滤波后的幅度估值，包括：
Figure FDA0003531958490000021
其中，
Figure FDA0003531958490000022
为第i路传感器电压信号以前幅度估计结果；μ为幅度估计值低通滤波系数；
Figure FDA0003531958490000023
为第i路传感器声压信号考虑当前批次数据后幅度估计最终结果，即滤波后的幅度估值。
3.根据权利要求2所述的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法，其特征在于，所述采用滤波后的幅度估值对传感器阵列信号进行归一化，包括：传感器阵列信号除以所述滤波后的幅度估值，即对传感器阵列信号进行归一化，将第i路传感器电压信号以前幅度估计结果更新为滤波后的幅度估值，采用归一化处理后的传感器阵列信号代替原传感器阵列信号参与后续的波束形成。
4.根据权利要求3所述的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法，其特征在于，所述传感器阵列信号除以所述滤波后的幅度估值，即对传感器阵列信号进行归一化，包括：
Figure FDA0003531958490000024
其中，xmi[j]为第i路信号归一化处理、消除了幅度响应不一致性后的传感器阵列信号。
5.根据权利要求4所述的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法，其特征在于，所述将第i路传感器电压信号以前幅度估计结果更新为滤波后的幅度估值，包括：
Figure FDA0003531958490000031
6.一种传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化装置，其特征在于，用于实现如权利要求1-5中任一项所述的传感器阵列信号幅度不一致时的信号归一化方法，包括：第一主模块，用于对传感器阵列信号的幅度进行估计，得到幅度估值；第二主模块，用于对幅度估值进行低通滤波，降低对传感器阵列信号的幅度估计的随机性，并得到滤波后的幅度估值；第三主模块，用于采用滤波后的幅度估值对传感器阵列信号进行归一化。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器和通信接口；其中，
所述处理器、存储器和通信接口相互间进行通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以执行权利要求1至5任一项权利要求所述的方法。
8.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行权利要求1至5中任一项权利要求所述的方法。
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