[发明专利]应用盲信号检测的主成分分析的埋地物体定位和跟踪方法及系统

权利要求书

1.一种设备，其用于定位一个或更多埋地物体，每个所述埋地物体的特征在于电磁信号发射，所述设备包括：

传感器组件，包括K个的多个传感器，每个所述传感器具有传感器轴并产生时变传感器信号S_k(t)，其中1≤k≤K；

处理器，所述处理器连接至所述传感器组件，用于处理表示第一电磁信号发射的K个的多个所述时变传感器信号{S_k(t)}，包括：

矩阵累加器，用于产生表示K乘K的协方差矩阵A_T的数据信号，

所述协方差矩阵A_T对应于在所选时间间隔上的所述时变传感器信号{S_k(t)}的协方差，其中，协方差矩阵A_T特征在于K个的多个特征值{λ_k}和相关的特征向量{V_k}；以及

计算装置，用于产生表示所述传感器组件处的所述第一电磁信号发射的场向量的数据信号，其中，所述场向量对应于与所述特征值{λ_k}的最大的λ₁相关的特征向量V₁；以及

用户界面(UI)，连接至处理电路，所述用户界面用于指示所述传感器组件处的所述第一电磁信号发射场向量。

2.根据权利要求1所述的设备，还包括：

带通滤波器电路，所述带通滤波器电路连接在所述传感器组件和所述处理器之间，用于阻止预定频率区域之外的部分所述时变传感器信号{S_k(t)}，并将K个的多个限带传感器信号{S’_k(t)}传送给所述处理器。

3.根据权利要求2所述的设备，还包括：

F个的多个所述带通滤波器电路，每个所述带通滤波器电路连接在所述传感器组件和所述处理器之间，用于为F个的多个预定频率区域中的每一个产生K个的多个限带传感器信号{S’_k(t)}_f；以及

多个所述处理器，其中的每个用于处理K个的多个限带传感器信号{S’_k(t)}_f的第f个，所述第f个信号表示E个的多个所述电磁信号发射中的一个，其中，1≤f≤F，

从而，同时产生表示所述E个的多个电磁信号发射的场向量的数据信号，所述E个的多个电磁信号发射的场向量表征多个埋地物体。

4.根据权利要求3所述的设备，其所述传感器组件还包括：

第一传感器阵列，包括三个传感器，所述三个传感器的传感器轴设置成彼此正交地基本上与第一阵列中心点相交；

第二传感器阵列，包括一个或更多的传感器，所述一个或更多的传感器的传感器轴设置成基本上与第二阵列中心点相交；以及

细长部件，延伸通过所述第一阵列中心点和所述第二阵列中心点，并以固定的空间关系支撑所述第一传感器阵列和所述第二传感器阵列。

5.根据权利要求3所述的设备，其所述带通滤波器电路包括选自以下组中的至少一个滤波器电路，所述组包括：

无限冲击响应(IIR)滤波器电路；

快速傅立叶变换(FFT)滤波器电路；以及

有限冲击响应(FIR)滤波器电路。

6.根据权利要求3所述的设备，其所述UI还包括：

同时指示装置，用于同时地指示所述传感器组件处的E个的多个电磁信号发射场向量。

7.根据权利要求1所述的设备，还包括：

高通滤波器，所述高通滤波器连接至所述传感器组件，用于产生表示所述第一电磁信号发射的K个的多个去均值时变传感器信号{S”_k(t)}；以及

在所述处理器中的第二矩阵累加器，所述第二矩阵累加器连接至所述高通滤波器，用于产生表示K乘K的相关矩阵C_T的数据信号，所述相关矩阵C_T对应于在所选时间间隔上的所述去均值时变传感器信号{S”_k(t)}的相关，其中，相关矩阵C_T特征在于所述K个的多个特征值{λ_k}和相关的特征向量{V_k}。