[发明专利]一种无线电定向方法和装置

权利要求书

1.一种无线电定向方法：其特征在于：包括以下步骤：

S1.将软硬件完全相同的第一接收机和第二接收机连接外部同一晶振；

S2.控制射频开关，将第一接收机、第二接收机接入信号发生模块；

S3.所述第一接收机、第二接收机采集信号发生模块发出的电信号，并将IQ数据传输至信号处理模块；

S4.信号处理模块接收到数据，计算两路信号的相位差，用于校准；

S5.控制射频开关使第一接收机、第二接收机分别接通第一天线、第二天线；

S6.所述第一接收机、第二接收机分别通过第一天线、第二天线接收无线电信号，并采集IQ数据，通过通讯接口将数据传输至信号处理模块；

S7. 信号处理模块根据步骤S6中接收到的各路IQ数据，基于DOA估计算法，计算出信号源与天线连线的夹角θ₁。

2.根据权利要求1所述无线电定向方法，其特征在于：所述步骤S1中的接收机均由同一晶振驱动。

3.根据权利要求1所述无线电定向方法，其特征在于：所述步骤S2中的信号发生模块，其在接入第一接收机和第二接收机时的电路长度相等。

4.根据权利要求1所述无线电定向方法，其特征在于：所述步骤S3-S4中，计算两路信号相位差，如果相位差刚好为0，则无需校准，如果相位差不为零，则需固定一路的数据，偏移另一路的数据，以使相位差为0度，完成校准，后续定向均需补偿该偏移量至对应无线电信号。

5.根据权利要求1所述无线电定向方法，其特征在于：接收机通过通讯接口将采集IQ数据传输至信号处理模块，该通讯接口包括：USB接口，WIFI，蓝牙，以太网及其他通讯接口中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述无线电定向方法，其特征在于：所述步骤S7后还有以下步骤：

S8. 将第三接收机和第三天线与所述第二接收机、第二天线组合，由第三接收机、第三天线分别替换所述第一接收机、第一接天线，且所述第一天线、第二天线、第三天线不在同一直线上，重复步骤S1-S7的动作，计算得出信号源与天线连线的夹角θ₂，结合角度θ₁、θ₂，确定信号源唯一方向角φ₁，并将结果显示在显示屏上，完成二维空间无线电的定向；

S9. 将第四接收机和第四天线分别替换第三接收机、第三天线，与所述第一接收机、第一天线、第二接收机、第二天线组合，且所述第一天线、第二天线、第三天线、第四天线不在同一平面上，重复步骤S1-S8的动作，计算得出第一天线、第二天线、第四天线所在平面与信号源的方向角φ₂；

S10.将第四接收机和第四天线分别替换第一接收机、第一天线与所述的第二接收机、第二天线、第三接收机、第三天线组合，重复步骤S1-S8的动作，计算得出第二天线、第三天线、第四天线所在平面与信号源的方向角φ₃，结合角度φ₁、φ₂、φ₃，确定信号源在三维空间的唯一方向，完成三维空间无线电的定向。

7.根据权利要求1所述无线电定向方法，其特征在于：所述信号处理模块采用DOA估计算法处理接收到的各路IQ数据，DOA估计算法包括：多重信号分类(MUSIC)算法、基于旋转不变技术的信号参数估计(ESPRIT)算法、加权子空间拟合(WSF)算法、非相干信号子空间(ISM)算法，以及基于贝叶斯压缩感知学习的新型DOA估计算法。

8.一种无线电定向装置，其特征在于：包括天线、射频开关、信号发生模块、接收机、信号处理模块、外部晶振；所述天线、接收机、射频开关均有若干个且数目相同；所述天线通过射频开关与所述接收机一对一连接，所述射频开关同时连接所述信号发生模块，所述外部晶振分别连接所述接收机，所述接收机均连接所述信号处理模块。