本發(fā)明涉及傳感技術(shù)領(lǐng)域，尤其特別地，其涉及在一感興趣的場域內(nèi)的對象的電磁搜索和識別。

背景技術(shù)：

盡管在許多傳感學科已經(jīng)進行了巨大的努力，但是在相對較大體積(volumes)且短范圍內(nèi)，相對較小的對象的搜索、成像及識別成像是一個多年未遇的重要挑戰(zhàn)。在我們生活的許多領(lǐng)域中(諸如在人體體內(nèi)隱藏金屬物的不明顯識別或人體的電磁醫(yī)療成像)，會面對這一挑戰(zhàn)的實際應(yīng)用。

對于上述挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)思想是使用兩個主要傳感候選學科(disciplines)：電磁學和電光學(光學感應(yīng))。每一個學科具有其優(yōu)點和缺點。光學感應(yīng)的優(yōu)點包括：高角度和橫向距離分辨率及鄰近能力(nearby capability)，然而其受限于大體積場域的搜索、距離分辨率及精度。電磁傳感提供大體積場域搜索優(yōu)勢、距離分辨率及精度。然而，其通常受限于角度、橫向距離分辨率及鄰近場域搜索。一些傳統(tǒng)的實施方式雖然在理論上可行的，但是對于涉及人體的使用是不能接受的，這是由于傳統(tǒng)實施方式所需的功率被認為是對人體健康有害的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

于是，提出一種在大體積內(nèi)的電磁搜索、在近場內(nèi)的檢測和/或成像、自我對焦、具有高分辨率且以確定的實施例的通用并創(chuàng)新的方法和系統(tǒng)。創(chuàng)新的方法和系統(tǒng)的特征在于：高角度、橫向距離分辨率、鄰近場域功能、高距離分辨率及精度。與傳統(tǒng)方案相比，可以使用更高的距離分辨率、精度和橫向距離分辨率對較大的體積場域進行搜索。實施例包括提供使用于人體應(yīng)用(例如符合HERP標準，HERP的全稱為Hazard of Electromagnetic Radiation to Personal，即電磁輻射對人體的危害)中的可被接受的足夠低的功耗的實施方案。

實施例包括了在我們生活的許多領(lǐng)域中的實際應(yīng)用，諸如在人體體內(nèi)隱藏金屬物的不明顯識別、或人體的電磁醫(yī)療成像、或人體內(nèi)的協(xié)作微粒(cooperative particles)(協(xié)作微粒不僅數(shù)量相對較少，而且成群)。

根據(jù)本實施例的教導(dǎo)，提供一種用于傳感的方法，包括以下步驟：

(a)對眾多分辨單元中的每一個，產(chǎn)生多個相位校正，其中每一個相位校正：

(i)與多個發(fā)射器和接收器對(transmitter and receiver pairs)中的其中一個相對應(yīng)，以及

(ii)基于以下值之間的相位差的余數(shù)(residue)：

(A)從一給定的發(fā)射器至分辨單元的距離與從一給定的接收器至分辨單元的距離之和，其中所給定的發(fā)射器和所給定的接收器是來自于相應(yīng)的發(fā)射器和接收器對；以及

(B)從一元件形態(tài)中心(element formation center)至分辨單元的往返距離，其中所述元件形態(tài)中心作為與所述發(fā)射器和接收器的位置相對應(yīng)的參考點，

(b)每一個發(fā)射器按順序地發(fā)射一信號；

(c)與發(fā)射同時進行地，接收一接收信號；

(d)基于與一發(fā)射器和接收器對相對應(yīng)的接收信號，以計算來自于每一個相位校正的一相位校正信號；以及

(e)對每一個分辨單元的相位校正信號進行求和，以產(chǎn)生一強調(diào)對象結(jié)果(emphasized object outcome)。

在一可選的實施例中，每一個分辨單元在一預(yù)定的位置且具有一給定的體積。在另一實施例中，在以具有給定體積的眾多分辨單元進行傳感步驟的初始執(zhí)行之后，隨后以所述眾多分辨單元的子集和基于初始執(zhí)行的位置來執(zhí)行傳感步驟，其中，所述眾多分辨單元的所述子集中每一個具有一小于所給定體積的第二體積。在另一可選的實施例中，初始執(zhí)行使用一第一頻率，隨后執(zhí)行使用一第二頻率，其中所述第二頻率高于所述第一頻率。在另一可選的實施例中，初始執(zhí)行使用一第一組系數(shù)用于計算，其中所述第一組系數(shù)為離線生成的，以及隨后執(zhí)行使用一第二組系數(shù)，其中所述第二組系數(shù)是在開始初始執(zhí)行之后生成的。

在另一可選的實施例中，通過從一與發(fā)射器和接收器對相對應(yīng)的接收信號中減去相位校正，以計算相位校正信號。另一可選實施例包括：在所述計算之前對接收信號進行加權(quán)的步驟。另一可選實施例包括：計算每一個所述分辨單元的周邊對象的一閾值的步驟。另一可選實施例包括：基于將每一個強調(diào)對象結(jié)果與每一個閾值進行比較，以提供對象檢測的步驟。

在另一可選的實施例中，在以信號為一低頻信號進行傳感步驟的初始執(zhí)行之后，基于強調(diào)對象結(jié)果，隨后以信號為一高頻信號來執(zhí)行傳感步驟，其中所述高頻信號具有比所述低頻信號更高的頻率。

另一可選的實施例包括以下步驟：

(f)對眾多分辨單元中的每一個，產(chǎn)生多個振幅校正，其中每一個振幅校正：

(i)與多個發(fā)射器和接收器對中的其中一個相對應(yīng)，以及

(ii)基于以下值之間的比率：

(A)從所給定的發(fā)射器至分辨單元的距離與從所給定的接收器至分辨單元的距離相乘，其中所給定的發(fā)射器和所給定的接收器是來自于相應(yīng)的發(fā)射器和接收器對；以及

(B)從所述元件形態(tài)中心至分辨單元的距離的平方，

(g)基于與一發(fā)射器和接收器對相對應(yīng)的接收信號，以計算來自于每一個振幅校正的一振幅校正信號；以及(參見以下有關(guān)進行計算的特定技術(shù)的權(quán)利要求)；

(e)其中，求和包括振幅校正信號的求和。

在另一可選的實施例中，通過將所述接收信號的振幅除以與發(fā)射器和接收器對相對應(yīng)的一振幅校正，以計算振幅校正信號。

在另一可選的實施例中，接收器的第一數(shù)量為可起作用(operational)于所述接收，以在一第一距離提供一第一橫向距離分辨率，接收器的第二數(shù)量為可起作用于所述接收，以在一第二距離提供一第二橫向距離分辨率，其中：

第一距離和第二距離是從所述接收器開始，

第二距離小于第一距離；以及

接收器的第二數(shù)量小于接收器的第一數(shù)量。

在另一可選的實施例中，所述發(fā)射器和所述接收器被配置為從以下組中選擇一構(gòu)型(configuration)，所述組包括：

(a)線性的；

(b)彎曲的；

(c)平面的；

(d)三維的(three-dimension，即3D)；以及

(e)構(gòu)型的組合。

在另一可選的實施例中，所述發(fā)射器和所述接收器的位置的至少一部分被合成地建立。

在另一可選的實施例中，發(fā)射和接收包括僅使用數(shù)字信號處理所執(zhí)行的相移。

根據(jù)本實施例的教導(dǎo)，提供一種用于傳感的系統(tǒng)，包括：

(a)多個發(fā)射器和接收器對；以及

(b)一包含一個或多個處理器的處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)被配置用于：

(i)對眾多分辨單元中的每一個，產(chǎn)生多個相位校正，其中每一個相位校正：

(A)與多個發(fā)射器和接收器對中的其中一個相對應(yīng)，以及

(B)基于以下值之間的相位差的余數(shù)：

(I)從一給定的發(fā)射器至分辨單元的距離與從一給定的接收器至分辨單元的距離之和，其中所給定的發(fā)射器和所給定的接收器是來自于相應(yīng)的發(fā)射器和接收器對；以及

(II)從一元件形態(tài)中心至分辨單元的往返距離，其中所述元件形態(tài)中心作為與所述發(fā)射器和所述接收器的位置相對應(yīng)的參考點，

(ii)使每一個發(fā)射器按順序地發(fā)射一信號起作用；

(iii)使與發(fā)射同時地接收一接收信號起作用；

(iv)基于與一發(fā)射器和接收器對相對應(yīng)的接收信號，以計算來自于每一個相位校正的一相位校正信號；以及

(v)對每一個分辨單元的相位校正信號進行求和，以產(chǎn)生一強調(diào)對象結(jié)果。

在一可選的實施例中，每一個分辨單元在一預(yù)定的位置，并且具有一給定的體積。

在另一可選的實施例中，所述處理系統(tǒng)進一步被配置為：在以具有所述所給定體積的眾多分辨單元進行所述進程(processing)的初始執(zhí)行之后，隨后以所述眾多分辨單元的子集和基于初始執(zhí)行的位置來執(zhí)行所述進程，其中所述眾多分辨單元的所述子集中每一個具有一小于所給定體積的第二體積。

在另一可選的實施例中，所述處理系統(tǒng)進一步被配置為：在初始執(zhí)行過程中，激活所述發(fā)射器，以發(fā)射一第一頻率，以及在隨后執(zhí)行過程中，激活所述發(fā)射器，以發(fā)射一第二頻率，其中所述第二頻率高于所述第一頻率。

在另一可選的實施例中，所述處理系統(tǒng)進一步被配置有一第一組系數(shù)，以在初始執(zhí)行過程中進行計算，其中所述第一組系數(shù)為離線生成的，以及被配置有一第二組系數(shù)，以在隨后執(zhí)行過程中進行計算，其中所述第二組系數(shù)是在開始所述初始執(zhí)行之后生成的。

在另一可選的實施例中，所述處理系統(tǒng)進一步被配置為通過從與一發(fā)射器和接收器對相對應(yīng)的接收信號中減去相位校正，以計算相位校正信號。

在另一可選的實施例中，所述處理系統(tǒng)進一步被配置為：在以信號為一低頻信號進行所述進程的初始執(zhí)行之后，接著，基于強調(diào)對象結(jié)果，隨后以信號為一高頻信號來執(zhí)行所述進程，其中所述高頻信號具有比所述低頻信號更高的頻率。

在另一可選的實施例中，所述處理系統(tǒng)進一步被配置為：

(vi)對眾多分辨單元中的每一個，產(chǎn)生多個振幅校正，其中每一個振幅校正：

(A)與多個發(fā)射器和接收器對中的其中一個相對應(yīng)，以及

(B)基于以下值之間的比率：

(I)從所給定的發(fā)射器至分辨單元的距離與從所給定的接收器至分辨單元的距離相乘，其中所給定的發(fā)射器和所給定的接收器是來自于相應(yīng)的發(fā)射器和接收器對；以及

(II)從所述元件形態(tài)中心至分辨單元的距離的平方，

(vii)基于與一發(fā)射器和接收器對相對應(yīng)的接收信號，以計算來自于每一個振幅校正的一振幅校正信號；以及

(viii)其中，求和包括振幅校正信號的求和。

在另一可選的實施例中，所述處理系統(tǒng)進一步被配置為通過將所述接收信號的振幅除以與發(fā)射器和接收器對相對應(yīng)的一振幅校正，以計算振幅校正信號。

在另一可選的實施例中，所述處理系統(tǒng)進一步被配置為使接收器的第一數(shù)量起作用于所述接收，以在一第一距離提供一第一橫向距離分辨率，以及使接收器的第二數(shù)量起作用于所述接收，以在一第二距離提供一第二橫向距離分辨率，其中：

第一距離和第二距離是從所述接收器開始，

第二距離小于第一距離，以及

接收器的第二數(shù)量小于接收器的第一數(shù)量。

在另一可選的實施例中，所述發(fā)射器和所述接收器被配置為從以下組中選擇一構(gòu)型，所述組包括：

(a)線性的；

(b)彎曲的；

(c)平面的；

(d)三維的(three-dimension,即3D)；以及

(e)構(gòu)型的組合。

在另一可選的實施例中，所述發(fā)射器和所述接收器的位置的至少一部分是合成建立的。

另一可選的實施例進一步包括選自組的元件，所述組包括：

(a)協(xié)作主動中繼器(cooperative active repeaters)；

(b)協(xié)作信標源(cooperative beacon sources)；

(c)協(xié)作被動中繼器(cooperative passive repeaters)；以及

(d)非協(xié)作目標反射器(non-cooperative target reflectors)。

在另一可選的實施例中，所述處理系統(tǒng)進一步被配置用以通過僅使用數(shù)字信號處理所執(zhí)行的相移，以執(zhí)行所述發(fā)射和所述接收。

根據(jù)本實施例的教導(dǎo)，提供一種非臨時性計算機可讀存儲介質(zhì)，其具有嵌入其中的計算機可讀代碼，用于傳感所述計算機可讀代碼，所述計算機可讀代碼包括程序代碼，用于：(a)對眾多分辨單元中的每一個，產(chǎn)生多個相位校正，其中每一個相位校正：

(i)與多個發(fā)射器和接收器對中的其中一個相對應(yīng)，以及

(ii)基于以下值之間的相位差的余數(shù)：

(A)從一給定的發(fā)射器至分辨單元的距離與從一給定的接收器至分辨單元的距離之和，其中所給定的發(fā)射器和所給定的接收器是來自于相應(yīng)的發(fā)射器和接收器對；以及

(B)從一元件形態(tài)中心至分辨單元的往返距離，其中所述元件形態(tài)中心作為與所述發(fā)射器和所述接收器的位置相對應(yīng)的參考點，

(b)每一個發(fā)射器按順序地發(fā)射一信號；

(c)與發(fā)射同時地接收一接收信號；

(d)基于與一發(fā)射器和接收器對相對應(yīng)的接收信號，以計算來自于每一個相位校正的一相位校正信號；以及

(e)對每一個分辨單元的相位校正信號進行求和，以產(chǎn)生一強調(diào)對象結(jié)果。

根據(jù)本實施例的教導(dǎo)，提供一計算機程序，其可以被加載至一服務(wù)器中，所述服務(wù)器通過一網(wǎng)絡(luò)連接至一客戶端計算機，這樣，在根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)中，運行計算機程序的服務(wù)器相當于一控制器。

根據(jù)本實施例的教導(dǎo)，提供一計算機程序，其可以被加載至一計算機中，所述計算機通過一網(wǎng)絡(luò)連接至一服務(wù)器，這樣，在根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)中，運行計算機程序的計算機相當于一控制器。

附圖說明

結(jié)合參照附圖，通過示例對本文的實施例進行描述，其中：

圖1為在一感興趣的場域內(nèi)的對象的搜索和調(diào)查(investigation)的示意圖；

圖2為各種示例性的形態(tài)構(gòu)型的草圖；

圖3為一示例性系統(tǒng)的實施例的高級框圖；

圖4為一單個發(fā)射器的示例性實施例；

圖5為一單個接收器的示例性實施例；

圖6為一信號支持器模塊的示例性實施例；

圖7為一在人體內(nèi)的隱藏金屬物的不明顯識別的示例性場境的照片；

圖8為一用于在人體內(nèi)的隱藏金屬物的不明顯識別的用戶界面顯示的實施例的示例性照片；

圖9為一實施方案的流程圖；

圖10為所述醫(yī)療實施例的示例性EF的草圖；

圖11為所述HERP標準的圖表；

圖12為一用以執(zhí)行本發(fā)明的示例性系統(tǒng)的高級的部分框圖；

圖13為一用于分辨單元的多個相位校正的示例性草圖。

縮寫、定義和術(shù)語

為了便于參考，這部分(section)包含了在本文中所使用的縮寫、首字母縮略詞和短定義的簡要列表。緊隨初始術(shù)語的括號內(nèi)的術(shù)語為在本文中所使用的或本領(lǐng)域已知的替代符號(alternative notations)或縮寫。這部分不應(yīng)該考慮其限制性。在下文及現(xiàn)行標準中可以找到完整的描述。

2.1元件(Element,簡寫為El.,E)：在發(fā)射器組(傳送元件)范圍之外的一單個發(fā)射器，或在接收器組(接收單元)范圍之外的一單個接收器，或發(fā)射器和接收器組范圍之外的一單個發(fā)射器和接收器。

2.2元件形態(tài)(Element formation,簡寫為EF,El.formation)：在空間(亦即，在所述元件被部署的區(qū)域)內(nèi)，元件位置的幾何構(gòu)型(configuration)(結(jié)構(gòu),structure)。術(shù)語包括所述元件本身、物理形態(tài)、和/或合成形態(tài)。

2.3物理形態(tài)(Physical EF)：一EF，其中物理元件實際出現(xiàn)在與所述元件相關(guān)聯(lián)的位置。

2.4合成形態(tài)(Synthetic EF)：一EF，其中例如通過一單個接收器、和/或一單個發(fā)射器、一單個接收器-發(fā)射器對、或一個或多個發(fā)射器和/或接收器，以合成建立元件的位置。在所需的合成元件位置，對接收器輸出進行采樣。在本文的上下文中，合成元件位置也被稱作“虛擬元件”的“虛擬元件位置”。一合成形態(tài)(或虛擬形態(tài)，即virtual EF)包括所述EF內(nèi)的元件的至少一部分，其中所述EF為合成元件(位于合成/虛擬位置)。

2.5元件形態(tài)中心(EF center)：幾何基準點選自于所述EF的內(nèi)部或外部。

2.6元件從屬形態(tài)(Element sub-formation,即簡寫ESF,El.sub-formation,subformation)：在一結(jié)構(gòu)內(nèi)，元件位置的單個幾何構(gòu)型在至少兩個元件位置范圍之外。換言之，元件(發(fā)射器和/或接收器)的子集來自于元件組。元件從屬形態(tài)可以包括多個元件從屬形態(tài)。例如，如果一個EF具有十個元件，所述EF中的其中一個ESF可以為元件1至5，所述EF的另一個ESF可以為元件2至4以及6至9。總之，一個ESF可以包括元件的子集或所有元件(一形態(tài))。

2.7信號距離相(Signal Distance Phase)：相位為信號傳播范圍R乘以2π/λ所得的結(jié)果。因此，為等式的結(jié)果，其中，λ是所述發(fā)射信號和/或所述接收信號的波長。

2.8場域(Arena)：執(zhí)行實施例三維(3D)覆蓋，包括進行高分辨率搜索、檢測和識別。一個場域也是指實施例操作的領(lǐng)域或區(qū)域。不管對象(2.13)是否出現(xiàn)，一個場域被分割為分辨單元(resolution cell)(2.21)。

2.9校正相位(Correction Phase)(相位校正,即Phase Correction)：對在所述場域(2.8)內(nèi)的每一個分辨單元(2.21)的中心按以下方式(參照圖1)進行計算：

a)對從發(fā)射器(i,TEi):R_TXi至分辨單元中心R_ij的距離以及從接收器(j,REj)：R_RCVj至分辨單元中心R_ij的距離求和；

b)對從所述EF中心:R₀₀至分辨單元中心的往返距離(即二倍距離)求和。

c)計算R_ij與R₀₀之間的距離差ΔR_ij。

d)相位校正為相位距離差ΔR_ij除以2π的整數(shù)乘積(integer multiplications)后的余數(shù)

e)其中floor{ΔR_ij/λ}為最大整數(shù)，該整數(shù)為≤ΔR_j/λ。

2.10信號相干求和(Signal coherent sum)：信號振幅的絕對值的總和。當信號具有相同的相位時，進行信號相干求和。

2.11信號加權(quán)求和(Signal weighted sum)：在信號與已知加權(quán)函數(shù)(例如多爾夫-切比雪夫函數(shù)，即Dolph-Chebishef函數(shù)，或其他)相乘之后進行求和，以優(yōu)化求和旁瓣。

2.12時序發(fā)射器開關(guān)(Sequential Transmitter Switching)：發(fā)射器在傳輸和無傳輸之間循序地進行切換，并且從第一發(fā)射器開始，接著是多個發(fā)射器，直至最后一個發(fā)射器。當一個發(fā)射器處于傳輸模式中，所有其他發(fā)射器不進行傳輸(靜止、未激活)。開關(guān)重復(fù)不一定在相同的順序中。換言之，在至少兩個和最多所有發(fā)射器的從屬形態(tài)中，每一個發(fā)射器在一個已知的時間為了一個已知的操作(例如持續(xù)時間)而被單獨地激活，而其他發(fā)射器是未激活的。在隨后的時序發(fā)射器開關(guān)周期中，發(fā)射器激活的順序(次序)可以與前一個時序發(fā)射器開關(guān)周期不同。

2.13對象(object)：主體出現(xiàn)在場域內(nèi)的任意一點，這樣，根據(jù)從所述EF和/或輻射方向的傳輸而產(chǎn)生的照射(upon illuminating)以朝向所述EF(2.2)的接收器而反射一部分入射信號。術(shù)語“對象”通常包括反射器類型，所述反射器類型可以是實施例的一部分，諸如協(xié)作主動中繼器2.14、協(xié)作信標源2.15以及協(xié)作被動中繼器2.16，或者不是實施例的一部分，諸如非協(xié)作目標反射器2.17。

2.14協(xié)作主動中繼器(Cooperative active repeater)：一對象，其接收傳輸信號，可選地：放大傳輸信號、編碼、頻移、延遲，以及通過一朝向所述EF的接收器的可操作連接天線以發(fā)射所產(chǎn)生的信號。

2.15協(xié)作信標源(Cooperative beacon source)：一對象，其在所述EF的接收器的寬帶內(nèi)產(chǎn)生一獨立信號，并且通過一可操作連接天線而朝向所述接收器發(fā)射該信號。

2.16協(xié)作被動中繼器(Cooperative passive repeater)：一對象，其被動地接收來自于所述EF所傳送的發(fā)射信號，以及朝向所述EF的接收器被動地發(fā)射接收信號的一部分。協(xié)作被動中繼器的典型范例結(jié)構(gòu)為一凹面三角錐，并且由諸如為金屬的電磁反射材料制成。

2.17非協(xié)作目標反射器(Non-cooperative target reflector)：一對象，其被動地接收來自于所述EF所傳送的發(fā)射信號，以及根據(jù)非協(xié)作目標反射器的結(jié)構(gòu)而被動地發(fā)射接收信號的一部分，返回至所述EF的接收器。所述非協(xié)作目標反射器可以是實施例中的目標或干擾。

2.18遠場形態(tài)(far field of the formation,即FFF)：所述EF的遠場下限被定義為類似于在文獻中的各種天線的定義。所述形態(tài)的遠場限制R_FFF的距離被定義為從通過R_FFF＝2·D²/λ所計算的所述元件形態(tài)(EF)中心起的單元距離，其中D為相對于R_FFF的所述EF的垂直孔徑(aperture)，λ為發(fā)射中心頻率(通過所述EF的發(fā)射器所發(fā)射)的波長。

2.19所述EF的近場(Near field of the EF,即NFF)：定義從元件形態(tài)(EF)起的距離R_NFF，其短于所述EF的遠場限制(R_FFF)。實施例可以從大于R_FFF的范圍下至極其接近諸如R_NFF≤R_FFF/10,000的范圍來執(zhí)行。

2.20自適應(yīng)元件形態(tài)(Adaptive EF,即AEF)：在所述EF內(nèi)實際上操作(執(zhí)行)的元件數(shù)量是相對于EF而自適應(yīng)于對象位置和角度。例如，一自適應(yīng)EF可以保持對象的橫向距離分辨率(垂直于范圍方向的分辨率)為恒定，在場域范圍和角度內(nèi)，不依賴對象位置。

2.21分辨單元(Resolution,即RC，cell)：場域的特殊(指定的)體積的三維尺寸。每一維的分辨單元通過q×λ/D而被確定，其中q通常為1.3，D為所述EF或所述EF子陣列孔徑的尺寸。一個分辨單元定義為在所述分辨單元內(nèi)是否有一對象(2.13)。換言之，不管在所述部分場域內(nèi)是否有一對象，多個分辨單元通常被指定為一場域的所有部分，其中，多個分辨單元用于定義所述場域。多個分辨單元的參考通常為一索引，例如通用分辨單元(x,y,z)或特定分辨單元(1,2,1)。分辨率被認為是兩個相等對象之間的最小距離沿給定維度的返回強度。

2.22柵瓣(Grating lobes)：由于2π相位乘積在某些搜索角度中為歧義，因此信號求和引起信號相干求和(2.10)。可以通過具有接收元件而引起柵瓣，其中所述接收元件相對于信號波長間隔太遠，該信號波長用于所述場域的給定搜索角度。

2.23周邊對象(Object neighborhood)：在一對象(2.13)的相對附近處，可能存在其他反射器(例如非協(xié)作目標反射器2.17)。通常，鄰近(nearby vicinity)是位于對象位置周圍的一個分辨單元與二十個分辨單元(2.21)之間。周邊對象的尺寸是未受限制，并且可以包括整個場域(2.8)。

2.24范圍(Range,簡寫R)：距離。

2.25波長(λ)：通常為發(fā)射信號和/或接收信號，其為信號傳播的速度和信號頻率之間的比率。

2.26發(fā)射器ESF(TX ESF)：至少一個、通常為兩個或更多、至多所有發(fā)射器的從屬形態(tài)(sub-formation)。參照圖1中的標號105。

2.26接收器ESF(RX ESF)：至少一個、通常為兩個或更多、至多所有接收器的從屬形態(tài)。參照圖1中的標號130。也可以指本文的上下文中的“接收器組”。

2.27距離校正求和(Range Correction Summation)：在對所接收到的復(fù)雜信號進行振幅校正之后，將通過一EF的接收器(RX ESF)所接收到的復(fù)雜信號進行復(fù)雜求和，用于每一個分辨單元。

2.28索引i,j,n,k：在現(xiàn)有技術(shù)中所公知的，通常使用整數(shù)值加以區(qū)分項目，例如，EF的多個元件、多個對象、多個分辨單元等。

2.29強調(diào)對象結(jié)果(Emphasized Object Outcome)：相位校正信號(相位信號校正)或相位和振幅校正信號(振幅信號校正)的接收器結(jié)果進行(最終)總和。

2.30接收信號(Received signal)(即單元返回,Cell Return)：信號從一分辨單元返回至一接收器元件，該接收器元件提供在一分辨單元內(nèi)的一對象或部分對象。如果在所述分辨單元內(nèi)，沒有對象，那么接收信號趨于零，在這種情況下，相對于該分辨單元，所述接收器的輸出主要是所述接收器自身的噪音。

2.31相位校正信號(Phase Corrected Signal)：從每一個接收信號減去一相位校正，以基于與發(fā)射器和接收器對相對應(yīng)的接收信號，計算來自于每一個相位校正(2.9)的一校正信號。

詳細描述-圖1至圖13

結(jié)合附圖和以下描述，可以更好地理解根據(jù)本實施例的系統(tǒng)和方法的原理和操作。本發(fā)明為一種用于在感興趣場域內(nèi)的對象檢測(尤其是關(guān)注點搜索和識別)的系統(tǒng)和方法。與傳統(tǒng)方案相比，所述系統(tǒng)有利于在近場的電磁檢測和/或成像、自我對焦，且具有更高分辨率、高角度和橫向距離、附近場域功能、高距離分辨率及高精度。與傳統(tǒng)方案相比，在較大體積場域內(nèi)，可以使用更高的距離分辨率、精度、角度和橫向距離來進行搜索。實施例包括提供使用于人體應(yīng)用中的可被接受的足夠低的功耗的實施方案。

3.操作的常規(guī)方法

參照圖1，其為在一感興趣的場域內(nèi)的對象的搜索和調(diào)查的示意圖。一元件形態(tài)(element formation,即EF)2.2包括：發(fā)射器元件從屬形態(tài)(ESF)105和一接收器元件從屬形態(tài)(ESF)130。所述發(fā)射器ESF105通常包括多個發(fā)射器(transmitter,簡寫TE)，所述接收器ESF130包括多個接收器(receivers,簡寫RE)。個別發(fā)射器是指使用標號“TEi”或“TE(i)”的發(fā)射器，其中“i”(小寫字母i)為一整數(shù)索引，從一開始值(通常為0或1)至一最大值“I”(大寫字母I)。在當前圖中，顯示五個發(fā)射器：通用發(fā)射器TE(i)、發(fā)射器TE1、TE2、TE3以及TE(I)。同樣地，個別接收器是指使用標號“REj”或“RE(j)”的接收器，其中“j”(小寫字母j)為一整數(shù)索引，從一開始值(通常為0或1)至一最大值“J”(大寫字母J)。在當前圖中，顯示六個接收器：通用接收器RE(j)、接收器RE1、RE2、RE3以及RE(J)。

一元件形態(tài)中心2.5被指定用于所述元件形態(tài)2.2。同樣地，一發(fā)射器ESF中心122被指定用于所述發(fā)射器ESF105，一接收器ESF中心132被指定用于所述接收器ESF130。一場域2.8通常相鄰于所述元件形態(tài)2.2。所述元件形態(tài)2.2與所述場域2.8之間的邊界不必是固定的，并且根據(jù)元件構(gòu)型和操作的操作而改變。例如，如果附加元件是在線產(chǎn)生的或在操作過程中產(chǎn)生的，那么所述元件形態(tài)是自適應(yīng)的(參見AEF2.20)，所述元件形態(tài)2.2和所述場域2.8之間的邊界可以改變。所述場域2.8通常包括多個對象2.13，諸如其他對象，如第一對象112、第二對象114、第三對象102、協(xié)作主動中繼器2.14、協(xié)作信標源2.15、協(xié)作被動中繼器2.16以及非協(xié)作目標反射器2.17。在場域2.8內(nèi)的對象是相對靠近一感興趣對象(例如對象2.13)。在場域2.8內(nèi)的對象是指感興趣對象的周邊對象。所述場域可以包括上述對象或非上述對象的任意組合。

所述場域2.8的至少一部分典型地被劃分為眾多的三維(3D)體積(volumes)，其被稱作為分辨單元(RCs，或簡寫為“單元”)。每一個分辨單元典型地具有多個相關(guān)的相位校正。每一個相位校正具有一相應(yīng)的發(fā)射器和接收器對。術(shù)語“眾多”(multitude)可以指大量的，例如10個、100個、1000個或更多個的分辨單元。

通常，經(jīng)索引參照的分辨單元為例如通用分辨單元(x,y,z)或特定分辨單元(1,2,1)。在當前的描述中，使用一非限制性的3D索引(x,y,z)。在當前圖中，所述場域已經(jīng)被劃分為一示例性的分辨單元陣列，開始于作為選定原點的分辨單元(1,1,1)，并且沿X軸、Y軸和Z軸具有最大數(shù)量的單元。需要注意的是，所述分辨單元的尺寸和形狀并不受限，例如不限于矩形(非矩形)—所述分辨單元陣列的形狀是基于所述領(lǐng)域或其部分的形狀、或被搜索和調(diào)查的場域。

現(xiàn)在參照圖13，一用于分辨單元(RC)的多個相位校正的示例性草圖。通常，眾多的分辨單元的每一個具有多個相位校正。每一個相位校正與多個發(fā)射器和接收器對中的其中一個相對應(yīng)。在當前圖中，三個發(fā)射器(I＝3,TE1,TE2,TE3)和四個接收器(J＝4,RE1,RE2,RE3,RE4)被使用在所述元件形態(tài)(EF)或元件從屬形態(tài)(ESF)中，用于搜索或調(diào)查。通常，經(jīng)索引參照的相位校正(和振幅校正)與一發(fā)射器(i,TEi)和接收器(j,REj)對相對應(yīng)。當前圖顯示用于發(fā)射器和接收器對的各種等價符號，例如，(1,1)、1,1和11。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會認識到系數(shù)矩陣所存儲的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為五維的(x,y,z,i,j)。

3.1通常，一電磁信號從一對象(2.13)返回，并且朝向一接收器組(RX ESF 130)內(nèi)的接收器(REj)，其中所述接收器組位于所述EF(2.2)內(nèi)的某一位置。個別接收器(REj)的位置可以為物理位置或虛擬位置。信號強調(diào)的是相對于從周邊對象內(nèi)的其他反射器返回至所述接收器的信號。

典型地，使用的多個元件包括多個發(fā)射器(i發(fā)射器，其中i為整數(shù)，每一個發(fā)射器被指定為TEi)以及多個接收器(j接收器，其中j為整數(shù)，每一個接收器被指定為REj)。除非另有指定，一個元件可以為物理的或虛擬的。一EF和一ESF可以包括所有物理的、所有虛擬的、或物理和虛擬元件的混合，其中所述元件的至少一部分為物理的，和/或所述元件的至少一部分為虛擬的。在本文中為了簡化起見，參照的元件為“元件(多個元件)”、“接收器(多個接收器)”、“發(fā)射器(多個發(fā)射器)”，且未指定為物理的和/或虛擬的。

3.2傳統(tǒng)相位陣列方法和系統(tǒng)通過使用硬件方面(基于硬件)的移相器以進行電磁搜索，其中所述移相器至少用于傳輸、或傳輸和接收。至少部分地基于本文所描述的創(chuàng)新的方法和系統(tǒng)，當前實施例的實施方案提供在發(fā)射和接收中不需要使用如移相器的硬件來進行電磁搜索。在發(fā)射和接收及相位校正時，用于掃描場域(2.8)的計算和處理可以通過使用常規(guī)目的的處理器(例如中央處理單元(CPUs))、或固件處理器(例如FPGAs)來執(zhí)行，如在下文中的第4.5段(paragraph)至第4.6段以及第5.5段至第5.6段。在實施例中，可以使用定制和特定的硬件，用于增加處理速度(諸如，信號處理器(圖3所示的方框206)內(nèi)的數(shù)字處理器可以執(zhí)行上述計算)。

3.3通過至少兩個不同的元件間隔(d)除以信號波長(λ)，即至少兩個不同的(λ/d)，例如單形態(tài)雙頻規(guī)格，以減少或避免柵瓣(2.2)。通過在兩個不同頻率內(nèi)操作每一個元件(2.1)以實現(xiàn)上述目的。一個非受限性的實施例為如下：

a)通過所述RX ESF內(nèi)的接收器元件的間隔(物理或虛擬位置)，并根據(jù)其對象位置(估計的或假設(shè)的)，以確定一低頻，并且選擇該低頻，這樣，由于沒有柵瓣，因此可以執(zhí)行所述場域的低分辨率掃描。通過經(jīng)由LO至所述發(fā)射器601的參考信號源605，從而能夠提供低頻參考信號。

b)通過將所述參考信號乘以一例如為3的因數(shù)，以獲得高頻，從而達到一被測對象所需的高分辨率。

在使用一低頻以完成一初始搜索階段以及避免柵瓣之后，搜索階段的結(jié)果可以被用于選擇一相對較高的頻率信號以及分辨單元的子集，從而完成隨后的高分辨率調(diào)查階段，其中分辨單元的子集是關(guān)于在搜索階段所檢測到的對象位置。

3.4使用深深地出現(xiàn)在所述EF的近場的場域(2.8)以執(zhí)行實施例。

3.5參照圖2，其為各種示例性的形態(tài)構(gòu)型的草圖，以下為具體描述。在一個EF內(nèi)至少兩個元件(E)的各種可能構(gòu)型包括但不限制于：

一線性EF(3.15a)，詳細地描述于第一實施例中，

一彎曲EF(3.15b)，詳細地描述于第二實施例中，

一平面EF(3.15c)，作為第一實施例的可行擴展，

一三維EF(3.15d)，作為另一維(dimension)的擴展，以及

多個構(gòu)型的至少一部分的組合，例如如同第二實施例中所描述的ESF(2.6)。

3.6在所述EF內(nèi)，有著各種可能的元件分布，例如：如在第一實施例中的均勻(homogeneous，即均勻uniform)元件分布、在第二實施例中的ESF中的均勻元件分布、或者在第二實施例中的隨機元件分布、或者如多個ESF的上述分布的部分的偽隨機分布或組合。

3.7在所述EF內(nèi)，各種可能元件的類型，例如：

僅多個發(fā)射器，

僅多個接收器，

多個元件，其為發(fā)射器和接收器，

僅多個接收器且至少一個發(fā)射器，

基于輻射接收的被動接收器，以及

如多個ESF的元件類型的部分組合。

在第一實施例中，具有僅發(fā)射器ESF和僅接收器ESF的組合。在第二實施例中，具有針對一信標對象的僅接收器ESF和針對僅接收器ESF的合成發(fā)射器ESF的組合。

3.8在所述系統(tǒng)的實施例中，各種可能的對象類型，例如：

協(xié)作主動中繼器(2.14)，

一協(xié)作信標源(2.15)，例如在第二實施例中的膠囊信標(capsule beacon)，

協(xié)作被動中繼器(2.16)，以及

一非協(xié)作目標反射器，如在第一實施例和第二實施例中。

3.9所述EF的構(gòu)型(結(jié)構(gòu))包括：

物理形態(tài)(2.3)，如在第一實施例中，也在第二實施例中的一ESF，

合成形態(tài)，如在第二實施例中的一ESF，以及

如在第二實施例中的上述兩個構(gòu)型的組合。

3.10實施例可以使用自適應(yīng)元件形態(tài)(AEF,2.20)。多個AFF可以被用于保持對象的恒橫向距離分辨率(垂直于范圍方向的分辨率)為恒定，在場域范圍和角度內(nèi)，不依賴對象位置。

c)通過以下等式可以確定一個自適應(yīng)元件尺寸：

L＝k·λ·R· cosθ/Res

以保持對象的橫向距離分辨率為恒定，在場域范圍和角度內(nèi)，不依賴對象位置，其中：

L為AEF尺寸，用于所述對象的給定位置

K為一重量因數(shù)(未加權(quán)的單元和1.3，作為示例性信號加權(quán)求和(2.11)函數(shù))

λ為所述發(fā)射信號的波長

R為從所掃描的單元至AEF中心的距離

θ為從所掃描的單元至上述中心的矢量與中心垂直的所述AEF之間的角度

Res為所需的分辨率。例如，在第一實施例中，大約為一厘米，以及在第二實施例中，大約為0.2厘米，且未排除以不同(更大或更小)的值的范例。

在一優(yōu)選實施中，所述系統(tǒng)在設(shè)計時采用波長和EF(RX ESF)尺寸，這樣，為了使所述系統(tǒng)進行操作的最大范圍，所述系統(tǒng)具有一所需的橫向距離分辨率。在操作中，被操作(接收)的接收器數(shù)量可以被減小，從而減小所述AEF的尺寸，亦即，減小接收器元件的物理分布，于是增加了接收器陣列的角度和橫向范圍。因此，為了一給定的分辨單元，橫向距離分辨率減小，以允許相同橫向距離分辨率被用于相對靠近所述接收器ESF的分辨單元，其中所述橫向距離分辨率初始被用于相對遠離所述接收器ESF的分辨單元。

實施例中可以包括部分的AEF，亦即，用于一部分的場域的AEF以及在所述場域的補充部分中的非AEF(全部EF或ESF)。

3.11一信號加權(quán)求和是在信號與已知加權(quán)函數(shù)(例如多爾夫-切比雪夫函數(shù)，即Dolph-Chebishef函數(shù)，或其他)相乘之后進行求和以計算獲得，從而優(yōu)化求和旁瓣(如第2節(jié)(section)所述)。

3.12范圍校正(range corrections)，尤其振幅校正可以采用與相位校正(第2.9節(jié)(section)、第4.5節(jié)(section))相似的方法進行。通過對各種對象的信號進行求和，以執(zhí)行范圍校正求和，其中對象的范圍是至發(fā)射器i以及至接收器j。

一示例性實施例包括：對眾多分辨單元中的每一個，產(chǎn)生多個振幅校正。每一個振幅校正與多個發(fā)射器和接收器對中的一個相對應(yīng)，并且基于以下值之間的比率：(1)從所給定的發(fā)射器至分辨單元的距離與從所給定的接收器至分辨單元的距離相乘，以及(2)從所述元件形態(tài)中心至分辨單元的距離的平方。所給定的發(fā)射器和所給定的接收器是來自于相應(yīng)的發(fā)射器和接收器對。

通過將接收信號的振幅除以各個與一發(fā)射器和和接收器對相對應(yīng)的振幅校正，以獲得振幅校正信號。

3.13實施例可以將第3.1節(jié)至第3.12節(jié)內(nèi)容中的至少兩個進行合并。

3.15參照圖2，EF構(gòu)型和實施例可以包括：

3.15a)線性元件，其放置的形態(tài)為水平和/或垂直結(jié)構(gòu)。

3.15b)彎曲軌跡元件，其放置的形態(tài)為隨意彎曲形狀。

3.15c)平面元件，其放置的形態(tài)為矩形或任意二維(2D)形狀的閉合輪廓。圖中顯示k乘n個元件的示例性陣列。

3.15d)三維(3D)元件，其放置的形態(tài)為矩形或任意三維形狀的閉合輪廓。

3.15e)上述EF的范例可以合并以下可選和/或可選替的特征：

1)在每一個形態(tài)內(nèi)的元件位置分布可以為均勻的(統(tǒng)一的)、隨機的或偽隨機的，

2)每一個形態(tài)可以為物理形態(tài)或合成形態(tài)，

3)每一個形態(tài)可以包括：

a.多個僅主動發(fā)射的元件，

b.多個主動發(fā)射和接收的元件，

c.多個僅接收的元件和一單個發(fā)射的元件，諸如協(xié)作和/或非協(xié)作目標反射器和/或中繼器，

d.被動接收的元件，諸如輻射線測定。

3.15f)多個EF可以包括上述用于發(fā)射器和接收器的多個EF的任意組合，上述多個EF可以作為元件從屬形態(tài)。

4.所述系統(tǒng)

該部分是基于上述操作的常規(guī)方法，并且包括常規(guī)和特定選項以及替代項，用于根據(jù)當前描述來實施系統(tǒng)和方法。

4.1參照圖3，其為一示例性系統(tǒng)的實施例的高級框圖。信號支持器模塊204發(fā)送發(fā)射信號203至所述EF2.2，用于使所述EF2.2進行發(fā)射。一元件形態(tài)(EF2.2)發(fā)送接收信號202至信號支持器模塊204。

信號支持器可以起到作為所述系統(tǒng)的控制單元的作用?？刂乒δ馨ǖ幌抻诩せ畎l(fā)射器和激活接收器。在當前不受限的范例中，每一個發(fā)射器為按順序地被激活。與激活每一個發(fā)射器同時進行的，一接收器ESF(典型地，在所述EF內(nèi)的所有接收器)被激活，以(可能地)接收一接收信號，其中該接收信號為從所述場域內(nèi)的一對象反射回來，并且朝向每一個主動的接收器。

4.1b)如在本文其他地方的描述及以下第4.2節(jié)的詳細描述，來自于所述EF2.2的至少一發(fā)射器(TXi)發(fā)射至所述場域2.8。在第4.2節(jié)中，描述一單個發(fā)射器的示例性實施例。在所述系統(tǒng)的實施例中，描述所述發(fā)射器EF的三個實施例。一個實施例在第一個系統(tǒng)實施例中，另兩個實施例在第二個系統(tǒng)實施例中。

4.1c)如在本文其他地方的描述及以下第4.3節(jié)的詳細描述，來自于所述EF2.2的至少一接收器(REj)接收來自于所述場域2.8的返回信號。根據(jù)在第4.17節(jié)和第4.18節(jié)所描述的自適應(yīng)過程，可以確定參與對象強調(diào)的接收器的數(shù)量。

4.1d)信號支持器模塊(204)產(chǎn)生一參考信號(圖6的標號605)，采樣所述接收器的輸出，并且在樣品上執(zhí)行一復(fù)雜的快速傅氏變換算法，以提供信號的同相和正交(in phase and quadrature，簡寫I&Q)分量，用于一單個相位計算。所述參考信號作為發(fā)射信號203中的其中一個被發(fā)送至所述EF2.2。所述信號支持器204的組件為技術(shù)文獻中所公知的，并且在第4.4節(jié)的一范例中被描述。所述信號支持器發(fā)送處理信號205至一信號處理器206。

4.1e)一信號處理器206接收處理信號205，并且可以被用于從信號的相位中減去校正相位(其中該信號為被所述EF2.2的發(fā)射器(i)和接收器(j)的對(i,j)所發(fā)射和所接收)，以產(chǎn)生相位校正信號，其也被稱作為相位信號校正。接著，信號處理器將參與發(fā)射器和接收器對的所有接收器的相位校正信號進行求和。在第4.5節(jié)和第4.6節(jié)中進一步描述這些相位校正和求和。所述信號處理器206也可以執(zhí)行振幅校正，如在本文其他地方的描述及第3.12節(jié)中的詳細描述。

需要注意的是，在本說明書中使用的示例性相位校正和振幅校正技術(shù)并不應(yīng)該被認為是有限制性的?？梢灶A(yù)見的是，替代技術(shù)可以被用于計算一校正信號。

4.1f)根據(jù)所述系統(tǒng)的特定實施例，一用戶界面208可以被用于獲得所述信號處理器206的輸出(顯示為被識別的對象207)，并且將所識別的對象顯示給一用戶。在第4.21節(jié)中顯示所述用戶界面的一實施例。

4.1g)一個或多個能量源(power sources)，例如一主能量源205可以被用于提供所需要的電壓和電流至所述系統(tǒng)的各個組件，能源供應(yīng)如箭頭209所示。具體所需的電壓和電流是根據(jù)選自所述系統(tǒng)的實施例的組件及其現(xiàn)有的專業(yè)目錄而被確定的。

4.2參照圖4，其為一單個發(fā)射器(TE)的實施例。

4.2a)一發(fā)射器TE接收參考信號(從標號605至標號601)，該參考信號是在發(fā)射器輸入(406)處獲得。所述參考信號可以被放大并且被過濾(405)，以及根據(jù)一切換控制信號(404)或其他方式以切換(例如通過一單刀雙擲(single pole double throw，簡寫SPDT)開關(guān)至一發(fā)射器天線(401)或一匹配負載(402)。所述發(fā)射器天線(401)朝向所述場域(2.8)進行發(fā)射。

4.2b)傳輸頻率影響著所述系統(tǒng)的分辨率。典型的傳輸頻率可以從幾百MHZ至幾百GHZ，且不排除更高和更低頻率的實施例。

4.2c)在第一實施例中，傳輸頻率是在E波段(E-band)中。在第二實施例中，傳輸頻率是在Ku波段中，且不排除使用與這些波段不同的頻段(更高或更低)進行實施的范例。

4.3參照圖5，其為一單個接收器(RE)的實施例。單個接收器的類型可以為專業(yè)文獻中已公知的零差(homodyne)或超外差接收器。當前圖為一零差接收器的非受限范例。所述接收器是從所述場域并通過一接收器天線(501)以接收一信號。接收信號在一低噪音放大器(Low Noise Amplifier，簡寫LNA)502內(nèi)被放大且過濾，并且在一混頻器(503)內(nèi)被降頻，以及在所述接收器輸出(504)被過濾至信號基帶頻率。與所述傳輸相耦合的本地振蕩器(local oscillator,簡寫LO)輸入505可以通過本地振蕩器LO而被提供至所述接收器602(如圖6所示)。

4.4參照圖6所示，其為一信號支持模塊器204的實施例。所述信號支持器可以包括各種子模塊、組件，并且可以被配置用于執(zhí)行以下功能。

4.4a)一參考信號源(605)模塊被配置用于產(chǎn)生一參考信號。通過一個兩路分隔器(604)也被稱為分解器、或一耦合器、或其他方式，以將所述參考信號分隔成兩個參考信號。通過一放大器(G1,603)放大每一個參考信號，并且每一個參考信號被傳送以用于一本地振蕩器至所述發(fā)射器601(圖4中的本地振蕩器輸入406發(fā)送如圖3所示的發(fā)射信號203)以及用于一本地振蕩器至所述接收器602(圖5中的本地振蕩器輸入505發(fā)送如圖3所示的發(fā)射信號203)。

4.4b)參考信號源(605)模塊可以通過使用各種技術(shù)而產(chǎn)生一參考信號。用于產(chǎn)生參考信號及其期望屬性的技術(shù)在專業(yè)文獻中為公知的。兩個示例性波形的實施例為：

1)一連續(xù)性波形(Continues Wave,簡寫CW)，且不需要距離分辨率能力，其是通過本地振蕩器和專業(yè)文獻中的公知技術(shù)而被實現(xiàn)的。

2)一線性調(diào)頻波形，具有好的距離分辨率能力，并由波形頻率帶寬所決定的。所述線性調(diào)頻波形是通過直接數(shù)字頻率合成(Direct Digital Synthesizer,簡寫DDS)、或其他方式及專業(yè)文獻中的公知技術(shù)而被實現(xiàn)的。

4.4c)用于所述發(fā)射器切換控制器(611)的順序切換控制信號404是由系統(tǒng)時鐘生成器(612，或被稱為系統(tǒng)同步時鐘(system synchronizer clock,簡寫SSC))或其他方式所產(chǎn)生，并且通過互連(圖6所示的至單刀雙擲的輸出線610，經(jīng)由圖3的發(fā)射信號至圖4所示的開關(guān)控制信號)被傳送至單刀雙擲開關(guān)403。

4.4d)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(608,analog to digital converter,簡寫ADC)以采樣接收器輸出(圖5所示的504經(jīng)圖6所示的接收器輸出線609)，并輸出采樣信號(經(jīng)至信號處理器線607后為處理信號，如圖3所示的205)至信號處理器206輸入。

4.5通過信號處理器206的操作包括：

a1)從復(fù)雜信號的相位中減去校正相位(2.9d)，該復(fù)雜信號是通過所述EF的發(fā)射器(i)和接收器(j)對中的每一個進行傳輸和接收而獲得的，用于所述場域(2.8)的每一個分辨單元(2.22)。

a2)振幅校正，如同第3.12節(jié)的描述。

b)在4.5a中的所述發(fā)射器和接收器對中的所有接收器的相位校正信號、或相位和振幅校正信號進行求和。

c)基于從所述周邊對象(2.23)返回的信號以通過一算法來計算接收閾值，該算法例如為在專業(yè)文獻中所公知的一恒虛警率(constant false alarm rate,簡寫CFAR)技術(shù)。例如，與一測試單元(tested cell)相比，測量在多個相鄰單元內(nèi)的信號值，接著計算一平均值，并且定義一高于該平均值的閾值。一旦一測試單元的接收信號超過該閾值時，那么對該測試單元進行檢測。

d)將4.5c)中的接收閾值與強調(diào)對象結(jié)果進行比較，用于對象檢測并且從相鄰的反射器中分離出來。

e)信號處理器輸出結(jié)果(被識別的對象,207)被傳送至用戶界面(208)。

4.6信號處理器可以計算所述場域(2.8)內(nèi)的每一個分辨單元(2.22)的相位校正如下：

a)兩個距離之間的距離差ΔR_ij(2.9c)的計算：第一距離為從發(fā)射器i和從接收器j分別至分辨單元的距離的總和(2.9a)。第二距離為分辨單元至所述EF中心的距離的2倍(2.5)。

b)計算(2π·ΔR_ij/λ)的乘積除以2π的整數(shù)乘積后的余數(shù)。

4.21用戶界面208的實施例為一類智能手機顯示，其將一被識別的對象、和被識別的對象符號、和/或標記(superimpose)疊加于現(xiàn)場視頻上，并表達被識別的對象數(shù)據(jù)(諸如基于嫌疑人的位置、范圍、顯示方位的角度)，和/或其產(chǎn)生一告警。

4.22所述系統(tǒng)的實施例可以合并第4.1節(jié)至第4.21節(jié)內(nèi)容中的至少兩部分。

5.第一實施例

5.1在第一實施例中，結(jié)合參考說明書“HLS的實施方案”，將詳細描述一在人體體內(nèi)對隱藏金屬物進行自動且不明顯的電磁搜索和識別的實施例，其中HLS表示國家安全(home land security)。

HLS的實施例的著重點在于一電磁信號，其從一隱藏金屬物(圖1中的對象2.13)返回，并朝向接收器組，該接收器組位于線性EF3.15a的位置。該信號所強調(diào)的是相對于從周邊對象(2.23)內(nèi)的其他反射器返回至接收器的信號。這部分內(nèi)容是先前描述的操作的常規(guī)方法及附圖，該部分包括常規(guī)和特定選項以及替代項，用于根據(jù)當前描述來實施系統(tǒng)和方法。

5.1a)在HLS實施例中的EF，其被稱作為HLS EF，為線性的發(fā)射器ESF和線性的接收器ESF(如第3.15a節(jié)所述的)。

5.1b)第5.1a節(jié)的HLS EF中的每一個發(fā)射器發(fā)射至所述場域(2.8)。參考第4.2節(jié)的描述。

5.1c)參與于HLS對象強調(diào)的接收器的數(shù)量是根據(jù)在第5.17節(jié)所述的自適應(yīng)過程而被確定的，第5.17節(jié)是基于第3.10節(jié)。

5.2在HLS的實施例中的發(fā)射器組的示例性單個發(fā)射器類似于第4.2節(jié)的描述。

5.2b)傳輸頻率顯著影響系統(tǒng)分辨率。在HLS實施例中，傳輸頻率的范圍例如為從60至96GHZ，優(yōu)選地在E波段中，大約為78GHZ，且不排除使用不同頻率(更低或更高)的實施例。

5.3在HLS的實施例中，單個接收器的操作類似于第4.3節(jié)的描述。

5.4在HLS的實施例中，信號支持器模塊204所執(zhí)行的操作包括：

5.4b)在HLS的實施例中，參考信號的產(chǎn)生包括一線性調(diào)頻(linear frequency modulated,簡寫LFM)波形的產(chǎn)生。線性調(diào)頻波形提供良好的距離分辨率能力，其是根據(jù)線性調(diào)頻波形頻率帶寬所確定的。在HLS的實施例中，通過專業(yè)文獻中公知的直接數(shù)字頻率合成(direct digital synthesizer,簡寫DDS)可以實現(xiàn)線性調(diào)頻。

5.9在HLS的實施例中，場域(2.8)的發(fā)射和接收掃描、相位校正及振幅校正分別類似于第3.2節(jié)、第5.5節(jié)、第5.6節(jié)及第3.12節(jié)的描述。

5.13在HLS的實施例中，所述EF內(nèi)的元件分布配置為在發(fā)射器和接收器ESF(2.6)中的均勻元件分布。

5.14在HLS的實施例中，所述EF內(nèi)的元件類型配置為僅發(fā)射器ESF和僅接收器ESF的組合。

5.15在HLS的實施例中，對象結(jié)構(gòu)為在人體內(nèi)隱藏金屬物的非協(xié)作目標反射器(2.17)。

5.16在HLS的實施例中，所述EF的物質(zhì)性構(gòu)型為兩個物理元件(2.3)ESF(2.6)的組合。發(fā)射器和接收器ESF中的物理發(fā)射器和物理接收器分別出現(xiàn)在其位置上。

5.17在HLS的實施例中，實現(xiàn)AEF如同在第2.20節(jié)所定義的以及第3.10節(jié)的詳細描述。所述AEF的目的是為了保持所述HLS對象的橫向距離分辨率(單位為厘米)為恒定，且在場域范圍和角度內(nèi)，不依賴對象位置。

5.21參照圖7，其為在人體內(nèi)的隱藏金屬物的不明顯識別的示例性場境的照片，以及參照圖8，其為用于在人體內(nèi)的隱藏金屬物的不明顯識別的用戶界面顯示的實施例的示例性照片。HLS的實施例中的用戶界面208的一實施例為一類智能手機，其將威脅顯示、HLS中被識別的對象符號及標記疊加在現(xiàn)場視頻上，并表達HLS中被識別的對象數(shù)據(jù)(諸如基于嫌疑人的位置、范圍、顯示方位的角度)，以及產(chǎn)生告警。

6.第二實施例

6.1在第二實施例中，將描述在人體結(jié)腸內(nèi)的潛在腫瘤的電磁醫(yī)療成像。在人體結(jié)腸內(nèi)的潛在腫瘤的成像為世界所公知的。在醫(yī)學文獻和現(xiàn)有專利中，已經(jīng)描述了結(jié)腸鏡和光學膠囊成像(optical capsule imaging)。然而，人體內(nèi)的潛在腫瘤的電磁成像是一項目前尚未滿足的重要挑戰(zhàn)。在本文中提出的用于潛在腫瘤的電磁結(jié)腸成像的實施例在本說明書也被稱為“醫(yī)療實施例”，其中該電磁結(jié)腸成像尤其適合兒童和體重過輕的人。

這部分內(nèi)容是先前描述的操作的常規(guī)方法及附圖，該部分包括常規(guī)和特定選項以及替代項，用于根據(jù)當前描述來實施系統(tǒng)和方法。

6.2參照圖10，其為所述醫(yī)療實施例的示例性EF的草圖。該醫(yī)療實施例包括兩個EF構(gòu)型(6.2a和6.2b)，其包括在這兩個構(gòu)型之間的協(xié)同協(xié)作：

6.2.A)物理EF，其構(gòu)型被建立是通過：

1)四個線性ESF，位于一人體腹部(803,804,805和806)的外部。

2)在一膠囊(802)內(nèi)的一協(xié)作信標源(2.15)，被吞入至人體結(jié)腸。

3)通過所述四個ESF以檢測所述協(xié)作信標源(2.15)，并且準確地測量其位置。

6.2.B)合成EF，其構(gòu)型被建立是通過：

1)來自于AEF(2.20)的信號傳輸是被所述四個ESF(803,804,805和806)所驅(qū)動的。

2)所述AEF的中心是通過所述協(xié)作信標源(2.15)而被建立的，其位置是通過所述ESF(6.2.A.1)所測量。

3)一合成EF(2.4)是通過一穿過結(jié)腸的接收器運動而被確定。所述接收器安裝在所述膠囊802內(nèi)。

4)為了外部處理，接收器輸出被傳送，以作為在信標(6.2.A.2)傳輸幀的時間內(nèi)的短周期通信消息。

5)從6.2.B.4，外部處理執(zhí)行結(jié)腸成像，用于在結(jié)腸內(nèi)的潛在腫瘤的非協(xié)作目標反射器(2.17)的檢測和識別。

6.3醫(yī)療實施例強調(diào)以下電磁信號是相對于從周邊對象(2.23)內(nèi)的其他反射器返回至所述接收器的信號：

A.信號從協(xié)作信標源(2.15)(6.2.A.2)返回，并朝向所述EF的物理接收器6.2.A.1。

B.信號從非協(xié)作目標反射器(6.2.B.5)返回，并朝向合成EF接收器6.2.B.3。

6.3a)在6.2.A和6.2.B的醫(yī)療實施例中的EF被定義為第2.2節(jié)的描述。

6.3b)醫(yī)療實施例中的EF的每一個發(fā)射器處于6.2.A和6.2.B所述的構(gòu)型，以發(fā)射至所述場域(2.8)。單個發(fā)射器的實施例類似于第4.2節(jié)的描述以及第6.4節(jié)的進一步描述。

6.3c)接收器：

A.6.2.A的所述EF的接收器組在所述醫(yī)療實施例中接收從所述場域(2.8)的返回信號。接收器的操作如上文描述。參與于6.2.A的信標對象強調(diào)的接收器的數(shù)量可以根據(jù)第3.10節(jié)所述的自適應(yīng)過程而被確定，該自適應(yīng)過程將在第6.19節(jié)進一步被詳細描述。

B.在所述醫(yī)療實施例中，第6.2.B節(jié)的構(gòu)型的所述合成EF中的單個接收器接收來自于所述場域(2.8)的返回信號。所述接收器的內(nèi)容具體如圖4.25所示。參與于6.2.B的非協(xié)作目標反射器對象強調(diào)的接收器采樣的數(shù)量可以根據(jù)第3.10節(jié)所述的自適應(yīng)過程而被確定，該自適應(yīng)過程將在第6.19節(jié)進一步被詳細描述。

6.3e)信號處理器：

A.在6.2.A中，信號處理器從信號的相位中減去校正相位其中該信號為通過6.2.A.1的物理EF的接收器(j)且來自于6.2.A.2的信標對象而被接收到。實現(xiàn)振幅校正，如同在第3.12節(jié)的描述。接收，信號處理器將所有參與的接收器的相位校正信號和振幅校正信號進行求和。在第6.8節(jié)、第3.12節(jié)和第6.9節(jié)中分別對這些相位校正、振幅校正和求和進行描述。

B.在6.2.B中，信號處理器從信號的相位中減去校正相位其中該信號為通過6.2.B的合成EF的膠囊內(nèi)的所述j采樣接收器而被接收到。該信號為從6.2.B的非協(xié)作目標反射器對象返回并被接收。接著，信號處理器將參與于合成形態(tài)的所有接收器采樣的相位校正信號和振幅校正信號進行求和。在第6.8節(jié)、第3.12節(jié)和第6.9節(jié)中分別對這些相位校正和求和進行描述。

6.4在醫(yī)療實施例中的發(fā)射器組的單個發(fā)射器處于(6.2.A和6.2.B)的構(gòu)型，該單個發(fā)射器為專業(yè)文獻中所公知的，并且在上述的第4.2節(jié)中被描述。

6.4b)傳輸頻率影響所述系統(tǒng)的分辨率。在醫(yī)療實施例的(6.2.A和6.2.B)的構(gòu)型中，傳輸頻率的范圍例如為15-25GHz，優(yōu)選地，在Ku波段中，大約為18GHz，并不排除以不同(更低或更高)的頻率進行實施的范例。

6.6b)波形：在醫(yī)療實施例中的參考信號的產(chǎn)生包括一線性調(diào)頻(linear frequency modulated,簡寫LFM)波形的產(chǎn)生。該波形提供良好的距離分辨率能力，其是根據(jù)線性調(diào)頻波形頻率帶寬所確定的。在醫(yī)療實施例中，通過專業(yè)文獻中公知的直接數(shù)字頻率合成(direct digital synthesizer,簡寫DDS)可以實現(xiàn)線性調(diào)頻。

6.7在所述醫(yī)療實施例中，通過信號處理器206所執(zhí)行的操作包括：

a1)從復(fù)雜信號的相位中減去校正相位(2.9d)，該復(fù)雜信號是來自于：

A.信標對象的發(fā)送和接收是通過所述物理EF的6.2.A所述的構(gòu)型的每一個接收器(j)，用于所述場域(2.8)的每一個分辨單元(2.22)。

B.通過6.2.B所述的構(gòu)型的物理EF的發(fā)射器(i)和合成EF的6.2.B所述的構(gòu)型的合成接收器(j)其該對(i,j)中的每一個進行傳輸和接收，用于所述場域(2.8)的每一個分辨單元(2.22)。

a2)振幅校正，如同第3.12節(jié)的描述。

b)在第6.7節(jié)中的所述發(fā)射器和接收器對的所有接收器的相位校正信號和振幅校正信號進行求和。

c)基于從所述周邊對象(2.23)返回的信號以通過在專業(yè)文獻中所公知的一恒虛警率(CFAR)技術(shù)來計算接收閾值。

d)將6.7c的接收閾值與處于構(gòu)型(6.2.A和6.2.B)的強調(diào)對象結(jié)果進行比較，用于所述醫(yī)療實施例的對象檢測及其從相鄰的反射器中分離出來。

e)信號處理器輸出結(jié)果(207)被傳送至所述醫(yī)療實施例的用戶界面(208)。

6.8信號處理器計算：信號處理器計算在所述醫(yī)療實施例中的來自于6.7a的相位校正以及振幅校正，用于所述場域(2.8)的分辨單元(2.22)中的每一個，如下：

6.8a)兩個距離(距離1和距離2)之間距離差ΔR_ij(2.9c)的計算，如下：

A.在6.2.A的構(gòu)型中：

距離1為從物理接收器j(2.9a)至分辨單元的距離的2倍。

距離2為從分辨單元至所述醫(yī)療實施例中的物理EF中心(2.5)的距離的2倍。

B.在6.2.B的構(gòu)型中：

距離1為從物理發(fā)射器i以及從合成接收器j(2.9a)至分辨單元的距離的總和。

距離2為從分辨單元至所述醫(yī)療實施例中的物理EF中心(2.5)的距離的2倍。

6.8b)計算(2π·ΔR_ij/λ)的乘積除以2π的乘積后的余數(shù)。

6.11在當前示例性的醫(yī)療實施例中，所述場域(2.8)的發(fā)射和接收掃描及相位校正類似于第3.2節(jié)的描述(如第6.7節(jié)和第6.8節(jié)的進一步描述)。

6.14所述醫(yī)療實施例的所述EF的構(gòu)型為：

A.如6.2.A的四個線性接收器ESF

B.如6.2.B的合成ESF中的一彎曲EF，以及四個線性物理接收器ESF

6.15在所述醫(yī)療實施例中，在所述EF內(nèi)的元件分布的構(gòu)型為：

A.在6.2.A的配置中，均勻(統(tǒng)一)元件分布在所述四個線性物理接收器ESF中

B.在6.2.B的配置中，隨機合成元件分布在彎曲合成接收器ESF中。該分布是通過所述膠囊的臨時速度和合成接收器輸出的采樣的恒定速率而被確定的。另外，均勻(統(tǒng)一)元件分布在所述四個線性物理接收器ESF中。

6.16在所述醫(yī)療實施例中的所述EF內(nèi)的元件類型的配置為在四個線性物理接收器ESF中的發(fā)射和接收元件。所述接收器為6.2.A的構(gòu)型，所述發(fā)射器為6.2.B的構(gòu)型。另外，在膠囊內(nèi)的單個接收器為6.2.B的構(gòu)型的合成ESF。

6.17在所述醫(yī)療實施例中的對象構(gòu)型為6.2.A的構(gòu)型的協(xié)作信標源(2.15)以及6.2.A的構(gòu)型中的結(jié)腸內(nèi)的潛在腫瘤的非協(xié)作目標反射器(2.17)。

6.18在所述醫(yī)療實施例中的所述EF的物質(zhì)性構(gòu)型為：

A.在6.2.A的構(gòu)型中的四個物理接收器ESF

B.在6.2.B的構(gòu)型中的一個合成接收器ESF及四個物理接收器ESF

6.19在所述醫(yī)療實施例中，實現(xiàn)AEF如同在第2.20節(jié)所定義的以及第3.10節(jié)的詳細描述，且在當前范例中具有大約1.7cm的波長。

6.23所述醫(yī)療實施例中的用戶界面208的一實施例為將對象顯示、所述醫(yī)療實施例中被識別的對象符號及標記疊加于現(xiàn)場視頻上，并表達所述醫(yī)療實施例中被識別的對象數(shù)據(jù)(諸如相對結(jié)腸的位置、范圍及角度)。

現(xiàn)在參照圖9，其為一實施例的流程示意圖，即顯示示例性實施例的整個操作。發(fā)射器按順序地被切換，用于向所述場域發(fā)送一信號(步驟900)。接收器可以接收一從所述場域內(nèi)的對象返回的接收信號，并且進行處理(諸如稱量(加權(quán))、過濾以及模數(shù)轉(zhuǎn)化(ADC)(步驟902)。所接收到信號被解調(diào)(步驟904)并且可選地執(zhí)行自適應(yīng)孔徑和方位角的處理(步驟906)。提供搜索階段的系數(shù)(步驟910)至搜索階段數(shù)字掃描(步驟908)。所述場域或部分的場域被映射，并且進行閾值操作(步驟912)。強調(diào)對象結(jié)果可以被發(fā)送，用于分類和判斷(步驟914)。判斷出一對象為潛在的威脅(步驟916)。這個過程可以被重復(fù)，如箭頭915所示。如果未檢測到一威脅，該方法返回至搜索階段數(shù)字掃描(步驟908)。如果檢測到一威脅時，所述方法在方框918繼續(xù)以確定威脅子場域指示(部分的場域被檢測到威脅)(步驟918)。子場域的判斷可以用于提供調(diào)查系數(shù)(可能通過在線計算)(步驟922)，用于調(diào)查數(shù)字掃描(步驟920)。調(diào)查子場域映射和閾值(步驟924)導(dǎo)致潛在威脅的檢測和成像(步驟926)。接著，執(zhí)行威脅分類(步驟928)(調(diào)查階段的強調(diào)對象結(jié)果)。基于威脅分類類型(步驟930)，如果該威脅被歸類為一無害對象(innocent object)，無害對象檔案管理(步驟940)用于更新無害對象檔案(步驟942)，并反饋至威脅分類(步驟928)。如果該威脅被歸類為一真正的威脅，可執(zhí)行威脅顯示和視頻融合及疊加(步驟932)，并且用于威脅示范和用戶支持(步驟934)?；蛘?，和/或除此之外，通過威脅檔案管理以處理一真正的威脅(步驟936)，以更新威脅檔案(步驟938)，并反饋至威脅分類(步驟928)。

參照圖11，其為一HERP標準的圖表。非電離輻射保護國際委員會(International Commission on non-Ionizing Radiation Protection,即ICNIRP)于 1998年在職業(yè)接觸(Occupational Exposure)中施加所述HERP(Hazard of Electromagnetic Radiation to Personal，即電磁輻射對人體的危害)標準。用于一般公眾應(yīng)用的實施例中所需要的功率密度范圍為遠低于HERP標準。例如，在第一實施例中，在第6段，典型地為低于HERP標準的振幅介于2至3階，即低于HERP標準的(1/100)至(1/1000)倍之間。對于實施例為非公眾應(yīng)用，該實施例的功率等級可以比HERP標準更高。

在各種實施例中，傳輸?shù)挠行л椛涔β孰娖椒秶梢詾榈幌拗朴趶?20dBm至+80dBm(從0.01mW至100kW)。由于實施例為常規(guī)的，且該功率電平范圍較廣，因此可以使用于各種各樣的應(yīng)用中：例如，通過定位于一干凈的傳播環(huán)境且?guī)桌迕拙嚯x內(nèi)的小形態(tài)，低功率電平可以用于對象識別。例如，通過在一地球上且其位置朝向天空的元件形態(tài)，高功率電平可以用于空間對象識別。

本實施例的示例性頻段可以從HP至Terahertz(即,從30MHz至3THz)。由于實施例為常規(guī)的，且該頻率范圍較廣，因此可以使用于各種各樣的應(yīng)用中：例如，開始于通過位于幾厘米距離內(nèi)的小形態(tài)，用于對象識別，并且結(jié)束于通過在一地球上且其位置朝向天空的元件形態(tài)，用于對空間內(nèi)的對象的空間對象識別。

為了增加權(quán)利要求書的清楚，權(quán)利要求書提及“接收器”和“發(fā)射器”。然而，這種語言不應(yīng)該被視為限制性的，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到接收器和發(fā)射器的至少一部分的從屬形態(tài)是可以被實施的。

例如，根據(jù)應(yīng)用的特定需求，可以被部署的發(fā)射器和/或接收器的數(shù)量多于嚴格需要地達到一應(yīng)用所需孔徑的發(fā)射器/或接收器的數(shù)量?？梢圆僮鞯厥褂靡徊糠直徊渴鸬脑?，而另一部被部署的元件為斷電，并且被保留以用在一可操作單元發(fā)生故障的情況下?；蛘?，元件的一部分可以被斷電，以減少所述EF的功耗，并使用較小孔徑來操作系統(tǒng)，或以減小的分辨率在初始搜索階段進行操作。

在正被操作的元件數(shù)量少于已部署(可用于操作)的元件數(shù)量的情況下，用于離線(保留、非操作)單元的相位校正和振幅校正的計算被計算的同時，用于操作單元的相位校正和振幅校正的計算也在進行。例如，在系統(tǒng)部署之前、在系統(tǒng)配置過程中，或在校正階段過程中，可以對一些(即一部分)元件的相位校正和振幅校正進行離線生成及預(yù)計算。

總之，一種用于檢測的方法開始于對眾多分辨單元中的每一個產(chǎn)生多個相位校正和振幅校正。相位校正的每一個：(i)與多個發(fā)射器和接收器對中的其中一對相對應(yīng)，以及(ii)基于以下值之間的一相位差的余數(shù)：

(A)從一給定的發(fā)射器至所述分辨單元的距離與從一給定的接收器至所述分辨單元的距離之和，其中所給定的發(fā)射器和所給定的接收器是來自于相應(yīng)的發(fā)射器和接收器對；以及

(B)從一元件形態(tài)中心至所述分辨單元的往返距離，其中所述元件形態(tài)中心作為與發(fā)射器和接收器的位置相對應(yīng)的參考點。

如上所述，在操作/執(zhí)行之前、離線、安裝/部署過程中、或校正階段，可以產(chǎn)生相位校正(及振幅校正)。用于一調(diào)查區(qū)域(通過一搜索階段而被確定的場域的一部分將會被更感興趣，從而進行更詳細的搜索)的相位校正的產(chǎn)生可以在開始操作(在搜索之前)或作為操作一部分(在執(zhí)行搜索并確定分辨單元的哪一部分(子集)為感興趣之后，但在開始調(diào)查階段之前)之前進行。離線系數(shù)計算概念加快對實時接收到的信號的實時相位校正和振幅校正。這樣就減少了所需的實時處理，該實時處理對減輕系統(tǒng)實施中的處理需求是非常重要的。

通常，第一次執(zhí)行(系統(tǒng)的操作)可以被視為在一實施例中的所述方法的初始執(zhí)行，例如一搜索階段。所述初始執(zhí)行可以使用預(yù)先確定的分辨單元、預(yù)生成的校正(相位，或相位和振幅)以及計算系數(shù)。在所述初始執(zhí)行過程中所使用的這些值也可以被用于后續(xù)操作(執(zhí)行)?；蛘?，或除此之外，在初始執(zhí)行過程中或初始執(zhí)行之后，可以生產(chǎn)新值或附加值。例如，根據(jù)在初始執(zhí)行的臨時階段(執(zhí)行期間)或最終階段(完成執(zhí)行之后)，可以確定用于分辨單元、相位校正、振幅校正和計算系數(shù)的新值。

按順序地操作每一個發(fā)射器，以按預(yù)定頻率發(fā)射一信號。與每一個發(fā)射器同時進行的，通過所述EF或所述ESF內(nèi)的主動(操作的)接收器接收一接收信號。由于其對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的，因此如果從正在被搜索或調(diào)查的部分場域部內(nèi)的一對象的返回的信號，那么接收信號是十分重要的。如果接收器沒有接收到足夠的返回信號(接收信號的電平不足)，或所檢測到的接收信號可能是環(huán)境結(jié)果，或接收器噪音，那么接收信號可以是微不足道的(忽略不計、空)。

不管接收到的信號是十分重要的，或微不足道的，所述方法通過基于與一發(fā)射器和接收器對相對應(yīng)的接收信號和分辨單元，以計算來自于每一個相位校正和振幅校正的一校正信號而得以繼續(xù)。校正信號也可以被認為是信號校正。

對每一個分辨單元的校正信號進行求和，以生產(chǎn)一強調(diào)對象結(jié)果。

接著，可以傳送強調(diào)對象結(jié)果，用于處理(諸如成像或?qū)ο筇幚?，或用于分類。在現(xiàn)有技術(shù)中，成像和對象處理技術(shù)是公知的，且將不會在此處進行討論。可以提供所產(chǎn)生的強調(diào)對象結(jié)果和/或分類結(jié)果給一用戶，例如如圖3和圖8所示，被識別的對象207被提供至用戶界面208。

基于上述使用時序發(fā)射器開關(guān)的非限制性范例，本領(lǐng)域技術(shù)人員將可以通過使用時序接收器開關(guān)及發(fā)射器和接收器對開關(guān)以實施方法和系統(tǒng)。時序接收器開關(guān)包括在至少一發(fā)射器ESF內(nèi)的所有發(fā)射器進行傳輸，與此同時，一單個接收器元件進行接收，接著，繼續(xù)進行從多個發(fā)射器至單個接收器的并行傳輸。發(fā)射器和接收器對開關(guān)包括：一單個發(fā)射器進行傳輸，與此同時，單個接收器進行接收，接著使用另一發(fā)射器和接收器對以繼續(xù)進行。

本領(lǐng)域技術(shù)人員理解為，提及的“并行”傳輸和接收作為同一時間發(fā)射和接收在白話中為公知的。換言之，傳輸?shù)闹辽僖徊糠殖掷m(xù)時間與接收的一部分持續(xù)時間是重疊的。

圖12為一示例性系統(tǒng)1200的高級部分框圖，該系統(tǒng)用以實現(xiàn)本發(fā)明的檢測功能。系統(tǒng)(處理系統(tǒng))1200包括：一處理器1202(一個或多個)和四個示例性內(nèi)存設(shè)備：一RAM1204、一啟動ROM1206、一大容量存儲設(shè)備(硬盤)1208、一閃存1210，所有組件通過公共總線1212進行通信。如現(xiàn)有技術(shù)中所公知的，處理和內(nèi)存包括：任意計算機可讀媒介，其存儲軟件、和/或固件、和/或任意硬件元件，其包括但不限于：現(xiàn)場可編程邏輯陣列(field programmable logic array,簡寫FPLA)元件、硬連線邏輯元件、現(xiàn)場可編程門陣列(field programmable gate array,簡寫FPGA)元件以及專用集成電路(application-specific integrated circuit,簡寫ASIC)元件。任何指令集架構(gòu)可在處理器1202中使用，其包括但不限于：精簡指令集計算機(reduced instruction set computer,簡寫RISC)架構(gòu)和/或復(fù)雜指令集計算機(complex instruction set computer,簡寫CISC)架構(gòu)。一模塊(處理模塊)1214顯示于大容量存儲1208上，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員言，其可以位于任何內(nèi)存設(shè)備上，這是顯而易見的。

大容量存儲設(shè)備1208為一非臨時性計算機可讀存儲介質(zhì)的非限制性示例，該介質(zhì)承載用于實現(xiàn)本文所描述的傳感方法的計算機可讀代碼。其他像這樣計算機可讀存儲介質(zhì)的示例包括：只讀內(nèi)存，諸如承載像這樣的代碼的CD。

系統(tǒng)1200可以具有一存儲于內(nèi)存設(shè)備上的操作系統(tǒng)，只讀存儲器(ROM)可包括：用于系統(tǒng)的啟動代碼。處理器可以被配置用于執(zhí)行啟動代碼以加載操作系統(tǒng)至隨機訪問內(nèi)存(RAM)1204，以及用于執(zhí)行操作系統(tǒng)，以拷貝計算機可讀代碼至隨機訪問內(nèi)存(RAM)1204，并且執(zhí)行該代碼。

網(wǎng)絡(luò)連接1220提供與系統(tǒng)1200的通訊。典型地，一單個網(wǎng)絡(luò)連接提供一個或多個鏈接，其包括至本地和/或遠程網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備的虛擬連接?；蛘?，系統(tǒng)1200可包括多于一個的網(wǎng)絡(luò)連接(未示出)，每個網(wǎng)絡(luò)連接提供一個或多個鏈接至其他設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)。

系統(tǒng)1200可以分別作為一通過網(wǎng)絡(luò)連接至一客戶端的服務(wù)器以及一通過網(wǎng)絡(luò)連接至一服務(wù)器的客戶端而被實施。

處理系統(tǒng)1200包括一個或多個處理器1202。處理系統(tǒng)1200可以被配置用以執(zhí)行一控制器，其包括信號支持器204和信號處理器206的功能?；蛘?，一控制器可以包括用于信號支持器204和信號處理器206的獨立硬件，該獨立硬件用作本發(fā)明的實施例的處理系統(tǒng)。

需注意的是，具有各種模塊和處理的實施例是可能的，這取決于應(yīng)用。模塊優(yōu)選在軟件中實施，但也可以在硬件和固件、在單個處理器或分布處理器、在一個或多個位置上實施。上述模塊的功能可以被組合并以更少的模塊而被實施，或者被分離至子功能并以大量的模塊而被實施?；谝陨厦枋?，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計出一特定應(yīng)用的實施方案。

需注意的是，上述范例、使用的數(shù)字以及示例性的計算用以協(xié)助在本實施例中的描述。無意印刷錯誤、數(shù)學錯誤、和/或簡化的計算并不會減損本發(fā)明的效用和基本優(yōu)點。

就所附的權(quán)利要求并未撰寫成具有多重附屬項來說，這樣的做法僅是為了適應(yīng)司法管轄區(qū)的正式要求，司法管轄區(qū)不允許這樣的多重附屬項。需要注意的是，特征的各種可能性組合是被明確設(shè)想的，并且應(yīng)該被視為本發(fā)明的一部分，其中特征的各種組合可以通過提供多項引用形式請求項來暗示。

應(yīng)當理解的是，以上描述僅用作范例，并且許多其它的實施例可以在本發(fā)明的由所附權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)。