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龙图腾网获悉长安大学申请的专利使用多载频信号测量风速风向的方法、系统、设备及介质获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116559493B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310625573.2，技术领域涉及：G01P5/24；该发明授权使用多载频信号测量风速风向的方法、系统、设备及介质是由陈鹏;吴庆辉;王威;孙霆;高婧洁设计研发完成，并于2023-05-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本使用多载频信号测量风速风向的方法、系统、设备及介质在说明书摘要公布了：使用多载频信号测量风速风向的方法、系统、设备及介质，方法包括：先配置阵元坐标；再发射并采集多载频信号；每个阵元都发射多载频信号，与其相对的阵元采集该信号，并提取不同载频上的信号分量，得到不同载频所对应的信号分量在传播相同距离后产生的不同相位延迟；然后构建协方差矩阵，用Root‑MUSIC法估计三对阵元方向上的风速风向；最后矢量合成真实空间风速风向；本发明还包括基于该测量风速风向的方法的系统、设备及介质；本发明不需精确知道声波传播的时间，可以获得与真实风速值接近的高精度测量结果，具有抗干扰能力强、测量精度高、可靠性好、系统复杂性低、实时性强等优点。

本发明授权使用多载频信号测量风速风向的方法、系统、设备及介质在权利要求书中公布了：1.使用多载频信号测量风速风向的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1在三维空间中至少布置三对阵元，每个阵元都可以发射和接收多载频信号，并且发射的多载频信号相邻频差相等； 在空间中至少布置三对阵元，表示为[siti]j,i＝1,2,3…,j≥3，i表示第几对阵元，j表示布置阵元对的数目；其中，si和ti分别分布在空间中两个平行的平面上，[siti]j,i＝1,2,3…,j≥3为j对阵元，每对阵元的连线指向空间中的j个方向，方向1为s1t1对，方向2为s2t2对，方向3为s3t3对，……，方向j为sjtj对，j个方向在空间中互不相关，并保证每对阵元在空间中间距大小相等，均为d0； 2、每个阵元都能够发射和接收信号，以方向1为例，假设在方向1上风速为v0，风向为：从t1到s1； 顺风时，首先由t1作为发射阵元发射多载频信号，所述的多载频信号由M个具有不同频率的单频信号组成，其频率为M×1维列向量f，其中，f1为第一个载频信号的频率；s1作为接收阵元接收多载频信号，提取每个载频分量的中心频率，得到M个离散的频率分量X，其中，x1为提取出第一个载频信号的离散频率分量；M个离散的频率分量上的相位延迟为其中v0为方向1上真实的风速值，c0为无风状态下的声速值； 逆风时，s1作为发射阵元发射多载频信号，t1作为接收阵元接收多载频信号，同理可得M个离散的频率分量上的相位延迟 3、利用M个离散的频率分量X构建协方差矩阵R＝XXH，其中，H表示共轭转置，利用Root-MUSIC法，首先对构建的协方差矩阵进行特征值分解，获得噪声子空间特征值对应的特征向量组成的矩阵Un，得到噪声协方差矩阵Gn＝UnUn H，然后定义多项式并求出多项式的根，提取距离单位圆最近的根计算信号方向到达角θ，根据相位与速度的关系进一步推算出该对阵元方向上声速与风速的矢量和c，其中c＝c0+v，c0为无风状态下的声速值，v为该方向上的风速大小，v本身的正负表示该对阵元方向上的风向； 4、将每个阵元方向上测得的风速风向矢量合成，得到三维空间中的真实风速风向v。

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