CN101893707A

CN101893707A - 非视距传播识别方法、装置与基站

Info

Publication number: CN101893707A
Application number: CN 201010187785
Authority: CN
Inventors: 权宁波
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2010-05-27
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2030-05-27
Also published as: CN101893707B

Abstract

本发明实施例提供一种非视距传播识别方法、装置与基站。该方法包括：根据预设周期内接收MS发送的K组信号，获取与每组信号对应的信道功率谱，得到K组信道功率谱，其中K大于第一门限，第一门限为正整数；根据K组信道功率谱确定N个信道功率谱子集，其中N＜K；利用N个信道功率谱子集获取N个累加的信道功率谱，并分别获取N个累加的信道功率谱的极值位置；根据N个极值位置获取MS与BS之间的信号传输距离的第一标准差；根据第一标准差与第二标准差的大小关系识别MS与BS之间是否为非视距传播。采用本发明的技术方案，能够得到MS与BS之间精度较高的第一标准差；从而能够有效地提高非视距传播环境的识别的准确性。

Description

非视距传播识别方法、装置与基站

技术领域

本发明实施例涉及蜂窝网络技术领域，尤其涉及一种非视距传播识别方法、装置与基站。

背景技术

蜂窝网络中，当移动台(Mobile Station；以下简称MS)与基站(BaseStation；以下简称BS)之间的直射路径被障碍物挡住后，无线电波在经过反射和衍射后到达接收端，此时测量到的数据，如到达时间、时间差、入射角度等，将不能正确反映发送端与接受端的真实距离，这种现象被称为非视距(Non-Line-Of-Sight；以下简称NLOS)传播。随着MS使用的普及，人们对MS的定位需求日益增大。现有的对MS的定位技术中，对从MS到BS之间的NLOS传播环境的识别是影响MS定位精度的一个重要因素。

现有的MS定位系统中的NLOS传播环境的识别技术主要采用如下方法：在观测周期内，BS接收MS发送的多个信号，并根据多个信号计算得到多个对应的MS与BS之间的距离数据；然后对多个距离数据进行平滑处理；接着计算进行平滑处理后的多个距离数据的标准差；最后将该标准差与预先测量的标准差进行比较，以识别NLOS传播环境；其中该预先测量的标准差为MS与BS之间为视距(Line-Of-Sight；以下简称LOS)传播环境下的标准差。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的NLOS识别技术中，每次根据记录的信号测量的距离数据受噪声、干扰的影响较大，尤其是在多路径衰落信道或者MS快速移动的条件下，测量的距离数据之间方差较大，使得MS与BS之间的标准差估计值不稳定，导致NLOS识别不准确。

发明内容

本发明实施例提供一种非视距传播识别方法、装置与基站，用以解决现有技术中对非视距传播识别不准确的缺陷能够有效地提高对NLOS识别的准确性。

本发明实施例提供一种非视距传播识别方法，包括：

根据预设周期内接收的移动台发送的K组信号，获取与每组信号对应的信道功率谱，得到K组信道功率谱，其中，K大于第一门限，所述第一门限为正整数；

根据所述K组信道功率谱确定N个信道功率谱子集，其中N＜K；

利用所述N个信道功率谱子集获取N个累加的信道功率谱，并分别获取N个累加的信道功率谱的极值位置；

根据N个所述极值位置获取所述移动台与基站之间的信号传输距离的第一标准差；

根据所述第一标准差与第二标准差的大小关系，识别所述移动台与所述基站之间是否为非视距传播。

本发明实施例提供一种非视距传播识别装置，包括：

第一获取模块，用于根据预设周期内接收的移动台发送的K组信号，获取与每组信号对应的信道功率谱，得到K组信道功率谱，其中，K大于第一门限，所述第一门限为正整数；

第一确定模块，用于根据所述第一获取模块得到的K组信道功率谱确定N个信道功率谱子集，其中N＜K；

第二获取模块，用于利用所述第一确定模块确定的N个信道功率谱子集获取N个累加的信道功率谱，并分别获取N个累加的信道功率谱的极值位置；

第三获取模块，用于根据所述第二获取模块获取的N个极值位置获取所述移动台与基站之间的信号传输距离的第一标准差；

识别模块，用于根据所述第三获取模块获取的第一标准差与第二标准差的大小关系，识别所述移动台与所述基站之间是否为非视距传播。

本发明实施例还提供一种基站，包括上述所述非视距传播识别装置。

采用本发明实施的技术方案，通过划分信道功率谱子集的方式，可以有效地克服噪声和干扰的影响，即使是在多路径衰落或MS快速移动的条件下，仍然能够得到精确度较高的MS与BS之间距离的第一标准差，可以更加准确地识别该MS与BS之间是否为NLOS环境传播。因此，本发明实施例的技术方案能够有效地提高NLOS环境的识别的准确性。

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作一简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的非视距传播识别方法的流程图；

图2为本发明另一实施例提供的非视距传播识别方法的流程图；

图3为本发明再一实施例提供的非视距传播识别方法的流程图；

图4为本发明一实施例提供的非视距传播识别装置的结构示意图；

图5为本发明另一实施例提供的非视距传播识别装置的结构示意图；

图6为本发明再一实施例提供的非视距传播识别装置的结构示意图。

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作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。

图1为本发明一实施例提供的非视距传播识别方法的流程图。如图1所示，可以包括：

100、根据预设周期内接收的移动台发送的K组信号，获取与每组信号对应的信道功率谱，得到K组信道功率谱，其中，K大于第一门限，该第一门限为正整数。

在对MS的定位过程中，在MS的一个预设周期内，接收MS发送的K组信号。这里的接收的K组信号可以是MS发送的请求信号，也可以是在信号传输过程中，MS发送的信号等等，本实施例对此不做限定。

而预设周期指的是对MS的观测周期，该预设周期可以根据实际需要设定。进一步地，为了较好地保证所接收信号之间的相关性，可以对该预设周期设置一个最大值，即所设置允许的MS的最大观测周期，该允许的MS的最大观测周期可以为：该MS的定位精度除以该MS的移动速度。其中，对于MS的定位精度和移动速度的获取方法为现有技术，此处不再赘述。

其中，在MS发送的每组信号中可以包括有训练序列。根据每组信号的训练序列，可以获取该组信号对应的信道功率谱。相应地，K组信号可以获得K组信道功率谱。该第一门限为正整数，第一门限的大小可以根据实际情况设定，例如第一门限可以为1。

101、根据K组信道功率谱确定N个功率谱子集，其中N＜K。

从100中得到的K组信道功率谱中可以确定N个功率谱子集，其中N＜K，而每个信道功率谱子集中可以包括多组信道功率谱。其中各个功率谱子集中包括的信道功率谱的数目可以相同，也可以不同。

102、利用N个功率谱子集获取N个累加的信道功率谱，并分别获取N个累加的信道功率谱的极值位置。

对每个信道功率谱子集，将其中的各组信道功率谱叠加，得到一个累加的信道功率谱。相应地，对于N个功率谱子集，可以获取到N个累加的信道功率谱。进一步地，根据该N个累加的信号功率谱，可以得到其各自的最小值位置。

103、根据N个累加的信号功率谱的极值位置获取MS与BS之间的信号传输距离的第一标准差。

N个累加的信道功率谱的极值位置中，每一累加的信道功率谱的极值位置表示MS与BS的一个信号传输距离。根据N个累加的信道功率谱的极值位置，可以获取这N个极值位置的标准差即第一标准差。该第一标准差可以用以表示MS与BS之间的信号传输距离的标准差。也就是说根据N个累加的信号功率谱的极值位置，可以获取MS与BS之间的信号传输距离的第一标准差。

104、根据第一标准差与第二标准差的大小关系，识别MS与BS之间是否为非视距传播。

将103中得到的第一标准差和第二标准差进行比较，可以识别该MS与该BS之间是否为NLOS传输。例如，可以根据第一标准差与第二标准差之间的比值或差值来识别是否为NLOS传输。其中，此处的第二标准差可以根据经验预先设置其取值，也可以是预先对该MS与该BS在LOS环境下多次测量得到的标准差，此处不做限定。

本实施例的非视距传播的识别方法，通过划分信道功率谱子集的方式，得到精确度较高的MS与BS之间距离的第一标准差，从而可以更加准确地识别该MS与BS之间是否为NLOS环境传播，可以克服现有技术中NLOS环境的识别受噪声、干扰的影响较大，导致NLOS的识别不准确的缺陷。采用本发明实施的技术方案，能够有效地提高NLOS环境的识别的准确性。

其中，在根据预设周期内接收的MS发送的K组信号获取与每组信号对应的信道功率谱之前，还可以包括：确定预设周期内接收到的MS发送的信号的组数与第一门限的关系，当确定预设周期内接收到的MS发送的信号的组数大于第一门限时，再根据预设周期内接收的移动台发送的K组信号获取与每组信号对应的信道功率谱。

其中，可以通过多种方式实现得到K组信道功率谱，例如可以为：根据第j组信号中的训练序列进行信道估计，获取第j组信号对应的信道因子c_j(Δ)，对该第j组信号对应的信道因子c_j(Δ)取模平方得到第j组信号对应的信道功率谱|c_j(Δ)|²，c_j(Δ)表示第j组信号对应的信道因子，|c_j(Δ)|²表示第j组信号对应的信道功率谱，j＝1，...，K；这样，可以得到K组信道功率谱。

其中，104中的“根据第一标准差与第二标准差的大小关系，识别MS与BS之间是否为非视距传播”可以通过多种方式实现，例如可以为：将第一标准差与第二标准差进行比较，如果第一标准差与第二标准差的比值大于预设的第二门限，则可以认为MS与BS之间为非视距传播。而该第二门限可以为大于或等于1的数值，具体取值可以根据实际需要设定。例如，该第二门限可以取为2，也就是说当第一标准差大于2倍的第二标准差时，可以认为MS与BS之间为非视距传播；或者，该第二门限可以取为4，也就是说当第一标准差大于4倍的第二标准差时，可以认为MS与BS之间为非视距传播。另外，也可以是根据第一标准差与第二标准差之间的差值来识别MS与BS之间是否为非视距传播，例如当第一标准差与第二标准差之间的差值大于预设的第三门限，则可以认为MS与BS之间为非视距传播。该第三门限大于0，其具体取值可以根据实际需要设定。

图2为本发明另一实施例提供的非视距传播识别方法的流程图。如图2所示，在上述图1所示实施例的基础上，给出了其中一种得到第一标准差的方式，可以包括：

200、从K组信道功率谱选取M_p组信道功率谱组成一个信道功率谱子集，共确定N个信道功率谱子集，其中M_p表示每个信道功率谱子集中信道功率谱的组数，K＞M_p，K＞N，p＝1，...，N。

从预设周期内接收到的K组信道功率谱中选取M_p组信道功率谱作为一个信道功率谱子集，采用相同的方法，可以共确定N个这样的信道功率谱子集。其中，在K组信道功率谱中选取M_p组信道功率谱作为一个信道功率谱子集时，可以随机选取，也可以根据一定的原则来选取，例如，选取满足一定条件的信道功率谱来组成子集，该一定条件可以根据实际需要设定，本实施例对此不做限定。其中每个信道功率谱子集中的信道功率谱的数目M_p可以相同，也可以不相同，在此不做限定。

进一步地，为了可以提高识别的准确度和成功率，可以对实际无线环境进行权衡后，决定每个信道功率谱子集中的信道功率谱的数目M_p的取值。例如，M_p和K的关系可以为：(K/20)＜M_p＜(K/3)，比如M_p＝K/10。

进一步地，为了可以提高识别的准确度和成功率，可以对实际无线环境进行权衡后，决定信道功率谱子集的数目N的取值。例如，N和K的关系为：(K/10)＜N＜(4K/5)，比如N＝K/3。

201、将每个信道功率谱子集中的M_p组信道功率谱累加，得到N个累加的信道功率谱；

对每个信道功率谱子集中的M_p组信道功率谱分叠加得到累加的信道功率谱，其中p＝1，...，N，对应N个信道功率谱子集，能够得到N个累加的信道功率谱。

202、分别获取N个累加的信道功率谱的最大值位置；

对201中得到的N个累加的信道功率谱分别取最大值，即对每个累加的信道功率谱取最大值。对应每个累加的信道功率谱可以获取得到一个对应的信道功率谱的最大值位置。对应N个累加的信道功率谱，可以得到N个累加的信道功率谱的最大值位置。

例如，对每个累加的信道功率谱，具体可以采用如下公式：

对每个累加的信道功率谱取最大值位置。其中，i＝1，...，M，j＝1，...，N；τ_j表示第j个累加的信道功率谱的最大值位置。

203、根据N个最大值位置获取MS与BS之间的信号传输距离的第一标准差。

根据202得到N个累加的信道功率谱的最大值位置，获取用以表示MS与BS之间的信号传输距离的第一标准差。

例如，可以采用如下方式，根据202得到的N个累加的信道功率谱的最大值位置获取用以表示MS与BS之间的信号传输距离的第一标准差：

获取用以表示MS与BS之间的信号传输距离的第一标准差；其中

表示MS与BS之间的信号传输距离的第一标准差。此处，Std函数表示求标准差，上述公式所得的第一标准差是一个用于表示N个累加的信道功率谱的最大值位置的波动程度的物理量。上述公式所得的第一标准差可以用于表示MS与BS之间的信号传输距离的标准差。

如图2所示，在上述200之前，采用图1所示实施例中的100，在上述203之后，同时采用图1所示实施例中的104，便可以完成NLOS环境的识别。

本实施例的非视距传播的识别方法，通过划分信道功率谱子集的方式，有效地克服噪声和干扰的影响，即使是在多路径衰落或快速移动的条件下，仍然能够得到精确度较高的MS与BS之间距离的第一标准差，从而可以更加准确地识别该MS与BS之间是否为NLOS环境传播。因此采用本发明实施的技术方案，能够有效地提高NLOS环境的识别的准确性。

图3为本发明再一实施例提供的非视距传播识别方法的流程图。如图3所示，在上述图1所示实施例的基础上，给出了其中另一种得到第一标准差的方式，可以包括：

300、从K组信道功率谱选取M_p组信道功率谱组成一个信道功率谱子集，共确定N个信道功率谱子集；其中M_p表示每个信道功率谱子集中信道功率谱的组数，K＞M_p，K＞N，p＝1，...，N。

从预设周期内接收到的K组信道功率谱中选取M_p组信道功率谱作为一个信道功率谱子集，采用类似的方法，可以共确定N个这样的信道功率谱子集。其中，在K组信道功率谱中选取M_p组信道功率谱作为一个信道功率谱子集时，可以随机选取，也可以根据一定的原则来选取，例如，选取满足一定条件的信道功率谱来组成子集，该一定条件可以根据实际需要设定，本实施例对此不做限定。其中每个信道功率谱子集中的信道功率谱的数目M_p可以相同，也可以不相同，在此不做限定。

301、对每个信道功率谱子集中的M_p组信道功率谱分别进行修正处理，在每个信道功率谱子集中获取M_p组修正后的信道功率谱；

对N个信道功率谱子集中的每个信道功率谱子集中的M_p组信道功率谱分别进行修正处理，这样在每个信道功率谱子集中得到M_p组修正后的信道功率谱。

例如，在每个信道功率谱子集中，可以通过如下方式对该信道功率谱子集中的M_p组信道功率谱分别进行修正处理：

|C_i(Δ)|²＝E_aE_ri-|c_i(Δ)|²；

其中，|c_i(Δ)|²表示在该信道功率谱子集中的第i组信道功率谱，|C_i(Δ)|²表示在该信道功率谱子集中的第i组修正后的信道功率谱，i＝1，...，M_p。

其中，E_ri＝∫|r_i(t)|²dt；r_i(t)表示第i组修正后的信道功率谱对应的信号；E_ri表示信号的能量；

E_a＝∫|a(t)|dt²，a(t)第i组修正后的信道功率谱对应的训练序列，E_a表示训练序列的能量。

采用上面的方法对每个信道功率谱子集中的M_p组信道功率谱分别进行修正处理，在每个信道功率谱子集中得到M_p组修正后的信道功率谱，使得该修改处理后的信道功率谱更能反映本次传输所经历的信道质量好坏。

此外，还可以存在其他的方式对每个信道功率谱子集中的M_p组信道功率谱分别进行修正处理，例如，可以进行加权处理等方式，只要能使得该修正处理后的信道功率谱更能反映本次传输所经历的信道质量好坏即可。本发明实施例对此不做限定。

302、将每个信道功率谱子集中的M_p组修正后的信道功率谱累加，获取到N个累加的信道功率谱；

将根据301得到的每个信道功率谱子集中的M_p组修正后的信道功率谱累加，得到一个累加的信道功率谱。其中p＝1，...，N，对应N个信道功率谱子集，分别进行相同的累加处理后，可以得到N个累加的信道功率谱。

303、分别获取N个累加的信道功率谱中每个累加的信道功率谱的极值位置，得到N个累加的信道功率谱的极值位置；

对302中得到的N个累加的信道功率谱分别取极值，即对每个累加的信道功率谱取极值。对应N个累加的信道功率谱，可以得到N个累加的信道功率谱的极值位置。

假设是采用类似于|C_i(Δ)|²＝E_aE_ri-|c_i(Δ)|²的方式对信道功率谱进行修正处理的，则对N个累加的信道功率谱中的每个累加的信道功率谱，具体可以采用如下公式：

对每个累加的信道功率谱取最小值位置。其中，i＝1，...，M，j＝1，...，N；τ_j表示第j个累加的信道功率谱的最小值位置。

对于不同的修正处理方式，极值可能是最小值也有可能是最大值。

304、根据N个极值位置获取MS与BS之间的信号传输距离的第一标准差。

根据303得到的N个累加的信道功率谱的极值位置，获取用以表示MS与BS之间的信号传输距离的第一标准差。

例如，根据303得到的N个累加的信道功率谱的极值位置，具体采用如下公式：

获取用以表示MS与BS之间的信号传输距离的第一标准差；其中

表示MS与BS之间的信号传输距离的第一标准差。这里，Std函数表示求标准差，上述公式所得的第一标准差是一个用于表示N个累加的信道功率谱的极值位置的波动程度的物理量。上述公式所得的第一标准差

可以用于表示MS与BS之间的信号传输距离的标准差。

如图3所示，在上述300之前，采用图1所示实施例中的100，在上述304之后，同时采用图1所示实施例中的104，便可以完成NLOS环境的识别。

本实施例的非视距传播的识别方法，通过采用划分信道功率谱子集的方式，并在每个信道功率谱子集内做修正处理，有效地克服噪声和干扰的影响，即使是在多路径衰落或快速移动的条件下，仍然能够得到精确度较高的MS与BS之间距离的第一标准差，从而可以更加准确地识别该MS与BS之间是否为NLOS环境传播。因此采用本发明实施的技术方案，能够有效地提高NLOS环境的识别的准确性。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

图4为本发明一实施例提供的非视距传播识别装置的结构示意图。如图4所示，本实施例的非视距传播识别装置，包括：第一获取模块10、第一确定模块11、第二获取模块12、第三获取模块13和识别模块14。

第一获取模块10用于根据预设周期内接收的移动台发送的K组信号，获取与每组信号对应的信道功率谱，得到K组信道功率谱，其中，K大于第一门限，该第一门限为正整数。第一确定模块11用于根据第一获取模块10得到的K组信道功率谱确定N个信道功率谱子集，其中N＜K。第二获取模块12用于利用第一确定模块11确定的N个信道功率谱子集获取N个累加的信道功率谱，并分别获取N个累加的信道功率谱的极值位置。第三获取模块13用于根据第二获取模块12获取的N个极值位置获取MS与BS之间的信号传输距离的第一标准差。识别模块14用于根据第三获取模块13获取的第一标准差与第二标准差的大小关系，识别MS与BS之间是否为非视距传播。

具体地，本实施例的非视距传播的识别装置中第一获取模块10根据预设周期内接收MS发送的K组信号，获取与每组信号对应的信道功率谱，得到K组信道功率谱。这里的接收的K组信号可以是MS发送的请求信号，也可以是在信号传输过程中，MS发送的信号等等，本实施例对此不做限定。

而预设周期即指的是对MS的观测周期。该预设周期可以根据实际需要设定。进一步地，为了较好地保证所接收信号之间的相关性，可以对该预设周期设置一个最大值，即所设置允许的MS的最大观测周期，该允许的MS的最大观测周期可以为：该MS的定位精度除以该MS的移动速度。其中，对于MS的定位精度和移动速度的获取方法为现有技术，此处不再赘述。

在MS发送的每组信号中可以包括有训练序列。根据每组信号的训练序列，可以获取该组信号对应的信道功率谱。相应地，K组信号可以获得K组信道功率谱。该第一门限为正整数，第一门限的大小可以根据实际情况设定，例如第一门限可以为1。

第一获取模块10可以根据在预设周期内接收到的MS发送的K组信号中每组信号的的训练序列，获取该组信号对应的信道功率谱；对应K组信号可以得到K组信道功率谱。第一确定模块11与第一获取模块10连接，用于根据第一获取模块10获取得到的K组信道功率谱确定N个功率谱子集，其中N＜K。然后第二获取模块12与第一确定模块11连接，再利用第一确定模块11得到的N个功率谱子集，获取N个累加的信道功率谱，并分别获取N个累加的信道功率谱的极值位置。第三获取模块13与第二获取模块12连接，根据第二获取模块12获取的N个极值位置获取用于表示MS与BS之间的信号传输距离的第一标准差。识别模块14与第三获取模块13连接，用于根据第三获取模块13获得的MS与BS之间的信号传输距离的第一标准差与预先设置的该MS与该BS之间的第二标准差的大小关系，识别该MS与该BS之间是否为非视距传播。例如，可以根据第一标准差与第二标准差之间的比值或差值来识别是否为NLOS传输。其中，此处的第二标准差可以根据经验预先设置其取值，例如，可以是预先对该MS与该BS在LOS环境下多次测量得到的标准差。

本实施例的非视距传播的识别装置各模块的的实现方式和交互过程可参照方法实施例的相关描述，在此不再赘述。

本实施例的非视距传播的识别装置，采用上述各模块通过划分信道功率谱子集的方式，得到精确度较高的MS与BS之间距离的第一标准差，从而可以更加准确地识别该MS与BS之间是否为NLOS环境传播，可以克服现有技术中NLOS环境的识别受噪声、干扰的影响较大，导致NLOS的识别不准确的缺陷。因此，采用本发明实施例的技术方案，能够有效地提高NLOS环境的识别的准确性。

图5为本发明另一实施例提供的非视距传播识别装置的结构示意图。如图5所示，本实施例的非视距传播识别装置在上述图4所示实施例的基础上，还包括第二确定模块15。第二确定模块15与第一获取模块10连接，用于确定该预设周期内接收到MS发送的信号的组数是否大于第一门限；当第二确定模块15确定MS发送的信号的组数大于第一门限时，触发第一获取模块10获取与每组信号对应的信道功率谱，得到K组信道功率谱。

本实施例中，第一获取模块10，具体可以根据第j组信号中的训练序列进行信道估计，获取第j组信号对应的信道因子c_j(Δ)，对信道因子c_j(Δ)取模平方得到第j组信号对应的信道功率谱|c_j(Δ)|²，c_j(Δ)表示第j组信号对应的信道因子，|c_j(Δ)|²表示第j组信号对应的信道功率谱，j＝1，...，K。

本实施例中，第一确定模块11具体可以根据第一获取模块10获取的K组信道功率谱选取M_p组信道功率谱组成一个信道功率谱子集，采用相同的方法，共确定N个信道功率谱子集，其中M_p表示每个信道功率谱子集中信道功率谱的组数，K＞M_p，K＞N，p＝1，...，N。其中，在K组信道功率谱中选取M_p组信道功率谱作为一个信道功率谱子集时，可以随机选取，也可以根据一定的原则来选取，例如，选取满足一定条件的信道功率谱来组成子集，该一定条件可以根据实际需要设定，本实施例对此不做限定。其中每个信道功率谱子集中的信道功率谱的数目M_p可以相同，也可以不相同，在此不做限定。

进一步地，为了可以提高识别的准确度和成功率，可以对实际无线环境进行权衡后，决定每个信道功率谱子集中的信道功率谱的数目M_p的取值。例如，M_p和K的关系可以为：(K/20)＜M_p＜(K/3)，比如M_p＝K/10。同理，为了可以提高识别的准确度和成功率，可以对实际无线环境进行权衡后，决定信道功率谱子集的数目N的取值。例如，N和K的关系为：(K/10)＜N＜(4K/5)，比如N＝K/3。

如图5所示，本实施例中，第二获取模块12具体可以包括第一累加子模块121和第一极值子模块122。

其中，第一累加子模块121与第一确定模块11连接。第一累加子模块121将第一确定模块11得到的N个信道功率谱子集中的每个信道功率谱子集中的M_p组信道功率谱累加，获取到N个累加的信道功率谱，p＝1，...，N。第一极值子模块122与第一累加子模块121连接。第一极值子模块122分别获取第一累加子模块121获取的N个累加的信道功率谱的最大值位置。例如，第一极值子模块122可以对第一累加子模块121中的每个累加的信道功率谱获取最大值位置。具体可以采用如下公式：

进一步地，本实施例中的第三获取模块13与第一累加子模块121连接，根据第一累加子模块121获取的每个累加的信道功率谱取最大值位置，可以采用如下公式：

获取用以表示MS与BS之间的信号传输距离的第一标准差；其中

表示MS与BS之间的信号传输距离的第一标准差。此处，Std函数表示求标准差，上述公式所得的第一标准差是一个用于表示N个累加的信道功率谱的最大值位置的波动程度的物理量。上述公式所得的第一标准差

可以用于表示MS与BS之间的信号传输距离的标准差。本实施例中，识别模块14具体可以通过多种方式实现，例如可以为：当第三获取模块13获取的第一标准差与第二标准差的比值大于预设的第二门限时，则可以认为MS与BS之间为非视距传播。而该预设的第二门限为大于或等于1的数值，具体取值可以根据实际需要设定。例如，该预设的第二门限可以取为2，也就是说当第一标准差大于2倍的第二标准差时，可以认为MS与BS之间为非视距传播；或者，该预设的门限可以取为4，也就是说当第一标准差大于4倍的第二标准差时，可以认为MS与BS之间为非视距传播。而预先设置的第二标准差可以为预先对MS与BS在LOS环境下测量得到的标准差。另外，也可以是根据第一标准差与第二标准差之间的差值来识别MS与BS之间是否为非视距传播，例如当第一标准差与第二标准差之间的差值大于预设的第三门限，则可以认为MS与BS之间为非视距传播。该第三门限大于0，其具体取值可以根据实际需要设定。

本实施例的非视距传播的识别装置各模块的实现方式和交互过程可参照方法实施例的相关描述，在此不再赘述。且其中各模块可以是合并在一起也可以拆分来实现其功能。

本实施例的非视距传播的识别装置，采用上述各模块，通过采用划分信道功率谱子集的方式，有效地克服噪声和干扰的影响，即使是在多路径衰落或快速移动的条件下，仍然能够得到精确度较高的MS与BS之间距离的第一标准差，可以更加准确地识别该MS与BS之间是否为NLOS环境传播，因此，本发明实施例的技术方案能够有效地提高NLOS环境的识别的准确性。

图6为本发明再一实施例提供的非视距传播识别装置的结构示意图。如图6所示，与上述图5所示实施例的不同在于，本实施例的第二获取模块12包括：第二累加子模块123和第二极值子模块124。

其中第二累加子模块123与第一确定模块11连接。第二累加子模块123对第一确定模块11确定的N个信道功率谱子集中的每个信道功率谱子集中的M_p组信道功率谱分别进行修正处理，在每个信道功率谱子集中获取M_p组修正后的信道功率谱；第二累加子模块123还将每个信道功率谱子集中的M_p组修正后的信道功率谱累加，获取到N个累加的信道功率谱。第二极值子模块124与第二累加子模块123连接。第二极值子模块124分别获取第二累加子模块123得到的N个累加的信道功率谱的极值位置。第三获取模块13与第二极值子模块124连接，根据第二极值子模块124获取的N个累加的信道功率谱的极值位置，获取MS与BS之间的信号传输距离的第一标准差。

在每个信道功率谱子集中，例如第二累加子模块123可以采用公式|C_i(Δ)|²＝E_aE_ri-|c_i(Δ)|²对M_p组信道功率谱分别进行修正处理，获取M_p组修正后的信道功率谱，并将每个信道功率谱子集中的M_p组修正后的信道功率谱累加，获取到N个累加的信道功率谱；

其中：|c_i(Δ)|²表示在该信道功率谱子集中的第i组信道功率谱，|C_i(Δ)|²表示在该信道功率谱子集中的第i组修正后的信道功率谱，i＝1，...，M_p；

E_ri＝∫|r_i(t)|²dt；r_i(t)表示第i组修正后的信道功率谱对应的信号；E_ri表示信号的能量；

E_a＝∫|a(t)|dt²，a(t)所述第i组修正后的信道功率谱对应的训练序列，E_a表示训练序列的能量。

此外，第二累加子模块123还可以存在其他的方式对每个信道功率谱子集中的M_p组信道功率谱分别进行修正处理，例如，可以进行加权处理等方式，只要能使得该修正处理后的信道功率谱更能反映本次传输所经历的信道质量好坏即可。本发明实施例对此不做限定。

假设第二累加子模块123是采用类似于|C_i(Δ)|²＝E_aE_ri-|c_i(Δ)|²的方式对信道功率谱进行修正处理的，则第二极值子模块124对N个累加的信道功率谱中的每个累加的信道功率谱，具体可以采用如下公式：

需要说明的是，对于不同的修正处理方式，极值可能是最小值也有可能是最大值。

本实施例的其余模块可以参照图5所示实施例的记载，在此不再赘述。

本实施例的非视距传播的识别装置，采用上述各模块，通过采用划分信道功率谱子集的方式，有效地克服噪声和干扰的影响，即使是在多路径衰落或快速移动的条件下，仍然能够得到精确度较高的MS与BS之间的第一标准差，可以更加准确地识别该MS与BS之间是否为NLOS环境传播。因此，本发明实施例的技术方案能够有效地提高NLOS环境的识别的准确性。

本发明一实施例提供了一种基站，该基站包括上述实施例所述的任一非视距传播识别装置。具体可以采用上述方法实施例所述的非视距传播的识别方法来实现非视距传播环境的识别。具体的实现方式和交互过程可参照方法实施例的相关描述，在此不再赘述。

本实施例的基站，采用非视距传播的识别装置，通过划分信道功率谱子集的方式，得到精确度较高的MS与BS之间距离的第一标准差，可以更加准确地识别该MS与BS之间距离是否为NLOS环境传播，可以克服现有技术中NLOS环境的识别受噪声、干扰的影响较大，导致NLOS的识别不准确的缺陷。因此，采用本发明实施例的技术方案能够有效地提高NLOS环境的识别的准确性。

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，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。

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

1.一种非视距传播识别方法，其特征在于，包括：

根据所述K组信道功率谱确定N个信道功率谱子集，其中N＜K；

2.根据权利要求1所述的非视距传播识别方法，其特征在于，在所述获取与每组信号对应的信道功率谱之前还包括：

确定所述预设周期内接收到所述移动台发送的信号的组数大于所述第一门限。

3.根据权利要求1所述的非视距传播识别方法，其特征在于，所述根据预设周期内接收的移动台发送的K组信号，获取与每组信号对应的信道功率谱，得到K组信道功率谱，包括：

根据预设周期内接收的移动台发送的第j组信号中的训练序列进行信道估计，获取第j组信号对应的信道因子c_j(Δ)，对所述信道因子c_j(Δ)取模平方得到第j组信号对应的信道功率谱|c_j(Δ)|²，c_j(Δ)表示第j组信号对应的信道因子，|c_j(Δ)|²表示第j组信号对应的信道功率谱，j＝1，...，K。

4.根据权利要求1所述的非视距传播识别方法，其特征在于，所述根据所述K组信道功率谱确定N个信道功率谱子集包括：

从所述K组信道功率谱选取M_p组信道功率谱组成一个信道功率谱子集，共确定N个信道功率谱子集，其中M_p表示每个信道功率谱子集中信道功率谱的组数，K＞M_p，K＞N，p＝1，...，N。

5.根据权利要求4所述的非视距传播识别方法，其特征在于，所述利用所述N个信道功率谱子集获取N个累加的信道功率谱，并分别获取N个累加的信道功率谱的极值位置包括：

将每个信道功率谱子集中的M_p组信道功率谱累加，获取到所述N个累加的信道功率谱，分别获取N个累加的信道功率谱的最大值位置；或者，

对每个信道功率谱子集中的M_p组信道功率谱分别进行修正处理，在每个信道功率谱子集中获取M_p组修正后的信道功率谱，将每个信道功率谱子集中的M_p组修正后的信道功率谱累加，获取到所述N个累加的信道功率谱，分别获取N个累加的信道功率谱的极值位置。

6.根据权利要求5所述的非视距传播识别方法，其特征在于，所述对每个信道功率谱子集中的M_p组信道功率谱分别进行修正处理，在每个信道功率谱子集中获取M_p组修正后的信道功率谱，包括：

在每个信道功率谱子集中，采用公式|C_i(Δ)|²＝E_aE_ri-|c_i(Δ)|²对所述M_p组信道功率谱分别进行修正处理，获取M_p组修正后的信道功率谱；|c_i(Δ)|²表示在该信道功率谱子集中的第i组信道功率谱，|C_i(Δ)|²表示在该信道功率谱子集中的第i组修正后的信道功率谱，i＝1，...，M_p；

其中，E_ri＝∫|r_i(t)|²dt；r_i(t)表示所述第i组修正后的信道功率谱对应的信号；E_ri表示所述信号的能量；

E_a＝∫|a(t)|dt²，a(t)所述第i组修正后的信道功率谱对应的训练序列，E_a表示所述训练序列的能量。

7.根据权利要求1所述的非视距传播识别方法，其特征在于，所述第二标准差为预先对所述移动台与所述基站在视距传播环境下测量得到的标准差。

8.根据权利要求1-7任一所述的非视距传播识别方法，其特征在于，根据所述第一标准差与预先设置的视距传播环境下的第二标准差的大小关系，识别所述移动台与所述基站之间是否为非视距传播，包括：

当所述第一标准差与所述第二标准差的比值大于第二门限时，则识别所述移动台与所述基站之间为非视距传播，其中，所述第二门限为大于或等于1的任意数值；或者，

当所述第一标准差与所述第二标准差之间的差值大于第三门限，则识别所述移动台与所述基站之间为非视距传播，其中，所述第三门限大于0。

9.一种非视距传播识别装置，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的非视距传播识别装置，其特征在于，所述非视距传播识别装置还包括：第二确定模块，用于确定所述预设周期内接收到所述移动台发送的信号的组数是否大于所述第一门限，当所述第二确定模块确定所述移动台发送的信号的组数大于所述第一门限时，所述第一获取模块获取与每组信号对应的信道功率谱，得到K组信道功率谱。

11.根据权利要求9所述的非视距传播识别装置，其特征在于，所述第一获取模块根据预设周期内接收的移动台发送的第j组信号中的训练序列进行信道估计，获取第j组信号对应的信道因子c_j(Δ)，对所述信道因子c_j(Δ)取模平方得到第j组信号对应的信道功率谱|c_j(Δ)|²，c_j(Δ)表示第j组信号对应的信道因子，|c_j(Δ)|²表示第j组信号对应的信道功率谱，j＝1，...，K。

12.根据权利要求9所述的非视距传播识别装置，其特征在于，所述第一确定模块从所述K组信道功率谱选取M_p组信道功率谱组成一个信道功率谱子集，共确定N个信道功率谱子集，其中M_p表示每个信道功率谱子集中信道功率谱的组数，K＞M_p，K＞N，p＝1，...，N。

13.根据权利要求12所述的非视距传播识别装置，其特征在于：所述第二获取模块包括：

第一累加子模块，用于将每个信道功率谱子集中的M_p组信道功率谱累加，获取到所述N个累加的信道功率谱，p＝1，...，N；

第一极值子模块，用于分别获取所述第一累加子模块获取的N个累加的信道功率谱的最大值位置；或者，

所述第二获取模块包括：

第二累加子模块，用于对每个信道功率谱子集中的M_p组信道功率谱分别进行修正处理，在每个信道功率谱子集中获取M_p组修正后的信道功率谱，将每个信道功率谱子集中的M_p组修正后的信道功率谱累加，获取到所述N个累加的信道功率谱；

第二极值子模块，用于分别获取所述第二累加子模块获取的N个累加的信道功率谱的极值位置。

14.根据权利要求13所述的非视距传播识别装置，其特征在于：

所述第二累加子模块在每个信道功率谱子集中，采用公式|C_i(Δ)|²＝E_aE_ri-|c_i(Δ)|²对所述M_p组信道功率谱分别进行修正处理，获取M_p组修正后的信道功率谱，并将每个信道功率谱子集中的M_p组修正后的信道功率谱累加，获取到所述N个累加的信道功率谱；

其中：|c_i(Δ)|²表示在该信道功率谱子集中的第i组信道功率谱，|C_i(Δ)|²表示在该信道功率谱子集中的第i组修正后的信道功率谱，i＝1，...，M；

E_ri＝∫|r_i(t)|²dt；r_i(t)表示所述第i组修正后的信道功率谱对应的信号；E_ri表示所述信号的能量；

15.根据权利要求9-14任一所述的非视距传播识别装置，其特征在于：

所述识别模块，用于当所述第三获取模块获取的第一标准差与所述第二标准差的比值大于第二门限时，则识别所述移动台与所述基站之间为非视距传播，其中，所述第二门限为大于或等于1的任意数值；或者，

当所述第三获取模块获取的第一标准差与所述第二标准差之间的差值大于第三门限，则识别所述移动台与所述基站之间为非视距传播，其中，所述第三门限大于0。

16.一种基站，其特征在于，包括如权利要求9-15任一项所述的非视距传播识别装置。