CN107645770B - 一种相位校准方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种相位校准方法及装置，用于解决现有技术存在的不同次测量得到的CSI相位变化较大的问题。该方法包括：获取m次测量得到n个载波的信道状态信息CSI相位；分别针对m次测量的各个载波的CSI相位进行相位解缠；分别获取解缠后的每次测量得到的每个载波的CSI相位与对应在第s次测量得到的所述每个载波的CSI相位的相位差；所述第s次测量为m次测量中的任意一次；基于得到的各个相位差的线性特征，对所述相位差进行线性拟合得到时间偏移差和相位偏移差，所述时间偏移差作为斜率，所述相位偏移差作为偏移参数；基于所述时间偏移差以及相位偏移差得到校准后的m次测量的n个载波的CSI相位。

Description

一种相位校准方法及装置

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种相位校准方法及装置。

背景技术

随着智能终端的普及，基于位置的服务(英文：location based service，简称：LBS)需求越来越大，如商场导航，寻人，停车场寻车，基于位置的广告推送等。

目前室内定位技术种类繁多，但由于基于无线保真(英文：Wireless-Fidelity，简称：WiFi)的室内定位技术低成本部署，易于商用推广等特点，WiFi的室内定位技术得到的广泛应用。基于WiFi的定位技术按测量特征不同可以分为接收信号强度(英文：receivingsignal strength，简称：RSS)定位与信道状态信息(英文：channel state information，简称：CSI)定位。RSS测量粒度粗，空间敏感性较差，无法实现高精度定位，一般为2-5米。CSI空间敏感度极高，理论上半波长的距离就可以引起CSI的急剧变化，以2.4GHz频段为例，半波长距离为6.25cm，目前定位精度可达到0.4-1米。因此基于CSI的定位技术得到越来越多的关注。

现有无线通信系统中普遍采用多载波技术，获得的CSI为信道频域响应，CSI包括包含幅度与相位两部分信息。其中幅度信息较为稳定，且易于处理，现有的多数CSI定位研究仅利用幅度信息，但无疑损失了大量的有效相位信息，影响了定位精度。但是相位信息由于受到时间同步误差，相位同步误差的影响，对于同一位置，不同测量时波动较大，使得测量到的CSI相位无法作为有效特征来进行位置定位。

发明内容

本申请实施例提供一种相位校准方法及装置，用于解决现有技术存在的不同次测量得到的CSI相位变化较大的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种相位校准方法，包括：

获取m次测量得到n个载波的信道状态信息CSI相位；

分别针对m次测量的各个载波的CSI相位进行相位解缠；

分别获取解缠后的每次测量得到的每个载波的CSI相位与对应在第s次测量得到的所述每个载波的CSI相位的相位差；所述第s次测量为m次测量中的任意一次；

基于得到的各个相位差的线性特征，对所述相位差进行线性拟合得到时间偏移差和相位偏移差，所述时间偏移差作为斜率，所述相位偏移差作为偏移参数；

基于所述时间偏移差以及相位偏移差得到校准后的m次测量的n个载波的CSI相位。

通过本申请实施例提供的方案，将每次测量均对其到某一次的测量，从而得到估计时偏和相偏，从而得到的不同次的校准后的相位之间波动较小，使得校准后的相位与位置表现出明显的相关性。

在一种可能的设计中，基于所述时间偏移差以及相位偏移差得到校准后的m次测量的n个载波的CSI相位，包括：

通过如下公式得到校准后的m次测量的n个载波的CSI相位：

Φ'_i＝Φ_i-ΔΦ_i′；

其中，

Φ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位；Φ'_i表示校准后的第i次测量的n个载波的CSI相位；ΔΦ'_i＝2πf.*Δτ_i′*1+Δβ_i′*1，其中f＝[1 2… n]*Δf，Δf为载波间隔，.*表示矩阵点乘，1＝[1 1 … 1]，Δτ_i′表示得到的时间偏移差，Δβ_i′表示得到的相位偏移差。

在一种可能的设计中，所述各个相位差的线性特征，包括：

其中，

Φ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位；Φ_s表示第s次测量的n个载波的CSI相位；f＝[1 2 … n]*Δf，Δf为载波间隔；τ_i表示第i次测量的时间偏移；τ_s表示第s次测量的时间偏移；β_i表示第i次测量的相位偏移；β_s表示第s次测量的相位偏移；.*表示矩阵点乘，1＝[1 1 … 1]，相位偏移表示测量得到的相位与真实相位在相位上的偏移量；时间偏移表示测量得到的相位在时间上的偏移量。

在一种可能的设计中，基于得到的各个相位差的线性特征，对所述相位差进行线性拟合得到时间偏移差和相位偏移差之前，还包括：

确定满足每次测量对应的相位差均满足|ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j|＜A；

其中，ΔΦ_i＝Φ_i-Φ_s；

表示经过相位解缠后的第i次测量的第j个载波的CSI相位；Φ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位；Φ_s表示第s次测量的n个载波的CSI相位；ΔΦ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位与第s次测量的n个载波的CSI相位的相位差；ΔΦ_i,j表示第i次测量的第j个载波与第s次测量的第j个载波的CSI相位的相位差；ΔΦ_i,j+1表示第i次测量的第j+1个载波与第s次测量的第j+1个载波的CSI相位的相位差；A为预定阈值且为小于等于π的正数。

在一种可能的设计中，还包括：

对确定经过相位解缠后的m次测量得到的n个载波的CSI相位包括的不符合|ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j|＜A的相位分别执行如下相位解缠校准：

若ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j＞A，则ΔΦ_i,j+1＝ΔΦ_i,j+1-2π；

若ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j＜-A，则ΔΦ_i,j+1＝ΔΦ_i,j+1+2π；

其中，ΔΦ_i＝Φ_i-Φ_s；

表示第i次测量第j个载波的CSI相位；Φ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位；Φ_s表示第s次测量的n个载波的CSI相位；A为预定阈值且为小于等于π的正数。

由于相邻载波相位变化出现了接近pi的情况，不同次测量时，由于测量误差的存在可能有的测量变化大于pi，有的测量变化小于pi，而解缠算法以pi作为判决门限就会造成有的测量进行了2pi修正，有的测量没有，一旦发生上述情况，就会使Δτ_i的计算出现偏差，通过上述相位解缠校准，能够降低Δτ_i计算出现的偏差。

在一种可能的设计中，在基于所述时间偏移差以及相位偏移差得到校准后的m次测量的n个载波的CSI相位后，所述方法还包括：

针对经过校准得到的每次测量的n个载波的CSI相位分别执行：

分别将校准得到的每次测量的每个载波的CSI相位与对应在校准后第s次测量得到的所述每个载波的CSI相位做差，得到绝对偏移校准后的每次测量的每个载波的CSI相位。

本申请实施例可有效解除多载波CSI相位因随机时偏及随机相偏带来的相位随机波动，经处理后CSI相位与位置表现出明显相关性，由于消除了时偏及相偏造成的波动，可以显著降低样本采集量。

第二方面，本申请实施例还提供了一种相位校准装置，该装置包括：

获取模块，用于获取m次测量得到n个载波的信道状态信息CSI相位；

解缠模块，用于分别针对获取模块获取到的m次测量的各个载波的CSI相位进行相位解缠；

取差模块，用于分别获取解缠模块解缠后的每次测量得到的每个载波的CSI相位与对应在第s次测量得到的所述每个载波的CSI相位的相位差；所述第s次测量为m次测量中的任意一次；

拟合模块，用于基于所述取差模块得到的各个相位差的线性特征，对所述相位差进行线性拟合得到时间偏移差和相位偏移差，所述时间偏移差作为斜率，所述相位偏移差作为偏移参数；

相对校准模块，用于基于所述拟合模块得到的所述时间偏移差以及相位偏移差得到校准后的m次测量的n个载波的CSI相位。

在一种可能的设计中，所述相对校准模块，具体用于：

通过如下公式得到校准后的m次测量的n个载波的CSI相位：

Φ'_i＝Φ_i-ΔΦ_i′；

其中，

Φ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位；Φ'_i表示校准后的第i次测量的n个载波的CSI相位；ΔΦ'_i＝2πf.*Δτ_i′*1+Δβ_i′*1，其中f＝[1 2… n]*Δf，Δf为载波间隔，.*表示矩阵点乘，1＝[1 1 … 1]，Δτ_i′表示得到的时间偏移差，Δβ_i′表示得到的相位偏移差。

在一种可能的设计中，所述各个相位差的线性特征，包括：

其中，

Φ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位；Φ_s表示第s次测量的n个载波的CSI相位；f＝[1 2 … n]*Δf，Δf为载波间隔；τ_i表示第i次测量的时间偏移；τ_s表示第s次测量的时间偏移；β_i表示第i次测量的相位偏移；β_s表示第s次测量的相位偏移；.*表示矩阵点乘，1＝[1 1 … 1]，相位偏移表示测量得到的相位与真实相位在相位上的偏移量；时间偏移表示测量得到的相位在时间上的偏移量。

在一种可能的设计中，还包括：

确定模块，用于在所述拟合模块基于得到的各个相位差的线性特征，对所述相位差进行线性拟合得到时间偏移差和相位偏移差之前，确定满足每次测量对应的相位差均满足|ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j|＜A；

其中，ΔΦ_i＝Φ_i-Φ_s；

表示经过相位解缠后的第i次测量的第j个载波的CSI相位；Φ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位；Φ_s表示第s次测量的n个载波的CSI相位；ΔΦ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位与第s次测量的n个载波的CSI相位的相位差；ΔΦ_i,j表示第i次测量的第j个载波与第s次测量的第j个载波的CSI相位的相位差；ΔΦ_i,j+1表示第i次测量的第j+1个载波与第s次测量的第j+1个载波的CSI相位的相位差；A为预定阈值且为小于等于π的正数。

在一种可能的设计中，还包括：

解缠校准模块，用于对确定经过相位解缠后的m次测量得到的n个载波的CSI相位包括的不符合|ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j|＜A的相位分别执行如下相位解缠校准：

若ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j＞A，则ΔΦ_i,j+1＝ΔΦ_i,j+1-2π；

若ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j＜-A，则ΔΦ_i,j+1＝ΔΦ_i,j+1+2π；

其中，ΔΦ_i＝Φ_i-Φ_s；

表示第i次测量第j个载波的CSI相位；Φ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位；Φ_s表示第s次测量的n个载波的CSI相位；A为预定阈值且为小于等于π的正数。

在一种可能的设计中，还包括：

绝对偏移校准模块，用于在所述相对校准模块基于所述时间偏移差以及相位偏移差得到校准后的m次测量的n个载波的CSI相位后，针对经过校准得到的每次测量的n个载波的CSI相位分别执行：

分别将校准得到的每次测量的每个载波的CSI相位与对应在校准后第s次测量得到的所述每个载波的CSI相位做差，得到绝对偏移校准后的每次测量的每个载波的CSI相位。

第三方面，本申请实施例还提供了一种相位校准装置，该装置包括：

处理器，存储器以及通信接口。

所述存储器中存储有处理器所需执行的程序代码，所述处理器用于执行所述存储器中存储的程序代码，具体用于通过通信接口获取m次测量得到n个载波的信道状态信息CSI相位，并执行第一方面以及第一方面的任意一种设计所述的方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被电子设备执行时使所述电子设备执行第一方面以及第一方面中任意一种设计所述的方法。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种相位校准方法流程图；

图2为本申请实施例提供的室内办公环境下同一位置多次测量得到原始CSI相位示意图；

图3为本申请实施例提供的针对原始CSI相位进行相位解缠后的相位示意图；

图4为本申请实施例提供的针对相位解缠之后的进行相对校准后的相位示意图；

图5为本申请实施例提供的针对原始相位进行相对校准后的相位示意图；

图6为本申请实施例提供的相位解缠后出现特殊情况的解缠相位示意图；

图7为本申请实施例提供的经过相对校准后出现特殊情况的相位示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种相位校准方法流程图；

图9为本申请实施例提供的针对图6所示的相位经过相位解缠校准后的相位示意图；

图10为本申请实施例提供的针对图6所示的相位经过相位解缠校准后再进行相对较准的相位示意图；

图11为本申请实施例提供的真实环境中测量的CSI相位示意图；

图12为本申请实施例提供的相位校准后的相位示意图；

图13为本申请实施例提供的一种相位校准装置示意图；

图14为本申请实施例提供的另一种相位校准装置示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

本申请实施例提供一种相位校准方法及装置，用于解决现有技术存在的不同次测量得到的CSI相位变化较大的问题。其中，方法和装置是基于同一发明构思的，由于方法及装置解决问题的原理相似，因此装置与方法的实施可以相互参见，重复之处不再赘述。

本申请实施例中假设载波数目为n，总共测量m次。m和n均为正整数。

本申请实施例提供了一种相位校准方法，如图1所示，该方法可以由电子设备执行，具体可以由用于定位的定位装置实现。如图1所示，该方法包括：

S101，获取m次测量得到n个载波的CSI。

其中，CSI中包括n个载波的CSI幅度以及CSI相位(后续简称相位)。测量相位

表示第i次测量第j个载波测量得到的相位。

S102，对各个载波的相位进行相位解缠。

CSI相位获取只能得到(-pi，pi)之间的一个周期相位，但是测量的相邻载波的CSI相位差值可能会出现不再这个范围的情况，该称为相位缠绕。因此，当相位变化超过该范围时，需要通过2pi的整数倍的调整到该范围内，这种调整称为相位解缠。为进行CSI相位校准，首先需要进行相位解缠。

由于相邻载波的CSI相位连续，假设相邻载波的相位差的模值小于pi(π)，则可以通过如下方式进行相位解缠，得到解缠相位：

若

则执行

若

则执行

其中，

如图2所示为室内办公环境下同一位置多次测量得到CSI相位。横坐标表示载波编号，纵坐标表示CSI相位，相位以弧度来表示。每一条曲线表示一次测量得到的多个载波的CSI相位。

针对图2所示的相位通过上述相位解缠之后相位如图3所示。从图3中可以看出相邻载波之间的相位差的模值均小于pi。

S103，分别获取解缠后的每次测量得到的每个载波的相位与对应在第s次测量得到的所述每个载波的相位的相位差；所述第s次测量为m次测量中的任意一次。

由于测量得到载波的相位与载波的真实相位存在偏差，则假设n个载波的真实CSI相位矢量表示为θ＝[θ₁ θ₂ … θ_n]，其中θ_j,j＝1…n，为第j个载波的真实相位，由于多次测量载波的真实相位是不变的，因此每次测量后的第j个载波的真实相位均为θ_j。测量相位

表示第i次测量第j个载波测量得到的相位。那么第i次测量得到的n个载波的相位矢量可以表示为

其中，

由于时间偏移(后续描述简称为时偏)及相位偏移(后续描述简称为相偏)是随机的，每次测量得到的相位与真实相位之间的时偏，相偏均不同。

设第i次测量的时偏和相偏分别为τ_i,β_i，则第i次测量的第j个载波的相位可以表示为：

由于时偏及相偏对于不同的载波是相同的，则n个载波对应的时偏矢量可以表示为τ_i*1，n个载波对应的相偏矢量可以表示为B_i＝β_i*1，其中1＝[1 1 … 1]，即由n个1构成的矢量。从而通过时偏、相偏表示的第i次测量得到的n个载波的相位矢量为：Φ_i＝θ+2πf.*τ_i*1+β_i*1，其中f＝[1 2 … n]*Δf，Δf为载波间隔。

对于相位解缠后的第i次测量得到的n个载波的相位矢量可以表示为：Φ_i＝θ+2πf.*τ_i*1+β_i*1。并且由于每次测量时偏和相偏都是变化的。理想状态中所有的测量得到的时偏和相偏是固定的，这也是我们所期望的。因此所有次测量的相位可以对齐到某一次测量到的相位。假设对齐到第s次测量到的相位，基于此，分别获取解缠后的每次测量得到的每个载波的相位与对应在第s次测量得到的所述每个载波的相位的相位差。

具体的，第i次测量，n个载波对应的相位差可以表示为：

其中，Φ_s表示第s次测量得到的n个载波的相位，Φ_i-Φ_s表示解缠后的第i次测量得到的n个载波的相位与对应在第s次测量得到的所述n个载波的相位的相位差。

针对上述公式(2)进行整理可以得到如下公式(2)：

S104，基于得到的各个相位差的线性特征，对所述相位差进行线性拟合得到估计的时间偏移差和相位偏移差，所述时间偏移差作为斜率，所述相位偏移差作为偏移参数。

从上述公式(3)可以看出相位差ΔΦ_i呈现出线性特征，时偏差Δτ_i作为斜率，相偏差Δβ_i作为偏移参数。另外，由于ΔΦ_i,f为已知矢量，因此通过线性拟合估计得到估计后的时偏差与估计后的相偏差。

S105，基于所述估计后的时间偏移差以及估计后的相位偏移差得到校准后的m次测量的n个载波的相位。为了描述后续描述方便将该校准称为相对校准。

即针对Δτ_i,Δβ_i通过线性拟合可以得到估计后的时间偏移差Δτ_i'和估计后的相位偏移差Δβ_i'。从而根据Δτ_i'，Δβ_i'以及ΔΦ_i＝2πf.*Δτ_i*1+Δβ_i*1得到估计后的相位差ΔΦ_i′，从而得到校准后第i次测量的相位Φ'_i＝Φ_i-ΔΦ_i′，

针对相位解缠之后的进行相对校准后的相位如图4所示，针对原始相位进行相对校准后的相位如图5所示。

通过本申请实施例提供的方案，将每次测量均对其到某一次的测量，从而得到估计时偏和相偏，从而得到的不同次的校准后的相位之间波动较小，使得校准后的相位与位置表现出明显的相关性。

申请人在研究过程中，发现相位解缠后可能会出现如图6的情况，图6情况经过相对校准后对应到正负pi区间如图7所示。这是由于相邻载波相位变化出现了接近pi的情况，不同次测量时，由于测量误差的存在可能有的测量变化大于pi，有的测量变化小于pi，而解缠算法以pi作为判决门限就会造成有的测量进行了2pi修正，有的测量没有，一旦发生上述情况，就会使Δτ_i的计算出现偏差，使得校准后的相位产生图6和7所示的情况。

因此需要识别出图6、图7所示情况下经过S102相位解缠后不能满足要求的情况。

基于此，本申请通过该如下方式解决上述情况，具体的，如图8所示。

具体的，在执行完步骤S101至步骤S103后，执行S1041。

S1041：确定是否满足|ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j|＜A，其中A为预定阈值且为小于等于π的正数。若确定满足|ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j|＜A，则直接执行S104，若不满足|ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j|＜A，则执行S1042。

S1042：针对S103得到的相位差(ΔΦ_i)执行相位解缠校准，然后执行S104，然后再执行S105。

相位解缠校准，可以通过如下方式实现：

若ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j＞A，则ΔΦ_i,j+1＝ΔΦ_i,j+1-2π；

若ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j＜-A，则ΔΦ_i,j+1＝ΔΦ_i,j+1+2π；

其中，A为预定阈值且小于等于π的整数。针对初始未经过相位解缠的相位超pi的情况，图6所示为经过步骤S102的相位解缠的结果，在此基础上进行步骤S103、步骤S104的相对校准，即图1对应的实施例所述的校准方法进行校准，对应到正负pi区间为图7所示。图9所示为经过上述步骤S101、S102、S103、S1041、S1042处理后的解缠相位，对此再执行S104以及S105的相对校准后对应到正负pi区间为图10所示。

从图9或图10可以看出针对初始

超pi的情况，经过相位解缠校准后两次测量结果CSI相位已经吻合。

由于同次测量得到的相邻载波的相偏相同，因此，第i次测量得到的相邻载波的相位差可以表示如下：

ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j＝2πΔf*Δτ_i

其中，Δf为载波间隔。

以测试环境为Wifi 802.11n，20MHz带宽，64点IFFT为例，Δτ_i为采样间隔(50ns)时，相邻载波相位变化超pi，为留有一定余量，可以设定预定阈值，相位变化阈值小于等于pi，例如2弧度。从而在通过上述估计得到的Δτ_i′计算得到的相邻载波的相位差大于2弧度时，对相位进行修正，此时可容忍20样值的定时偏差。具体可以通过如下方式修正：

若ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j>2,则ΔΦ_i,j+1＝ΔΦ_i,j+1-2π；

若ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j<-2,则ΔΦ_i,j+1＝ΔΦ_i,j+1+2π。

由于时偏为一随机变量，假设其服从正态分布且均值为0，即τ_i～norm(0,σ)则Δτ_i～norm(-τ_s,σ)。同理，假设相偏其服从正态分布且均值为0，即β_i～norm(0,σ)，则Δβ_i～norm(-β_s,σ)。

因此，在基于所述时间偏移差以及相位偏移差得到校准后的m次测量的n个载波的相位后，所述方法还可以包括：针对经过校准得到的每次测量的n个载波的相位分别执行如下绝对偏移校准：

分别将校准得到的每次测量的每个载波的相位与对应在校准后第s次测量得到的所述每个载波的相位做差，从而得到绝对偏移校准后的每次测量的每个载波的相位。

可选地，本申请实施例中，在针对经过校准得到的每次测量的n个载波的相位分别执行相位解缠校准后，所述方法还包括：

针对经过相位解缠校准得到的每次测量的n个载波的相位分别执行绝对偏移校准。

绝对偏移校准，也可以称为绝对相偏、绝对时偏校准，包括：分别将校准得到的每次测量的每个载波的相位与对应在校准后第s次测量得到的所述每个载波的相位做差，从而得到绝对偏移校准后的每次测量的每个载波的相位。

具体可以通过如下公式表示：

图11所示为在真实环境中测量的CSI相位示意图。一条曲线表示一次测量结果。

通过本申请实施例提供的方案进行相位校准后得到的相位如图12所示，可以看出校准后的不同次测量的对应的载波的相位差波动较小。基于此，本申请实施例可有效解除多载波CSI相位因随机时偏及随机相偏带来的相位随机波动，经处理后CSI相位与位置表现出明显相关性，由于消除了时偏及相偏造成的波动，可以显著降低样本采集量。

基于与方法实施例同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种相位校准装置，如图13所示，该装置包括：

获取模块1301，用于获取m次测量得到n个载波的信道状态信息CSI相位；

解缠模块1302，用于分别针对获取模块1301获取到的m次测量的各个载波的CSI相位进行相位解缠；

取差模块1303，用于分别获取解缠模块1302解缠后的每次测量得到的每个载波的CSI相位与对应在第s次测量得到的所述每个载波的CSI相位的相位差；所述第s次测量为m次测量中的任意一次；

拟合模块1304，用于基于所述取差模块1303得到的各个相位差的线性特征，对所述相位差进行线性拟合得到时间偏移差和相位偏移差，所述时间偏移差作为斜率，所述相位偏移差作为偏移参数；

相对校准模块1305，用于基于所述拟合模块1304得到的所述时间偏移差以及相位偏移差得到校准后的m次测量的n个载波的CSI相位。

在一种可能的设计中，所述相对校准模块1305，具体用于：

通过如下公式得到校准后的m次测量的n个载波的CSI相位：

Φ'_i＝Φ_i-ΔΦ_i′；

其中，

Φ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位；Φ'_i表示校准后的第i次测量的n个载波的CSI相位；ΔΦ'_i＝2πf.*Δτ_i′*1+Δβ_i′*1，其中f＝[1 2… n]*Δf，Δf为载波间隔，Δτ_i′表示得到的时间偏移差，Δβ_i′表示得到的相位偏移差。

在一种可能的设计中，所述各个相位差的线性特征，包括：

其中，

Φ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位；Φ_s表示第s次测量的n个载波的CSI相位；f＝[1 2 … n]*Δf，Δf为载波间隔；τ_i表示第i次测量的时间偏移；τ_s表示第s次测量的时间偏移；β_i表示第i次测量的相位偏移；β_s表示第s次测量的相位偏移；相位偏移表示测量得到的相位与真实相位在相位上的偏移量；时间偏移表示测量得到的相位在时间上的偏移量。

在一种可能的设计中，还包括：

确定模块1306，用于在所述拟合模块1304基于得到的各个相位差的线性特征，对所述相位差进行线性拟合得到时间偏移差和相位偏移差之前，确定满足每次测量对应的相位差均满足|ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j|＜A；

其中，ΔΦ_i＝Φ_i-Φ_s；

表示经过相位解缠后的第i次测量的第j个载波的CSI相位；Φ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位；Φ_s表示第s次测量的n个载波的CSI相位；A为预定阈值且为小于等于π的正数。

在一种可能的设计中，还包括：

解缠校准模块1307，用于对确定经过相位解缠后的m次测量得到的n个载波的CSI相位包括的不符合|ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j|＜A的相位分别执行如下相位解缠校准：

若ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j＞A，则ΔΦ_i,j+1＝ΔΦ_i,j+1-2π；

若ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j＜-A，则ΔΦ_i,j+1＝ΔΦ_i,j+1+2π；

其中，ΔΦ_i＝Φ_i-Φ_s；

表示第i次测量第j个载波的CSI相位；Φ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位；Φ_s表示第s次测量的n个载波的CSI相位；A为预定阈值且为小于等于π的正数。

在一种可能的设计中，还包括：

绝对偏移校准模块1308，用于在所述相对校准模块基于所述时间偏移差以及相位偏移差得到校准后的m次测量的n个载波的CSI相位后，针对经过校准得到的每次测量的n个载波的CSI相位分别执行：

分别将校准得到的每次测量的每个载波的CSI相位与对应在校准后第s次测量得到的所述每个载波的CSI相位做差，得到绝对偏移校准后的每次测量的每个载波的CSI相位。

本发明实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理器中，也可以是单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

其中，集成的单元既可以采用硬件的形式实现时，上述模块均可以由处理器1402执行，如图14所示。所述装置还可以包括通信接口1401以及存储器1403。通信接口1401用于获取测量得到的载波的CSI。所述存储器1403，用于存储所述处理器1402执行的程序代码。

处理器1402，可以是一个中央处理单元(英文：central processing unit，简称CPU)，或者为数字处理单元等等。本申请实施例中不限定上述通信接口1401、处理器1402以及存储器1403之间的具体连接介质。本申请实施例在图14中以存储器1403、处理器1402以及通信接口1401之间通过总线1404连接，总线在图14中以粗线表示，其它部件之间的连接方式，仅是进行示意性说明，并不引以为限。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图14中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器1403可以是易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：RAM)；存储器1403也可以是非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如只读存储器(英文：read-only memory，缩写：ROM)，快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard disk drive，缩写：HDD)或固态硬盘(英文：solid-state drive，缩写：SSD)、或者存储器1403是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器1403可以是上述存储器的组合。

处理器1402具体用于执行上述图1或图2对应的实施例所述的方法，具体可以参照图1或图2对应的实施例实施，在此不再赘述。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种相位校准方法，其特征在于，包括：

获取m次测量得到n个载波的信道状态信息CSI相位；

分别针对m次测量的各个载波的CSI相位进行相位解缠；

分别获取解缠后的每次测量得到的每个载波的CSI相位与对应在第s次测量得到的所述每个载波的CSI相位的相位差；所述第s次测量为m次测量中的任意一次；

基于得到的各个相位差的线性特征，对所述相位差进行线性拟合得到时间偏移差和相位偏移差，所述时间偏移差作为斜率，所述相位偏移差作为偏移参数；

基于所述时间偏移差以及相位偏移差得到校准后的m次测量的n个载波的CSI相位。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述时间偏移差以及相位偏移差得到校准后的m次测量的n个载波的CSI相位，包括：

通过如下公式得到校准后的m次测量的n个载波的CSI相位：

Φ'_i＝Φ_i-ΔΦ_i′；

其中，

Φ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位；Φ'_i表示校准后的第i次测量的n个载波的CSI相位；ΔΦ'_i＝2πf.*Δτ_i′*1+Δβ_i′*1，其中f＝[1 2 …n]*Δf，Δf为载波间隔，.*表示矩阵点乘，1＝[1 1 … 1]，Δτ_i′表示得到的时间偏移差，Δβ_i′表示得到的相位偏移差。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各个相位差的线性特征，包括：

其中，

Φ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位；Φ_s表示第s次测量的n个载波的CSI相位；f＝[1 2 … n]*Δf，Δf为载波间隔；τ_i表示第i次测量的时间偏移；τ_s表示第s次测量的时间偏移；β_i表示第i次测量的相位偏移；β_s表示第s次测量的相位偏移；.*表示矩阵点乘，1＝[1 1 … 1]，相位偏移表示测量得到的相位与真实相位在相位上的偏移量；时间偏移表示测量得到的相位在时间上的偏移量；θ＝[θ₁ θ₂ … θ_n]，其中θ_j,j＝1…n，为第j个载波的真实相位。

4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，基于得到的各个相位差的线性特征，对所述相位差进行线性拟合得到时间偏移差和相位偏移差之前，还包括：

确定满足每次测量对应的相位差均满足|ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j|＜A；

其中，ΔΦ_i＝Φ_i-Φ_s；

表示经过相位解缠后的第i次测量的第j个载波的CSI相位；Φ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位；Φ_s表示第s次测量的n个载波的CSI相位；ΔΦ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位与第s次测量的n个载波的CSI相位的相位差；ΔΦ_i,j表示第i次测量的第j个载波与第s次测量的第j个载波的CSI相位的相位差；ΔΦ_i,j+1表示第i次测量的第j+1个载波与第s次测量的第j+1个载波的CSI相位的相位差；A为预定阈值且为小于等于π的正数。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

对确定经过相位解缠后的m次测量得到的n个载波的CSI相位包括的不符合|ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j|＜A的相位分别执行如下相位解缠校准：

若ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j＞A，则ΔΦ_i,j+1＝ΔΦ_i,j+1-2π；

若ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j＜-A，则ΔΦ_i,j+1＝ΔΦ_i,j+1+2π；

其中，ΔΦ_i＝Φ_i-Φ_s；

表示第i次测量第j个载波的CSI相位；Φ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位；Φ_s表示第s次测量的n个载波的CSI相位；A为预定阈值且为小于等于π的正数。

6.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，在基于所述时间偏移差以及相位偏移差得到校准后的m次测量的n个载波的CSI相位后，所述方法还包括：

针对经过校准得到的每次测量的n个载波的CSI相位分别执行：

分别将校准得到的每次测量的每个载波的CSI相位与对应在校准后第s次测量得到的所述每个载波的CSI相位做差，得到绝对偏移校准后的每次测量的每个载波的CSI相位。

7.一种相位校准装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取m次测量得到n个载波的信道状态信息CSI相位；

解缠模块，用于分别针对获取模块获取到的m次测量的各个载波的CSI相位进行相位解缠；

取差模块，用于分别获取解缠模块解缠后的每次测量得到的每个载波的CSI相位与对应在第s次测量得到的所述每个载波的CSI相位的相位差；所述第s次测量为m次测量中的任意一次；

拟合模块，用于基于所述取差模块得到的各个相位差的线性特征，对所述相位差进行线性拟合得到时间偏移差和相位偏移差，所述时间偏移差作为斜率，所述相位偏移差作为偏移参数；

相对校准模块，用于基于所述拟合模块得到的所述时间偏移差以及相位偏移差得到校准后的m次测量的n个载波的CSI相位。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述相对校准模块，具体用于：

通过如下公式得到校准后的m次测量的n个载波的CSI相位：

Φ'_i＝Φ_i-ΔΦ_i′；

其中，

Φ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位；Φ'_i表示校准后的第i次测量的n个载波的CSI相位；ΔΦ'_i＝2πf.*Δτ_i′*1+Δβ_i′*1，其中f＝[1 2 …n]*Δf，Δf为载波间隔，.*表示矩阵点乘，1＝[1 1 … 1]，Δτ_i′表示得到的时间偏移差，Δβ_i′表示得到的相位偏移差。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述各个相位差的线性特征，包括：

其中，

Φ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位；Φ_s表示第s次测量的n个载波的CSI相位；f＝[1 2 … n]*Δf，Δf为载波间隔；τ_i表示第i次测量的时间偏移；τ_s表示第s次测量的时间偏移；β_i表示第i次测量的相位偏移；β_s表示第s次测量的相位偏移；.*表示矩阵点乘，1＝[1 1 … 1]，相位偏移表示测量得到的相位与真实相位在相位上的偏移量；时间偏移表示测量得到的相位在时间上的偏移量；θ＝[θ₁ θ₂ … θ_n]，其中θ_j,j＝1…n，为第j个载波的真实相位。

10.如权利要求7至9任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

确定模块，用于在所述拟合模块基于得到的各个相位差的线性特征，所述拟合模块对所述相位差进行线性拟合得到时间偏移差和相位偏移差之前，确定满足每次测量对应的相位差均满足|ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j|＜A；

其中，ΔΦ_i＝Φ_i-Φ_s；

表示经过相位解缠后的第i次测量的第j个载波的CSI相位；Φ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位；Φ_s表示第s次测量的n个载波的CSI相位；ΔΦ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位与第s次测量的n个载波的CSI相位的相位差；ΔΦ_i,j表示第i次测量的第j个载波与第s次测量的第j个载波的CSI相位的相位差；ΔΦ_i,j+1表示第i次测量的第j+1个载波与第s次测量的第j+1个载波的CSI相位的相位差；A为预定阈值且为小于等于π的正数。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括：

解缠校准模块，用于对确定经过相位解缠后的m次测量得到的n个载波的CSI相位包括的不符合|ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j|＜A的相位分别执行如下相位解缠校准：

若ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j＞A，则ΔΦ_i,j+1＝ΔΦ_i,j+1-2π；

若ΔΦ_i,j+1-ΔΦ_i,j＜-A，则ΔΦ_i,j+1＝ΔΦ_i,j+1+2π；

其中，ΔΦ_i＝Φ_i-Φ_s；

表示第i次测量第j个载波的CSI相位；Φ_i表示第i次测量的n个载波的CSI相位；Φ_s表示第s次测量的n个载波的CSI相位；A为预定阈值且为小于等于π的正数。

12.如权利要求7至9任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

绝对偏移校准模块，用于在所述相对校准模块基于所述时间偏移差以及相位偏移差得到校准后的m次测量的n个载波的CSI相位后，针对经过校准得到的每次测量的n个载波的CSI相位分别执行：

分别将校准得到的每次测量的每个载波的CSI相位与对应在校准后第s次测量得到的所述每个载波的CSI相位做差，得到绝对偏移校准后的每次测量的每个载波的CSI相位。

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