CN111435168A - 一种定位方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定位方法及装置。该方法包括：针对M个无线接入点，进行到达时间差TDOA测量以得到第一测量结果，以及进行载波相位测量以得到第二测量结果；其中，M为大于或等于2的整数；根据第一测量结果，对第二测量结果进行第一校准，以得到第三测量结果；基于第三测量结果，进行定位。本发明实施例中，通过在载波相位定位方案中引入TDOA测量，并利用TDOA测量的无偏性对载波相位测量的测量结果进行校准，能够提高载波相位定位方案的定位精度。

Description

一种定位方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种定位方法及装置。

背景技术

在无线网络环境中，越来越多的情况下需要对终端进行定位，例如通过室 外定位方案进行定位。目前，常用的室外定位方案为全球导航卫星装置(Gloal NavigationSatellite System，GNSS)定位方案，GNSS定位方案又可以划分为 码相位定位方案和载波相位定位方案。在采用载波相位定位方案时，由于存在 诸多误差因素，载波相位定位方案的定位精度较低。

发明内容

本发明实施例提供一种定位方法及装置，以解决现有技术中，载波相位定 位方案的定位精度低的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种定位方法，所述方法包括：

针对M个无线接入点，进行到达时间差TDOA测量以得到第一测量结果， 以及进行载波相位测量以得到第二测量结果；其中，M为大于或等于2的整 数；

根据所述第一测量结果，对所述第二测量结果进行第一校准，以得到第三 测量结果；

基于所述第三测量结果，进行定位。

可选地，所述基于所述第三测量结果，进行定位，包括：

对所述第三测量结果进行第二校准，以得到第四测量结果；

根据所述第四测量结果，进行定位。

可选地，所述进行到达时间差TDOA测量以得到第一测量结果，以及进 行载波相位测量以得到第二测量结果，包括：

在连续T_c个第一定位周期进行TDOA测量，以得到T_c个第一测量结果， 以及在所述连续T_c个第一定位周期进行载波相位测量，以得到T_c个第二测量结 果；其中，T_c为大于或等于1的整数。

可选地，所述根据所述第一测量结果，对所述第二测量结果进行第一校准， 以得到第三测量结果，包括：

针对所述T_c个第一定位周期中的每个第一定位周期，根据其对应的第一测 量结果和第二测量结果，计算整数模糊度估计值数组，以得到T_c个整数模糊度 估计值数组；

根据所述T_c个整数模糊度估计值数组、所述T_c个第二测量结果，以及载波 波长，得到T_c个第三测量结果。

可选地，所述M个无线接入点中包括：一个参考无线接入点和M-1个测 量无线接入点；其中，

每个第一测量结果中包括M-1个第一数据，每个第一数据为每个测量无 线接入点和所述参考无线接入点之间的TDOA测量值与信号传播速度的乘积；

每个第二测量结果中包括M-1个第二数据，每个第二数据为每个测量无 线接入点和所述参考无线接入点的载波相位测量值的差值与2π的商。

可选地，所述针对所述T_c个第一定位周期中的每个第一定位周期，根据其 对应的第一测量结果和第二测量结果，计算整数模糊度估计值数组，包括：

针对所述T_c个第一定位周期中的每个第一定位周期，根据其对应于每个测 量无线接入点的第一数据，其对应于每个测量无线接入点的第二数据，以及所 述载波波长，计算每个测量无线接入点对应的整数模糊度估计值，得到由 M-1个整数模糊度估计值构成的整数模糊度估计值数组。

可选地，计算无线接入点对应的整数模糊度估计值使用的公式为：

其中，t为第一定位周期的序号，1≤t≤T_c，N_i，1(t)为第i个测量无线接入 点对应的整数模糊度估计值，

为对应于第i个测量无线接入点的第二数 据，

为对应于第i个测量无线接入点的第一数据，λ为所述载波波长。

可选地，所述根据所述T_c个整数模糊度估计值数组、所述T_c个第二测量结 果，以及载波波长，得到T_c个第三测量结果，包括：

针对所述M-1个测量无线接入点中的每个测量无线接入点，计算所述T_c个整数模糊度估计值数组中，其对应的T_c个整数模糊度估计值的平均值，以得 到M-1个平均值；

根据所述M-1个平均值、所述T_c个第二测量结果，以及载波波长，得到 T_c个第三测量结果。

可选地，得到T_c个第三测量结果使用的公式为：

d^ca′＝d^ca-N^coarseλ

其中，d^ca′为M-1维的第三测量结果，d^ca为M-1维的第二测量结果， N^coarse为M-1维的T_c个第一定位周期内的整数模糊度估计值的平均值，λ为 所述载波波长。

可选地，所述第一校准的校准精度为p，则残余整数模糊度的搜索空间 中包括(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解；

所述对所述第三测量结果进行第二校准，以得到第四测量结果，包括：

确定所述(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中的最优解；

根据所述第三测量结果、所述最优解，以及所述载波波长，得到第四测量 结果。

可选地，所述确定所述(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中的最优解， 包括：

针对连续T_p个第二定位周期中的每个定位周期，确定所述(2p+1)^M-1个残 余整数模糊度可行解中，每个残余整数模糊度可行解对应的坐标；其中，T_p为 大于或等于2的整数；

根据每个残余整数模糊度可行解对应的T_p个坐标，确定每个残余整数模糊 度可行解的总约束保持度；

将总约束保持度最大的残余整数模糊度可行解确定为所述(2p+1)^M-1个 残余整数模糊度可行解中的最优解。

可选地，所述根据每个残余整数模糊度可行解对应的T_p个坐标，确定每个 残余整数模糊度可行解的总约束保持度，包括：

针对每个残余整数模糊度可行解，确定其对应的T_p个坐标构成的T_p-1个 坐标对中，满足速度约束条件的坐标对的数量，并将所确定的数量作为每个残 余整数模糊度可行解的总约束保持度；其中，每个坐标对包括相邻两个第二定 位周期对应的两个坐标。

可选地，确定坐标对是否满足速度约束条件使用的公式为：

其中，v_t为所述终端的移动速度，ΔT为第二定位周期的时长，δ为约束 松弛度，t为第二定位周期的序号，1≤t≤T_p，

和

构成第j个残余整 数模糊度可行解对应的一个坐标对，j＝1，2，...，(2p+1)^M-1。

可选地，得到第四测量结果使用的公式为：

d^ca″＝d^ca′-N^*resλ

其中，d^ca″为M-1维的第四测量结果，d^ca′为M-1维的第三测量结果， N^*res为M-1维的残余整数模糊度的最优解，λ为所述载波波长。

第二方面，本发明实施例提供一种定位装置，所述定位装置包括：

测量模块，用于针对M个无线接入点，进行到达时间差TDOA测量以得 到第一测量结果，以及进行载波相位测量以得到第二测量结果；其中，M为 大于或等于2的整数；

校准模块，用于根据所述第一测量结果，对所述第二测量结果进行第一校 准，以得到第三测量结果；

定位模块，用于基于所述第三测量结果，进行定位。

第三方面，本发明实施例提供一种定位装置，包括：收发机、存储器、处 理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，

所述收发机，用于针对M个无线接入点，进行到达时间差TDOA测量以 得到第一测量结果，以及进行载波相位测量以得到第二测量结果；其中，M为 大于或等于2的整数；根据所述第一测量结果，对所述第二测量结果进行第一 校准，以得到第三测量结果；基于所述第三测量结果，进行定位；

或者，

所述收发机，用于针对M个无线接入点，进行到达时间差TDOA测量以 得到第一测量结果，以及进行载波相位测量以得到第二测量结果；其中，M为 大于或等于2的整数；根据所述第一测量结果，对所述第二测量结果进行第一 校准，以得到第三测量结果；

所述处理器，用于基于所述第三测量结果，进行定位；

或者，

所述收发机，用于针对M个无线接入点，进行到达时间差TDOA测量以 得到第一测量结果，以及进行载波相位测量以得到第二测量结果；其中，M为 大于或等于2的整数；

所述处理器，用于根据所述第一测量结果，对所述第二测量结果进行第一 校准，以得到第三测量结果；基于所述第三测量结果，进行定位。

可选地，所述收发机，具体用于对所述第三测量结果进行第二校准，以得 到第四测量结果；根据所述第四测量结果，进行定位；

或者，

所述处理器，具体用于对所述第三测量结果进行第二校准，以得到第四测 量结果；根据所述第四测量结果，进行定位。

可选地，所述收发机，具体用于在连续T_c个第一定位周期进行TDOA测 量，以得到T_c个第一测量结果，以及在所述连续T_c个第一定位周期进行载波相 位测量，以得到T_c个第二测量结果；其中，T_c为大于或等于1的整数；

或者，

所述处理器，具体用于在连续T_c个第一定位周期进行TDOA测量，以得 到T_c个第一测量结果，以及在所述连续T_c个第一定位周期进行载波相位测量， 以得到T_c个第二测量结果；其中，T_c为大于或等于1的整数。

可选地，所述收发机，具体用于针对所述T_c个第一定位周期中的每个第一 定位周期，根据其对应的第一测量结果和第二测量结果，计算整数模糊度估计 值数组，以得到T_c个整数模糊度估计值数组；根据所述T_c个整数模糊度估计值 数组、所述T_c个第二测量结果，以及载波波长，得到T_c个第三测量结果；

或者，

所述处理器，具体用于针对所述T_c个第一定位周期中的每个第一定位周 期，根据其对应的第一测量结果和第二测量结果，计算整数模糊度估计值数组， 以得到T_c个整数模糊度估计值数组；根据所述T_c个整数模糊度估计值数组、所 述T_c个第二测量结果，以及载波波长，得到T_c个第三测量结果。

可选地，所述M个无线接入点中包括：一个参考无线接入点和M-1个测 量无线接入点；其中，

每个第一测量结果中包括M-1个第一数据，每个第一数据为每个测量无 线接入点和所述参考无线接入点之间的TDOA测量值与信号传播速度的乘积；

每个第二测量结果中包括M-1个第二数据，每个第二数据为每个测量无 线接入点和所述参考无线接入点的载波相位测量值的差值与2π的商。

可选地，所述收发机，具体用于针对所述T_c个第一定位周期中的每个第一 定位周期，根据其对应于每个测量无线接入点的第一数据，其对应于每个测量 无线接入点的第二数据，以及所述载波波长，计算每个测量无线接入点对应的 整数模糊度估计值，得到由M-1个整数模糊度估计值构成的整数模糊度估计 值数组；

或者，

所述处理器，具体用于针对所述T_c个第一定位周期中的每个第一定位周 期，根据其对应于每个测量无线接入点的第一数据，其对应于每个测量无线接 入点的第二数据，以及所述载波波长，计算每个测量无线接入点对应的整数模 糊度估计值，得到由M-1个整数模糊度估计值构成的整数模糊度估计值数 组。

可选地，计算无线接入点对应的整数模糊度估计值使用的公式为：

其中，t为第一定位周期的序号，1≤t≤T_c，N_i，1(t)为第i个测量无线接入 点对应的整数模糊度估计值，

为对应于第i个测量无线接入点的第二数 据，

为对应于第i个测量无线接入点的第一数据，λ为所述载波波长。

可选地，所述收发机，具体用于针对所述M-1个测量无线接入点中的每 个测量无线接入点，计算所述T_c个整数模糊度估计值数组中，其对应的T_c个整 数模糊度估计值的平均值，以得到M-1个平均值；根据所述M-1个平均值、 所述T_c个第二测量结果，以及载波波长，得到T_c个第三测量结果；

或者，

所述处理器，具体用于针对所述M-1个测量无线接入点中的每个测量无 线接入点，计算所述T_c个整数模糊度估计值数组中，其对应的T_c个整数模糊度 估计值的平均值，以得到M-1个平均值；根据所述M-1个平均值、所述T_c个 第二测量结果，以及载波波长，得到T_c个第三测量结果。

可选地，得到T_c个第三测量结果使用的公式为：

d^ca′＝d^ca-N^coarseλ

其中，d^ca′为M-1维的第三测量结果，d^ca为M-1维的第二测量结果， N^coarse为M-1维的T_c个第一定位周期内的整数模糊度估计值的平均值，λ为 所述载波波长。

可选地，所述第一校准的校准精度为p，则残余整数模糊度的搜索空间 中包括(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解；

所述收发机，具体用于确定所述(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中的 最优解；根据所述第三测量结果、所述最优解，以及所述载波波长，得到第四 测量结果；

或者，

所述处理器，具体用于确定所述(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中的 最优解；根据所述第三测量结果、所述最优解，以及所述载波波长，得到第四 测量结果。

可选地，所述收发机，具体用于针对连续T_p个第二定位周期中的每个定位 周期，确定所述(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中，每个残余整数模糊度 可行解对应的坐标；其中，T_p为大于或等于2的整数；根据每个残余整数模糊 度可行解对应的T_p个坐标，确定每个残余整数模糊度可行解的总约束保持度； 将总约束保持度最大的残余整数模糊度可行解确定为所述(2p+1)^M-1个残余 整数模糊度可行解中的最优解；

或者，

所述处理器，具体用于针对连续T_p个第二定位周期中的每个定位周期，确 定所述(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中，每个残余整数模糊度可行解对 应的坐标；其中，T_p为大于或等于2的整数；根据每个残余整数模糊度可行解 对应的T_p个坐标，确定每个残余整数模糊度可行解的总约束保持度；将总约束 保持度最大的残余整数模糊度可行解确定为所述(2p+1)^M-1个残余整数模糊 度可行解中的最优解。

可选地，所述收发机，具体用于针对每个残余整数模糊度可行解，确定其 对应的T_p个坐标构成的T_p-1个坐标对中，满足速度约束条件的坐标对的数量， 并将所确定的数量作为每个残余整数模糊度可行解的总约束保持度；其中，每 个坐标对包括相邻两个第二定位周期对应的两个坐标；

或者，

所述处理器，具体用于针对每个残余整数模糊度可行解，确定其对应的T_p个坐标构成的T_p-1个坐标对中，满足速度约束条件的坐标对的数量，并将所 确定的数量作为每个残余整数模糊度可行解的总约束保持度；其中，每个坐标 对包括相邻两个第二定位周期对应的两个坐标。

可选地，确定坐标对是否满足速度约束条件使用的公式为：

其中，v_t为所述终端的移动速度，ΔT为第二定位周期的时长，δ为约束 松弛度，t为第二定位周期的序号，1≤t≤T_p，

和

构成第j个残余整 数模糊度可行解对应的一个坐标对，j＝1，2，...，(2p+1)^M-1。

可选地，得到第四测量结果使用的公式为：

d^ca″＝d^ca′-N^*resλ

其中，d^ca″为M-1维的第四测量结果，d^ca′为M-1维的第三测量结果， N^*res为M-1维的残余整数模糊度的最优解，λ为所述载波波长。

本发明实施例中，在针对M个无线接入点，进行TDOA测量得到第一测 量结果，以及进行载波相位测量得到第二测量结果之后，可以根据第一测量结 果，对第二测量结果进行第一校准，以得到与第二测量结果相比更为精准的第 三测量结果，这样，基于第三测量结果，能够更为精准地对终端进行定位。可 见，本发明实施例中，通过在载波相位定位方案中引入TDOA测量，并利用 TDOA测量的无偏性对载波相位测量的测量结果进行校准，能够提高载波相位 定位方案的定位精度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的定位方法的流程图；

图2是进行仿真验证时，根据若干个固定无线接入点建立的坐标系的示意 图；

图3是进行仿真验证后得到的，TDOA的定位方案的定位结果示意图；

图4是进行仿真验证后得到的，载波相位定位方案的定位结果示意图；

图5是本发明实施例提供的一种定位装置的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种定位装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附 图及具体实施例进行详细描述。

下面首先对现有技术中，无线网络环境中的定位方案进行介绍。

现有的典型的定位方案根据场景可划分为两类，一类为室外定位方案，另 一类为室内定位方案。

在室外定位方案中，最为常见的是GNSS定位方案(即通过GNSS进行 定位)，GNSS定位方案可以划分为码相位定位方案和载波相位定位方案。对 于码相位定位方案而言，其定位精度可以达到米级别；对于载波相位定位方案， 在解算出载波相位的整体模糊度的情况下，其定位精度可以达到亚米级。

需要指出的是，GNSS定位方案存在一些不足之处，例如：

(1)由于GNSS存在诸如轨道误差、星历误差、穿透误差等不可避免的 误差因素，对于载波相位定位方案而言，解算载波相位的整体模糊度的过程较 长，这会阻碍载波相位定位方案的定位精度的提升；

(2)在室内场景或者卫星受到遮挡的室外场景下，GNSS的信号会产生 较大的衰减，因此，GNSS定位方案在室内场景和卫星受到遮挡的室外场景下 并不适用，也就无法通过载波相位定位方案来提供亚米级的定位精度。

在室内定位方案中，常见的是到达时间差定位法(Observed Time Difference ofArrival，OTDOA)定位方案和指纹定位方案。OTDOA定位方案 的定位原理是：通过移动终端测量来自多个已知位置的无线接入点的到达时间 差(Time Difference of Arrival，TDOA)，形成多条移动终端位置可能所在的双 曲线，再求解形成的多条双曲线的交点即可得到移动终端的最终位置。

需要指出的是，OTDOA定位方案存在一些不足之处，例如：

(1)采用OTDOA方案时存在其他信号干扰，以及移动终端本身量化误 差，实际的TDOA测量会有较大的波动，这样，在依据测量结果进行位置解 算后，得到的解算结果也具有较大波动，这会导致无线网络定位的精确性的降 低；

(2)对于不同的测量TDOA的方法，TDOA的测量往往只能够精确到米 级，而无法提供分米级甚至厘米级的定位精度，这样，OTDOA定位方案的整 体定位精度不够高，无法适用于需要高精度的定位场景。

指纹定位方案也存在一些不足之处，例如：

(1)指纹定位方案需要对定位场景提前进行指纹采用，采样的复杂度偏 高；

(2)一旦采样后建立指纹库，室内特征就随之确定，这样一来就无法适 应变化较大的室内环境；

(3)指纹定位方案的定位精度随信号特征而变化，并且，该定位精度往 往也在米级，无法适用于需要高精度的定位场景。

接下来对本发明实施例提供的定位方法进行说明。

需要说明的是，本发明实施例提供的定位方法可以应用于定位装置，定位 装置具体可以为需要进行定位的终端。当然，本发明实施例提供的定位方法也 可以应用于需要进行定位的终端，以及能够进行数据处理的其他设备(为了方 便描述，后续将该设备称为目标设备)共同构成的定位系统。

需要指出的是，上述终端可以为移动终端，例如为：手机、平板电脑(TabletPersonal Computer)、膝上型电脑(Laptop Computer)、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，简称PDA)、移动上网装置(Mobile Internet Device，MID) 或者可穿戴式设备(Wearable Device)。另外，上述目标设备可以为位于网络 侧的设备；或者，上述目标设备可以为能够与终端进行信息交互的电子设备。

请参考图1，图中示出了本发明实施例提供的定位方法的流程图。如图1 所示，该方法包括如下步骤：

步骤101，针对M个无线接入点，进行TDOA测量以得到第一测量结果， 以及进行载波相位测量以得到第二测量结果；其中，M为大于或等于2的整 数。

具体地，步骤101可以由终端来执行。

这里，M的取值可以为2、3、4、5或者6，当然，M的取值并不局限于 此，具体可以根据实际情况来确定，本发明实施例对此不做任何限定。

在步骤101中，M个无线接入点可以为可视的，位置已知的固定无线接 入点，例如为固定基站，终端可以向M个无线接入点同时发起TDOA测量和 载波相位测量，以得到第一测量结果和第二测量结果，以便于据此执行后续的 步骤102。

步骤102，根据第一测量结果，对第二测量结果进行第一校准，以得到第 三测量结果。

具体地，步骤102可以由终端来执行；或者，步骤102可以由目标设备来 执行。

一般而言，TDOA的测量具有无偏性，而载波相位的测量则存在整体模糊 度的偏置，那么，通过执行根据第一测量结果对第二测量结果进行第一校准的 操作，能够利用TDOA的测量的无偏性，实现对第二测量结果的粗校准，以 将载波相位的残余整体模糊度限定在一个较小的范围内，这样，与第二测量结 果相比，经第一校准后得到的第三测量结果更为精准，第三测量结果与实际情 况更为相符。

步骤103，基于第三测量结果，进行定位。

这里，步骤103可以由终端来执行；或者，步骤103可以由目标设备来执 行。

在步骤103中，可以基于第三测量结果进行位置解算，以得到终端的位置 信息，从而实现对终端的定位。

本发明实施例中，在针对M个无线接入点，进行TDOA测量得到第一测 量结果，以及进行载波相位测量得到第二测量结果之后，可以根据第一测量结 果，对第二测量结果进行第一校准，以得到与第二测量结果相比更为精准的第 三测量结果，这样，基于第三测量结果，能够更为精准地对终端进行定位。可 见，本发明实施例中，通过在载波相位定位方案中引入TDOA测量，并利用 TDOA测量的无偏性对载波相位测量的测量结果进行校准，能够提高载波相位 定位方案的定位精度。

可选地，基于第三测量结果，进行定位，包括：

对第三测量结果进行第二校准，以得到第四测量结果；

根据第四测量结果，进行定位。

这里，第二校准可以认为是细校准。

本实施例中，在经第一校准得到第三测量结果之后，可以继续对第三测量 结果进行第二校准，以得到第四测量结果，这样，与第二测量结果相比，第四 测量结果能够更为精准，那么，在根据第四测量结果进行位置解算，以实现终 端的定位时，定位精度能够得到进一步提升。

可见，本实施例中，通过在载波相位定位方案中进行两次校准，能够有效 地提升载波相位定位方案的定位精度。

当然，在经第一校准得到第三测量结果之后，也可以不进行第二校准，而 直接进行位置解算，以实现终端的定位，这也是可行的。

可选地，进行TDOA测量以得到第一测量结果，以及进行载波相位测量 以得到第二测量结果，包括：

在连续T_c个第一定位周期进行TDOA测量，以得到T_c个第一测量结果， 以及在连续T_c个第一定位周期进行载波相位测量，以得到T_c个第二测量结果； 其中，T_c为大于或等于1的整数。

其中，第一定位周期的时长可以为0.2秒、0.5秒或者1秒，T_c的取值可 以为1、40、50、80、100、150或者200，当然，第一定位周期的时长和T_c的 取值并不局限于此，具体可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限 定。

具体实施时，定位过程可分周期进行。其中，在每个第一定位周期内，终 端可以向M个无线接入点同时发起TDOA和载波相位测量的测量进程，并在 每个第一定位周期结束前收集所有的测量结果，即收集本周期对应的第一测量 结果和第二测量结果。这样，在经过T_c个第一定位周期后，终端即可得到T_c个 第一测量结果和T_c个第二测量结果，以便于据此进行后续处理。

需要说明的是，第一校准(即粗校准)的校准精度与T_c的取值紧密关联。 因此，本实施例中，只需根据经验值选取适当的T_c取值，即可有效地保证第一 校准的校准精度，从而保证载波相位定位方案的定位精度。

可选地，根据第一测量结果，对第二测量结果进行第一校准，以得到第三 测量结果，包括：

针对T_c个第一定位周期中的每个第一定位周期，根据其对应的第一测量结 果和第二测量结果，计算整数模糊度估计值数组，以得到T_c个整数模糊度估计 值数组；

根据T_c个整数模糊度估计值数组、T_c个第二测量结果，以及载波波长，得 到T_c个第三测量结果。

其中，载波波长可以为0.05米，当然，载波波长的取值并不局限于此， 具体可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限定。

需要说明的是，T_c个整数模糊度估计值数组与T_c个第一定位周期之间可以 为一一对应的关系；其中，每个整数模糊度估计值数组可以为由若干个整数模 糊度估计值构成的集合。在得到T_c个整数模糊度估计值数组之后，基于T_c个整 数模糊度估计值数组，以及载波波长，即可对T_c个第二测量结果进行第一校准， 以得到T_c个第三测量结果，从而便于基于T_c个第三测量结果，较为精准地实现 终端的定位。

可选地，M个无线接入点中包括：一个参考无线接入点和M-1个测量无 线接入点；其中，

每个第一测量结果中包括M-1个第一数据，每个第一数据为每个测量无 线接入点和参考无线接入点之间的TDOA测量值与信号传播速度的乘积；

每个第二测量结果中包括M-1个第二数据，每个第二数据为每个测量无 线接入点和参考无线接入点的载波相位测量值的差值与2π的商。

假设M个无线接入点按顺序进行编号(即M个无线接入点的编号依次为 1至M)，那么，编号为1的无线接入点可以认为是第1个无线接入点，编号 为2的无线接入点可以认为是第2个无线接入点，......，编号为M的无线接 入点可以认为是第M个无线接入点。其中，第1个无线接入点可以作为参考 无线接入点，第2个至第M个无线接入点可以作为第1个至第M-1个测量无 线接入点。

一般而言，根据对无线接入点的TDOA的测量特性，有如下假设成立：

对于TDOA的测量是无偏的，其满足：

在上述的公式(1)中，

为第i(2≤i≤M)个无线接入点与第1个无 线接入点之间的TDOA测量值乘以信号传播速度(即

可以认为是对应于第 i个无线接入点的第一数据)；r_i，1为终端到第i个无线接入点的实际距离r_i与 到第1个无线接入点的实际距离r₁的差值，即r_i，1＝r_i-r₁；

为加性高斯白 噪声，

服从均值为0，方差为

的高斯分布，即

将上述的公式(1)由标量形式扩展到M-1维，可得：

其中，

r_Δ1＝[r_2，1，r_3，1，...，r_M，1]^T，

根据对无线接入点信号的载波相位的测量特性，有如下假设成立：

对于载波相位的测量，存在一个整数模糊度的偏置，即满足：

在上述的公式(3)中，

为第i(2≤i≤M)个无线接入点的载波相位 测量值与第1个无线接入点的载波相位测量值的差值处以2π(即

可以认 为是与对应于第i个无线接入点的第二数据)；N_i，1为第i个无线接入点的载波 相位的整体模糊度与第1个无线接入点的载波相位的整体模糊度之差，即 N_i，1＝N_i-N₁；λ为载波波长；

为加性高斯白噪声，

服从均值为0，方 差为

的高斯分布，即

由于锁相环能够将载波相位的分数部分锁定在一个整数波长之内，因此 σ_ca，i，1、λ、σ_td，i，1满足：

σ_ca，i1≤λ/3且σ_ca，i，1＜＜σ_td，i，1 (4)

将上述的公式(3)由标量形式扩展到M-1维，可得：

其中，

N＝[N_2，1，N_3，1，...，N_M，1]^T，

需要指出的是，d^ca含有整数模糊度。

本实施例中，每个第一测量结果中包括M-1个第一数据，每个第二测量 结果中包括M-1个第二数据，第一数据与测量无线接入点和参考无线接入点 之间的TDOA测量值关联，第二数据与测量无线接入点和参考无线接入点的 载波相位测量值的差值相关，这样，根据第一测量结果中的第一数据，以及第 二测量结果中的第二数据，能够进行整体模糊度估计值的计算，以便于通过计 算得到整体模糊度估计值数组。

需要说明的是，通过计算得到整体模糊度估计值数组的具体实现形式多 样，下面进行举例介绍。

在一种实施方式中，针对T_c个第一定位周期中的每个第一定位周期，根据 其对应的第一测量结果和第二测量结果，计算整数模糊度估计值数组，包括：

针对T_c个第一定位周期中的每个第一定位周期，根据其对应于每个测量无 线接入点的第一数据，其对应于每个测量无线接入点的第二数据，以及载波波 长，计算每个测量无线接入点对应的整数模糊度估计值，得到由M-1个整数 模糊度估计值构成的整数模糊度估计值数组。

其中，整数模糊度表示载波相位测量值包含的载波波长的整数倍。

具体地，计算无线接入点对应的整数模糊度估计值使用的公式可以为：

在上述的公式(6)中，t为第一定位周期的序号，1≤t≤T_c，N_i，1(t)为第 i个测量无线接入点对应的整数模糊度估计值，

为对应于第i个测量无 线接入点的第二数据，

为对应于第i个测量无线接入点的第一数据，λ 为载波波长。

本实施例中，针对T_c个第一定位周期中的每个第一定位周期，对于每个测 量无线接入点，只需将其对应的

其对应的

以及λ代入上述的 公式(6)，即可得到作为整数模糊度估计值的N_i，1(t)，因此，计算得到整数模 糊度估计值的操作非常便捷，相应地，得到由M-1个整数模糊度估计值构成 的整数模糊度估计值数组的操作也非常便捷。

需要指出的是，计算整体模糊度估计值时使用的公式并不局限于上述的公 式(6)中，具体可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限定。

可选地，根据T_c个整数模糊度估计值数组、T_c个第二测量结果，以及载波 波长，得到T_c个第三测量结果，包括：

针对M-1个测量无线接入点中的每个测量无线接入点，计算T_c个整数模 糊度估计值数组中，其对应的T_c个整数模糊度估计值的平均值，以得到M-1 个平均值；

根据M-1个平均值、T_c个第二测量结果，以及载波波长，得到T_c个第三 测量结果。

需要说明的是，每个第一定位周期对应的整数模糊度估计值数组均包括 M-1个元素(即M-1个整数模糊度估计值)，每个整数模糊度估计值数组可 以表示为

针对t＝1至t＝T_c这T_c个连续的第一 定位周期，得到的T_c个整数模糊度估计值数组可以表示为

其中：

公式(7)中的

为针对第i个无线接入点(即第i-1个测量无线接 入点)，其对应的T_c个整数模糊度估计值的平均值，基于公式(7)，可以达到 利用TDOA的测量值来校准载波相位的整体模糊度的目的。

这里，可以定义残余整数模糊度

其中：

需要指出的是，T_c的选择与残余整数模糊度的取值范围有关。一般而言， T_c越长，则粗校准(即第一校准)越精确，粗校准后的残余整数模糊度的范围 就越小；T_c越短，则粗校准越不精确，粗校准后的残余整数模糊度的范围就越 大。根据经验值选取适当的T_c，可以使最后的残余整数模糊度中的任何元素都 在-p和p之间；其中，P为第一校准的校准精度。一般来说，根据采样的具 体情况，T_c选取在100至200之间即可使p等于3，即：

本实施例中，在根据上述的公式(7)得到M-1个平均值之后，根据M-1 个平均值，以及载波波长，即可对T_c个第二测量结果进行第二校准，以得到T_c个第三测量结果，从而便于基于T_c个第三测量结果，较为精准地实现终端的定 位。

可选地，得到T_c个第三测量结果使用的公式为：

d^ca′＝d^ca-N^coarseλ (10)

其中，d^ca′为M-1维的第三测量结果，d^ca为M-1维的第二测量结果， N^coarse为M-1维的T_c个第一定位周期内的整数模糊度估计值的平均值，λ为 载波波长。

需要说明的是，第二测量结果满足上述的公式(5)，即满足：

在对第二测量结果进行第一校准，以得到第三测量结果后(即粗校准完 成)，载波相位的测量值可修正为：

根据上述的公式(10)和公式(5)，即可得到上述的公式(11)。

本实施例中，只需将d^ca、N^coarse和λ代入上述公式(10)即可得到d^ca′， 以便于据此进行终端的定位，因此，终端的定位非常便捷，且定位精度能够得 到保证。

可选地，第一校准的校准精度为p，则残余整数模糊度的搜索空间中包 括(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解；

对第三测量结果进行第二校准，以得到第四测量结果，包括：

确定(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中的最优解；

根据第三测量结果、最优解，以及载波波长，得到第四测量结果。

其中，p的取值可以为3、4、5或者6，当然，p的取值并不局限于此， 具体可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限定。

对于第一校准的校准精度为p，无线接入点的数量为M的情况，残余模 糊度的搜索空间中包含(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解，每个残余整数模 糊度可行解为由M-1个元素组成的数组，每个数组都代表一组可能的残余模 糊度的取值，这样，每个数组都对应一种可能的载波相位的整体模糊度估计， 从而对应着一组由这个估计值参与位置解算后得到的位置。换句话说，若有 (2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解，就能对应算出(2p+1)^M-1个可能的终端 位置。

其中，(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解从

至

第j个可行解为[a₁，a₂，...，a_M-1]，

且满 足：

本实施例中，在确定出(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中的最优解之 后，可以根据最优解和载波波长，对第三测量结果进行第二校准，以得到第四 校准结果，这样，在根据第四校准结果进行终端的定位时，定位精度能够得到 有效地保证。

可选地，确定(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中的最优解，包括：

针对连续T_p个第二定位周期中的每个定位周期，确定(2p+1)^M-1个残余整 数模糊度可行解中，每个残余整数模糊度可行解对应的坐标；其中，T_p为大于 或等于2的整数；

根据每个残余整数模糊度可行解对应的T_p个坐标，确定每个残余整数模糊 度可行解的总约束保持度；

将总约束保持度最大的残余整数模糊度可行解确定为(2p+1)^M-1个残余 整数模糊度可行解中的最优解。

其中，第二定位周期的时长可以为0.2秒、0.5秒或者1秒，T_p的取值可 以为2、40、50、80、100、150或者200，当然，第二定位周期的时长和T_c的 取值并不局限于此，具体可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限 定。需要指出的是，第一定位周期和第二定位周期的时长可以相同或者不同， T_c和T_p也可以相同或者不同。

本实施例中，针对T_p个第二定位周期中的每个第二定位周期，可以通过位 置解算，确定每个残余整数模糊度可行解对应的坐标。接下来，在根据所确定 的坐标确定出每个残余整数模糊度可行解的总约束保持度之后，即可进行总约 束保持度的大小比较，以根据比较结果确定出(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可 行解中的最优解。因此，本实施例中，确定(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行 解中的最优解的操作非常便捷。

可选地，根据每个残余整数模糊度可行解对应的T_p个坐标，确定每个残余 整数模糊度可行解的总约束保持度，包括：

针对每个残余整数模糊度可行解，确定其对应的T_p个坐标构成的T_p-1个 坐标对中，满足速度约束条件的坐标对的数量，并将所确定的数量作为每个残 余整数模糊度可行解的总约束保持度；其中，每个坐标对包括相邻两个第二定 位周期对应的两个坐标。

具体地，确定坐标对是否满足速度约束条件使用的公式为：

其中，v_t为终端的移动速度，ΔT为第二定位周期的时长，δ为约束松弛 度，t为第二定位周期的序号，1≤t≤T_p，

和

构成第j个残余整数模 糊度可行解对应的一个坐标对，j＝1，2，...，(2p+1)^M-1。

本实施例中，在第t个第二定位周期的周期末，对于(2p+1)^M-1个残余整 数模糊度可行解中的任意可行解

在位置解算后输 出的坐标为

在已知v_t的情况下，该坐标与第t-1个第二定 位周期的周期末输出的坐标

存在上述公式(13)示意出的速 度约束条件C1：，那么，上述的公式(13)也可以写成下述的公式(14)：

C1：

需要说明的是，δ取决于速度测量精度，||·||₂为欧几里得范数，

表示第t个第二定位周期的周期末解算出的位置与第t-1个第二定位周期的 周期末解算出的位置的距离。这样，定义(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解 中，第j个可行解在本次第二定位周期内的约束保持度为：

在经历了连续的T_p个第二定位周期后，第j个可行解在T_p个第二定位周 期内的总约束保持度为：

为了节省存储空间，每个第二定位周期的约束保持度并不需要存储，只需 生成后累加到前一第二定位周期的总约束保持度上即可释放该存储空间。

这样，在T_p个第二定位周期结束后(即细校准结束后)，可选择总约束保 持度最大的那一个可行解(假设该可行解的序号为j^*)，以作为细校准的结果， 则：

可见，本实施例中，通过上述公式计算，能够非常便捷地确定出(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中的最优解。

需要指出的是，确定坐标对是否满足速度约束条件使用的公式并不局限于 上述的公式(13)，具体可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限 定。

可选地，得到第四测量结果使用的公式为：

d^ca″＝d^ca′-N^*resλ (18)

其中，d^ca″为M-1维的第四测量结果，d^ca′为M-1维的第三测量结果， N^*res为M-1维的残余整数模糊度的最优解，λ为载波波长。

需要说明的是，在细校准完成后，比较所有(2p+1)^M-1个可行解的总约束 保持度，并最后输出总约束保持度最大的第j^*个可行解作为残余整数模糊度 的解

综合粗校准和细校准的结果，可以得到整数 模糊度的最终解N^final；其中，N^final满足：

N^final＝N^coarse+N^*res (19)

那么，在经过粗校准和细校准后，载波相位测量值可修正为：

至此，校准已全部完成。

根据上述的公式(18)和上述的公式(11)，即可得到上述的公式(20)。

本实施例中，只需将d^ca′、N^*res和λ代入上述公式(18)即可得到d^ca″， 以便于据此进行终端的定位，因此，终端的定位非常便捷，且定位精度能够得 到保证。

需要说明的是，在不同的校准阶段，在执行校准过程的同时，可获取位置 解算结果，但不同阶段对于位置解算方法输入的数据有所不同。

在粗校准阶段中，即粗校准未完成时，采用TDOA的测量结果作为位置 解算方法的输入，经位置解算过程的输出作为定位结果。

在细校准阶段中，即粗校准已完成、细校准未完成时，采用已完成了粗校 准后的载波相位测量修正值，即

作为位置解算方 法的输入，经位置解算过程的输出作为定位结果。

在细校准阶段完成并确定最终整数模糊度后，采用已完成了粗校准和细校 准后的载波相位测量修正值，即

作为位置解算方 法的输入，经位置解算过程的输出作为定位结果。

为了验证本实施例中的定位方法的效果，可进行仿真验证。

如图2所示，图中的圆圈代表位置已知的固定无线接入点，以编号为1 的基站所在的位置为原点建立坐标系。在本次仿真中，移动终端运动路线如位 于两行固定无线接入点之间的，水平向右的箭头所示。开始时移动终端位于点 (0，10)，其他仿真参数具体见下面的表1。

表1

整数模糊度的解算的仿真结果见下面的表2所示。

表2

根据表2可以看出，对于整数模糊度的每一个元素来说，最终的校准误差 能够限定在1以内，也就是说，整体的校准结果较为精确。

为了进一步验证载波相位的定位性能，可以在40≤x≤60，0≤y≤20的 范围内随机撒点进行定位，并将利用TDOA的定位结果和利用本方案中的载 波相位定位方案的定位结果进行比较，分别如图3和图4所示；其中，图3 中的横坐标为定位误差，纵坐标为概率值。可以看出，在TDOA的定位方案 中，90％的概率下，定位误差在1.832m以内；在载波相位定位方案中，在完 成最终校准后，90％的概率下，定位误差在0.054m以内。因此由仿真结果可知，载波相位的定位精度优于TDOA的定位精度，且能够达到厘米级。

综上，本实施例提供的定位方法适用于无线网络环境中，该方法采用基于 粗校准和细校准的二步整数模糊度解算方法求解了载波相位中的初始整数模 糊度，其中，粗校准方法利用TDOA的测量数据在一段时间内的平均值对载 波相位测量的数据进行校正，并将载波相位的残余整数模糊度限定在一个较小 的范围内，细校准方法则利用终端本身的移动速度对各整数组进行筛选，在一 段时间内筛选出最大限度符合速度约束要求的整数模糊度，并利用解算出的整 数模糊度对载波相位的测量值进行再次修正，这样，通过利用修正后的载波相 位测量值进行定位，能够有效提升无线网络环境中，载波相位定位方案的定位 精度。

另外，本实施例提供的定位方法还具有如下优点：针对室外GNSS被遮挡 的盲区、卫星数目不足的区域、室内环境均适用，扩展了GNSS厘米级定位的 适用范围；硬件设施具有简易性，该方法在实施过程中无需添加其它的硬件设 施，在现有的无线网络架构中即可被使用；相比较于其它室内定位解决方案， 该方法可达到厘米级的定位精度，定位更加精确。

下面对本发明实施例提供的定位装置进行说明。

请参见图5，图中示出了本发明实施例提供的一种定位装置的结构示意 图。如图5所示，该定位装置包括：

测量模块501，用于针对M个无线接入点，进行TDOA测量以得到第一 测量结果，以及进行载波相位测量以得到第二测量结果；其中，M为大于或 等于2的整数；

校准模块502，用于根据第一测量结果，对第二测量结果进行第一校准， 以得到第三测量结果；

定位模块503，用于基于第三测量结果，进行定位。

可选地，定位模块503，包括：

校准子模块，用于对第三测量结果进行第二校准，以得到第四测量结果；

定位子模块，用于根据第四测量结果，进行定位。

可选地，测量模块501，具体用于：

在连续T_c个第一定位周期进行TDOA测量，以得到T_c个第一测量结果， 以及在连续T_c个第一定位周期进行载波相位测量，以得到T_c个第二测量结果； 其中，T_c为大于或等于1的整数。

可选地，校准模块502，包括：

第一获得子模块，用于针对T_c个第一定位周期中的每个第一定位周期，根 据其对应的第一测量结果和第二测量结果，计算整数模糊度估计值数组，以得 到T_c个整数模糊度估计值数组；

第二获得子模块，用于根据T_c个整数模糊度估计值数组、T_c个第二测量结 果，以及载波波长，得到T_c个第三测量结果。

可选地，M个无线接入点中包括：一个参考无线接入点和M-1个测量无 线接入点；其中，

每个第一测量结果中包括M-1个第一数据，每个第一数据为每个测量无 线接入点和参考无线接入点之间的TDOA测量值与信号传播速度的乘积；

每个第二测量结果中包括M-1个第二数据，每个第二数据为每个测量无 线接入点和参考无线接入点的载波相位测量值的差值与2π的商。

可选地，第一获得子模块，具体用于：

针对T_c个第一定位周期中的每个第一定位周期，根据其对应于每个测量无 线接入点的第一数据，其对应于每个测量无线接入点的第二数据，以及载波波 长，计算每个测量无线接入点对应的整数模糊度估计值，得到由M-1个整数 模糊度估计值构成的整数模糊度估计值数组。

可选地，计算无线接入点对应的整数模糊度估计值使用的公式为：

其中，t为第一定位周期的序号，1≤t≤T_c，N_i，1(t)为第i个测量无线接入 点对应的整数模糊度估计值，

为对应于第i个测量无线接入点的第二数 据，

为对应于第i个测量无线接入点的第一数据，λ为载波波长。

可选地，第二获得子模块，包括：

第一获得单元，用于针对M-1个测量无线接入点中的每个测量无线接入 点，计算T_c个整数模糊度估计值数组中，其对应的T_c个整数模糊度估计值的平 均值，以得到M-1个平均值；

第二获得单元，用于根据M-1个平均值、T_c个第二测量结果，以及载波 波长，得到T_c个第三测量结果。

可选地，得到T_c个第三测量结果使用的公式为：

d^ca′＝d^ca-N^coarseλ

其中，d^ca′为M-1维的T_c个第一定位周期内的整数模糊度估计值的第三 测量结果，d^ca为M-1维的第二测量结果，N^coarse为M-1维的平均值，λ为 载波波长。

可选地，第一校准的校准精度为p，则残余整数模糊度的搜索空间中包 括(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解；

校准子模块，包括：

确定单元，用于确定(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中的最优解；

第三获得单元，用于根据第三测量结果、最优解，以及载波波长，得到第 四测量结果。

可选地，确定单元，包括：

第一确定子单元，用于针对连续T_p个第二定位周期中的每个定位周期，确 定(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中，每个残余整数模糊度可行解对应的 坐标；其中，T_p为大于或等于2的整数；

第二确定子单元，用于根据每个残余整数模糊度可行解对应的T_p个坐标， 确定每个残余整数模糊度可行解的总约束保持度；

第三确定子单元，用于将总约束保持度最大的残余整数模糊度可行解确定 为(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中的最优解。

可选地，第二确定子单元，具体用于：

针对每个残余整数模糊度可行解，确定其对应的T_p个坐标构成的T_p-1个 坐标对中，满足速度约束条件的坐标对的数量，并将所确定的数量作为每个残 余整数模糊度可行解的总约束保持度；其中，每个坐标对包括相邻两个第二定 位周期对应的两个坐标。

可选地，确定坐标对是否满足速度约束条件使用的公式为：

其中，v_t为终端的移动速度，ΔT为第二定位周期的时长，δ为约束松弛 度，t为第二定位周期的序号，1≤t≤T_p，

和

构成第j个残余整数模 糊度可行解对应的一个坐标对，j＝1，2，...，(2p+1)^M-1。

可选地，得到第四测量结果使用的公式为：

d^ca″＝d^ca′-N^*resλ

其中，d^ca″为M-1维的第四测量结果，d^ca′为M-1维的第三测量结果， N^*res为M-1维的残余整数模糊度的最优解，λ为载波波长。

需要说明的是，本实施例中上述定位装置可以是本发明实施例中方法实施 例中任意实施方式的定位装置，本发明实施例中方法实施例中定位装置的任意 实施方式都可以被本实施例中的上述定位装置所实现，以及达到相同的有益效 果，此处不再赘述。

请参见图6，图中示出了本发明实施例提供的另一种定位装置的结构示意 图。如图6所示，该定位装置包括：收发机610、存储器620、处理器600及 存储在存储器620上并可在处理器600上运行的计算机程序，

收发机610，用于针对M个无线接入点，进行TDOA测量以得到第一测 量结果，以及进行载波相位测量以得到第二测量结果；其中，M为大于或等 于2的整数；根据第一测量结果，对第二测量结果进行第一校准，以得到第三 测量结果；基于第三测量结果，进行定位；

或者，

收发机610，用于针对M个无线接入点，进行TDOA测量以得到第一测 量结果，以及进行载波相位测量以得到第二测量结果；其中，M为大于或等 于2的整数；根据第一测量结果，对第二测量结果进行第一校准，以得到第三 测量结果；

处理器600，用于基于第三测量结果，进行定位；

或者，

收发机610，用于针对M个无线接入点，进行TDOA测量以得到第一测 量结果，以及进行载波相位测量以得到第二测量结果；其中，M为大于或等 于2的整数；

处理器600，用于根据第一测量结果，对第二测量结果进行第一校准，以 得到第三测量结果；基于第三测量结果，进行定位。

在图6中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器 600代表的一个或多个处理器和存储器620代表的存储器的各种电路链接在一 起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其 他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一 步描述。总线接口提供接口。处理器600负责管理总线架构和通常的处理，存 储器620可以存储处理器600在执行操作时所使用的数据。

可选地，收发机610，具体用于对第三测量结果进行第二校准，以得到第 四测量结果；根据第四测量结果，进行定位；

或者，

处理器600，具体用于对第三测量结果进行第二校准，以得到第四测量结 果；根据第四测量结果，进行定位。

可选地，收发机610，具体用于在连续T_c个第一定位周期进行TDOA测量， 以得到T_c个第一测量结果，以及在连续T_c个第一定位周期进行载波相位测量， 以得到T_c个第二测量结果；其中，T_c为大于或等于1的整数；

或者，

处理器600，具体用于在连续T_c个第一定位周期进行TDOA测量，以得到 T_c个第一测量结果，以及在连续T_c个第一定位周期进行载波相位测量，以得到 T_c个第二测量结果；其中，T_c为大于或等于1的整数。

可选地，收发机610，具体用于针对T_c个第一定位周期中的每个第一定位 周期，根据其对应的第一测量结果和第二测量结果，计算整数模糊度估计值数 组，以得到T_c个整数模糊度估计值数组；根据T_c个整数模糊度估计值数组、T_c个第二测量结果，以及载波波长，得到T_c个第三测量结果；

或者，

处理器600，具体用于针对T_c个第一定位周期中的每个第一定位周期，根 据其对应的第一测量结果和第二测量结果，计算整数模糊度估计值数组，以得 到T_c个整数模糊度估计值数组；根据T_c个整数模糊度估计值数组、T_c个第二测 量结果，以及载波波长，得到T_c个第三测量结果。

可选地，M个无线接入点中包括：一个参考无线接入点和M-1个测量无 线接入点；其中，

每个第一测量结果中包括M-1个第一数据，每个第一数据为每个测量无 线接入点和参考无线接入点之间的TDOA测量值与信号传播速度的乘积；

每个第二测量结果中包括M-1个第二数据，每个第二数据为每个测量无 线接入点和参考无线接入点的载波相位测量值的差值与2π的商。

可选地，收发机610，具体用于针对T_c个第一定位周期中的每个第一定位 周期，根据其对应于每个测量无线接入点的第一数据，其对应于每个测量无线 接入点的第二数据，以及载波波长，计算每个测量无线接入点对应的整数模糊 度估计值，得到由M-1个整数模糊度估计值构成的整数模糊度估计值数组；

或者，

处理器600，具体用于针对T_c个第一定位周期中的每个第一定位周期，根 据其对应于每个测量无线接入点的第一数据，其对应于每个测量无线接入点的 第二数据，以及载波波长，计算每个测量无线接入点对应的整数模糊度估计值， 得到由M-1个整数模糊度估计值构成的整数模糊度估计值数组。

可选地，计算无线接入点对应的整数模糊度估计值使用的公式为：

其中，t为第一定位周期的序号，1≤t≤T_c，N_i，1(t)为第i个测量无线接入 点对应的整数模糊度估计值，

为对应于第i个测量无线接入点的第二数 据，

为对应于第i个测量无线接入点的第一数据，λ为载波波长。

可选地，收发机610，具体用于针对M-1个测量无线接入点中的每个测 量无线接入点，计算T_c个整数模糊度估计值数组中，其对应的T_c个整数模糊度 估计值的平均值，以得到M-1个平均值；根据M-1个平均值、T_c个第二测 量结果，以及载波波长，得到T_c个第三测量结果；

或者，

处理器600，具体用于针对M-1个测量无线接入点中的每个测量无线接 入点，计算T_c个整数模糊度估计值数组中，其对应的T_c个整数模糊度估计值的 平均值，以得到M-1个平均值；根据M-1个平均值、T_c个第二测量结果， 以及载波波长，得到T_c个第三测量结果。

可选地，得到T_c个第三测量结果使用的公式为：

d^ca′＝d^ca-N^coarseλ

其中，d^ca′为M-1维的第三测量结果，d^ca为M-1维的第二测量结果， N^coarse为M-1维的T_c个第一定位周期内的整数模糊度估计值的平均值，λ为 载波波长。

可选地，第一校准的校准精度为p，则残余整数模糊度的搜索空间中包 括(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解；

收发机610，具体用于确定(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中的最优 解；根据第三测量结果、最优解，以及载波波长，得到第四测量结果；

或者，

处理器600，具体用于确定(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中的最优 解；根据第三测量结果、最优解，以及载波波长，得到第四测量结果。

可选地，收发机610，具体用于针对连续T_p个第二定位周期中的每个定位 周期，确定(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中，每个残余整数模糊度可行 解对应的坐标；其中，T_p为大于或等于2的整数；根据每个残余整数模糊度可 行解对应的T_p个坐标，确定每个残余整数模糊度可行解的总约束保持度；将总 约束保持度最大的残余整数模糊度可行解确定为(2p+1)^M-1个残余整数模糊 度可行解中的最优解；

或者，

处理器600，具体用于针对连续T_p个第二定位周期中的每个定位周期，确 定(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中，每个残余整数模糊度可行解对应的 坐标；其中，T_p为大于或等于2的整数；根据每个残余整数模糊度可行解对应 的T_p个坐标，确定每个残余整数模糊度可行解的总约束保持度；将总约束保持 度最大的残余整数模糊度可行解确定为(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解 中的最优解。

可选地，收发机610，具体用于针对每个残余整数模糊度可行解，确定其 对应的T_p个坐标构成的T_p-1个坐标对中，满足速度约束条件的坐标对的数量， 并将所确定的数量作为每个残余整数模糊度可行解的总约束保持度；其中，每 个坐标对包括相邻两个第二定位周期对应的两个坐标；

或者，

处理器600，具体用于针对每个残余整数模糊度可行解，确定其对应的T_p个坐标构成的T_p-1个坐标对中，满足速度约束条件的坐标对的数量，并将所 确定的数量作为每个残余整数模糊度可行解的总约束保持度；其中，每个坐标 对包括相邻两个第二定位周期对应的两个坐标。

可选地，确定坐标对是否满足速度约束条件使用的公式为：

其中，v_t为终端的移动速度，ΔT为第二定位周期的时长，δ为约束松弛 度，t为第二定位周期的序号，1≤t≤T_p，

和

构成第j个残余整数模 糊度可行解对应的一个坐标对，j＝1，2，...，(2p+1)^M-1。

可选地，得到第四测量结果使用的公式为：

d^ca″＝d^ca′-N^*resλ

其中，d^ca″为M-1维的第四测量结果，d^ca′为M-1维的第三测量结果， N^*res为M-1维的残余整数模糊度的最优解，λ为载波波长。

需要说明的是，本实施例中上述定位装置可以是本发明实施例中方法实施 例中任意实施方式的定位装置，本发明实施例中方法实施例中定位装置的任意 实施方式都可以被本实施例中的上述定位装置所实现，以及达到相同的有益效 果，此处不再赘述。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序， 该程序被处理器执行时实现本发明实施例提供的定位方法中的步骤。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露方法和装置，可以 通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如， 所述单元的划分，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可 以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通 信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性， 机械或其它的形式。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中， 也可以是各个单元单独物理包括，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，也可以采用硬件加软件功能 单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可 读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用 以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行 本发明各个实施例所述收发方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、 移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器 (Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序 代码的介质。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (29)

1.一种定位方法，其特征在于，所述方法包括：

针对M个无线接入点，进行到达时间差TDOA测量以得到第一测量结果，以及进行载波相位测量以得到第二测量结果；其中，M为大于或等于2的整数；

根据所述第一测量结果，对所述第二测量结果进行第一校准，以得到第三测量结果；

基于所述第三测量结果，进行定位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第三测量结果，进行定位，包括：

对所述第三测量结果进行第二校准，以得到第四测量结果；

根据所述第四测量结果，进行定位。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述进行到达时间差TDOA测量以得到第一测量结果，以及进行载波相位测量以得到第二测量结果，包括：

在连续T_c个第一定位周期进行TDOA测量，以得到T_c个第一测量结果，以及在所述连续T_c个第一定位周期进行载波相位测量，以得到T_c个第二测量结果；其中，T_c为大于或等于1的整数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一测量结果，对所述第二测量结果进行第一校准，以得到第三测量结果，包括：

针对所述T_c个第一定位周期中的每个第一定位周期，根据其对应的第一测量结果和第二测量结果，计算整数模糊度估计值数组，以得到T_c个整数模糊度估计值数组；

根据所述T_c个整数模糊度估计值数组、所述T_c个第二测量结果，以及载波波长，得到T_c个第三测量结果。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述M个无线接入点中包括：一个参考无线接入点和M-1个测量无线接入点；其中，

每个第一测量结果中包括M-1个第一数据，每个第一数据为每个测量无线接入点和所述参考无线接入点之间的TDOA测量值与信号传播速度的乘积；

每个第二测量结果中包括M-1个第二数据，每个第二数据为每个测量无线接入点和所述参考无线接入点的载波相位测量值的差值与2π的商。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述针对所述T_c个第一定位周期中的每个第一定位周期，根据其对应的第一测量结果和第二测量结果，计算整数模糊度估计值数组，包括：

针对所述T_c个第一定位周期中的每个第一定位周期，根据其对应于每个测量无线接入点的第一数据，其对应于每个测量无线接入点的第二数据，以及所述载波波长，计算每个测量无线接入点对应的整数模糊度估计值，得到由M-1个整数模糊度估计值构成的整数模糊度估计值数组。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，计算无线接入点对应的整数模糊度估计值使用的公式为：

其中，t为第一定位周期的序号，1≤t≤T_c，N_i,1(t)为第i个测量无线接入点对应的整数模糊度估计值，

为对应于第i个测量无线接入点的第二数据，

为对应于第i个测量无线接入点的第一数据，λ为所述载波波长。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述T_c个整数模糊度估计值数组、所述T_c个第二测量结果，以及载波波长，得到T_c个第三测量结果，包括：

针对所述M-1个测量无线接入点中的每个测量无线接入点，计算所述T_c个整数模糊度估计值数组中，其对应的T_c个整数模糊度估计值的平均值，以得到M-1个平均值；

根据所述M-1个平均值、所述T_c个第二测量结果，以及载波波长，得到T_c个第三测量结果。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，得到T_c个第三测量结果使用的公式为：

d^ca'＝d^ca-N^coarseλ

其中，d^ca'为M-1维的第三测量结果，d^ca为M-1维的第二测量结果，N^coarse为M-1维的T_c个第一定位周期内的整数模糊度估计值的平均值，λ为所述载波波长。

10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一校准的校准精度为p，则残余整数模糊度的搜索空间中包括(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解；

所述对所述第三测量结果进行第二校准，以得到第四测量结果，包括：

确定所述(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中的最优解；

根据所述第三测量结果、所述最优解，以及所述载波波长，得到第四测量结果。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述确定所述(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中的最优解，包括：

针对连续T_p个第二定位周期中的每个定位周期，确定所述(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中，每个残余整数模糊度可行解对应的坐标；其中，T_p为大于或等于2的整数；

根据每个残余整数模糊度可行解对应的T_p个坐标，确定每个残余整数模糊度可行解的总约束保持度；

将总约束保持度最大的残余整数模糊度可行解确定为所述(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中的最优解。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据每个残余整数模糊度可行解对应的T_p个坐标，确定每个残余整数模糊度可行解的总约束保持度，包括：

针对每个残余整数模糊度可行解，确定其对应的T_p个坐标构成的T_p-1个坐标对中，满足速度约束条件的坐标对的数量，并将所确定的数量作为每个残余整数模糊度可行解的总约束保持度；其中，每个坐标对包括相邻两个第二定位周期对应的两个坐标。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，确定坐标对是否满足速度约束条件使用的公式为：

其中，v_t为所述终端的移动速度，ΔT为第二定位周期的时长，δ为约束松弛度，t为第二定位周期的序号，1≤t≤T_p，

和

构成第j个残余整数模糊度可行解对应的一个坐标对，j＝1,2,...,(2p+1)^M-1。

14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，得到第四测量结果使用的公式为：

d^ca”＝d^ca'-N^*resλ

其中，d^ca”为M-1维的第四测量结果，d^ca'为M-1维的第三测量结果，N^*res为M-1维的残余整数模糊度的最优解，λ为所述载波波长。

15.一种定位装置，其特征在于，所述定位装置包括：

测量模块，用于针对M个无线接入点，进行到达时间差TDOA测量以得到第一测量结果，以及进行载波相位测量以得到第二测量结果；其中，M为大于或等于2的整数；

校准模块，用于根据所述第一测量结果，对所述第二测量结果进行第一校准，以得到第三测量结果；

定位模块，用于基于所述第三测量结果，进行定位。

16.一种定位装置，包括：收发机、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，

所述收发机，用于针对M个无线接入点，进行到达时间差TDOA测量以得到第一测量结果，以及进行载波相位测量以得到第二测量结果；其中，M为大于或等于2的整数；根据所述第一测量结果，对所述第二测量结果进行第一校准，以得到第三测量结果；基于所述第三测量结果，进行定位；

或者，

所述收发机，用于针对M个无线接入点，进行到达时间差TDOA测量以得到第一测量结果，以及进行载波相位测量以得到第二测量结果；其中，M为大于或等于2的整数；根据所述第一测量结果，对所述第二测量结果进行第一校准，以得到第三测量结果；

所述处理器，用于基于所述第三测量结果，进行定位；

或者，

所述收发机，用于针对M个无线接入点，进行到达时间差TDOA测量以得到第一测量结果，以及进行载波相位测量以得到第二测量结果；其中，M为大于或等于2的整数；

所述处理器，用于根据所述第一测量结果，对所述第二测量结果进行第一校准，以得到第三测量结果；基于所述第三测量结果，进行定位。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，

所述收发机，具体用于对所述第三测量结果进行第二校准，以得到第四测量结果；根据所述第四测量结果，进行定位；

或者，

所述处理器，具体用于对所述第三测量结果进行第二校准，以得到第四测量结果；根据所述第四测量结果，进行定位。

18.根据权利要求16或17所述的装置，其特征在于，

所述收发机，具体用于在连续T_c个第一定位周期进行TDOA测量，以得到T_c个第一测量结果，以及在所述连续T_c个第一定位周期进行载波相位测量，以得到T_c个第二测量结果；其中，T_c为大于或等于1的整数；

或者，

所述处理器，具体用于在连续T_c个第一定位周期进行TDOA测量，以得到T_c个第一测量结果，以及在所述连续T_c个第一定位周期进行载波相位测量，以得到T_c个第二测量结果；其中，T_c为大于或等于1的整数。

19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，

所述收发机，具体用于针对所述T_c个第一定位周期中的每个第一定位周期，根据其对应的第一测量结果和第二测量结果，计算整数模糊度估计值数组，以得到T_c个整数模糊度估计值数组；根据所述T_c个整数模糊度估计值数组、所述T_c个第二测量结果，以及载波波长，得到T_c个第三测量结果；

或者，

所述处理器，具体用于针对所述T_c个第一定位周期中的每个第一定位周期，根据其对应的第一测量结果和第二测量结果，计算整数模糊度估计值数组，以得到T_c个整数模糊度估计值数组；根据所述T_c个整数模糊度估计值数组、所述T_c个第二测量结果，以及载波波长，得到T_c个第三测量结果。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述M个无线接入点中包括：一个参考无线接入点和M-1个测量无线接入点；其中，

每个第一测量结果中包括M-1个第一数据，每个第一数据为每个测量无线接入点和所述参考无线接入点之间的TDOA测量值与信号传播速度的乘积；

每个第二测量结果中包括M-1个第二数据，每个第二数据为每个测量无线接入点和所述参考无线接入点的载波相位测量值的差值与2π的商。

21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，

所述收发机，具体用于针对所述T_c个第一定位周期中的每个第一定位周期，根据其对应于每个测量无线接入点的第一数据，其对应于每个测量无线接入点的第二数据，以及所述载波波长，计算每个测量无线接入点对应的整数模糊度估计值，得到由M-1个整数模糊度估计值构成的整数模糊度估计值数组；

或者，

所述处理器，具体用于针对所述T_c个第一定位周期中的每个第一定位周期，根据其对应于每个测量无线接入点的第一数据，其对应于每个测量无线接入点的第二数据，以及所述载波波长，计算每个测量无线接入点对应的整数模糊度估计值，得到由M-1个整数模糊度估计值构成的整数模糊度估计值数组。

22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，计算无线接入点对应的整数模糊度估计值使用的公式为：

其中，t为第一定位周期的序号，1≤t≤T_c，N_i,1(t)为第i个测量无线接入点对应的整数模糊度估计值，

为对应于第i个测量无线接入点的第二数据，

为对应于第i个测量无线接入点的第一数据，λ为所述载波波长。

23.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，

所述收发机，具体用于针对所述M-1个测量无线接入点中的每个测量无线接入点，计算所述T_c个整数模糊度估计值数组中，其对应的T_c个整数模糊度估计值的平均值，以得到M-1个平均值；根据所述M-1个平均值、所述T_c个第二测量结果，以及载波波长，得到T_c个第三测量结果；

或者，

所述处理器，具体用于针对所述M-1个测量无线接入点中的每个测量无线接入点，计算所述T_c个整数模糊度估计值数组中，其对应的T_c个整数模糊度估计值的平均值，以得到M-1个平均值；根据所述M-1个平均值、所述T_c个第二测量结果，以及载波波长，得到T_c个第三测量结果。

24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，得到T_c个第三测量结果使用的公式为：

d^ca'＝d^ca-N^coarseλ

其中，d^ca'为M-1维的第三测量结果，d^ca为M-1维的第二测量结果，N^coarse为M-1维的T_c个第一定位周期内的整数模糊度估计值的平均值，λ为所述载波波长。

25.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第一校准的校准精度为p，则残余整数模糊度的搜索空间中包括(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解；

所述收发机，具体用于确定所述(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中的最优解；根据所述第三测量结果、所述最优解，以及所述载波波长，得到第四测量结果；

或者，

所述处理器，具体用于确定所述(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中的最优解；根据所述第三测量结果、所述最优解，以及所述载波波长，得到第四测量结果。

26.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，

所述收发机，具体用于针对连续T_p个第二定位周期中的每个定位周期，确定所述(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中，每个残余整数模糊度可行解对应的坐标；其中，T_p为大于或等于2的整数；根据每个残余整数模糊度可行解对应的T_p个坐标，确定每个残余整数模糊度可行解的总约束保持度；将总约束保持度最大的残余整数模糊度可行解确定为所述(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中的最优解；

或者，

所述处理器，具体用于针对连续T_p个第二定位周期中的每个定位周期，确定所述(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中，每个残余整数模糊度可行解对应的坐标；其中，T_p为大于或等于2的整数；根据每个残余整数模糊度可行解对应的T_p个坐标，确定每个残余整数模糊度可行解的总约束保持度；将总约束保持度最大的残余整数模糊度可行解确定为所述(2p+1)^M-1个残余整数模糊度可行解中的最优解。

27.根据权利要求26所述的装置，其特征在于，

所述收发机，具体用于针对每个残余整数模糊度可行解，确定其对应的T_p个坐标构成的T_p-1个坐标对中，满足速度约束条件的坐标对的数量，并将所确定的数量作为每个残余整数模糊度可行解的总约束保持度；其中，每个坐标对包括相邻两个第二定位周期对应的两个坐标；

或者，

所述处理器，具体用于针对每个残余整数模糊度可行解，确定其对应的T_p个坐标构成的T_p-1个坐标对中，满足速度约束条件的坐标对的数量，并将所确定的数量作为每个残余整数模糊度可行解的总约束保持度；其中，每个坐标对包括相邻两个第二定位周期对应的两个坐标。

28.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，确定坐标对是否满足速度约束条件使用的公式为：

其中，v_t为所述终端的移动速度，ΔT为第二定位周期的时长，δ为约束松弛度，t为第二定位周期的序号，1≤t≤T_p，

和

构成第j个残余整数模糊度可行解对应的一个坐标对，j＝1,2,...,(2p+1)^M-1。

29.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，得到第四测量结果使用的公式为：

d^ca”＝d^ca'-N^*resλ

其中，d^ca”为M-1维的第四测量结果，d^ca'为M-1维的第三测量结果，N^*res为M-1维的残余整数模糊度的最优解，λ为所述载波波长。

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