CN111464937A - 一种基于多径误差补偿的定位方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种基于多径误差补偿的定位方法及装置，获取至少三个基站中各个基站发送的定位信号；基于每个定位信号的发送时间，以及接收到每个定位信号的接收时间，确定每个定位信号的传输时间；基于每个定位信号的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定初始定位结果；基于初始定位结果，确定终端所处子区域；根据终端所处子区域，以及预先存储的各个子区域的时间偏差模型，确定每个定位信号的传输时间补偿；基于传输时间补偿，对每个定位信号的传输时间进行修正；基于每个定位信号的修正后的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定最终定位结果。有效降低室内多径环境造成的误差，提高定位精确度。

Description

一种基于多径误差补偿的定位方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种基于多径误差补偿的定位方法及装置。
背景技术
在万物互联的时代，人们对基于位置服务的需求不断增加。全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)可以实现精确的室外定位，但由于建筑群的遮挡，严重干扰卫星信号的接收，使得卫星定位技术在室内环境下基本无法正常工作。
现有的室内定位技术大概包括：质心定位法、航位推算法以及多边定位法等。
其中，质心定位法是根据移动设备可接收信号范围内所有已知的信标位置，计算其质心坐标作为移动设备的坐标，该方法计算量较小，但若要实现高定位精度，需要布设大量的信标。
航位推算法中，在已知上一位置的基础上，通过计算或已知的运动速度和时间计算得到当前的位置，数据稳定，无依赖，但该方法存在累积误差，定位精度随着时间增加而恶化。
多边定位法中，通过测量待定位目标到已知参考点之间的距离，从而确定待定位目标的位置，该方法精度高，应用广。常用的TOA(Time of Arrival,到达时间)定位技术即为多边定位法中应用最为广泛的一种。
具体的，TOA定位技术中，通过测量信号从已知参考点到待定位目标的传输时间，计算待定位目标到已知参考点之间的距离。然而，由于信号的多径传输，导致实际测得的传输时间不同于信号视距传输的时间，进一步导致定位结果的精确度不高。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种基于多径误差补偿的定位方法及装置，以提高TOA定位技术的精确度。
具体技术方案如下：
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种基于多径误差补偿的定位方法，所述方法包括：
获取至少三个基站中各个基站发送的定位信号，所述定位信号中包含每个基站发送该定位信号的发送时间；
基于每个定位信号的发送时间，以及接收到每个定位信号的接收时间，确定每个定位信号的传输时间；
基于每个定位信号的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定初始定位结果；
基于所述初始定位结果，确定终端所处子区域；
根据所述终端所处子区域，以及预先存储的各个子区域的时间偏差模型，确定每个定位信号的传输时间补偿；所述子区域的时间偏差模型包含该子区域的针对各个基站的时间偏差子模型；
基于所述传输时间补偿，对每个定位信号的传输时间进行修正；
基于每个定位信号的修正后的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定最终定位结果。
可选的，按照如下步骤生成各个子区域的时间偏差模型：
将预定区域划分为大小相等的子区域，所述子区域为矩形网格区域；
针对所述子区域的顶点，多次测量该顶点与各个基站之间信号的多径传输偏差，并基于测量结果建立该顶点针对各个基站的时间偏差模型；
将所述子区域的四个顶点针对各个基站的时间偏差模型进行组合，得到该子区域的时间偏差模型。
可选的，按照如下公式计算所述子区域的顶点与各个基站之间信号的多径传输偏差：
tbias(n,v)＝tToA(n)-||pUT_v-pBS(n)||/c
其中，tbias(n,v)表示基站n与子区域的顶点v之间信号的多径传输偏差，tToA(n)表示测量得到的基站n发送的定位信号的传输时间，pUT_v表示子区域的顶点v的位置坐标，pBS(n)表示基站n的位置坐标，c表示光速。
可选的，所述时间偏差模型为高斯混合模型。
为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种基于多径误差补偿的定位装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取至少三个基站中各个基站发送的定位信号，所述定位信号中包含每个基站发送该定位信号的发送时间；
第一确定模块，用于基于每个定位信号的发送时间，以及接收到每个定位信号的接收时间，确定每个定位信号的传输时间；
第二确定模块，用于基于每个定位信号的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定初始定位结果；
第三确定模块，用于基于所述初始定位结果，确定终端所处子区域；
第四确定模块，用于根据所述终端所处子区域，以及预先存储的各个子区域的时间偏差模型，确定每个定位信号的传输时间补偿；所述子区域的时间偏差模型包含该子区域的针对各个基站的时间偏差子模型；
修正模块，用于基于所述传输时间补偿，对每个定位信号的传输时间进行修正；
第五确定模块，用于基于每个定位信号的修正后的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定最终定位结果。
可选的，所述装置还包括生成模块，所述生成模块用于按照如下步骤生成各个子区域的时间偏差模型：
将预定区域划分为大小相等的子区域，所述子区域为矩形网格区域；
针对所述子区域的顶点，多次测量该顶点与各个基站之间信号的多径传输偏差，并基于测量结果建立该顶点针对各个基站的时间偏差模型；
将所述子区域的四个顶点针对各个基站的时间偏差模型进行组合，得到该子区域的时间偏差模型。
可选的，所述装置还包括计算模块，所述计算模块用于按照如下公式计算所述子区域的顶点与各个基站之间信号的多径传输偏差：
tbias(n,v)＝tToA(n)-||pUT_v-pBS(n)||/c
其中，tbias(n,v)表示基站n与子区域的顶点v之间信号的多径传输偏差，tToA(n)表示测量得到的基站n发送的定位信号的传输时间，pUT_v表示子区域的顶点v的位置坐标，pBS(n)表示基站n的位置坐标，c表示光速。
可选的，所述时间偏差模型为高斯混合模型。
为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线；其中，处理器、通信接口、存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一方法步骤。
为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法步骤。
应用本发明实施例提供的基于多径误差补偿的定位方法及装置，获取至少三个基站中各个基站发送的定位信号，定位信号中包含每个基站发送该定位信号的发送时间；基于每个定位信号的发送时间，以及接收到每个定位信号的接收时间，确定每个定位信号的传输时间；基于每个定位信号的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定初始定位结果；基于初始定位结果，确定终端所处子区域；根据终端所处子区域，以及预先存储的各个子区域的时间偏差模型，确定每个定位信号的传输时间补偿；子区域的时间偏差模型包含该子区域的针对各个基站的时间偏差子模型；基于传输时间补偿，对每个定位信号的传输时间进行修正；基于每个定位信号的修正后的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定最终定位结果。可见，根据时间偏差模型对定位信号的传输时间进行修正，采用修正后的传输时间进行定位，从而有效地降低了室内多径环境对TOA估计值造成的误差和干扰，提高了定位的精确度。
当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例提供的基于多径误差补偿的定位方法的一种流程示意图；
图2为本发明实施例提供的子区域的一种示意图；
图3为本发明实施例提供的基于多径误差补偿的定位装置的一种结构示意图；
图4为本发明实施例提供的电子设备的一种结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
为了解决现有的TOA定位技术中，由于信号受多径传播影响，到达时间测量不准确进而导致最终定位结果准确度较低的技术问题，本发明实施例提供了一种基于多径误差补偿的定位方法、装置、电子设备以及计算机可读存储介质。
本发明实施例提供的基于多径误差补偿的定位方法可以应用于终端，目的是对终端自身进行定位。参见图1，方法可以包括以下步骤：
S101：获取至少三个基站中各个基站发送的定位信号，定位信号中包含每个基站发送该定位信号的发送时间。
容易理解的，终端基于基站发送的定位信号进行定位的前提条件是终端与各个基站均是时间同步的。
本发明实施例中，是在TOA定位技术的基础上，额外考虑了多径误差补偿。由于TOA定位至少需要三个距离，才能解算位置。因此，本发明实施例中，也至少需要三个基站，为了便于理解，下文均以三个基站为例进行说明。
其中，每个基站发送一个定位信号，定位信号是用于终端完成定位的信号，每个定位信号中包含基站发送该定位信号的发送时间。
举例来讲，三个不同位置的基站A、B和C分别向终端发送定位信号，每个基站对应一个定位信号，设A基站发送定位信号的发送时间为a1，B基站发送定位信号的发送时间为时间b1，C基站发送定位信号的发送时间为时间c1。
S102：基于每个定位信号的发送时间，以及接收到每个定位信号的接收时间，确定每个定位信号的传输时间。
本发明实施例中，终端接收到每个定位信号后，可以从中获取该定位信号的发送时间。用接收该定位信号的接收时间，减去该定位信号的发送时间，即可得到该定位信号的传输时间。
承接上例，终端接收到A基站发送的定位信号的时间为时间a2，终端接收到B基站发送的定位信号的时间为时间b2，终端接收到C基站发送的定位信号的时间为时间c2，则A基站发送的定位信号的传输时间为a2-a1，B基站发送的定位信号的传输时间为b2-b1，C基站发送的定位信号的传输时间为c2-c1。
S103：基于每个定位信号的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定初始定位结果。
本发明实施例中，该步骤属于现有的TOA定位技术。具体的，根据每个定位信号的传输时间，以及光速，即可计算每个基站与终端之间的距离，由于每个基站所处位置是已知的，因此可以根据三角关系解算出终端的位置。
然而，信号多径传输导致测量的定位信号的传输时间存在误差，因此，本步骤确定的终端的位置并非准确位置，而是粗略的定位结果，将其记为初始定位结果。本发明实施例中，在初始定位结果的基础上进行误差补偿，具体参见下文。
S104：基于初始定位结果，确定终端所处子区域。
本发明实施例中，待定位的区域可以被预先划分为多个子区域，每个子区域的大小可以是相等的。例如，预设长宽的矩形网格区域为一个子区域。根据初始定位结果，即可确定终端所处子区域。
S105：根据终端所处子区域，以及预先存储的各个子区域的时间偏差模型，确定每个定位信号的传输时间补偿；子区域的时间偏差模型包含该子区域的针对各个基站的时间偏差子模型。
本发明实施例中，可以预先测量信号从每个基站传输至各个子区域之间，由于多径传输产生的时间偏差，基于大量的测量数据建立时间偏差模型并存储。时间偏差模型表示时间偏差服从的分布规律。例如，时间偏差模型可以是多个高斯分布的叠加。
由于不同的基站到同一子区域之间的距离不同，因此针对同一子区域，不同基站对应的时间偏差模型也是不同的。子区域的时间偏差模型包含该子区域的针对各个基站的时间偏差子模型。
举例来讲，子区域D的针对基站A的时间偏差子模型记为第一时间偏差子模型，子区域D的针对基站B的时间偏差子模型记为第二时间偏差子模型，子区域D的针对基站C的时间偏差子模型记为第三时间偏差子模型。则第一时间偏差子模型、第二时间偏差子模型以及第三时间偏差子模型共同构成子区域D的时间偏差模型。
本发明实施例中，在确定终端所处子区域后，可以根据该子区域的时间偏差模型，生成每个定位信号的传输时间补偿。由于一个基站对应一个定位信号，因此，可以根据该子区域针对每个基站的时间偏差子模型生成传输时间补偿，其中，每个传输时间补偿都对应一个基站的定位信号。
承接来讲，子区域D的针对基站A的时间偏差子模型记为第一时间偏差子模型，则可以根据第一时间偏差子模型生成传输时间补偿，该传输时间补偿对应基站A发送的定位信号，用于对定位信号从基站A传输至子区域D的过程中产生的时间偏差进行补偿；此外，子区域D的针对基站B的时间偏差子模型记为第二时间偏差子模型，则可以根据第二时间偏差子模型生成传输时间补偿，该传输时间补偿对应基站B发送的定位信号，用于对定位信号从基站B传输至子区域D的过程中产生的时间偏差进行补偿。
S106：基于传输时间补偿，对每个定位信号的传输时间进行修正。
本发明实施例中，在确定每个定位信号的传输时间补偿后，可以使用传输时间补偿对定位信号的传输时间进行修正，修正后的传输时间可以理解为抵消掉多径传输影响后的传输时间，与实际测得的传输时间相比更为准确。
具体的，由于多径传输影响导致传输时间的实际测量值偏大，因此使用定位信号的传输时间减去该定位信号的传输补偿时间，即可得到该定位信号修正后的传输时间。
举例来讲，若步骤S102中计算的基站A发送的定位信号的传输时间为10毫秒，而步骤S105中根据时间偏差模型生成的基站A发送的定位信号的传输时间补偿为1毫秒，则用10毫秒减去1毫秒得到9毫秒，即为基站A发送的定位信号的修正后的传输时间。
S107：基于每个定位信号的修正后的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定最终定位结果。
本发明实施例中，修正后的传输时间降低了多径传输的影响，用修正后的传输时间乘以光速即可得到基站到终端的直线距离。
根据各个基站到终端的直线距离，以及每个基站的已知位置，即可解算出终端的位置，作为最终定位结果。
应用本发明实施例提供的基于多径误差补偿的定位方法，获取至少三个基站中各个基站发送的定位信号，定位信号中包含每个基站发送该定位信号的发送时间；基于每个定位信号的发送时间，以及接收到每个定位信号的接收时间，确定每个定位信号的传输时间；基于每个定位信号的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定初始定位结果；基于初始定位结果，确定终端所处子区域；根据终端所处子区域，以及预先存储的各个子区域的时间偏差模型，确定每个定位信号的传输时间补偿；子区域的时间偏差模型包含该子区域的针对各个基站的时间偏差子模型；基于传输时间补偿，对每个定位信号的传输时间进行修正；基于每个定位信号的修正后的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定最终定位结果。可见，根据时间偏差模型对定位信号的传输时间进行修正，采用修正后的传输时间进行定位，从而有效地降低了室内多径环境对TOA估计值造成的误差和干扰，提高了定位的精确度。
在本发明的一种实施例中，可以按照如下步骤生成各个子区域的时间偏差模型：
步骤a：将预定区域划分为大小相等的子区域，子区域为矩形网格区域。
参见图2，可以对预定区域进行划分，得到规则排列的矩形网格区域，作为子区域。其中矩形网格的边长可以根据实际情况进行设定。具体的，终端可以获取预定区域的地图，并对地图进行划分。
步骤b：针对子区域的顶点，多次测量该顶点与各个基站之间信号的多径传输偏差，并基于测量结果建立该顶点针对各个基站的时间偏差模型。
本发明实施例中，生成时间偏差模型的阶段为离线阶段。在该阶段，可以通过人为方式将终端放置于子区域的顶点处，进而终端可以测量与各个基站之间信号的多径传输偏差。
具体的，可以按照如下公式计算子区域的顶点与各个基站之间信号的多径传输偏差：
tbias(n,v)＝tToA(n)-||pUT_v-pBS(n)||/c
其中，pUT_v表示子区域的顶点v的位置坐标，pBS(n)表示基站n的位置坐标，则||pUT_v-pBS(n)||表示顶点v与基站n的直线距离，c表示光速，则||pUT_v-pBS(n)||/c表示顶点v与基站n之间信号的直线传输时间，tToA(n)表示测量得到的基站n发送的定位信号的传输时间，由于多径传输的影响，该传输时间tToA(n)大于直线传输时间，用测量得到的传输时间tToA(n)减去直线传输时间，即可得到基站n与子区域的顶点v之间信号的多径传输偏差tbias(n,v)。
在本发明的一种实施例中，时间偏差模型可以是高斯混合模型。其中，高斯混合模型可以理解为多个高斯模型的叠加，通过增加高斯模型的数目可以逼近任意连续的概率密度分布。具体的，可以将测得的大量多径传输偏差数据作为EM(Expectation-Maximization，最大期望)算法的输入训练集，求解出这些多径传输偏差数据所服从的高斯混合模型分布，确定模型的中参数，包括分量系数，均值和协方差矩阵等。
步骤c：将子区域的四个顶点针对各个基站的时间偏差模型进行组合，得到该子区域的时间偏差模型。
具体的，针对某一子区域，可以将该子区域的四个顶点对应的时间偏差模型进行组合，作为该子区域对应的时间偏差模型。可以将子区域的四个顶点对应的时间偏差模型进行叠加并求平均，即可作为该子区域对应的时间偏差模型。相应的，在生成子区域针对某基站的传输时间补偿时，可以分别根据该子区域的四个顶点对应的时间偏差模型生成传输时间补偿，再进行平均，得到该子区域针对某基站的传输时间补偿。
其中，根据顶点对应的时间偏差模型生成传输时间补偿可以参见下式：
Figure BDA0002421417550000091
tbias_v(n)表示子区域的顶点v生成的针对基站n的传输时间补偿，K表示高斯分量的总个数，πn,k表示针对基站n的第k个高斯分量系数，Ν(μn,k,∑n,k)表示针对基站n的第k个高斯分量所生成的传输时间补偿，μn,k表示针对基站n的第k个高斯分量的均值，∑n,k表示针对基站n的第k个高斯分量的协方差矩阵。
基于相同的发明构思，根据上述基于多径误差补偿的定位方法实施例，本发明实施例还提供了一种基于多径误差补偿的定位装置，参见图3，可以包括以下模块：
获取模块301，用于获取至少三个基站中各个基站发送的定位信号，定位信号中包含每个基站发送该定位信号的发送时间；
第一确定模块302，用于基于每个定位信号的发送时间，以及接收到每个定位信号的接收时间，确定每个定位信号的传输时间；
第二确定模块303，用于基于每个定位信号的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定初始定位结果；
第三确定模块304，用于基于初始定位结果，确定终端所处子区域；
第四确定模块305，用于根据终端所处子区域，以及预先存储的各个子区域的时间偏差模型，确定每个定位信号的传输时间补偿；子区域的时间偏差模型包含该子区域的针对各个基站的时间偏差子模型；
修正模块306，用于基于传输时间补偿，对每个定位信号的传输时间进行修正；
第五确定模块307，用于基于每个定位信号的修正后的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定最终定位结果。
在本发明的一种实施例中，在图3所示装置基础上，还可以包括生成模块，生成模块用于按照如下步骤生成各个子区域的时间偏差模型：
将预定区域划分为大小相等的子区域，子区域为矩形网格区域；
针对子区域的顶点，多次测量该顶点与各个基站之间信号的多径传输偏差，并基于测量结果建立该顶点针对各个基站的时间偏差模型；
将子区域的四个顶点针对各个基站的时间偏差模型进行组合，得到该子区域的时间偏差模型。
在本发明的一种实施例中，在图3所示装置基础上，还可以包括计算模块，计算模块用于按照如下公式计算子区域的顶点与各个基站之间信号的多径传输偏差：
tbias(n,v)＝tToA(n)-||pUT_v-pBS(n)||/c
其中，tbias(n,v)表示基站n与子区域的顶点v之间信号的多径传输偏差，tToA(n)表示测量得到的基站n发送的定位信号的传输时间，pUT_v表示子区域的顶点v的位置坐标，pBS(n)表示基站n的位置坐标，c表示光速。
在本发明的一种实施例中，时间偏差模型为高斯混合模型。
应用本发明实施例提供的基于多径误差补偿的定位装置，获取至少三个基站中各个基站发送的定位信号，定位信号中包含每个基站发送该定位信号的发送时间；基于每个定位信号的发送时间，以及接收到每个定位信号的接收时间，确定每个定位信号的传输时间；基于每个定位信号的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定初始定位结果；基于初始定位结果，确定终端所处子区域；根据终端所处子区域，以及预先存储的各个子区域的时间偏差模型，确定每个定位信号的传输时间补偿；子区域的时间偏差模型包含该子区域的针对各个基站的时间偏差子模型；基于传输时间补偿，对每个定位信号的传输时间进行修正；基于每个定位信号的修正后的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定最终定位结果。可见，根据时间偏差模型对定位信号的传输时间进行修正，采用修正后的传输时间进行定位，从而有效地降低了室内多径环境对TOA估计值造成的误差和干扰，提高了定位的精确度。
基于相同的发明构思，根据上述基于多径误差补偿的定位方法实施例，本发明实施例还提供了一种电子设备，如图4所示，包括处理器401、通信接口402、存储器403和通信总线404，其中，处理器401，通信接口402，存储器403通过通信总线404完成相互间的通信，
存储器403，用于存放计算机程序；
处理器401，用于执行存储器403上所存放的程序时，实现如下步骤：
获取至少三个基站中各个基站发送的定位信号，定位信号中包含每个基站发送该定位信号的发送时间；
基于每个定位信号的发送时间，以及接收到每个定位信号的接收时间，确定每个定位信号的传输时间；
基于每个定位信号的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定初始定位结果；
基于初始定位结果，确定终端所处子区域；
根据终端所处子区域，以及预先存储的各个子区域的时间偏差模型，确定每个定位信号的传输时间补偿；子区域的时间偏差模型包含该子区域的针对各个基站的时间偏差子模型；
基于传输时间补偿，对每个定位信号的传输时间进行修正；
基于每个定位信号的修正后的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定最终定位结果。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信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。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
应用本发明实施例提供的电子设备，获取至少三个基站中各个基站发送的定位信号，定位信号中包含每个基站发送该定位信号的发送时间；基于每个定位信号的发送时间，以及接收到每个定位信号的接收时间，确定每个定位信号的传输时间；基于每个定位信号的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定初始定位结果；基于初始定位结果，确定终端所处子区域；根据终端所处子区域，以及预先存储的各个子区域的时间偏差模型，确定每个定位信号的传输时间补偿；子区域的时间偏差模型包含该子区域的针对各个基站的时间偏差子模型；基于传输时间补偿，对每个定位信号的传输时间进行修正；基于每个定位信号的修正后的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定最终定位结果。可见，根据时间偏差模型对定位信号的传输时间进行修正，采用修正后的传输时间进行定位，从而有效地降低了室内多径环境对TOA估计值造成的误差和干扰，提高了定位的精确度。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一基于多径误差补偿的定位方法的步骤。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一基于多径误差补偿的定位方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于基于多径误差补偿的定位装置、电子设备及计算机可读存储介质实施例而言，由于其基本相似于基于多径误差补偿的定位方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见基于多径误差补偿的定位方法实施例的部分说明即可。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于多径误差补偿的定位方法，其特征在于，所述方法包括：
获取至少三个基站中各个基站发送的定位信号，所述定位信号中包含每个基站发送该定位信号的发送时间；
基于每个定位信号的发送时间，以及接收到每个定位信号的接收时间，确定每个定位信号的传输时间；
基于每个定位信号的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定初始定位结果；
基于所述初始定位结果，确定终端所处子区域；
根据所述终端所处子区域，以及预先存储的各个子区域的时间偏差模型，确定每个定位信号的传输时间补偿；所述子区域的时间偏差模型包含该子区域的针对各个基站的时间偏差子模型；
基于所述传输时间补偿，对每个定位信号的传输时间进行修正；
基于每个定位信号的修正后的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定最终定位结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照如下步骤生成各个子区域的时间偏差模型：
将预定区域划分为大小相等的子区域，所述子区域为矩形网格区域；
针对所述子区域的顶点，多次测量该顶点与各个基站之间信号的多径传输偏差，并基于测量结果建立该顶点针对各个基站的时间偏差模型；
将所述子区域的四个顶点针对各个基站的时间偏差模型进行组合，得到该子区域的时间偏差模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，按照如下公式计算所述子区域的顶点与各个基站之间信号的多径传输偏差：
tbias(n,v)＝tToA(n)-||pUT_v-pBS(n)||/c
其中，tbias(n,v)表示基站n与子区域的顶点v之间信号的多径传输偏差，tToA(n)表示测量得到的基站n发送的定位信号的传输时间，pUT_v表示子区域的顶点v的位置坐标，pBS(n)表示基站n的位置坐标，c表示光速。
4.根据权利要求1-3所述的方法，其特征在于，所述时间偏差模型为高斯混合模型。
5.一种基于多径误差补偿的定位装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取至少三个基站中各个基站发送的定位信号，所述定位信号中包含每个基站发送该定位信号的发送时间；
第一确定模块，用于基于每个定位信号的发送时间，以及接收到每个定位信号的接收时间，确定每个定位信号的传输时间；
第二确定模块，用于基于每个定位信号的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定初始定位结果；
第三确定模块，用于基于所述初始定位结果，确定终端所处子区域；
第四确定模块，用于根据所述终端所处子区域，以及预先存储的各个子区域的时间偏差模型，确定每个定位信号的传输时间补偿；所述子区域的时间偏差模型包含该子区域的针对各个基站的时间偏差子模型；
修正模块，用于基于所述传输时间补偿，对每个定位信号的传输时间进行修正；
第五确定模块，用于基于每个定位信号的修正后的传输时间，以及该定位信号对应的基站的已知位置，确定最终定位结果。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括生成模块，所述生成模块用于按照如下步骤生成各个子区域的时间偏差模型：
将预定区域划分为大小相等的子区域，所述子区域为矩形网格区域；
针对所述子区域的顶点，多次测量该顶点与各个基站之间信号的多径传输偏差，并基于测量结果建立该顶点针对各个基站的时间偏差模型；
将所述子区域的四个顶点针对各个基站的时间偏差模型进行组合，得到该子区域的时间偏差模型。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括计算模块，所述计算模块用于按照如下公式计算所述子区域的顶点与各个基站之间信号的多径传输偏差：
tbias(n,v)＝tToA(n)-||pUT_v-pBS(n)||/c
其中，tbias(n,v)表示基站n与子区域的顶点v之间信号的多径传输偏差，tToA(n)表示测量得到的基站n发送的定位信号的传输时间，pUT_v表示子区域的顶点v的位置坐标，pBS(n)表示基站n的位置坐标，c表示光速。
8.根据权利要求5-7所述的装置，其特征在于，所述时间偏差模型为高斯混合模型。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-4任一所述的方法步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4任一所述的方法步骤。
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