CN111866726A - 接收装置的定位方法及装置、系统、存储介质和电子装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供了一种接收装置的定位方法及装置、系统、存储介质和电子装置,该方法包括：通过发射装置向电磁反射面发射导频信号；通过发射装置向电磁反射面控制单元发送调控信息，调控信息包括时序信息以及调控方向信息，调控信息用于指示电磁反射面控制单元在目标时间段将目标导频信号在电磁反射面上形成的反射波束指向预设方向，预设方向为与目标时间段对应的预设方向信息指示的方向；通过发射装置或接收装置确定与预设方向对应的信号测量结果，并根据预设方向以及信号测量结果对接收装置定位。通过本申请，解决了相关技术中无法利用电磁反射面本身的特性进行终端的定位的技术问题，达到了利用电磁反射面本身的特性进行终端的定位的效果。

Description

接收装置的定位方法及装置、系统、存储介质和电子装置
技术领域
本申请实施例涉及通信领域，具体而言，涉及一种接收装置的定位方法及装置、系统、存储介质和电子装置。
背景技术
传统阵列波束的波达方向(Direction of Arrival，简称为DOA)的估计方法包括基于多重信号分类(Multiple Signal Classification，简称为MUSIC)、旋转不变子空间(Estimating Signal parameter via Rotation Invariance Techniques,简称为ESPRIT)等方法，其基础是阵列阵子具有独立的测量功能(比如测量来波相位)。然而，对于智能电磁反射表面(又称为智能反射面，电磁反射面)而言，这种测量功能的增加会降低反射效率并会增加成本，因此智能反射表面通常不具备独立电磁单元的测相功能，从而导致在智能反射表面中传统阵列的DOA估计方法均不可用。
传统的非视距定位方法包括视距重构定位方法、非视距加权定位方法、基于视距重构与平滑处理相结合的到达时间(TimeofArrival，简称为TOA)定位方法以及基于不等式约束的定位方法，其中或将非视距利用镜面原理转换为视距，或利用统计方法减小非视距分量的影响，在该定位方法中需要多个基站的协同；并且，相关技术中的指纹地图或基于全球定位系统的定位方法中，都需要另外一套定位系统的部署及相关配套，增加了成本且在部分场景中实施受限。可见，相关技术中，在定位时，需要使用多套系统以及需要其他相关技术的支持，而无法利用电磁反射面本身的特性进行终端的定位。
针对相关技术中，无法利用电磁反射面本身的特性进行终端的定位的技术问题，尚未提出有效的技术方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种接收装置的定位方法及装置、系统、存储介质和电子装置，以至少解决相关技术中无法利用电磁反射面本身的特性进行终端的定位的技术问题。
根据本申请的一个实施例，一种接收装置的定位方法，包括：通过发射装置向电磁反射面发射导频信号；通过所述发射装置向电磁反射面控制单元发送调控信息，其中，所述调控信息包括时序信息以及调控方向信息，所述调控信息用于指示所述电磁反射面控制单元在目标时间段将目标导频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向预设方向，所述预设方向为与所述目标时间段对应的预设方向信息指示的方向，并且所述预设方向指向目标区域，所述时序信息包括所述目标时间段，所述调控方向信息包括所述预设方向信息，通过所述发射装置发射的导频信号包括所述目标导频信号；通过所述发射装置或接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位，其中，所述信号测量结果是位于所述目标区域中的所述接收装置对接收到的沿着所述预设方向反射的所述目标导频信号进行测量得到的结果。
在一个示例性实施例中，在所述通过发射装置向电磁反射面发射导频信号之前，所述方法还包括：通过所述发射装置根据所述目标区域确定所述调控信息；所述根据所述目标区域确定所述调控信息，包括：根据所述目标区域划分得到的多个子区域确定多个所述预设方向信息，以及根据多个所述预设方向信息确定多个所述目标时间段，其中，每个所述预设方向信息与所述多个子区域中的每个子区域一一对应，所述时序信息包括多个所述目标时间段，每个所述目标时间段与每个所述预设方向信息一一对应；或者，确定用于指向所述目标区域的多个所述预设方向，并将每个所述预设方向信息确定为多个所述预设方向中的一个预设方向，以及根据多个所述预设方向信息确定多个所述目标时间段，其中，所述时序信息包括多个所述目标时间段，每个所述目标时间段与每个所述目标时间段预设方向信息一一对应。
在一个示例性实施例中，在所述通过所述发射装置向电磁反射面控制单元发送调控信息之后，所述方法还包括：通过所述电磁反射面控制单元根据所述预设方向信息确定目标反射系数；通过所述电磁反射面控制单元将所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数调整至所述目标反射系数，以使所述电磁反射面形成所述预设方向的反射波束；其中，所述各电磁单元的反射系数包括以下至少之一：幅度、相位、极化。
在一个示例性实施例中，在所述预设方向信息为与所述预设方向对应的各电磁单元的目标反射系数的情况下，在所述通过所述发射装置向电磁反射面控制单元发送调控信息之后，所述方法还包括：通过所述电磁反射面控制单元将所述电磁反射面的所述各电磁单元的反射系数调整至所述目标反射系数，以使所述电磁反射面形成所述预设方向的反射波束，其中，所述各电磁单元的反射系数包括以下至少之一：幅度、相位、极化。
在一个示例性实施例中，在所述预设方向信息为与所述预设方向对应的输入参数的情况下，在所述通过所述发射装置向电磁反射面控制单元发送调控信息之后，所述方法还包括：通过所述电磁反射面控制单元根据所述输入参数确定目标反射系数，并将所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数调整至所述目标反射系数，以使所述电磁反射面形成所述预设方向的反射波束，其中，所述输入参数用于确定所述目标反射系数，所述各电磁单元的反射系数包括以下至少之一：幅度、相位、极化。
在一个示例性实施例中，所述调控信息还包括以下信息之一：波束调控开始时间，其中，所述波束调控开始时间用于指示所述电磁反射面控制单元在所述波束调控开始时间时，开始控制所述电磁反射面的各电磁单元以对所述电磁反射面的反射波束方向进行控制；波束调控结束时间，其中，所述波束调控结束时间用于指示所述电磁反射面控制单元在所述波束调控结束时间时，结束对所述电磁反射面的各电磁单元的控制。
在一个示例性实施例中，在通过所述发射装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位的情况下，在所述通过所述发射装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果之前，所述方法还包括：通过所述发射装置接收所述接收装置发送的测量结果集合，其中，所述测量结果集合包括与所述目标时间段对应的信号测量结果；其中，所述通过所述发射装置确定所述与所述预设方向对应的信号测量结果，包括：根据所述目标时间段确定出与所述目标时间段对应的所述预设方向信息所指示的所述预设方向，将与所述目标时间段对应的信号测量结果确定为与所述预设方向对应的信号测量结果。
在一个示例性实施例中，在通过所述接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位的情况下，在所述通过所述接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果之前，所述方法还包括：通过所述接收装置接收所述发射装置发送的对应关系信息，其中，所述对应关系信息为所述预设方向与所述目标时间段的对应关系，或者，所述对应关系信息为所述预设方向与所述目标导频信号的对应关系；其中，所述通过所述接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果包括：在所述对应关系信息为所述预设方向与所述目标时间段的对应关系的情况下，将与所述目标时间段对应的信号测量结果确定为与所述预设方向对应的信号测量结果；或者，在所述对应关系信息为所述预设方向与所述目标导频信号的对应关系的情况下，将与所述目标导频信号对应的信号测量结果确定为与所述预设方向对应的信号测量结果。
在一个示例性实施例中，所述根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位，包括：根据所述预设方向以及所述电磁反射面的位置及高度，确定与每个所述预设方向对应的所述反射波束在所述目标区域中的位置坐标(xi，yi)，将与所述预设方向对应的信号测量结果的数值确定为与所述位置坐标(xi，yi)对应的竖轴坐标zi，其中，所述i为与所述预设方向对应的反射波束的标识符；根据所述目标区域所在的坐标范围、所述位置坐标(xi，yi)以及所述对应的竖轴坐标zi进行高斯函数拟合，得到拟合后的高斯函数，根据所述拟合后的高斯函数的顶点对应的坐标确定对所述接收装置进行定位的定位结果。
在一个示例性实施例中，所述根据所述目标区域所在的坐标范围、所述位置坐标(xi，yi)以及所述对应的竖轴坐标zi进行高斯函数拟合，得到拟合后的高斯函数，根据所述拟合后的高斯函数的顶点对应的坐标确定对所述接收装置进行定位的定位结果，包括：对所述目标区域所在的横坐标范围和纵坐标范围分别按照预设坐标间隔进行抽样，得到抽样后的横坐标集合和纵坐标集合；从与所述位置坐标(xi，yi)对应的竖轴坐标zi中确定与所述横坐标集合中的每个横坐标xw对应的竖轴坐标zw，以及从与所述位置坐标(xi，yi)对应的竖轴坐标zi中确定与所述纵坐标集合中的每个纵坐标yp对应的竖轴坐标zp，其中，所述w和p为区间[1,n]中的正整数，所述n为抽样的样本数；根据所述横坐标集合和与所述横坐标集合中的每个横坐标xw对应的竖轴坐标zw组成的坐标集合(xw，zw)进行一维高斯函数拟合，得到拟合后的第一高斯函数；并根据所述纵坐标集合和与所述纵坐标集合中的每个纵坐标yp对应的竖轴坐标zp组成的坐标集合(yp，zp)进行一维高斯曲线拟合，得到拟合后的第二高斯函数；确定所述第一高斯函数的顶点对应的第一坐标xt，以及所述第二高斯函数的顶点对应的第二坐标yt，将所述xt和所述yt分别确定为所述定位结果的横坐标和纵坐，其中，所述xt为所述横坐标范围内的横坐标，并且所述yt为所述纵坐标范围内的纵坐标。
在一个示例性实施例中，所述根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位，包括：根据所述预设方向以及所述电磁反射面的位置及高度，确定与每个所述预设方向对应的所述反射波束在所述目标区域中的位置坐标(xi，yi)，将与所述预设方向对应的信号测量结果的数值确定为与所述位置坐标对应的竖轴坐标zi，其中，所述i为与所述预设方向对应的反射波束的标识符；根据所述位置坐标(xi，yi)和所述竖轴坐标zi组成的坐标集合(xi，yi，zi)进行二维高斯函数拟合，得到拟合后的二维高斯函数；确定所述二维高斯函数的顶点对应的坐标(xt，yt)，将所述坐标(xt，yt)确定为对所述接收装置进行定位得到的定位结果，其中，所述xt为所述目标区域所在的横坐标范围内的横坐标，并且所述yt为所述目标区域所在的纵坐标范围内的纵坐标。
在一个示例性实施例中，在所述通过所述发射装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位之后，所述方法还包括：通过所述发射装置根据对所述接收装置进行定位得到的定位结果，确定目标方向信息，其中，所述目标方向信息用于指示所述电磁反射面控制单元根据所述目标方向信息控制所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数，以使所述发射装置发射的射频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向所述接收装置。
在一个示例性实施例中，在所述通过所述接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位之后，所述方法还包括：通过所述接收装置根据对所述接收装置进行定位得到的定位结果，确定目标方向信息，其中，所述目标方向信息用于指示所述电磁反射面控制单元根据所述目标方向信息控制所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数，以使所述发射装置发射的射频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向所述接收装置。
根据本申请的另一个实施例，还提供了一种接收装置的定位装置，包括：发射模块，用于通过发射装置向电磁反射面发射导频信号；调控模块，用于通过所述发射装置向电磁反射面控制单元发送调控信息，其中，所述调控信息包括时序信息以及调控方向信息，所述调控信息用于指示所述电磁反射面控制单元在目标时间段将目标导频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向预设方向，所述预设方向为与所述目标时间段对应的预设方向信息指示的方向，并且所述预设方向指向目标区域，所述时序信息包括所述目标时间段，所述调控方向信息包括所述预设方向信息，通过所述发射装置发射的导频信号包括所述目标导频信号；定位模块，用于通过所述发射装置或接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位，其中，所述信号测量结果是位于所述目标区域中的所述接收装置对接收到的沿着所述预设方向反射的所述目标导频信号进行测量得到的结果。
根据本申请的又一个实施例，还提供了一种接收装置的定位系统，包括：发射装置、电磁反射面控制单元、电磁反射面，以及接收装置，其中，所述发射装置，用于向电磁反射面发射导频信号以及用于向电磁反射面控制单元发送调控信息，其中，所述调控信息包括时序信息以及调控方向信息，所述调控信息用于指示所述电磁反射面控制单元在目标时间段将目标导频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向预设方向，所述预设方向为与所述目标时间段对应的预设方向信息指示的方向，并且所述预设方向指向目标区域，所述时序信息包括所述目标时间段，所述调控方向信息包括所述预设方向信息，通过所述发射装置发射的导频信号包括所述目标导频信号；所述电磁反射面控制单元，用于按照所述调控信息在所述目标时间段将所述目标导频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向所述预设方向；所述接收装置，用于对接收到的沿着所述预设方向反射的所述目标导频信号进行测量得到信息测量结果，其中，所述接收装置位于所述目标区域中；所述发射装置或所述接收装置，还用于确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及与所述预设方向对应的信号测量结果，对所述接收装置进行定位。
根据本申请的又一个实施例，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中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
根据本申请的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
通过本申请，通过发射装置向电磁反射面发射导频信号；通过所述发射装置向电磁反射面控制单元发送调控信息，其中，所述调控信息包括时序信息以及调控方向信息，所述调控信息用于指示所述电磁反射面控制单元在目标时间段将目标导频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向预设方向，所述预设方向为与所述目标时间段对应的预设方向信息指示的方向，并且所述预设方向指向目标区域，所述时序信息包括所述目标时间段，所述调控方向信息包括所述预设方向信息，通过所述发射装置发射的导频信号包括所述目标导频信号；通过所述发射装置或接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位，其中，所述信号测量结果是位于所述目标区域中的所述接收装置对接收到的沿着所述预设方向反射的所述目标导频信号进行测量得到的结果。因此，可以解决相关技术中无法利用电磁反射面本身的特性进行终端的定位的技术问题，达到了利用电磁反射面本身的特性进行终端的定位的效果。
附图说明
图1是本申请实施例的一种接收装置的定位方法的电子装置的硬件结构框图；
图2是本申请实施例的一种接收装置的定位方法的网络架构图；
图3是本申请实施例的一种接收装置的定位方法的流程图；
图4是本申请实施例的智能电磁反射表面的部署场景平面示意图；
图5是本申请实施例的接收装置记录的无线信号质量示意图；
图6是本申请实施例的无线信号质量对应的时隙与目标区域中的位置坐标的对应关系示意图；
图7是本申请实施例的无线信号质量与目标区域中的位置坐标的二维展示示意图；
图8是本申请实施例的无线信号质量与目标区域中的位置坐标的一维展示示意图；
图9是本申请实施例的x轴方向无线信号质量以及一维高斯曲线拟合示意图(一)；
图10是本申请实施例的y轴方向无线信号质量以及一维高斯曲线拟合示意图(二)；
图11是本申请另一实施例的接收装置记录的无线信号质量示意图；
图12是本申请另一实施例的无线信号质量对应的时隙与目标区域中的位置坐标的对应关系示意图；
图13是本申请另一实施例的无线信号质量与目标区域中的位置坐标的二维展示示意图；
图14是本申请另一实施例的无线信号质量与目标区域中的位置坐标的一维展示示意图；
图15是本申请另一实施例的x轴方向的无线信号质量以及一维高斯曲线拟合示意图(一)；
图16是本申请另一实施例的y轴方向的无线信号质量以及一维高斯曲线拟合示意图(二)；
图17是本申请实施例的接收装置的定位装置的结构框图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的实施例。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本申请实施例中所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在电子装置上为例，图1是本申请实施例的一种接收装置的定位方法的电子装置的硬件结构框图。如图1所示，电子装置可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，其中，上述电子装置还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，电子装置还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。
存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本申请实施例中的接收装置的定位方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(NetworkInterface Controller，简称为NIC)，其可与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
本申请实施例可以运行于图2所示的网络架构上，如图2所示，该网络架构包括：发射装置(例如，基站)，智能电磁反射表面控制单元(即对应本申请实施例中的电磁反射面控制单元)、智能电磁反射表面(即本申请实施例中的电磁反射面)、接收装置(例如，终端)。其中，发射装置包括无线射频单元或天线，发射装置用于规划、配置并发射特定无线信号，例如发射装置通过无线射频单元向智能电磁反射表面发射射频信号(例如本申请实施例中的导频信号)；智能电磁反射表面控制单元，用于控制智能反射表面中的各电磁单元(或称为电磁反射单元)的反射系数；智能电磁反射表面，由多组反射系数可控的电磁单元所组成，通过控制各电磁单元的反射系数，智能电磁反射表面可以形成预定的反射波束天线方向图(即在智能反射表面形成预定方向的反射波束)；接收装置，用于接收无线信号并可进行对接收的无线信号进行测量、记录或分析。其中，发射装置发射的目标导频信号是由发射装置(例如，基站)预先规划并配置的，并且发射装置向接收装置通知规划的目标导频信号，从而使接收装置能够得知发射装置将会发射的目标导频信号。
在本实施例中提供了一种运行于上述网络架构的接收装置的定位方法，图3是本申请实施例的一种接收装置的定位方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：
步骤S302，通过发射装置向电磁反射面发射导频信号；
步骤S304，通过所述发射装置向电磁反射面控制单元发送调控信息，其中，所述调控信息包括时序信息以及调控方向信息，所述调控信息用于指示所述电磁反射面控制单元在目标时间段将目标导频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向预设方向，所述预设方向为与所述目标时间段对应的预设方向信息指示的方向，并且所述预设方向指向目标区域，所述时序信息包括所述目标时间段，所述调控方向信息包括所述预设方向信息，通过所述发射装置发射的导频信号包括所述目标导频信号；
步骤S306，通过所述发射装置或接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位，其中，所述信号测量结果是位于所述目标区域中的所述接收装置对接收到的沿着所述预设方向反射的所述目标导频信号进行测量得到的结果。
通过上述步骤，通过发射装置向电磁反射面发射导频信号；通过所述发射装置向电磁反射面控制单元发送调控信息，其中，所述调控信息包括时序信息以及调控方向信息，所述调控信息用于指示所述电磁反射面控制单元在目标时间段将目标导频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向预设方向，所述预设方向为与所述目标时间段对应的预设方向信息指示的方向，并且所述预设方向指向目标区域，所述时序信息包括所述目标时间段，所述调控方向信息包括所述预设方向信息，通过所述发射装置发射的导频信号包括所述目标导频信号；通过所述发射装置或接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位，其中，所述信号测量结果是位于所述目标区域中的所述接收装置对接收到的沿着所述预设方向反射的所述目标导频信号进行测量得到的结果。因此，可以解决相关技术中无法利用电磁反射面本身的特性进行终端的定位的技术问题，达到了利用电磁反射面本身的特性进行终端的定位的效果。
需要说明的是，在本申请实施例中，使用一套系统(即利用一个基站和电磁反射面)，并且利用反射面本身的能力就可实现对接收装置的定位，从而能够通过使用一个基站并使用电磁反射面本身的特性就能够完成对接收装置的定位。
在上述实施例中，信号测量结果可以是信号质量、信号场强电平或信号接收功率。
步骤S302和步骤S304的执行顺序是可以互换的，即可以先执行步骤S304，然后再执行S302。
在一个示例性实施例中，在所述通过发射装置向电磁反射面发射导频信号之前，所述方法还包括：在所述通过发射装置向电磁反射面发射导频信号之前，所述方法还包括：通过所述发射装置根据所述目标区域确定所述调控信息；所述根据所述目标区域确定所述调控信息，包括：根据所述目标区域划分得到的多个子区域确定多个所述预设方向信息，以及根据多个所述预设方向信息确定多个所述目标时间段，其中，每个所述预设方向信息与所述多个子区域中的每个子区域一一对应，所述时序信息包括多个所述目标时间段，每个所述目标时间段与每个所述预设方向信息一一对应；或者，确定用于指向所述目标区域的多个所述预设方向，并将每个所述预设方向信息确定为多个所述预设方向中的一个预设方向，以及根据多个所述预设方向信息确定多个所述目标时间段，其中，所述时序信息包括多个所述目标时间段，每个所述目标时间段与每个所述预设方向信息一一对应。
在上述实施例中，发射装置可以通过将目标区域划分为多个子区域，例如，将目标区域划分为子区域1，子区域2，以及子区域3等，并根据划分出的多个子区域确定与每个子区域分别一一对应的预设方向信息，例如预设方向信息1，预设方向信息2，以及预设方向信息3等。其中，所述预设方向信息用于指示电磁反射面控制单元调整电磁反射面的各电磁单元的反射系数，以使在电磁反射面上形成的反射波束指向该预设方向信息对应的子区域，因此通过控制电磁反射面使反射波束依次指向目标区域中的各个子区域，从而实现发射装置对目标区域的扫描。在一个示例性实施例中，发射装置可以根据对目标区域中的子区域的扫描顺序确定与每个子区域对应的预设方向信息，以及根据确定出的预设方向信息确定时序信息(即确定出多个目标时间段，其中，每个目标时间段均具有对应的预设方向信息)，例如确定出的多个预设方向信息为预设方向信息1，预设方向信息2，以及预设方向信息3，则时序信息包括是目标时间段1，目标时间段2以及目标时间段3,其中，目标时间段1对应预设方向信息1，目标时间段2对应预设方向信息2，目标时间段3对应预设方向信息3。
在上述实施例中，发射装置可以直接在目标区域中确定多个预设方向，例如在目标区域中，确定指向目标区域的某一位置的第一预设方向，以及确定指向目标区域的另一位置的第二预设方向，即确定出多个预设方向，并将每个预设方向信息确定为多个预设方向中的一个预设方向，即可以将一个预设方向本身作为一个预设方向信息。在确定出多个预设方向信息后，发射装置可以根据对目标区域的位置的扫描顺序，确定出与扫描顺序对应的目标时间段。例如，时序信息包括了目标时间段1和目标时间段2，其中，目标时间段1对应预设方向信息1，目标时间段2对应预设方向信息2。
需要说明的是，在本申请实施例中，目标时间段可以是时隙号(即时隙序号)对应的时间段，时序信息可以是时隙号对应的时间段(即相应时隙对应的时间段)组成的集合，即时序信息中包括了按照顺序排列的多个时隙所对应的时间段。并且，调控方向信息中包括了多个预设方向信息，其中，时序信息中的每个目标时间段与调控方向信息中的每个预设方向信息一一对应。因此，本申请实施例中，通过向电磁反射面控制单元发送调控信息，从而可以指示所述电磁反射面控制单元在目标时间段将目标导频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向与该目标时间段对应的预设方向信息所指向的预设方向；以及在该目标时间段的下一个目标时间段到达时(例如，到达下一个目标时间段的起始时间)，通过所述电磁反射面控制单元将目标导频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向与所述下一个目标时间段对应的预设方向信息所指向的预设方向。从而实现了通过电磁反射面控制单元在时序信息中的某一目标时间段内，控制所述电磁反射面的发射波束指向相应的方向，其中，相应的方向为与该某一目标时间段对应的预设方向信息所指示的方向。
在一个示例性实施例中，在所述通过所述发射装置向电磁反射面控制单元发送调控信息之后，所述方法还包括：通过所述电磁反射面控制单元根据所述预设方向信息确定目标反射系数；通过所述电磁反射面控制单元将所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数调整至所述目标反射系数，以使所述电磁反射面形成所述预设方向的反射波束；其中，所述各电磁单元的反射系数包括以下至少之一：幅度、相位、极化。
在一个示例性实施例中，在所述预设方向信息为与所述预设方向对应的各电磁单元的目标反射系数的情况下，在所述通过所述发射装置向电磁反射面控制单元发送调控信息之后，所述方法还包括：通过所述电磁反射面控制单元将所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数调整至所述目标反射系数，以使所述电磁反射面形成所述预设方向的反射波束，其中，所述各电磁单元的反射系数包括以下至少之一：幅度、相位、极化。
在一个示例性实施例中，在所述预设方向信息为与所述预设方向对应的输入参数的情况下，在所述通过所述发射装置向电磁反射面控制单元发送调控信息之后，所述方法还包括：通过所述电磁反射面控制单元根据所述输入参数确定目标反射系数，并将所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数调整至所述目标反射系数，以使所述电磁反射面形成所述预设方向的反射波束，其中，所述输入参数用于确定所述目标反射系数，所述各电磁单元的反射系数包括以下至少之一：幅度、相位、极化。
在一个示例性实施例中，所述调控信息还包括以下信息之一：波束调控开始时间，其中，所述波束调控开始时间用于指示所述电磁反射面控制单元在所述波束调控开始时间时，开始控制所述电磁反射面的各电磁单元以对所述电磁反射面的反射波束方向进行控制；波束调控结束时间，其中，所述波束调控结束时间用于指示所述电磁反射面控制单元在所述波束调控结束时间时，结束对所述电磁反射面的各电磁单元的控制。
其中，所述电磁反射面控制单元还用于在所述波束调控开始时间时，根据所述时序信息中的第一个目标时间段，将所述电磁反射面的反射系数调整至与第一预设方向对应的目标反射系数，其中，第一预设方向为与第一个目标时间段对应的预设方向信息所指示的方向。
在一个可选实施例中，时序信息中的各个目标时间段组成了一段连续的时间，并且时序信息中的第一个目标时间段的起始时间为所述波束调控开始时间，最后一个目标时间段的结束时间为所述波束调控结束时间，并且每个中间目标时间段(即位于第一个目标时间段和最后一个目标时间段之间的目标时间段)的结束时间为下一个目标时间段的起始时间。例如，时序信息中包括了目标时间段1至目标时间段3，其中，目标时间段1的结束时间为目标时间段2的起始时间，目标时间段2的结束时间为目标时间段3的起始时间，并且目标时间段1的起始时间为所述波束调控开始时间，目标时间段3的结束时间为所述波束调控结束时间。、在一个示例性实施例中，上述时序信息可以是时隙对应的时间段的集合(例如，第1时隙对应的时间段至第180时隙对应的时间段)，并且目标时间段为目标时序序号(又称为目标时隙，或目标时隙号，例如第1时隙至第180时隙中的其中一个时隙))所对应的时间段。可选地，发射装置记录目标时间段以及在目标时间段内发射的导频信号的对应关系，并且接收装置在接收到目标导频信号时，同时记录目标时间段以及在目标时间段内接收到的目标导频信号的对应关系。需要说明的是，发射装置记录的目标时间段以及在目标时间段内发射的导频信号的对应关系，与接收装置记录的目标时间段以及在目标时间段内接收到的目标导频信号的对应关系是一致的。
在一个示例性实施例中，在通过所述发射装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位的情况下，在所述通过所述发射装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果之前，所述方法还包括：通过所述发射装置接收所述接收装置发送的测量结果集合，其中，所述测量结果集合包括与所述目标时间段对应的信号测量结果；其中，所述通过所述发射装置确定所述与所述预设方向对应的信号测量结果，包括：根据所述目标时间段确定出与所述目标时间段对应的所述预设方向信息所指示的所述预设方向，将与所述目标时间段对应的信号测量结果确定为与所述预设方向对应的信号测量结果。
在一个示例性实施例中，在通过所述接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位的情况下，在所述通过所述接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果之前，所述方法还包括：通过所述接收装置接收所述发射装置发送的对应关系信息，其中，所述对应关系信息为所述预设方向与所述目标时间段的对应关系，或者，所述对应关系信息为所述预设方向与所述目标导频信号的对应关系；其中，所述通过所述接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果包括：在所述对应关系信息为所述预设方向与所述目标时间段的对应关系的情况下，将与所述目标时间段对应的信号测量结果确定为与所述预设方向对应的信号测量结果；或者，在所述对应关系信息为所述预设方向与所述目标导频信号的对应关系的情况下，将与所述目标导频信号对应的信号测量结果确定为与所述预设方向对应的信号测量结果。
其中，在上述实施例中，接收装置在接收到沿着所述预设方向反射的所述目标导频信号时，记录该目标导频信号对应的目标时间段(例如第1个时隙对应的时间段)，并对目标导频信号进行信号测量得到信号测量结果，信号测量结果可以是信号质量，信号场强电平或信号接收功率。
在一个示例性实施例中，所述根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位，包括：根据所述预设方向以及所述电磁反射面的位置及高度，确定与每个所述预设方向对应的所述反射波束在所述目标区域中的位置坐标(xi，yi)，将与所述预设方向对应的信号测量结果的数值确定为与所述位置坐标(xi，yi)对应的竖轴坐标zi，其中，所述i为与所述预设方向对应的反射波束的标识符；根据所述目标区域所在的坐标范围、所述位置坐标(xi，yi)以及所述对应的竖轴坐标zi进行高斯函数拟合，得到拟合后的高斯函数，根据所述拟合后的高斯函数的顶点对应的坐标确定对所述接收装置进行定位的定位结果。
在一个示例性实施例中，所述根据所述目标区域所在的坐标范围、所述位置坐标(xi，yi)以及所述对应的竖轴坐标zi进行高斯函数拟合，得到拟合后的高斯函数，根据所述拟合后的高斯函数的顶点对应的坐标确定对所述接收装置进行定位的定位结果，包括：对所述目标区域所在的横坐标范围和纵坐标范围分别按照预设坐标间隔进行抽样，得到抽样后的横坐标集合和纵坐标集合；从与所述位置坐标(xi，yi)对应的竖轴坐标zi中确定与所述横坐标集合中的每个横坐标xw对应的竖轴坐标zw，以及从与所述位置坐标(xi，yi)对应的竖轴坐标zi中确定与所述纵坐标集合中的每个纵坐标yp对应的竖轴坐标zp，其中，所述w和p为区间[1,n]中的正整数，所述n为抽样的样本数；根据所述横坐标集合和与所述横坐标集合中的每个横坐标xw对应的竖轴坐标zw组成的坐标集合(xw，zw)进行一维高斯函数拟合，得到拟合后的第一高斯函数；并根据所述纵坐标集合和与所述纵坐标集合中的每个纵坐标yp对应的竖轴坐标zp组成的坐标集合(yp，zp)进行一维高斯曲线拟合，得到拟合后的第二高斯函数；确定所述第一高斯函数的顶点对应的第一坐标xt，以及所述第二高斯函数的顶点对应的第二坐标yt，将所述xt和所述yt分别确定为所述定位结果的横坐标和纵坐，其中，所述xt为所述横坐标范围内的横坐标，并且所述yt为所述纵坐标范围内的纵坐标。
例如，目标区域为：横坐标在[xs,xe]区间范围内，纵坐标在[ys,ye]区间范围内的区域，其中，xs、xe、ys、ye均为实数，且xe＞xs，ye＞ys，对该目标区域所在的横坐标范围和纵坐标范围分别按照预设坐标间隔进行抽样，得到抽样后的横坐标集合和纵坐标集合，则上述实施例中，xs≤xw≤xe，ys≤yp≤ye；并且得到的定位结果中，xs≤xt≤xe，ys≤yt≤ye。
需要说明的是，在上述实施例中，可以通过两个一维高斯函数拟合的方式(即分别进行两个一维高斯曲线的拟合)，分别确定出两个一维高斯函数的顶点(即高斯函数的最大值，也是高斯函数对应的高斯曲线的最大值)所对应的坐标(即，高斯函数取最大值时对应的输入)，从而确定出接收装置的位置坐标(即定位结果)。
其中，所述从与所述位置坐标(xi，yi)对应的竖轴坐标zi中，确定与所述横坐标集合中的每个横坐标xw对应的竖轴坐标zw，以及从与所述位置坐标(xi，yi)对应的竖轴坐标zi中确定与所述纵坐标集合中的每个纵坐标yp对应的竖轴坐标zp，包括：确定所述位置坐标(xi，yi)中横坐标为xw的所有位置坐标对应的竖轴坐标，将所述横坐标为xw的所有位置坐标对应的竖轴坐标中的最大值确定为与所述横坐标xw对应的竖轴坐标zw；以及确定所述位置坐标(xi，yi)中纵坐标为yp的所有位置坐标对应的竖轴坐标，将所述纵坐标为yp的所有位置坐标对应的竖轴坐标中的最大值确定为与所述纵坐标yp对应的竖轴坐标zp。
需要说明的是，在上述实施例中，可以通过两个一维高斯函数拟合的方式(即拟合出两个一维高斯函数，每个一维高斯函数对应一个高斯曲线)，确定出接收装置的位置坐标。其中，分别确定出每个高斯曲线的顶点(即高斯曲线对应的高斯函数的最大值)所对应的坐标(即，该高斯曲线取最大值时对应的输入)，从而确定出接收装置的位置坐标。
在一个示例性实施例中，所述根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位，包括：根据所述预设方向以及所述电磁反射面的位置及高度，确定与每个所述预设方向对应的所述反射波束在所述目标区域中的位置坐标(xi，yi)，将与所述预设方向对应的信号测量结果的数值确定为与所述位置坐标对应的竖轴坐标zi，其中，所述i为与所述预设方向对应的反射波束的标识符；根据所述位置坐标(xi，yi)和所述竖轴坐标zi组成的坐标集合(xi，yi，zi)进行二维高斯函数拟合，得到拟合后的二维高斯函数；确定所述二维高斯函数的顶点对应的坐标(xt，yt)，将所述坐标(xt，yt)确定为对所述接收装置进行定位得到的定位结果，其中，所述xt为所述目标区域所在的横坐标范围内的横坐标，并且所述yt为所述目标区域所在的纵坐标范围内的纵坐标。
例如，目标区域对应的横坐标范围为[xs,xe]，纵坐标范围为[ys,ye]，其中，xs、xe、ys、ye均为实数，且xe＞xs，ye＞ys，则得到的定位结果中：xs≤xt≤xe，ys≤yt≤ye。
需要说明的是，在上述实施例中，可以通过二维高斯函数拟合的方式(即进行高斯曲面的拟合)，确定出接收装置的位置坐标。其中，可以使用最小二乘法、最小均方误差法来实现拟合。
在一个示例性实施例中，在所述通过所述发射装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位之后，所述方法还包括：通过所述发射装置根据对所述接收装置进行定位得到的定位结果，确定目标方向信息，其中，所述目标方向信息用于指示所述电磁反射面控制单元根据所述目标方向信息控制所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数，以使所述发射装置发射的射频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向所述接收装置。
其中，在确定目标方向信息之后，所述发射装置将所述目标方向信息发送给所述电磁反射面控制单元，以指示所述电磁反射面控制单元根据所述目标方向信息控制所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数，从而以使射频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向所述接收装置。
在一个示例性实施例中，在所述通过所述接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位之后，所述方法还包括：通过所述接收装置根据对所述接收装置进行定位得到的定位结果，确定目标方向信息，其中，所述目标方向信息用于指示所述电磁反射面控制单元根据所述目标方向信息控制所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数，以使所述发射装置发射的射频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向所述接收装置。
其中，在确定目标方向信息之后，所述接收装置将所述目标方向信息发送给发射装置，并由所述发射装置将所述目标方向信息发送给所述电磁反射面控制单元，以指示所述电磁反射面控制单元根据所述目标方向信息控制所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数，从而以使射频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向所述接收装置。
以下结合一示例对上述实施例中的接收装置的定位方法进行解释说明，但不用于限定本申请实施例的技术方案。
在相关技术中，利用智能超表面(又称为智能电磁反射表面，即上述实施例中的电磁反射面)来增强移动网络的非直射径地区覆盖是一个非常有效且低成本的方法。本申请将给出相关的方法，可以利用智能电磁反射表面本身的特点实现目标波束方位的精确对准，从而使得智能电磁反射表面的部署方案自完备；并且，在智能电磁超表面覆盖增强的非直射径区域中，实现终端位置的精确定位。即本申请实施例中，实现了利用智能电磁反射表面的部署实现利用单站(即单个基站)进行非直视径终端定位。
在本申请实施例中，主要涉及以下节点：
发射装置，用于确定波束扫描规划，并基于波束扫描规划生成导频序列(即上述实施例中的导频信号)发给发射装置的无线射频单元；其中，所述确定波束扫描规划是指发射装置对目标区域进行网格划分或目标波束指向规划，并将目标区域的二维空间域规划转换为一维时间域规划的过程。例如，发射装置根据对目标区域中的网格(即上述实施例中的子区域)的扫描顺序，确定出对应于时间顺序(该时间顺序即上述实施例中的时序信息)的各个网格，并确定与每个网格对应的预设方向信息。即在上述实施例中，每个预设方向信息均具有对应的目标时间段。其中，发射装置的无线射频单元通过波束调控，将发射装置的射频波束方向指向智能电磁反射表面(即调节波束对准智能电磁反射面)，并将收到的导频序列调制后发射。
需要说明的是，在上述实施例中，发射装置发射导频序列是发射装置及接收装置均预先已知的编码序列，该编码序列具有良好的自相关及互相关特性，接收装置基于该导频序列可以进行无线信号质量或强度的测量。在一个示例性实施例中，发射装置在预定的时间窗内，将特定的导频序列发送给发射装置无线射频单元，在该时间窗内，导频序列的内容可以是相同的或分时不同的编码序列。其中，当采用分时不同的导频序列时，将时间窗分段，时间窗中的每个间段对应可以区分的导频序列，并且该导频序列与调控信息中的预设方向信息相对应，即导频信号与智能电磁反射面的目标波束调控方位(即上述实施例中的预设方向)同步并对应。其中，预定的时间窗为波束调控开始时间至波束调控结束时间之间的时间窗；在一个示例性实施例中，发射装置还将波束调控开始时间和波束调控结束时间发送给接收装置。
发射装置，还用于通过智能电磁反射面控制单元控制智能反射面，即对智能反射面的波束方向进行控制，以及使智能反射面形成的反射波束扫描目标区域；
其中，所述通过智能电磁反射面控制单元控制智能反射面，即对智能反射面的波束方向进行控制，包括：发射装置通过发射装置与智能反射面控制单元之间的接口，将调控信息发给智能反射面控制单元，调控信息包括但不限于以下内容：波束调控起始时间、波束调控方向、各电磁单元的目标反射系数、用于确定各电磁单元的目标反射系数的输入参数，时序信息、波束调控结束时间等。其中，调控信息可以是待调节至的波束目标，也可以是智能电磁反射面各电磁单元的调控指令，当这些指令作用于智能电磁单元时，可以使智能电磁反射表面的电磁单元进行反射系数(又被称为输入反射系数)的改变或调整，从而使电磁反射面上反射的主波束按照预定时间段(即上述实施例中的时序信息中的目标时间段)指向不同的目标方位(即上述实施例中的预设方向)。
接收装置测量并记录一段时间内(即波束调控开始时间至波束调控结束时间之间的时间段)特定导频或导频组内各导频的无线信号质量，即接收装置在该预定的时间窗内，基于已知的导频序列或导频序列组测量接收到的所有导频信号的信号质量或所有导频信号中部分导频信号的信号质量，并记录各信号质量与对应的目标时间段，即接收装置记录的信号测量结果组成的信号测量结合集合是按照时间段顺序排列的各个无线信号质量(即信号测量结果集合是一个时间序列数据)，并且该信号测量结果集合与智能电磁反射表面的波束调控时序相对应(即信号测量结果集合中的各个信号测量结果对应的目标时间段组成的时序信息与用于控制电磁反射面的时序信息一致)。
发射装置，或者接收装置，还用于基于接收装置的测量结果(即上述实施例中的信号测量结果)进行目标波束方向的估计和接收装置的位置定位。
其中，所述基于接收装置的测量结果进行目标波束方向的估计和接收装置的位置定位包括以下步骤：(1)基于接收装置的测量结果与智能电磁反射表面波束调控时序，确定在智能电磁反射表面主调控波束指向不同方位时终端所测量的无线信号质量；(2)基于主调控波束不同方位的无线信号质量进行终端位置估计和目标波束方位的估计。其中，第(2)步的具体实施可在接收装置或发射装置进行。
当第(2)步在接收装置进行时，发射装置向接收装置提供相关的波束方位与目标时间段的对应关系，或相关的波束方位与导频序列的对应关系，该对应关系可以通过公共信道或专用信道发送。当第(2)步在发射装置进行时，接收装置向发射装置上报相关的测量结果，从而使发射装置可以获知各智能电磁反射表面波束方位与终端测量的无线信号质量的集合，其中无线信号质量可以是原始测量结果或经过量化编码后的结果。
在对终端位置进行定位时，可以基于智能电磁表面波束指向及相关测量结果，将一维时间数据转化为二维空间数据，例如通过二维曲面拟合算法(即进行二维高斯函数拟合，得到拟合后的二维高斯函数，其中，二维高斯函数对应高斯曲面)来确定终端位置。所述二维曲面拟合算法包括但并不限定于二维高斯分布曲面，最小二乘法、最小均方误差法等方法，或者，利用两个独立的降维到一维的高斯曲线进行拟合(即分别进行X方向和Y方向的一维高斯函数拟合，得到拟合后的两个一维高斯函数，其中，每个一维高斯函数对应一条高斯曲线)。
图4是本申请实施例的智能电磁反射表面的部署场景平面示意图，其中示出了波束扫描区域(即上述实施例中的目标区域)以及智能电磁反射面(即上述实施例中的电磁反射面)。在本申请一个示例性的应用场景中，
发射装置的各个部署参数如下：
发射装置的天线(即无线射频单元)安装在挂高为43米的建筑物顶部(即发射装置的天线的位置高度为43米)；
发射装置的无线射频发射单元中心点的坐标为：[0,0,43](单位为米：m)；
水平方位角Az＝120度；
俯仰角EL＝10度；
旋转角SL＝0度。
智能电磁反射表面的各个部署参数如下：
智能电磁反射表面的中心点位置：[21.67,133.2,36.2](单位为m)即上述实施例中的超表面的位置及高度)；
水平方位角Az＝-60度；
俯仰角EL＝0度；
旋转角SL＝0度。
其中，发射装置和智能电磁反射面的参数配置如下：
载波频率Fc＝28GHz；
极化：垂直极化；
基站等效全向辐射功率(Equivalent Isotropically Radiated Power，简称为EIRP)＝43dBm
智能电磁反射表面的尺寸：长20λ×宽20λ，λ为载频的波长；
智能电磁反射表面控制单元尺寸：长
Figure BDA0002564213820000141
×宽
Figure BDA0002564213820000142
智能电磁反射表面相位控制粒度：2-bits(即使用2个比特来指示超表面的相位，从而存在4个可选相位：[0,π/2,π,3π/2](单位为：弧度)；
子载波间隔(Sub-CarrierSpace，简称为SCS):30kHz；
无线帧长：10ms；
每无线帧时隙(slot)数目：20；
发射装置设置扫描波束更新频率：每时隙。
在对本申请实施例中的接收装置的定位方法的定位准确性进行测试时，使用目标区域中的位置坐标为[68,88](单位m)处的接收装置为参考，对本申请实施例中的定位方法的定位准确性进行测试。
在本申请实施例中，该定位方法包括以下步骤：
步骤1、发射装置确定波束扫描规划:从第1时隙(第1时隙对应的时间段即第一个目标时间段,同时该第一个目标时间段的起始时间也对应于上述实施例中的波束调控开始时间)开始至第180时隙(即第180个目标时间段,也是时序信息中的最后一个目标时间段，该最后一个目标时间段的结束时间也对应于上述实施例中的波束调控结束时间)，进行图4中波束扫描区域(即上述实施例中的目标区域)的波束扫描，发射装置生成导频序列发给无线射频单元；
步骤2、发射装置的无线射频单元调节波束对准智能电磁反射面，并将收到的导频序列调制后发射；
步骤3、发射装置通过智能电磁反射面控制单元对智能反射面的波束方向进行控制，智能电磁反射面波束扫描的方位更新的频度为每时隙，在某时隙反射波束沿着某一预设方向到达波束扫描区域，每次更新后波束将对准下一个新的预定方位(即上述实施例中的预设方向)。步骤4、在一个示例性实施例中，发射装置将波束调控开始时间以及波束调控结束时间发送给接收装置，接收装置在这段时间(即波束调控开始时间至波束调控结束时间的时间段)内测量并记录无线导频信号的无线信号质量，其结果见图5所示；其中，图5示出了接收装置对接收到的发射装置发射的目标导频信号进行测量得到的信号接收强度，其中，横轴为按照顺序排列的各个时隙。其中，由于每个时隙具有一定的时长，从而每个时隙可以对应一个时间段(即上述实施例中的目标时间段)例如，时隙长度为a(单位为毫秒)，则时序信息中的第k个目标时间段(即第k个时隙对应的时间段)为t0+(k-1)a,t0+ka之间的时间段，其中，t0为波束调控开始时间(单位为毫秒)，k为大于或等于1的整数。
步骤5、基于接收的测量结果进行目标波束方向的估计和接收装置的定位。
其中，在进行接收装置的定位时，在本实施例中由接收装置将一个测量周期内的测量原始结果上报给发射装置，上报内容的格式为：(其中，slotNo表示时隙号(时隙)，即上述实施例中的各个目标时间段，RxPwr表示接收电平，即上述实施例中的信号测量结果)
slotNo 1：RxPwr-130；
…
slotNo 51：RxPwr-86.5；
slotNo 52：RxPwr-91.61；
slotNo 53:RxPwr-83.66；
slotNo 54:RxPwr-75.13；
slotNo 55:RxPwr-73.55；
slotNo 56:RxPwr-75.06；
slotNo 57:RxPwr-87.31；
…
发射装置将时隙号(即对应的时隙，也就是该时隙对应的目标时间段)映射为目标波束指向，并结合智能电磁反射表面中心的位置和挂高(即上述实施例中的电磁反射面的高度)，将图6中的一维时间数据转化为二维空间数据(图7)，同时将测量结果映射到波束扫描区域的地面见图8(即图8是图7的平面图)。其中，图6的横轴和纵轴分别表示目标区域的横坐标和目标区域的坐标，图6的每个点“·”旁边的数字表示时隙号(该时隙号也用于表示与该时隙号对应的时间段)，例如图6中第二行的两个标注：·31,和·47，其中的“37”和“47”分别表示对应的时隙号为31，和47，根据图6，能够确定出与每个时隙号对应的位置坐标。图7中的横轴和纵轴分别表示目标区域的横坐标和目标区域的坐标，竖轴(z轴)表示接收信号质量。图8中的横轴和纵轴分别表示目标区域的横坐标和目标区域的坐标，图8的每个点“·”表示存在接收信号质量，具体的接收信号质量的大小显示在了图7中的竖轴坐标中。其中，图中的标注“接收装置预测位置”为对接收装置进行定位得到的定位结果(即定位结果中的坐标)。
利用降维方法，分别独立的估计接收装置的X坐标及Y坐标，具体如下：
基于智能反射表面各波束方位及智能反射表面的挂高确定各波束在地面的位置[xi,yi],其中i为波束标识，在本实施例中等于时隙号；
基于图6、7的数据按X轴及Y轴两个方向进行数据降维：
(1)将X轴方向进行分段(即对横坐标进行分段)，各段间隔为2，所有分段的中心点对应的坐标组成的集合为：[62,64,66,…,80](即上述实施例中的横坐标集合)；
(2)将Y轴方向进行分段(即对纵坐标进行分段)，各段间隔为2，所有分段的中心点对应的坐标组成的集合为：[80,82,84,…,110(即上述实施例中的纵坐标集合)]；
(3)对于所有的二维数据，对于X轴各分段的中心点对应的坐标组成的集合[62,64,66,…,80]，确定其中每个中心点的坐标对应的降维接收电平(在一个示例性实施例中，将每段中最强的无线信号接收质量确定该段唯一的降维接收电平，即对于某一中心点的坐标xw，确定该坐标xw对应的无线信号接收质量(即接收电平)的最大值(即zw))，结果如下：
[62,RxPwrx1；
64,RxPwrx2；
66,RxPwrx3；
…,；
80，RxPwrx10]
得到的X轴方向的坐标集合以及对应的无线信号质量为图9所示中的各个实测数据。
(4)对于所有的二维数据，按照Y方向分段的结果，将无线信号质量分别归到各自的段中，Y轴各段的中心点的坐标集合为：[80,82,84,…,110]，根据每段中最强无线信道接收质量确定该段唯一的降维接收电平(即对于纵坐标集合中的每个纵坐标yp，确定该yp对应的zp；具体确定方式与上述X轴方向的处理方式类似)，结果如下：
[80,RxPwry1；
82,RxPwry2；
84,RxPwry3；
…,
110，RxPwry16]
得到的Y轴方向的坐标集合以及对应的无线信号质量为图10所示中的各个实测数据。
(5)定位结果及误差
选一维高斯函数作为拟合曲线，分别进行X方向和Y方向的一维高斯函数拟合(即分别拟合得到一维高斯函数)；在一个示例性实施例中，可以利用最小二乘拟合来分别确定X方向对应的一维高斯函数(即一维高斯曲线，可参见图9中的拟合结果)的参数，以及确定其顶点对应的x坐标(即上述实施例中的xt)；以及，可以利用最小二乘拟合来确定Y方向对应的一维高斯函数(即一维高斯曲线，可参见图10中的拟合结果)的参数，以及确定其顶点对应的y坐标(即上述实施例中的yt)。根据本申请实施例中的定位方法，确定出的接收装置的位置坐标为：[68.3963,88.3110]m，其与作为参考目标的接收装置的真实坐标位置[68,88]的定位误差为：0.50378m。可见，使用本申请实施例的定位方法，可以得到较为准确的定位结果。
在本申请的又一实施例中，还使用了目标区域中的位置坐标为[64,102](单位m)处的接收装置为参考，对本申请实施例中的定位方法的定位准确性进行测试。在本申请实施例中，定位方法包括以下步骤：
步骤1、发射装置确定波束扫描规划:从第1时隙开始至第180时隙，进行图4中相关区域的波束扫描，发射装置生成导频序列发给无线射频单元；
步骤2、无线射频单元调节波束对准智能电磁反射面，并将收到的导频序列调制后发射；
步骤3、发射装置通过智能电磁反射面控制单元控制对智能反射面的波束方位进行控制，波束扫描的方位更新的频度为每时隙，每次更新后波束将对准下一个新的预定方位；
步骤4、接收装置在这段时间内测量并记录无线导频信号的无线信号质量，其结果见图11；
步骤5、基于发射装置的测量结果进行目标波束方向的估计和终端定位。
其中，接收装置将一个测量周期内的测量原始结果上报给发射装置，上报内容的格式为时隙号以及对应的信号测量结果(具体格式与上述实施例中的上报内容的格式相同)
步骤6、发射装置将时隙号映射为目标波束指向，并结合智能电磁反射表面中心的位置和挂高，将一维时间数据(即图12中所示的与时隙对应的无线信号质量)转化为图13中所示的二维空间数据，同时将测量结果映射到波束扫描区域的地面(即得到与图13对应的平面图，即图14)；
步骤7、利用降维方法，分别独立的估计接收装置的X及Y坐标，估计结果分别如图15和图16所示。
步骤8、定位结果及误差
选一维高斯函数作为拟合曲线，对于X及Y方向，分别利用最小二乘拟合来分别确定X方向和Y方向的一维高斯函数的参数，其中X方向的高斯曲线的顶点对应的横坐标即为定位结果的横坐标(即xt)，Y方向的高斯曲线的顶点对应的纵坐标即为定位结果的纵坐标(即yt)；拟合结果可以参见分别图15、图16中所示。
本申请实施例中得到的定位结果：[63.8170，100.6145]m，其与作为参考的接收装置的真实位置坐标之间的定位误差为：1.3975m。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
在本实施例中还提供了一种接收装置的定位装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图17是本申请实施例的接收装置的定位装置的结构框图，如图17所示，该定位装置包括：
发射模块211，用于通过发射装置向电磁反射面发射导频信号；
调控模块213，用于通过所述发射装置向电磁反射面控制单元发送调控信息，其中，所述调控信息包括时序信息以及调控方向信息，所述调控信息用于指示所述电磁反射面控制单元在目标时间段将目标导频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向预设方向，所述预设方向为与所述目标时间段对应的预设方向信息指示的方向，并且所述预设方向指向目标区域，所述时序信息包括所述目标时间段，所述调控方向信息包括所述预设方向信息，通过所述发射装置发射的导频信号包括所述目标导频信号；
定位模块215，用于通过所述发射装置或接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位，其中，所述信号测量结果是位于所述目标区域中的所述接收装置对接收到的沿着所述预设方向反射的所述目标导频信号进行测量得到的结果。
通过本申请，通过发射装置向电磁反射面发射导频信号；通过所述发射装置向电磁反射面控制单元发送调控信息，其中，所述调控信息包括时序信息以及调控方向信息，所述调控信息用于指示所述电磁反射面控制单元在目标时间段将目标导频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向预设方向，所述预设方向为与所述目标时间段对应的预设方向信息指示的方向，并且所述预设方向指向目标区域，所述时序信息包括所述目标时间段，所述调控方向信息包括所述预设方向信息，通过所述发射装置发射的导频信号包括所述目标导频信号；通过所述发射装置或接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位，其中，所述信号测量结果是位于所述目标区域中的所述接收装置对接收到的沿着所述预设方向反射的所述目标导频信号进行测量得到的结果。因此，可以解决相关技术中无法利用电磁反射面本身的特性进行终端的定位的技术问题，达到了利用电磁反射面本身的特性进行终端的定位的效果。
在一个示例性实施例中，所述装置，还包括：第一确定模块，用于通过所述发射装置根据所述目标区域确定所述调控信息；所述第一确定模块，还用于：根据所述目标区域划分得到的多个子区域确定多个所述预设方向信息，以及根据多个所述预设方向信息确定多个所述目标时间段，其中，每个所述预设方向信息与所述多个子区域中的每个子区域一一对应，所述时序信息包括多个所述目标时间段，每个所述目标时间段与每个所述预设方向信息一一对应；或者，确定用于指向所述目标区域的多个所述预设方向，并将每个所述预设方向信息确定为多个所述预设方向中的一个预设方向，以及根据多个所述预设方向信息确定多个所述目标时间段，其中，所述时序信息包括多个所述目标时间段，每个所述目标时间段与每个所述预设方向信息一一对应。
在一个示例性实施例中，所述装置还包括：调整模块，用于：通过所述电磁反射面控制单元根据所述预设方向信息确定目标反射系数；通过所述电磁反射面控制单元将所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数调整至所述目标反射系数，以使所述电磁反射面形成所述预设方向的反射波束；其中，所述各电磁单元的反射系数包括以下至少之一：幅度、相位、极化。
在一个示例性实施例中，所述装置还包括：调整模块，用于：在所述预设方向信息为与所述预设方向对应的各电磁单元的目标反射系数的情况下，通过所述电磁反射面控制单元将所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数调整至所述目标反射系数，以使所述电磁反射面形成所述预设方向的反射波束，其中，所述各电磁单元的反射系数包括以下至少之一：幅度、相位、极化。
在一个示例性实施例中，所述装置还包括：调整模块，用于：在所述预设方向信息为与所述预设方向对应的输入参数的情况下，通过所述电磁反射面控制单元根据所述输入参数确定目标反射系数，并将所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数调整至所述目标反射系数，以使所述电磁反射面形成所述预设方向的反射波束，其中，所述输入参数用于确定所述目标反射系数，所述各电磁单元的反射系数包括以下至少之一：幅度、相位、极化。
在一个示例性实施例中，所述调控信息还包括以下信息之一：波束调控开始时间，其中，所述波束调控开始时间用于指示所述电磁反射面控制单元在所述波束调控开始时间时，开始控制所述电磁反射面的各电磁单元以对所述电磁反射面的反射波束方向进行控制；波束调控结束时间，其中，所述波束调控结束时间用于指示所述电磁反射面控制单元在所述波束调控结束时间时，结束对所述电磁反射面的各电磁单元的控制。
在一个示例性实施例中，所述定位模块215，还用于：在通过所述发射装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位的情况下，通过所述发射装置接收所述接收装置发送的测量结果集合，其中，所述测量结果集合包括与所述目标时间段对应的信号测量结果；其中，所述通过所述发射装置确定所述与所述预设方向对应的信号测量结果，包括：根据所述目标时间段确定出与所述目标时间段对应的所述预设方向信息所指示的所述预设方向，将与所述目标时间段对应的信号测量结果确定为与所述预设方向对应的信号测量结果。
在一个示例性实施例中，所述定位模块215，还用于：在通过所述接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位的情况下，在所述通过所述接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果之前，通过所述接收装置接收所述发射装置发送的对应关系信息，其中，所述对应关系信息为所述预设方向与所述目标时间段的对应关系，或者，所述对应关系信息为所述预设方向与所述目标导频信号的对应关系；其中，所述通过所述接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果包括：在所述对应关系信息为所述预设方向与所述目标时间段的对应关系的情况下，将与所述目标时间段对应的信号测量结果确定为与所述预设方向对应的信号测量结果；或者，在所述对应关系信息为所述预设方向与所述目标导频信号的对应关系的情况下，将与所述目标导频信号对应的信号测量结果确定为与所述预设方向对应的信号测量结果。
在一个示例性实施例中，所述定位模块215，还用于：根据所述预设方向以及所述电磁反射面的位置及高度，确定与每个所述预设方向对应的所述反射波束在所述目标区域中的位置坐标(xi，yi)，将与所述预设方向对应的信号测量结果的数值确定为与所述位置坐标(xi，yi)对应的竖轴坐标zi，其中，所述i为与所述预设方向对应的反射波束的标识符；根据所述目标区域所在的坐标范围、所述位置坐标(xi，yi)以及所述对应的竖轴坐标zi进行高斯函数拟合，得到拟合后的高斯函数，根据所述拟合后的高斯函数的顶点对应的坐标确定对所述接收装置进行定位的定位结果。
在一个示例性实施例中，所述定位模块215，还用于：对所述目标区域所在的横坐标范围和纵坐标范围分别按照预设坐标间隔进行抽样，得到抽样后的横坐标集合和纵坐标集合；从与所述位置坐标(xi，yi)对应的竖轴坐标zi中确定与所述横坐标集合中的每个横坐标xw对应的竖轴坐标zw，以及从与所述位置坐标(xi，yi)对应的竖轴坐标zi中确定与所述纵坐标集合中的每个纵坐标yp对应的竖轴坐标zp，其中，所述w和p为区间[1,n]中的正整数，所述n为抽样的样本数；根据所述横坐标集合和与所述横坐标集合中的每个横坐标xw对应的竖轴坐标zw组成的坐标集合(xw，zw)进行一维高斯函数拟合，得到拟合后的第一高斯函数；并根据所述纵坐标集合和与所述纵坐标集合中的每个纵坐标yp对应的竖轴坐标zp组成的坐标集合(yp，zp)进行一维高斯曲线拟合，得到拟合后的第二高斯函数；确定所述第一高斯函数的顶点对应的第一坐标xt，以及所述第二高斯函数的顶点对应的第二坐标yt，将所述xt和所述yt分别确定为所述定位结果的横坐标和纵坐，其中，所述xt为所述横坐标范围内的横坐标，并且所述yt为所述纵坐标范围内的纵坐标。
在一个示例性实施例中，所述定位模块215，还用于：根据所述预设方向以及所述电磁反射面的位置及高度，确定与每个所述预设方向对应的所述反射波束在所述目标区域中的位置坐标(xi，yi)，将与所述预设方向对应的信号测量结果的数值确定为与所述位置坐标对应的竖轴坐标zi，其中，所述i为与所述预设方向对应的反射波束的标识符；根据所述位置坐标(xi，yi)和所述竖轴坐标zi组成的坐标集合(xi，yi，zi)进行二维高斯函数拟合，得到拟合后的二维高斯函数；确定所述二维高斯函数的顶点对应的坐标(xt，yt)，将所述坐标(xt，yt)确定为对所述接收装置进行定位得到的定位结果，其中，所述xt为所述目标区域所在的横坐标范围内的横坐标，并且所述yt为所述目标区域所在的纵坐标范围内的纵坐标。
在一个示例性实施例中，所述装置还包括第二确定模块，用于：在所述通过所述发射装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位之后，通过所述发射装置根据对所述接收装置进行定位得到的定位结果，确定目标方向信息，其中，所述目标方向信息用于指示所述电磁反射面控制单元根据所述目标方向信息控制所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数，以使所述发射装置发射的射频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向所述接收装置。
在一个示例性实施例中，所述装置还包括第二确定模块，用于：在所述通过所述接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位之后，通过所述接收装置根据对所述接收装置进行定位得到的定位结果，确定目标方向信息，其中，所述目标方向信息用于指示所述电磁反射面控制单元根据所述目标方向信息控制所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数，以使所述发射装置发射的射频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向所述接收装置。
在本实施例中还提供了一种接收装置的定位系统，该系统用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。该系统包括：发射装置、电磁反射面控制单元、电磁反射面，以及接收装置，其中，所述发射装置，用于向电磁反射面发射导频信号以及用于向电磁反射面控制单元发送调控信息，其中，所述调控信息包括时序信息以及调控方向信息，所述调控信息用于指示所述电磁反射面控制单元在目标时间段将目标导频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向预设方向，所述预设方向为与所述目标时间段对应的预设方向信息指示的方向，并且所述预设方向指向目标区域，所述时序信息包括所述目标时间段，所述调控方向信息包括所述预设方向信息，通过所述发射装置发射的导频信号包括所述目标导频信号；所述电磁反射面控制单元，用于按照所述调控信息在所述目标时间段将所述目标导频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向所述预设方向；所述接收装置，用于对接收到的沿着所述预设方向反射的所述目标导频信号进行测量得到信息测量结果，其中，所述接收装置位于所述目标区域中；所述发射装置或所述接收装置，还用于确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及与所述预设方向对应的信号测量结果，对所述接收装置进行定位。
通过本申请，通过发射装置向电磁反射面发射导频信号；通过所述发射装置向电磁反射面控制单元发送调控信息，其中，所述调控信息包括时序信息以及调控方向信息，所述调控信息用于指示所述电磁反射面控制单元在目标时间段将目标导频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向预设方向，所述预设方向为与所述目标时间段对应的预设方向信息指示的方向，并且所述预设方向指向目标区域，所述时序信息包括所述目标时间段，所述调控方向信息包括所述预设方向信息，通过所述发射装置发射的导频信号包括所述目标导频信号；通过所述发射装置或接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位，其中，所述信号测量结果是位于所述目标区域中的所述接收装置对接收到的沿着所述预设方向反射的所述目标导频信号进行测量得到的结果。因此，可以解决相关技术中无法利用电磁反射面本身的特性进行终端的定位的技术问题，达到了利用电磁反射面本身的特性进行终端的定位的效果。
在一个示例性实施例中，所述发射装置还用于根据所述目标区域确定所述调控信息；其中，所述发射装置还用于通过以下方式根据所述目标区域确定所述调控信息：根据所述目标区域划分得到的多个子区域确定多个所述预设方向信息，以及根据多个所述预设方向信息确定多个所述目标时间段，其中，每个所述预设方向信息与所述多个子区域中的每个子区域一一对应，所述时序信息包括多个所述目标时间段，每个所述目标时间段与每个所述预设方向信息一一对应；或者，确定用于指向所述目标区域的多个所述预设方向，并将每个所述预设方向信息确定为多个所述预设方向中的一个预设方向，以及根据多个所述预设方向信息确定多个所述目标时间段，其中，所述时序信息包括多个所述目标时间段，每个所述目标时间段与每个所述预设方向信息一一对应。
在一个示例性实施例中，所述电磁反射面控制单元，还用于：根据所述预设方向信息确定目标反射系数；将所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数调整至所述目标反射系数，以使所述电磁反射面形成所述预设方向的反射波束；其中，所述各电磁单元的反射系数包括以下至少之一：幅度、相位、极化。
在一个示例性实施例中，所述电磁反射面控制单元，还用于：在所述预设方向信息为与所述预设方向对应的各电磁单元的目标反射系数的情况下，将所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数调整至所述目标反射系数，以使所述电磁反射面形成所述预设方向的反射波束，其中，所述各电磁单元的反射系数包括以下至少之一：幅度、相位、极化。
在一个示例性实施例中，所述电磁反射面控制单元，还用于：在所述预设方向信息为与所述预设方向对应的输入参数的情况下，根据所述输入参数确定目标反射系数，并将所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数调整至所述目标反射系数，以使所述电磁反射面形成所述预设方向的反射波束，其中，所述输入参数用于确定所述目标反射系数，所述各电磁单元的反射系数包括以下至少之一：幅度、相位、极化。
在一个示例性实施例中，所述调控信息还包括以下信息之一：波束调控开始时间，其中，所述波束调控开始时间用于指示所述电磁反射面控制单元在所述波束调控开始时间时，开始控制所述电磁反射面的各电磁单元以对所述电磁反射面的反射波束方向进行控制；波束调控结束时间，其中，所述波束调控结束时间用于指示所述电磁反射面控制单元在所述波束调控结束时间时，结束对所述电磁反射面的各电磁单元的控制。
在一个示例性实施例中，所述发射装置还用于接收所述接收装置发送的测量结果集合，其中，所述测量结果集合包括与所述目标时间段对应的信号测量结果；其中，所述发射装置，还用于据所述目标时间段确定出与所述目标时间段对应的所述预设方向信息所指示的所述预设方向，将与所述目标时间段对应的信号测量结果确定为与所述预设方向对应的信号测量结果。
在一个示例性实施例中，所述接收装置，还用于接收所述发射装置发送的对应关系信息，其中，所述对应关系信息为所述预设方向与所述目标时间段的对应关系，或者，所述对应关系信息为所述预设方向与所述目标导频信号的对应关系；其中，所述接收装置，还用于在所述对应关系信息为所述预设方向与所述目标时间段的对应关系的情况下，将与所述目标时间段对应的信号测量结果确定为与所述预设方向对应的信号测量结果；或者，在所述对应关系信息为所述预设方向与所述目标导频信号的对应关系的情况下，将与所述目标导频信号对应的信号测量结果确定为与所述预设方向对应的信号测量结果。
在一个示例性实施例中，所述发射装置或所述接收装置，还用于：根据所述预设方向以及所述电磁反射面的位置及高度，确定与每个所述预设方向对应的所述反射波束在所述目标区域中的位置坐标(xi，yi)，将与所述预设方向对应的信号测量结果的数值确定为与所述位置坐标(xi，yi)对应的竖轴坐标zi，其中，所述i为与所述预设方向对应的反射波束的标识符；根据所述目标区域所在的坐标范围、所述位置坐标(xi，yi)以及所述对应的竖轴坐标zi进行高斯函数拟合，得到拟合后的高斯函数，根据所述拟合后的高斯函数的顶点对应的坐标确定对所述接收装置进行定位的定位结果。
在一个示例性实施例中，所述根据所述目标区域所在的坐标范围、所述位置坐标(xi，yi)以及所述对应的竖轴坐标zi进行高斯函数拟合，得到拟合后的高斯函数，根据所述拟合后的高斯函数的顶点对应的坐标确定对所述接收装置进行定位的定位结果，包括：对所述目标区域所在的横坐标范围和纵坐标范围分别按照预设坐标间隔进行抽样，得到抽样后的横坐标集合和纵坐标集合；从与所述位置坐标(xi，yi)对应的竖轴坐标zi中确定与所述横坐标集合中的每个横坐标xw对应的竖轴坐标zw，以及从与所述位置坐标(xi，yi)对应的竖轴坐标zi中确定与所述纵坐标集合中的每个纵坐标yp对应的竖轴坐标zp，其中，所述w和p为区间[1,n]中的正整数，所述n为抽样的样本数；根据所述横坐标集合和与所述横坐标集合中的每个横坐标xw对应的竖轴坐标zw组成的坐标集合(xw，zw)进行一维高斯函数拟合，得到拟合后的第一高斯函数；并根据所述纵坐标集合和与所述纵坐标集合中的每个纵坐标yp对应的竖轴坐标zp组成的坐标集合(yp，zp)进行一维高斯曲线拟合，得到拟合后的第二高斯函数；确定所述第一高斯函数的顶点对应的第一坐标xt，以及所述第二高斯函数的顶点对应的第二坐标yt，将所述xt和所述yt分别确定为所述定位结果的横坐标和纵坐，其中，所述xt为所述横坐标范围内的横坐标，并且所述yt为所述纵坐标范围内的纵坐标。
在一个示例性实施例中，所述发射装置或所述接收装置，还用于：根据所述预设方向以及所述电磁反射面的位置及高度，确定与每个所述预设方向对应的所述反射波束在所述目标区域中的位置坐标(xi，yi)，将与所述预设方向对应的信号测量结果的数值确定为与所述位置坐标对应的竖轴坐标zi，其中，所述i为与所述预设方向对应的反射波束的标识符；根据所述位置坐标(xi，yi)和所述竖轴坐标zi组成的坐标集合(xi，yi，zi)进行二维高斯函数拟合，得到拟合后的二维高斯函数；确定所述二维高斯函数的顶点对应的坐标(xt，yt)，将所述坐标(xt，yt)确定为对所述接收装置进行定位得到的定位结果，其中，所述xt为所述目标区域所在的横坐标范围内的横坐标，并且所述yt为所述目标区域所在的纵坐标范围内的纵坐标。
在一个示例性实施例中，在所述发射装置用于确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位的情况下，所述发射装置还用于：根据对所述接收装置进行定位得到的定位结果，确定目标方向信息，其中，所述目标方向信息用于指示所述电磁反射面控制单元根据所述目标方向信息控制所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数，以使所述发射装置发射的射频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向所述接收装置。
在一个示例性实施例中，在所述接收装置用于确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位的情况下，所述接收装置，还用于：根据对所述接收装置进行定位得到的定位结果，确定目标方向信息，其中，所述目标方向信息用于指示所述电磁反射面控制单元根据所述目标方向信息控制所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数，以使所述发射装置发射的射频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向所述接收装置。
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
本申请的实施例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中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
在一个示例性实施例中，上述计算机可读存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
本申请的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
在一个示例性实施例中，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。
本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及示例性实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本申请不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种接收装置的定位方法，其特征在于，包括：
通过发射装置向电磁反射面发射导频信号；
通过所述发射装置向电磁反射面控制单元发送调控信息，其中，所述调控信息包括时序信息以及调控方向信息，所述调控信息用于指示所述电磁反射面控制单元在目标时间段将目标导频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向预设方向，所述预设方向为与所述目标时间段对应的预设方向信息指示的方向，并且所述预设方向指向目标区域，所述时序信息包括所述目标时间段，所述调控方向信息包括所述预设方向信息，通过所述发射装置发射的导频信号包括所述目标导频信号；
通过所述发射装置或接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位，其中，所述信号测量结果是位于所述目标区域中的所述接收装置对接收到的沿着所述预设方向反射的所述目标导频信号进行测量得到的结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在所述通过发射装置向电磁反射面发射导频信号之前，所述方法还包括：通过所述发射装置根据所述目标区域确定所述调控信息；
所述根据所述目标区域确定所述调控信息，包括：根据所述目标区域划分得到的多个子区域确定多个所述预设方向信息，以及根据多个所述预设方向信息确定所述时序信息，其中，每个所述预设方向信息与所述多个子区域中的每个子区域一一对应，所述时序信息包括多个所述目标时间段，每个所述目标时间段与每个所述预设方向信息一一对应；或者，确定用于指向所述目标区域的多个所述预设方向，并将每个所述预设方向信息确定为多个所述预设方向中的一个预设方向，以及根据多个所述预设方向信息确定所述时序信息，其中，所述时序信息包括多个所述目标时间段，每个所述目标时间段与每个所述预设方向信息一一对应。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述通过所述发射装置向电磁反射面控制单元发送调控信息之后，所述方法还包括：
通过所述电磁反射面控制单元根据所述预设方向信息确定目标反射系数；
通过所述电磁反射面控制单元将所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数调整至所述目标反射系数，以使所述电磁反射面形成所述预设方向的反射波束；其中，所述各电磁单元的反射系数包括以下至少之一：幅度、相位、极化。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述预设方向信息为与所述预设方向对应的各电磁单元的目标反射系数的情况下，在所述通过所述发射装置向电磁反射面控制单元发送调控信息之后，所述方法还包括：
通过所述电磁反射面控制单元将所述电磁反射面的所述各电磁单元的反射系数调整至所述目标反射系数，以使所述电磁反射面形成所述预设方向的反射波束，其中，所述各电磁单元的反射系数包括以下至少之一：幅度、相位、极化。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述预设方向信息为与所述预设方向对应的输入参数的情况下，在所述通过所述发射装置向电磁反射面控制单元发送调控信息之后，所述方法还包括：
通过所述电磁反射面控制单元根据所述输入参数确定目标反射系数，并将所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数调整至所述目标反射系数，以使所述电磁反射面形成所述预设方向的反射波束，其中，所述输入参数用于确定所述目标反射系数，所述各电磁单元的反射系数包括以下至少之一：幅度、相位、极化。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调控信息还包括以下信息之一：
波束调控开始时间，其中，所述波束调控开始时间用于指示所述电磁反射面控制单元在所述波束调控开始时间时，开始控制所述电磁反射面的各电磁单元以对所述电磁反射面的反射波束方向进行控制；
波束调控结束时间，其中，所述波束调控结束时间用于指示所述电磁反射面控制单元在所述波束调控结束时间时，结束对所述电磁反射面的各电磁单元的控制。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在通过所述发射装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位的情况下，在所述通过所述发射装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果之前，所述方法还包括：
通过所述发射装置接收所述接收装置发送的测量结果集合，其中，所述测量结果集合包括与所述目标时间段对应的信号测量结果；
其中，所述通过所述发射装置确定所述与所述预设方向对应的信号测量结果，包括：
根据所述目标时间段确定出与所述目标时间段对应的所述预设方向信息所指示的所述预设方向，将与所述目标时间段对应的信号测量结果确定为与所述预设方向对应的信号测量结果。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在通过所述接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位的情况下，在所述通过所述接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果之前，所述方法还包括：
通过所述接收装置接收所述发射装置发送的对应关系信息，其中，所述对应关系信息为所述预设方向与所述目标时间段的对应关系，或者，所述对应关系信息为所述预设方向与所述目标导频信号的对应关系；
其中，所述通过所述接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果包括：在所述对应关系信息为所述预设方向与所述目标时间段的对应关系的情况下，将与所述目标时间段对应的信号测量结果确定为与所述预设方向对应的信号测量结果；或者，在所述对应关系信息为所述预设方向与所述目标导频信号的对应关系的情况下，将与所述目标导频信号对应的信号测量结果确定为与所述预设方向对应的信号测量结果。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位，包括：
根据所述预设方向以及所述电磁反射面的位置及高度，确定与每个所述预设方向对应的所述反射波束在所述目标区域中的位置坐标(xi，yi)，将与所述预设方向对应的信号测量结果的数值确定为与所述位置坐标(xi，yi)对应的竖轴坐标zi，其中，所述i为与所述预设方向对应的反射波束的标识符；
根据所述目标区域所在的坐标范围、所述位置坐标(xi，yi)以及所述对应的竖轴坐标zi进行高斯函数拟合，得到拟合后的高斯函数，根据所述拟合后的高斯函数的顶点对应的坐标确定对所述接收装置进行定位的定位结果。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标区域所在的坐标范围、所述位置坐标(xi，yi)以及所述对应的竖轴坐标zi进行高斯函数拟合，得到拟合后的高斯函数，根据所述拟合后的高斯函数的顶点对应的坐标确定对所述接收装置进行定位的定位结果，包括：
对所述目标区域所在的横坐标范围和纵坐标范围分别按照预设坐标间隔进行抽样，得到抽样后的横坐标集合和纵坐标集合；
从与所述位置坐标(xi，yi)对应的竖轴坐标zi中确定与所述横坐标集合中的每个横坐标xw对应的竖轴坐标zw，以及从与所述位置坐标(xi，yi)对应的竖轴坐标zi中确定与所述纵坐标集合中的每个纵坐标yp对应的竖轴坐标zp，其中，所述w和p为区间[1,n]中的正整数，所述n为抽样的样本数；
根据所述横坐标集合和与所述横坐标集合中的每个横坐标xw对应的竖轴坐标zw组成的坐标集合(xw，zw)进行一维高斯函数拟合，得到拟合后的第一高斯函数；并根据所述纵坐标集合和与所述纵坐标集合中的每个纵坐标yp对应的竖轴坐标zp组成的坐标集合(yp，zp)进行一维高斯曲线拟合，得到拟合后的第二高斯函数；
确定所述第一高斯函数的顶点对应的第一坐标xt，以及所述第二高斯函数的顶点对应的第二坐标yt，将所述xt和所述yt分别确定为所述定位结果的横坐标和纵坐，其中，所述xt为所述横坐标范围内的横坐标，并且所述yt为所述纵坐标范围内的纵坐标。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位，包括：
根据所述预设方向以及所述电磁反射面的位置及高度，确定与每个所述预设方向对应的所述反射波束在所述目标区域中的位置坐标(xi，yi)，将与所述预设方向对应的信号测量结果的数值确定为与所述位置坐标对应的竖轴坐标zi，其中，所述i为与所述预设方向对应的反射波束的标识符；
根据所述位置坐标(xi，yi)和所述竖轴坐标zi组成的坐标集合(xi，yi，zi)进行二维高斯函数拟合，得到拟合后的二维高斯函数；
确定所述二维高斯函数的顶点对应的坐标(xt，yt)，将所述坐标(xt，yt)确定为对所述接收装置进行定位得到的定位结果，其中，所述xt为所述目标区域所在的横坐标范围内的横坐标，并且所述yt为所述目标区域所在的纵坐标范围内的纵坐标。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述通过所述发射装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位之后，所述方法还包括：
通过所述发射装置根据对所述接收装置进行定位得到的定位结果，确定目标方向信息，其中，所述目标方向信息用于指示所述电磁反射面控制单元根据所述目标方向信息控制所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数，以使所述发射装置发射的射频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向所述接收装置。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述通过所述接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位之后，所述方法还包括：
通过所述接收装置根据对所述接收装置进行定位得到的定位结果，确定目标方向信息，其中，所述目标方向信息用于指示所述电磁反射面控制单元根据所述目标方向信息控制所述电磁反射面的各电磁单元的反射系数，以使所述发射装置发射的射频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向所述接收装置。
14.一种接收装置的定位装置，其特征在于，包括：
发射模块，用于通过发射装置向电磁反射面发射导频信号；
调控模块，用于通过所述发射装置向电磁反射面控制单元发送调控信息，其中，所述调控信息包括时序信息以及调控方向信息，所述调控信息用于指示所述电磁反射面控制单元在目标时间段将目标导频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向预设方向，所述预设方向为与所述目标时间段对应的预设方向信息指示的方向，并且所述预设方向指向目标区域，所述时序信息包括所述目标时间段，所述调控方向信息包括所述预设方向信息，通过所述发射装置发射的导频信号包括所述目标导频信号；
定位模块，用于通过所述发射装置或接收装置确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及所述信号测量结果，对所述接收装置进行定位，其中，所述信号测量结果是位于所述目标区域中的所述接收装置对接收到的沿着所述预设方向反射的所述目标导频信号进行测量得到的结果。
15.一种接收装置的定位系统，其特征在于，包括：发射装置、电磁反射面控制单元、电磁反射面，以及接收装置，其中，
所述发射装置，用于向电磁反射面发射导频信号以及用于向电磁反射面控制单元发送调控信息，其中，所述调控信息包括时序信息以及调控方向信息，所述调控信息用于指示所述电磁反射面控制单元在目标时间段将目标导频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向预设方向，所述预设方向为与所述目标时间段对应的预设方向信息指示的方向，并且所述预设方向指向目标区域，所述时序信息包括所述目标时间段，所述调控方向信息包括所述预设方向信息，通过所述发射装置发射的导频信号包括所述目标导频信号；
所述电磁反射面控制单元，用于按照所述调控信息在所述目标时间段将所述目标导频信号在所述电磁反射面上形成的反射波束指向所述预设方向；
所述接收装置，用于对接收到的沿着所述预设方向反射的所述目标导频信号进行测量得到信息测量结果，其中，所述接收装置位于所述目标区域中；
所述发射装置或所述接收装置，还用于确定与所述预设方向对应的信号测量结果，并根据所述预设方向以及与所述预设方向对应的信号测量结果，对所述接收装置进行定位。
16.一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中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至13任一项中所述的方法。
17.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至13任一项中所述的方法。
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