CN113132284A - 一种载波相位跟踪方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种载波相位跟踪方法及装置，其中方法包括：获取时域正交频分复用OFDM符号，并基于时域OFDM符号获取终端服务小区所对应的定位参考信号PRS频域信号；基于PRS频域信号获取频域相位补偿值，并通过所述频域相位补偿值对所述PRS频域信号进行相位补偿；基于所述频域相位补偿值得到时域相位补偿值，并通过所述时域相位补偿值对所述时域OFDM符号进行相位补偿。本发明实施例解决了OFDM系统的多载波相位跟踪问题。

Description

一种载波相位跟踪方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种载波相位跟踪方法及装置。
背景技术
第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)中已定义了多种用户终端定位方法，包括观测到达时间差定位法(Observed Time Difference OfArrival，OTDOA)、增强小区ID定位法(Enhanced-Cell Identification，E-CID)和上行链路到达时间差定位法(Uplink observed Time Difference Of Arrival，UTDOA)等等。这些方法的主要优点是能通过测量无线通讯网络的本身参考信号来确定终端位置，而不是基于无线通讯网络外部参考信号。由于这些定位方法是基于无线通讯网络自己的参考信号，这些定位方法可在接收不到网络外部参考信号，例如全球导航卫星系统(Global NavigationSatellite System，GNSS)卫星信号的环境里工作。但这些定位方法的共同问题是定位的准确度低，难以达到下一代无线通讯网络的高精度要求。
而GNSS载波相位定位技术是一种众所周知的高精度定位技术。在GNSS载波相位定位中，GNSS接收机通过测量GNSS卫星信号所获得的载波相位测量值来精确地确定GNSS接收机的位置。但是高精度的GNSS系统采用了载波相位跟踪技术，此时由于GNSS使用单一载波，其相位跟踪技术仅使用单载波系统，无法应用到5G新空口(New Radio，NR)的复杂正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)多载波系统。如果5G NR想要使用载波相位信息用于定位，则必须解决OFDM系统的多载波相位跟踪问题。
发明内容
本发明实施例提供一种载波相位跟踪方法及装置，以解决OFDM系统的多载波相位跟踪问题。
本发明实施例提供一种载波相位跟踪方法，包括：
获取时域正交频分复用OFDM符号，并基于时域OFDM符号获取终端服务小区所对应的定位参考信号PRS频域信号；
基于PRS频域信号获取频域相位补偿值，并通过所述频域相位补偿值对所述PRS频域信号进行相位补偿；
基于所述频域相位补偿值得到时域相位补偿值，并通过所述时域相位补偿值对所述时域OFDM符号进行相位补偿。
本发明实施例还提供一种载波相位跟踪装置，包括：
第一获取模块，用于获取时域正交频分复用OFDM符号，并基于时域OFDM符号获取终端服务小区所对应的定位参考信号PRS频域信号；
第一相位补偿模块，用于基于PRS频域信号获取频域相位补偿值，并通过所述频域相位补偿值对所述PRS频域信号进行相位补偿；
第二相位补偿模块，用于基于所述频域相位补偿值得到时域相位补偿值，并通过所述时域相位补偿值对所述时域OFDM符号进行相位补偿。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的载波相位跟踪方法的步骤。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的载波相位跟踪方法的步骤。
本发明实施例提供的载波相位跟踪方法及装置，基于所获取的时域OFDM符号获取PRS频域信号，并基于PRS频域信号获取频域相位补偿值，从而通过频域相位补偿值对PRS频域信号进行相位补偿，并基于频域相位补偿值得到时域相位补偿值，最后通过时域相位补偿值对时域OFDM符号进行相位补偿；这样实现了PRS频域信号与时域相位补偿值之间组成频域反馈环路，从而实现了频域OFDM符号内每个子载波级的相位跟踪，解决了OFDM系统的多载波相位跟踪问题；此外，时域OFDM符号、频域相位补偿值与时域相位补偿值之间组成时域反馈环路，实现了每个OFDM符号的相位跟踪，进而提高了跟踪速度以及跟踪精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中载波相位跟踪方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例中载波相位跟踪系统的示意图；
图3为本发明实施例中载波相位跟踪装置的模块框图；
图4为本发明实施例中电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为本发明实施例中载波相位跟踪方法的步骤流程图，该方法包括如下步骤：
步骤101：获取时域OFDM符号，并基于时域OFDM符号获取终端服务小区所对应的PRS频域信号。
在本步骤中，具体的，在获取OFDM符号时，终端侧通过天线接收到服务小区发送的射频信号后，经过下变频处理得到基带信号；此外，终端在接收到其他小区PRS信号之前只会与服务小区保持良好的同步关系，因此当终端接收到邻区发送的PRS信号后，为了跟踪该邻区的PRS信号载波相位，首先需要通过该邻区的PRS信号进行时间同步，并得到时间同步后的时域OFDM符号，然后根据系统配置参数去除OFDM符号的循环前缀(Cyclic Prefix，CP)，从而得到本实施例中的时域OFDM符号。当然，在此需要说明的是，现有技术中时间同步方式有很多种，例如由于PRS序列具有良好的相关性，因此可以利用终端本地生成的PRS序列与接收的基带信号做滑动相关，然后根据相关峰的位置即可以完成时间同步工作；当然在此并不具体限定时间同步的具体方式。
此外，具体的，本实施例在基于时域OFDM符号获取终端服务小区所对应的定位参考信号(Positioning Reference Signal，PRS)频域信号时，可以对时域OFDM符号进行快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)变换得到频域OFDM符号，并从频域OFDM符号中提取得到终端服务小区所对应的PRS频域信号。
在此需要说明的是，由于载波相位的获取和测量是基于PRS信号的，且不同小区的PRS信号在频域的子载波分布位置不同，因此可以根据系统配置参数，从频域OFDM符号中提取出终端服务小区所对应的PRS信号的频域信号，即PRS频域信号。
步骤102：基于PRS频域信号获取频域相位补偿值，并通过频域相位补偿值对PRS频域信号进行相位补偿。
在本步骤中，具体的，基于PRS频域信号获取频域相位补偿值，并通过频域相位补偿值对PRS频域信号进行相位补偿即进行相位校正，实现了PRS频域信号与频域相位补偿值之间形成频域反馈环路，基于频域相位补偿值能够实时跟踪相位变化，从而实现了OFDM符号内每个子载波级的相位跟踪，解决了OFDM系统的多载波相位跟踪问题。
步骤103：基于频域相位补偿值得到时域相位补偿值，并通过时域相位补偿值对时域OFDM符号进行相位补偿。
在本步骤中，具体的，基于所得到的频域相位补偿值得到用于对时域OFDM符号进行相位补偿的时域相位补偿值，并通过该时域相位补偿值对时域OFDM符号进行相位补偿，即进行相位校正，实现了时域OFDM符号、频域相位补偿值、时域相位补偿值之间形成时域反馈环路，且时域反馈环路能基于频域反馈环路的频域相位补偿值得到时域相位补偿值，从而对时域OFDM符号进行相位补偿，基于时域相位补偿值能够实时跟踪时域OFDM符号的相位变化，从而实现了每个时域OFDM符号的相位跟踪，提高了跟踪速度和跟踪精度。
这样，本实施例在基于时域OFDM符号得到PRS频域信号之后，基于PRS频域信号获取频域相位补偿值，并通过频域相位补偿值对PRS频域信号进行相位补偿，并基于频域相位补偿值得到时域相位补偿值，并通过时域相位补偿值对时域OFDM符号进行相位补偿，实现了PRS频域信号与时域相位补偿值之间组成频域反馈环路，时域OFDM符号、频域相位补偿值与时域相位补偿值之间组成时域反馈环路，从而实现了基于频域反馈环路实现频域OFDM符号内每个子载波级的相位跟踪，解决了OFDM系统的多载波相位跟踪问题，且基于时域反馈环路实现了每个OFDM符号的相位跟踪，进而提高了跟踪速度以及跟踪精度。
进一步地，本实施例在基于PRS频域信号获取频域相位补偿值时，可以获取PRS频域信号与预先获取到的基站侧PRS频域信号之间的相位差，然后基于相位差得到所述频域相位补偿值。
具体的，在获取PRS频域信号与预先获取到的基站侧PRS频域信号之间的相位差时，可以通过下述公式，计算得到相位差：
Figure BDA0002370204340000051
其中，k表示PRS频域信号所对应的子载波的编号，k0表示PRS频域信号所对应的起始子载波的编号，
Figure BDA0002370204340000052
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的所述相位差，
Figure BDA0002370204340000053
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的PRS频域信号，
Figure BDA0002370204340000054
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的基站侧PRS频域信号。
具体的，预先获取到的基站侧PRS频域信号
Figure BDA0002370204340000055
在各子载波的相位是已知的，此时PRS频域信号
Figure BDA0002370204340000056
的相位减去基站侧PRS频域信号
Figure BDA0002370204340000057
的相位，得到二者相位差
Figure BDA0002370204340000058
此外，在基于相位差得到频域相位补偿值时，可以基于相位差，通过下述公式，计算得到频域相位补偿值：
Figure BDA0002370204340000061
其中，
Figure BDA0002370204340000062
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的频域相位补偿值，
Figure BDA0002370204340000063
表示第m个频域OFDM符号中第(k-C)个子载波所对应的频域相位补偿值，k表示所述PRS频域信号所对应的子载波的编号，C表示相邻子载波间隔，
Figure BDA0002370204340000064
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的所述相位差，af表示大于0且小于等于1的第一预设因子。
在此需要说明的是，af的取值选择与输入信号所经历时延相关，时延越大，af的取值也相应越大，在此不进行具体限定。
即本实施例可以基于所获取到的PRS频域信号和预先获取到的基站侧PRS频域信号之间的相位差，得到PRS频域信号中每个子载波所对应的频域相位补偿值，从而使得能够对PRS相位进行校正，实现对频域OFDM符号内子载波级的相位跟踪。
进一步地，本实施例在通过频域相位补偿值对PRS频域信号进行相位补偿时，可以针对PRS频域信号中的起始子载波，基于起始子载波所对应的频域相位补偿值，对起始子载波所对应的PRS频域信号进行相位补偿；针对PRS频域信号中除起始子载波之外的子载波，基于子载波之前的相邻子载波所对应的频域相位补偿值，对子载波所对应的PRS频域信号进行相位补偿。
此时，在基于起始子载波所对应的频域相位补偿值，对起始子载波所对应的PRS频域信号进行相位补偿时，可以基于起始子载波所对应的频域相位补偿值，通过下述公式，对起始子载波所对应的PRS频域信号进行相位补偿：
即当k＝k0时，
Figure BDA0002370204340000065
此外，基于子载波之前的相邻子载波所对应的频域相位补偿值，对子载波所对应的PRS频域信号进行相位补偿时，可以基于子载波之前的相邻子载波所对应的频域相位补偿值，通过下述公式，对子载波所对应的PRS频域信号进行相位补偿：
即当k＞k0时，
Figure BDA0002370204340000066
其中，k表示所述PRS频域信号所对应的子载波的编号，k0表示所述起始子载波的编号，
Figure BDA0002370204340000071
表示对第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的PRS频域信号进行相位补偿后的PRS频域信号，
Figure BDA0002370204340000072
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的PRS频域信号，
Figure BDA0002370204340000073
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的频域相位补偿值，
Figure BDA0002370204340000074
表示第m个频域OFDM符号中第(k-C)个子载波所对应的频域相位补偿值，C表示相邻子载波间隔。
即本实施例在子载波编号k大于起始子载波编号k0时，能够基于该相邻子载波的频域相位补偿值对当前子载波的相位进行补偿；当子载波编号k为起始子载波编号k0时，能够直接基于当前子载波的频域相位补偿值对当前子载波的相位进行补偿，从而实现了对OFDM符合内子载波级的相位跟踪，解决了OFDM系统的多载波相位跟踪问题，并提高了跟踪精度。
此外，进一步地，本实施例在基于频域相位补偿值得到时域相位补偿值时，可以基于频域相位补偿值得到时域符号间相移，并基于时域符号间相移得到时域相位补偿值。
其中，在基于频域相位补偿值得到时域符号间相移时，可以基于频域相位补偿值对PRS频域信号内的子载波进行拟合，并将拟合后第一个子载波的相位值确定为时域符号间相移。
具体的，在第m个OFDM符号内部，相邻子载波的相位是递增的，理论上所有子载波的相位是线性关系，但是由于噪声的存在，子载波的相位是弥散的，此时基于一个OFDM符号内所有子载波，可以使用多项式拟合方法得到线性多项式，并得到拟合后第1个子载波的相位值，作为第m个OFDM符号的时域符号间相移。
此外，在基于时域符号间相移得到所述时域相位补偿值时，可以基于时域符号间相移，通过下述公式，计算得到时域相位补偿值：
当m＝0时，
Figure BDA0002370204340000075
当m＞0时，
Figure BDA0002370204340000076
其中，
Figure BDA0002370204340000077
表示第m个时域OFDM符号的时域相位补偿值，m表示时域OFDM符号的编号，sm表示第m个时域OFDM符号的所述时域符号间相移，
Figure BDA0002370204340000081
表示第(m-1)个时域OFDM符号的时域相位补偿值，at表示大于0且小于等于1的第二预设因子。
此外，在此需要说明的是，at的取值可以根据实际情况进行确定，在此不进行具体限定。
即当OFDM符号的编号m为0，即为第一个输入的OFDM符号时，可以直接将由该时域OFDM符号的时域符号间相移作为时域相位补偿值；当OFDM符号的编号m大于0时，则通过第(m-1)个时域OFDM符号的时域相位补偿值和第m个时域OFDM符号的时域符号间相移确定该第m个时域OFDM符号的时域相位补偿值，从而使得能够通过得到的时域相位补偿值对时域OFDM符号进行相位补偿，进而实现了每个OFDM符号的相位跟踪。
另外，进一步地，在通过时域相位补偿值对时域OFDM符号进行相位补偿时，可以通过时域相位补偿值，通过下述公式，对时域OFDM符号进行相位补偿：
当m＝0时，
Figure BDA0002370204340000082
当m＞0时，
Figure BDA0002370204340000083
其中，
Figure BDA0002370204340000084
表示对第m个时域OFDM符号中第n个采样点进行相位补偿后的时域OFDM符号，m表示时域OFDM符号的编号，
Figure BDA0002370204340000085
表示相位补偿前的第m个时域OFDM符号中第n个采样点，
Figure BDA0002370204340000086
表示第m个时域OFDM符号的时域相位补偿值。
即本实施例能够对每个时域OFDM符号的各个采样点
Figure BDA0002370204340000087
更新相应的时域相位补偿值，且当相邻时域OFDM符号有相位跳变时，可以补偿时域OFDM符号中相邻时域OFDM符号的相位差。
另外，进一步地，本实施例在基于频域相位补偿值得到时域相位补偿值之后，还包括如下步骤：
步骤A1：基于相位差得到频域相位测量值。
在本步骤中，具体的，可以基于PRS频域信号与预先获取到的基站侧PRS频域信号之间的相位差，得到频域相位测量值。
具体的，在基于相位差得到频域相位测量值时可以基于相位差，通过下述公式，计算得到频域相位测量值：
Figure BDA0002370204340000091
其中，
Figure BDA0002370204340000092
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波的频域相位测量值，
Figure BDA0002370204340000093
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的所述相位差，
Figure BDA0002370204340000094
表示第m个频域OFDM符号中第(k-C)个子载波的频域相位测量值，C表示相邻子载波间隔。
具体的，即使进入信号跟踪阶段，频域相位补偿值与实际相位之间仍然存在有环路无差，此时通过频域相位测量值能够无差跟踪频域实际相位的变化。
当然，为了降低噪声的影响，在基于相位差得到频域相位测量值之后，还可以对频域OFDM符号内所有子载波的频域相位测量值进行拟合，得到拟合后的频域OFDM符号内所有子载波的频域相位测量值。即针对第m个频域OFDM符号内所有子载波的频域相位测量值，使用多项式拟合方法得到线性多项式，并得到拟合后所有子载波的相位值作为频域相位测量值。
步骤A2：基于所述时域相位补偿值得到时域无固定相差。
在本步骤中，具体的，基于时域相位补偿值得到时域无固定相差，使得能够通过该时域无固定相差可以无差跟踪时域实际相位的变化。
在基于时域相位补偿值得到时域无固定相差时，可以基于时域相位补偿值，通过下述公式，计算得到时域无固定相差：
当m＝0时，
Figure BDA0002370204340000095
当m＞0时，
Figure BDA0002370204340000096
其中，
Figure BDA0002370204340000097
表示第m个时域OFDM符号的时域无固定相差，m表示时域OFDM符号的编号，
Figure BDA0002370204340000098
表示第m个时域OFDM符号的时域相位补偿值，mean(at*sm)表示第m个时域OFDM符号之前的时域OFDM符号的相位平均值，sm表示基于所述频域相位补偿值得到的第m个时域OFDM符号的时域符号间相移，at表示大于0且小于等于1的第二预设因子。
步骤A3：基于所述时域无固定相差和所述频域相位测量值，得到载波相位。
在本步骤中，具体的，基于时域无固定相差和频域相位测量值，得到载波相位，此时基于时域无固定相差能够无差跟踪时域实际相位的变化，频域相位测量值可以无差跟踪频域实际相位的变化，从而使得基于时域无固定相差和频域相位测量值所得到的载波相位，能够无相差的跟踪输入信号相位的变化，避免了直接提取时域反馈环路和频域反馈环路的反馈相位值并合并二者得到的相位跟踪值时，会存在较大相位偏差的问题。
具体的，在基于时域无固定相差和所述频域相位测量值，得到载波相位时，能够基于时域无固定相差和频域相位测量值，通过下述公式，得到载波相位：
Figure BDA0002370204340000101
Figure BDA0002370204340000102
表示第m个OFDM符号中第k个子载波的载波相位，
Figure BDA0002370204340000103
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波的频域相位测量值，
Figure BDA0002370204340000104
表示第m个时域OFDM符号的时域无固定相差。
即通过上述公式得到载波相位，实现了对时域无固定相差和频域相位测量值的混合成，使得所得到的总的载波相位能够无相差的跟踪输入信号相位的变化。
这样，本实施例通过频域相位补偿值和PRS频域信号组成的频域反馈环路实现OFDM符号内每个子载波级的相位跟踪，并且通过时域OFDM符号、时域相位补偿值组成的时域反馈环路实现每个OFDM符号的相位跟踪，从而使得能够实现跟踪速度更快以及跟踪精度更高；此外，通过时域无固定相差和频域相位测量值合成得到载波相位，此时基于时域无固定相差能够无差跟踪时域实际相位的变化，频域相位测量值能够无差跟踪频域实际相位的变化，实现了输出的总相位即载波相位能够无相差的跟踪输入信号的变化。
下面参见图2中载波相位跟踪系统的整体流程示意图对本实施例进行说明。
具体的，终端侧通过天线接收到服务小区发送的射频信号后，经过下变频处理得到基带信号。此外，终端在接收到其他小区PRS信号之前只会与服务小区保持良好的同步关系，因此当终端接收到邻区发送的PRS信号后，为了跟踪该邻区的PRS信号载波相位，首先需要通过该邻区的PRS信号进行时间同步。即在图2中，时间同步模块1用于通过邻区发送的PRS信号进行时间同步，并输出时域OFDM符号。当然，在此需要说明的是，现有技术中时间同步方式有很多种，例如由于PRS序列具有良好的相关性，因此可以利用终端本地生成的PRS序列与接收的基带信号做滑动相关，然后根据相关峰的位置即可以完成时间同步工作；当然在此并不具体限定时间同步的具体方式。
然后，完成时间同步后可以获取每个时域OFDM符号的位置。其中CP去除模块2可以根据系统参数配置，去除每个时域OFDM符号的CP，并输出去除CP后的时域OFDM符号。此时，时域校正模块3获取CP去除模块2所输出的去除CP后的时域OFDM符号。
再然后，FFT模块4用于对时域校正模块3输出的时域OFDM符号进行FFT变换，得到频域OFDM符号；即FFT模块4的输入端与时域校正模块3的输出端连接，且能够对接收到的时域OFDM符号进行时频域变换，此时FFT模块可以将时域OFDM符号的采样点
Figure BDA0002370204340000111
由时域变换到频域，得到频域OFDM符号
Figure BDA0002370204340000112
其中N表示OFDM符号中的采样点总数，
Figure BDA0002370204340000113
表示第m个时域OFDM符号的第n个采样点，
Figure BDA0002370204340000114
表示变换后的第m个频域OFDM符号的第l个采样点。
再然后，PRS提取模块5用于从FFT模块4输出的频域OFDM符号中提取得到终端服务小区所对应的PRS频域信号。即PRS提取模块5的输入端与FFT模块4的输出端连接，此时由于载波相位的获取和测量是基于PRS信号的，且不同小区的PRS信号在频域的子载波分布位置不同，因此PRS提取模块5可以根据系统配置参数，从FFT模块4输出的频域OFDM符号
Figure BDA0002370204340000115
中提取出终端服务小区所对应的PRS信号的频域信号，即PRS频域信号
Figure BDA0002370204340000116
k表示PRS频域信号所对应的子载波编号。
再然后，频域校正模块6接收PRS提取模块5输出的PRS频域信号，并将PRS频域信号输入至鉴相器模块7，该鉴相器模块7获取PRS频域信号与预先获取到的基站侧PRS频域信号之间的相位差，其中相位差的计算方式参见上述实施例，在此不再进行赘述。
再然后，鉴相器模块7将所得到的相位差输入至频域相位更新模块8，此时频域相位更新模块8基于该相位差得到频域相位补偿值，其中计算得到频域相位补偿值的计算方式参见上述实施例，在此不再进行赘述。
再然后，频域相位更新模块8将计算得到的频域相位补偿值输入至频域校正模块6，此时频域校正模块6基于该频域相位补偿值对PRS频域信号进行相位补偿，从而实现了对OFDM符合内子载波级的相位跟踪，解决了OFDM系统的多载波相位跟踪问题。其中对PRS频域信号进行相位补偿的具体方式参见上述实施例，在此不再进行赘述。
同时，频域相位更新模块8将计算得到的频域相位补偿值输入至符号间相移计算模块9，此时符号间相移计算模块9基于频域相位更新模块8输出的频域相位补偿值，对PRS频域信号内的子载波进行拟合，并将拟合后第一个子载波的相位值确定为时域符号间相移，从而降低噪声干扰。
再然后，符号间相移计算模块9将该时域符号间相移输入至时域相位更新模块10，此时时域相位更新模块10基于该时域符号间相移得到时域相位补偿值，其中基于该时域符号间相移得到时域相位补偿值的具体方式参见上述实施例，在此不再进行赘述。
再然后，时域相位更新模块10将时域相位补偿值输入至时域校正模块3，此时时域校正模块3基于时域相位更新模块10输出的针对时域OFDM符号的时域相位补偿值，对所获取到的时域OFDM符号进行相位补偿，即实现了对每个OFDM符号的相位跟踪。其中，所时域OFDM符号进行相位补偿的具体方式参见上述实施例，在此不再进行赘述。
此外，在图2中，鉴相器模块7还将计算得到的相位差输入至频域相位测量模块11，此时频域相位测量模块11基于该相位差得到频域相位测量值，从而实现无差跟踪频域实际相位的变化；其中，基于该相位差得到频域相位测量值的具体方式参见上述实施例，在此不再进行赘述。并且，时域相位更新模块10还基于时域相位补偿值，得到时域无固定相差，从而实现能够无差跟踪时域实际相位的变化；其中基于时域相位补偿值得到时域无固定相差的具体方式参见上述实施例，在此不再进行赘述。
再然后，时域相位更新模块10将得到的时域无固定相差输入至载波相位合成模块12，且频域相位测量模块11将频域相位测量值输入至载波相位合成模块12；此时载波相位合成模块12基于时域相位更新模块10输出的时域无固定相差和频域相位测量模块11输出的频域相位测量值，得到载波相位。基于时域相位更新模块10输出的时域无固定相差能够无差跟踪时域实际相位的变化，频域相位测量模块11输出的频域相位测量值可以无差跟踪频域实际相位的变化，从而使得载波相位合成模块12所得到的载波相位能够无相差的跟踪输入信号相位的变化。其中得到载波相位的具体方式参见上述实施例，在此不再进行赘述。
此外，如图3所示，为本发明实施例中载波相位跟踪装置的模块框图，该装置包括：
第一获取模块301，用于获取时域正交频分复用OFDM符号，并基于时域OFDM符号获取终端服务小区所对应的定位参考信号PRS频域信号；
第一相位补偿模块302，用于基于PRS频域信号获取频域相位补偿值，并通过所述频域相位补偿值对所述PRS频域信号进行相位补偿；
第二相位补偿模块303，用于基于所述频域相位补偿值得到时域相位补偿值，并通过所述时域相位补偿值对所述时域OFDM符号进行相位补偿。
在此需要说明的是，该实施例中的装置能够实现上述方法实施例的所有方法步骤并能够达到相同的有益效果，在此不再对本装置中与方法实施例中的相同步骤及有益效果进行具体赘述。
另外，如图4所示，为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(Communications Interface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储在存储器430上并可在处理器410上运行的计算机程序，以执行下述步骤：获取时域正交频分复用OFDM符号，并基于时域OFDM符号获取终端服务小区所对应的定位参考信号PRS频域信号；基于PRS频域信号获取频域相位补偿值，并通过所述频域相位补偿值对所述PRS频域信号进行相位补偿；基于所述频域相位补偿值得到时域相位补偿值，并通过所述时域相位补偿值对所述时域OFDM符号进行相位补偿。
可选地，所述基于PRS频域信号获取频域相位补偿值，包括：获取所述PRS频域信号与预先获取到的基站侧PRS频域信号之间的相位差；基于所述相位差得到所述频域相位补偿值。
可选地，所述获取所述PRS频域信号与预先获取到的基站侧PRS频域信号之间的相位差，包括：通过下述公式，计算得到所述相位差：
Figure BDA0002370204340000141
其中，k表示所述PRS频域信号所对应的子载波的编号，k0表示所述PRS频域信号所对应的起始子载波的编号，
Figure BDA0002370204340000142
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的所述相位差，
Figure BDA0002370204340000143
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的PRS频域信号，
Figure BDA0002370204340000144
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的基站侧PRS频域信号。
可选地，所述基于所述相位差得到所述频域相位补偿值，包括：基于所述相位差，通过下述公式，计算得到所述频域相位补偿值：
Figure BDA0002370204340000145
其中，
Figure BDA0002370204340000146
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的频域相位补偿值，
Figure BDA0002370204340000147
表示第m个频域OFDM符号中第(k-C)个子载波所对应的频域相位补偿值，k表示所述PRS频域信号所对应的子载波的编号，C表示相邻子载波间隔，
Figure BDA0002370204340000148
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的所述相位差，af表示大于0且小于等于1的第一预设因子。
可选地，所述通过所述频域相位补偿值对所述PRS频域信号进行相位补偿，包括：针对所述PRS频域信号中的起始子载波，基于所述起始子载波所对应的频域相位补偿值，对所述起始子载波所对应的PRS频域信号进行相位补偿；针对所述PRS频域信号中除起始子载波之外的子载波，基于所述子载波之前的相邻子载波所对应的频域相位补偿值，对所述子载波所对应的PRS频域信号进行相位补偿。
可选地，所述基于所述频域相位补偿值得到时域相位补偿值，包括：基于所述频域相位补偿值得到时域符号间相移；基于所述时域符号间相移得到所述时域相位补偿值。
可选地，所述基于所述频域相位补偿值得到时域符号间相移，包括：基于所述频域相位补偿值对所述PRS频域信号内的子载波进行拟合，并将拟合后第一个子载波的相位值确定为所述时域符号间相移。
可选地，所述基于所述时域符号间相移得到所述时域相位补偿值，包括：基于所述时域符号间相移，通过下述公式，计算得到所述时域相位补偿值：
当m＝0时，
Figure BDA0002370204340000151
当m＞0时，
Figure BDA0002370204340000152
其中，
Figure BDA0002370204340000153
表示第m个时域OFDM符号的时域相位补偿值，m表示时域OFDM符号的编号，sm表示第m个时域OFDM符号的所述时域符号间相移，
Figure BDA0002370204340000154
表示第(m-1)个时域OFDM符号的时域相位补偿值，at表示大于0且小于等于1的第二预设因子。
可选地，所述通过所述时域相位补偿值对所述时域OFDM符号进行相位补偿，包括：通过所述时域相位补偿值，通过下述公式，对所述时域OFDM符号进行相位补偿：
当m＝0时，
Figure BDA0002370204340000155
当m＞0时，
Figure BDA0002370204340000156
其中，
Figure BDA0002370204340000157
表示对第m个时域OFDM符号中第n个采样点进行相位补偿后的时域OFDM符号，m表示时域OFDM符号的编号，
Figure BDA0002370204340000158
表示相位补偿前的第m个时域OFDM符号中第n个采样点，
Figure BDA0002370204340000159
表示第m个时域OFDM符号的时域相位补偿值。
可选地，还用于执行如下步骤：基于所述相位差得到频域相位测量值；基于所述时域相位补偿值得到时域无固定相差；基于所述时域无固定相差和所述频域相位测量值，得到载波相位。
在此需要说明的是，该实施例中的电子设备能够实现上述方法实施例的所有方法步骤并能够达到相同的有益效果，在此不再对本电子设备中与方法实施例中的相同步骤及有益效果进行具体赘述。
此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案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方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各实施例提供的步骤。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
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各实施方式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。基于这样的理解，上述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，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (19)

1.一种载波相位跟踪方法，其特征在于，包括：
获取时域正交频分复用OFDM符号，并基于时域OFDM符号获取终端服务小区所对应的定位参考信号PRS频域信号；
基于PRS频域信号获取频域相位补偿值，并通过所述频域相位补偿值对所述PRS频域信号进行相位补偿；
基于所述频域相位补偿值得到时域相位补偿值，并通过所述时域相位补偿值对所述时域OFDM符号进行相位补偿。
2.根据权利要求1所述的载波相位跟踪方法，其特征在于，所述基于时域OFDM符号获取终端服务小区所对应的定位参考信号PRS频域信号，包括：
对所述时域OFDM符号进行快速傅里叶变换FFT变换，得到频域OFDM符号；
从所述频域OFDM符号中提取得到终端服务小区所对应的所述PRS频域信号。
3.根据权利要求1所述的载波相位跟踪方法，其特征在于，所述基于PRS频域信号获取频域相位补偿值，包括：
获取所述PRS频域信号与预先获取到的基站侧PRS频域信号之间的相位差；
基于所述相位差得到所述频域相位补偿值。
4.根据权利要求3所述的载波相位跟踪方法，其特征在于，所述获取所述PRS频域信号与预先获取到的基站侧PRS频域信号之间的相位差，包括：
通过下述公式，计算得到所述相位差：
Figure FDA0002370204330000011
其中，k表示所述PRS频域信号所对应的子载波的编号，k0表示所述PRS频域信号所对应的起始子载波的编号，
Figure FDA0002370204330000012
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的所述相位差，
Figure FDA0002370204330000013
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的PRS频域信号，
Figure FDA0002370204330000014
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的基站侧PRS频域信号。
5.根据权利要求3所述的载波相位跟踪方法，其特征在于，所述基于所述相位差得到所述频域相位补偿值，包括：
基于所述相位差，通过下述公式，计算得到所述频域相位补偿值：
Figure FDA0002370204330000021
其中，
Figure FDA0002370204330000022
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的频域相位补偿值，
Figure FDA0002370204330000023
表示第m个频域OFDM符号中第(k-C)个子载波所对应的频域相位补偿值，k表示所述PRS频域信号所对应的子载波的编号，C表示相邻子载波间隔，
Figure FDA0002370204330000024
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的所述相位差，af表示大于0且小于等于1的第一预设因子。
6.根据权利要求1所述的载波相位跟踪方法，其特征在于，所述通过所述频域相位补偿值对所述PRS频域信号进行相位补偿，包括：
针对所述PRS频域信号中的起始子载波，基于所述起始子载波所对应的频域相位补偿值，对所述起始子载波所对应的PRS频域信号进行相位补偿；
针对所述PRS频域信号中除起始子载波之外的子载波，基于所述子载波之前的相邻子载波所对应的频域相位补偿值，对所述子载波所对应的PRS频域信号进行相位补偿。
7.根据权利要求6所述的载波相位跟踪方法，其特征在于，
所述针对所述PRS频域信号中的起始子载波，基于所述起始子载波所对应的频域相位补偿值，对所述起始子载波所对应的PRS频域信号进行相位补偿，包括：
基于所述起始子载波所对应的频域相位补偿值，通过下述公式，对所述起始子载波所对应的PRS频域信号进行相位补偿：
当k＝k0时，
Figure FDA0002370204330000025
所述基于所述子载波之前的相邻子载波所对应的频域相位补偿值，对所述子载波所对应的PRS频域信号进行相位补偿，包括：
基于所述子载波之前的相邻子载波所对应的频域相位补偿值，通过下述公式，对所述子载波所对应的PRS频域信号进行相位补偿：
当k＞k0时，
Figure FDA0002370204330000026
其中，k表示所述PRS频域信号所对应的子载波的编号，k0表示所述起始子载波的编号，
Figure FDA0002370204330000031
表示对第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的PRS频域信号进行相位补偿后的PRS频域信号，
Figure FDA0002370204330000032
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的PRS频域信号，
Figure FDA0002370204330000033
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的频域相位补偿值，
Figure FDA0002370204330000034
表示第m个频域OFDM符号中第(k-C)个子载波所对应的频域相位补偿值，C表示相邻子载波间隔。
8.根据权利要求1所述的载波相位跟踪方法，其特征在于，所述基于所述频域相位补偿值得到时域相位补偿值，包括：
基于所述频域相位补偿值得到时域符号间相移；
基于所述时域符号间相移得到所述时域相位补偿值。
9.根据权利要求8所述的载波相位跟踪方法，其特征在于，所述基于所述频域相位补偿值得到时域符号间相移，包括：
基于所述频域相位补偿值对所述PRS频域信号内的子载波进行拟合，并将拟合后第一个子载波的相位值确定为所述时域符号间相移。
10.根据权利要求8所述的载波相位跟踪方法，其特征在于，所述基于所述时域符号间相移得到所述时域相位补偿值，包括：
基于所述时域符号间相移，通过下述公式，计算得到所述时域相位补偿值：
当m＝0时，
Figure FDA0002370204330000035
当m＞0时，
Figure FDA0002370204330000036
其中，
Figure FDA0002370204330000037
表示第m个时域OFDM符号的时域相位补偿值，m表示时域OFDM符号的编号，sm表示第m个时域OFDM符号的所述时域符号间相移，
Figure FDA0002370204330000038
表示第(m-1)个时域OFDM符号的时域相位补偿值，at表示大于0且小于等于1的第二预设因子。
11.根据权利要求1所述的载波相位跟踪方法，其特征在于，所述通过所述时域相位补偿值对所述时域OFDM符号进行相位补偿，包括：
通过所述时域相位补偿值，通过下述公式，对所述时域OFDM符号进行相位补偿：
当m＝0时，
Figure FDA0002370204330000041
当m＞0时，
Figure FDA0002370204330000042
其中，
Figure FDA0002370204330000043
表示对第m个时域OFDM符号中第n个采样点进行相位补偿后的时域OFDM符号，m表示时域OFDM符号的编号，
Figure FDA0002370204330000044
表示相位补偿前的第m个时域OFDM符号中第n个采样点，
Figure FDA0002370204330000045
表示第m个时域OFDM符号的时域相位补偿值。
12.根据权利要求3所述的载波相位跟踪方法，其特征在于，所述基于所述频域相位补偿值得到时域相位补偿值之后，还包括：
基于所述相位差得到频域相位测量值；
基于所述时域相位补偿值得到时域无固定相差；
基于所述时域无固定相差和所述频域相位测量值，得到载波相位。
13.根据权利要求12所述的载波相位跟踪方法，其特征在于，所述基于所述相位差得到频域相位测量值，包括：
基于所述相位差，通过下述公式，计算得到所述频域相位测量值：
Figure FDA0002370204330000046
其中，
Figure FDA0002370204330000047
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波的频域相位测量值，
Figure FDA0002370204330000048
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波所对应的所述相位差，
Figure FDA0002370204330000049
表示第m个频域OFDM符号中第(k-C)个子载波的频域相位测量值，C表示相邻子载波间隔。
14.根据权利要求12所述的载波相位跟踪方法，其特征在于，所述基于所述相位差得到频域相位测量值之后，还包括：
对频域OFDM符号内所有子载波的频域相位测量值进行拟合，得到拟合后的频域OFDM符号内所有子载波的频域相位测量值。
15.根据权利要求12所述的载波相位跟踪方法，其特征在于，所述基于所述时域相位补偿值得到时域无固定相差，包括：
基于所述时域相位补偿值，通过下述公式，计算得到所述时域无固定相差：
当m＝0时，
Figure FDA00023702043300000410
当m＞0时，
Figure FDA0002370204330000051
其中，
Figure FDA0002370204330000052
表示第m个时域OFDM符号的时域无固定相差，m表示时域OFDM符号的编号，
Figure FDA0002370204330000053
表示第m个时域OFDM符号的时域相位补偿值，mean(at*sm)表示第m个时域OFDM符号之前的时域OFDM符号的相位平均值，sm表示基于所述频域相位补偿值得到的第m个时域OFDM符号的时域符号间相移，at表示大于0且小于等于1的第二预设因子。
16.根据权利要求12所述的载波相位跟踪方法，其特征在于，所述基于所述时域无固定相差和所述频域相位测量值，得到载波相位，包括：
基于所述时域无固定相差和所述频域相位测量值，通过下述公式，得到所述载波相位：
Figure FDA0002370204330000054
Figure FDA0002370204330000055
表示第m个OFDM符号中第k个子载波的载波相位，
Figure FDA0002370204330000056
表示第m个频域OFDM符号中第k个子载波的频域相位测量值，
Figure FDA0002370204330000057
表示第m个时域OFDM符号的时域无固定相差。
17.一种载波相位跟踪装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取时域正交频分复用OFDM符号，并基于时域OFDM符号获取终端服务小区所对应的定位参考信号PRS频域信号；
第一相位补偿模块，用于基于PRS频域信号获取频域相位补偿值，并通过所述频域相位补偿值对所述PRS频域信号进行相位补偿；
第二相位补偿模块，用于基于所述频域相位补偿值得到时域相位补偿值，并通过所述时域相位补偿值对所述时域OFDM符号进行相位补偿。
18.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至16任一项所述的载波相位跟踪方法的步骤。
19.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至16任一项所述的载波相位跟踪方法的步骤。
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