CN113596984A - 一种终端定位方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种终端定位方法及装置。本申请中,由终端装置接收信号发射装置所发送的无线信号,该无线信号可承载信号发射装置的位置信息,位置信息可以是预先存储在信号发射装置中的经纬度信息等,从而UE可根据该位置信息和无线信号的干涉测量结果或多普勒频移,实现精确定位,能够提高隧道内UE定位的精确度。此外,也可根据本申请实施例提供的方法,由UE获取来自于信号发射装置的位置信息,并根据该位置信息对车辆惯性导航以及视觉导航的定位结果进行校准,以提高隧道内的定位精度。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种终端定位方法及装置。
背景技术
中国是一个地形崎岖的国家,山地、高原和丘陵约占陆地面积的67%,复杂多样的地形给交通运输的发展造成了巨大阻碍。现代中国公路建设中,已广泛采用挖掘隧道的方式穿越山岭、河流和海底,以缩短线路里程,提高道路技术标准,公路隧道已经成为一种重要的交通基础设施。隧道内车辆定位对于车辆导航、车辆抢险等应用具有重大意义。
当前包括全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)在内的卫星导航系统的主要缺点在于,要实时依靠接收到的卫星信号才能进行有效的定位。而在如图1所示的隧道环境中时,终端(UE)不能接收到卫星信号,或者能够接收到的卫星信号极其微弱,导致不能通过卫星导航系统进行有效定位。因而对于未来的无人驾驶技术领域,采用卫星导航系统获得的终端定位精度无法满足无人驾驶技术的应用需求(要求的终端定位精度为20厘米(cm)),存在巨大的安全隐患。因此需要提供新的定位方法来提高隧道内终端的定位精度。
发明内容
本申请提供一种终端定位方法及装置,用以提高隧道内终端定位的精度。
第一方面,本申请提供一种终端定位方法。该方法可由终端装置实施。终端装置可以是UE或UE中的部件(如芯片、逻辑电路、模块等)。UE具体可以是车载UE、手机或者可穿戴设备等。应理解,该终端装置包括至少一个接收天线,用于接收无线信号。
根据该方法,终端装置可用于接收无线信号,并根据该无线信号的多普勒频移或干涉测量结果,确定第一时刻,所述第一时刻为所述终端装置到达所述信号发射装置所在的隧道横截面的时刻。其中,无线信号来自于信号发射装置,该无线信号至少承载该信号发射装置的位置信息。终端装置还可确定该位置信息为终端装置到达第一时刻的位置信息。
采用以上方法,可由终端装置接收信号发射装置所发送的无线信号,该无线信号可承载信号发射装置的位置信息,位置信息可以是预先存储在信号发射装置中的经纬度信息等,从而UE可根据该位置信息和无线信号的干涉测量结果或多普勒频移,实现精确定位,能够提高隧道内UE定位的精确度。此外,也可根据本申请实施例提供的方法,由UE获取来自于信号发射装置的位置信息,并将该位置信息用于对车辆惯性导航以及视觉导航的定位结果进行校准,以提高隧道内的定位精度。
在一种可能的示例中,终端装置可以在第二时刻通过第一天线接收该无线信号,获得第一信号,以及,通过第二天线接收该无线信号获得第二信号。此后,终端装置可将该第一信号与该第二信号相乘,获得第三信号,该第三信号的表达式为I1。以及,终端装置可将该第一信号进行90度相位偏转,获得第四信号,并将该第二信号与该第四信号相乘,获得第五信号,该第五信号的表达式为Q1。终端装置进一步可根据该第三信号的表达式以及该第五信号的表达式确定第一干涉信号的表达式,该第一干涉信号的表达式的实部为I1,所述第一干涉信号的表达式的虚部为Q1。终端装置可根据该第一干涉信号的表达式确定第一干涉测量结果,该第一干涉测量结果用于指示该第一干涉信号的相位。若所述第一干涉测量结果为零,则终端装置可确定该第二时刻为该第一时刻。采用以上方法,可由终端装置根据两个接收天线分别接收的无线信号,确定无线信号的干涉测量结果为零的时刻,将该时刻作为第一时刻,能够更为准确地获得第一时刻。
在另一种可能的示例中,终端装置还可在第三时刻,通过该第一天线接收无线信号,获得第六信号,并通过该第二天线接收该无线信号,获得第七信号。进一步的,终端装置可将该第六信号与该第七信号相乘,获得第八信号,该第八信号的表达式为I2。以及,终端装置可将该第六信号进行90度相位偏转,获得第九信号,并将该第七信号与该第九信号相乘,获得第十信号,该第十信号的表达式为Q2。终端装置还可根据该第八信号的表达式以及该第十信号的表达式确定第二干涉信号的表达式,该第二干涉信号的表达式的实部为I2,所述第二干涉信号的表达式的虚部为Q2。此后,终端装置可根据该第二干涉信号的表达式确定第二干涉测量结果,该第二干涉测量结果用于指示该第二干涉信号的相位。若该第一干涉测量结果以及该第二干涉测量结果均不为零时,则终端装置可根据该第二时刻、该第三时刻、该第一干涉测量结果以及该第二干涉测量结果,确定第一插值函数,该第一插值函数表征干涉测量结果与时刻之间的函数关系。终端装置可根据该第一插值函数,确定令干涉测量结果为零时的时刻,并将该时刻作为第一时刻。采用以上方法,可由终端装置根据两个接收天线在多个时刻分别接收的无线信号,确定无线信号的多个干涉测量结果,在多个干涉测量结果均不为零时,能够通过插值方法模拟干涉测量结果为零的时刻,以更为准确地获得第一时刻。
示例性的,以上第二时刻与第三时刻不同。
应理解,以上第一天线与第二天线沿终端装置的移动方向前后设置,该第一天线与该第二天线之间的距离为λ二天,λ为该无线信号的波长。
在另一种可能的示例中,终端装置还可在第四时刻,接收所述无线信号,获得第十一信号,并根据该第十一信号确定第一多普勒频移。若确定该第一多普勒频移为零时,则终端装置可确定所述第四时刻为所述第一时刻。采用以上方法,可由终端装置根据接收天线所接收的无线信号,确定无线信号的多普勒频移为零的时刻,将该时刻作为第一时刻,能够更为准确地获得第一时刻。
在另一种可能的示例中,终端装置还可在第五时刻,接收所述无线信号,获得第十二信号,并根据该第十二信号确定第二多普勒频移。若确定该第一多普勒频移以及第二多普勒频移均不为零,则终端装置可根据该第四时刻、该第五时刻、该第一多普勒频移以及该述第二多普勒频移,确定第二插值函数,该第二插值函数可表征多普勒频移与时刻之间的函数关系。终端装置进一步可根据该第二插值函数,确定令多普勒频移为零时的时刻,并将该时刻作为该第一时刻。采用以上方法,可由终端装置根据接收天线在多个时刻分别接收的无线信号,确定无线信号的多个多普勒频移,在多个多普勒频移均不为零时,能够通过插值方法模拟多普勒频移为零的时刻,以更为准确地获得第一时刻。
示例性的,第四时刻与第五时刻不同。
第二方面,本申请实施例提供一种终端定位方法。该方法可由信号发射装置实施,该信号发射装置可部署于隧道中。该信号发射装置可以是无线信号发射机或无线信号发射机中的部件(如芯片、逻辑电路、模块等)。
根据该方法,信号发射装置可用于确定信号发射装置的位置信息,并广播无线信号,该无线信号至少用于承载信号发射装置的位置信息。
第三方面,本申请实施例提供一种终端装置,所述终端装置可以是UE(如车载UE),也可以是UE内的芯片或模块,还可以是芯片或片上系统。
该通信装置可包括接收模块以及处理模块。该通信模块可用于支持通信装置进行通信,通信模块也可被称为通信单元、通信接口、收发模块或收发单元。处理模块可用于支持该通信装置执行上述第一方面或第一方面任一可能的设计所述方法中由终端装置执行的处理动作。
具体的,通信模块可用于接收无线信号。处理模块可用于根据该无线信号的多普勒频移或干涉测量结果,确定第一时刻,所述第一时刻为通信装置到达所述信号发射装置所在的隧道横截面的时刻。其中,无线信号来自于信号发射装置,该无线信号至少承载该信号发射装置的位置信息。处理模块还可确定该位置信息为通信装置在该第一时刻的位置信息。
在一种可能的示例中,通信模块可以在第二时刻通过第一天线接收该无线信号,获得第一信号,以及,通过第二天线接收该无线信号获得第二信号。此后,处理模块可将该第一信号与该第二信号相乘,获得第三信号,该第三信号的表达式为I1。以及,处理模块可将该第一信号进行90度相位偏转,获得第四信号,并将该第二信号与该第四信号相乘,获得第五信号,该第五信号的表达式为Q1。处理模块进一步可根据该第三信号的表达式以及该第五信号的表达式确定第一干涉信号的表达式,该第一干涉信号的表达式的实部为I1,所述第一干涉信号的表达式的虚部为Q1。处理模块可根据该第一干涉信号的表达式确定第一干涉测量结果,该第一干涉测量结果用于指示该第一干涉信号的相位。若所述第一干涉测量结果为零,则处理模块可确定该第二时刻为该第一时刻。
在另一种可能的示例中,通信模块还可在第三时刻,通过该第一天线接收无线信号,获得第六信号,并通过该第二天线接收该无线信号,获得第七信号。进一步的,处理模块可将该第六信号与该第七信号相乘,获得第八信号,该第八信号的表达式为I2。以及,处理模块可将该第六信号进行90度相位偏转,获得第九信号,并将该第七信号与该第九信号相乘,获得第十信号,该第十信号的表达式为Q2。处理模块还可根据该第八信号的表达式以及该第十信号的表达式确定第二干涉信号的表达式,该第二干涉信号的表达式的实部为I2,所述第二干涉信号的表达式的虚部为Q2。此后,处理模块可根据该第二干涉信号的表达式确定第二干涉测量结果,该第二干涉测量结果用于指示该第二干涉信号的相位。若该第一干涉测量结果以及该第二干涉测量结果均不为零时,则处理模块可根据该第二时刻、该第三时刻、该第一干涉测量结果以及该第二干涉测量结果,确定第一插值函数,该第一插值函数表征干涉测量结果与时刻之间的函数关系。处理模块可根据该第一插值函数,确定令干涉测量结果为零时的时刻,并将该时刻作为第一时刻。
示例性的,以上第二时刻与第三时刻不同。
应理解,以上第一天线与第二天线沿通信装置的移动方向前后设置,该第一天线与该第二天线之间的距离为λ二天,λ为该无线信号的波长。
在另一种可能的示例中,通信模块还可在第四时刻,接收所述无线信号,获得第十一信号,处理模块可根据该第十一信号确定第一多普勒频移。若确定该第一多普勒频移为零时,则处理模块可确定所述第四时刻为所述第一时刻。
在另一种可能的示例中,通信模块还可在第五时刻,接收所述无线信号,获得第十二信号,处理模块可根据该第十二信号确定第二多普勒频移。若确定该第一多普勒频移以及第二多普勒频移均不为零,则处理模块可根据该第四时刻、该第五时刻、该第一多普勒频移以及该述第二多普勒频移,确定第二插值函数,该第二插值函数可表征多普勒频移与时刻之间的函数关系。处理模块进一步可根据该第二插值函数,确定令多普勒频移为零时的时刻,并将该时刻作为该第一时刻。
示例性的,第四时刻与第五时刻不同。
第四方面,本申请实施例提供一种通信装置,所述通信装置可以是信号发射装置,也可以是信号发射装置内的芯片或模块,还可以是芯片或片上系统。
该通信装置可包括接收模块以及处理模块。该通信模块可用于支持通信装置进行通信,通信模块也可被称为通信单元、通信接口、收发模块或收发单元。处理模块可用于支持该通信装置执行上述第一方面或第一方面任一可能的设计所述方法中由终端装置执行的处理动作。
具体的,处理模块可用于确定所述信号发射装置的位置信息。通信模块可用于广播无线信号,该无线信号至少承载该信号发射装置的位置信息。
第五方面,本申请实施例提供一种通信装置,包括:处理器,所述处理器与存储器耦合,所述存储器用于存储程序或指令,当所述程序或指令被所述处理器执行时,使得该装置实现上述第一方面、或第一方面任一种可能的实现方式中所述的方法。
第六方面,本申请实施例提供一种通信装置,包括:处理器,所述处理器与存储器耦合,所述存储器用于存储程序或指令,当所述程序或指令被所述处理器执行时,使得该装置实现上述第二方面、或第二方面任一种可能的实现方式中所述的方法。
第七方面,本申请实施例提供一种通信系统,该通信系统可包括第三或第五方面所示的通信装置,以及包括第四或第六方面所示的通信装置。
第八方面,本申请实施例提供一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序或指令,所述计算机程序或指令被执行时使得计算机执行上述第一方面、或第一方面任一种可能的实现方式、第二方面或第二方面任一可能的实现方式中所述的方法。
第九方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,其包括计算机程序代码,所述计算机程序代码在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面、或第一方面任一种可能的实现方式、第二方面或第二方面任一可能的实现方式中所述的方法。
第十方面,本申请实施例提供一种芯片,包括:处理器,所述处理器与存储器耦合,所述存储器用于存储程序或指令,当所述程序或指令被所述处理器执行时,使得该芯片实现上述第一方面、或第一方面任一种可能的实现方式、第二方面或第二方面任一可能的实现方式中所述的方法。
第二方面至第十方面可以达到的技术效果可以参见上述针对第一方面以及第一方面中各个可能设计的分析描述,此处不再赘述。
附图说明
图1为一种隧道内终端定位场景的示意图;
图2为本申请实施例提供的一种隧道内终端定位的系统的示意图;
图3为本申请实施例提供的一种终端定位方法的流程示意图;
图4为本申请实施例提供的一种无线信号的帧结构示意图;
图5为本申请实施例提供的一种UE确定干涉测量结果的架构示意图;
图6为本申请实施例提供的另一种UE确定干涉测量结果的架构示意图;
图7为本申请实施例提供的另一种UE确定多普勒频移的架构示意图;
图8为本申请实施例提供的一种通信装置的逻辑架构示意图;
图9为本申请实施例提供的一种接收信号的仿真示意图;
图10为本申请实施例提供的一种相位与时间的关系的仿真示意图;
图11为本申请实施例提供的一种车辆位置与时间的关系的仿真示意图;
图12为本申请实施例提供的一种多普勒频移与时间的关系的仿真示意图;
图13为本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图;
图14为本申请实施例提供的另一种通信装置的结构示意图。
具体实施方式
为了提高隧道内终端的定位精度,本申请提供一种终端定位方法。下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。应理解,下面所介绍的方法实施例中的具体操作方法也可以应用于装置实施例或系统实施例中。
图1为本申请实施例提供的终端定位方法可能的应用场景示意图。如图1所示,UE位于隧道中,此时UE无法通过卫星导航系统获得准确的定位信息,并且UE通过惯性导航以及视觉导航进行定位的精度不高。
应理解,图1所示UE可以是用户设备(user equipment,UE)、终端(terminal)、接入终端、终端单元、终端站、移动台(mobile station,MS)、远方站、智慧车辆、车联网相关智能设备(例如智能车载设备)、远程终端、移动终端(mobile terminal)、无线通信设备、终端代理或终端设备等。该UE可具备无线收发功能,如支持通过一个或多个天线进行无线信号的接收和发送。
具体的,UE可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiationprotocol,SIP) 电话、无线本地环路(wireless local loop,WLL)站、个人数字处理(personal digital assistant, PDA)设备、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备、未来5G网络中的终端装置或者未来演进的公共陆地移动网(public land mobile network,PLMN)中的终端装置等。
另外,UE可以部署在陆地上,包括室内或室外、手持或车载的UE,此时图1所示的隧道可以是公路等陆地隧道(包括水下隧道)。UE也可以部署在水面上(如轮船等),此时图1所示的隧道可以是河流或海洋上的水路隧道。终端设备还可以部署在飞机、无人机等飞行器上,在这些飞行器途经陆地或水路隧道时基于本申请实施例提供的方法进行定位。该UE具体可以是手机(mobile phone)、平板电脑(pad)、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtual reality,VR)终端、增强现实(augmented reality,AR)终端、工业控制(industrial control) 中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程医疗(remote medical)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端等。该 UE也可以是具有通信模块的通信芯片,也可以是具有通信功能的车辆,或者车载设备(如车载通信装置,车载通信芯片)等。
如图2所示,本申请实施例提供的终端定位方法可由至少一个信号发射装置以及至少一个UE执行。其中,信号发射装置可以是具备无线信号发送能力的装置,如,无线信号发射机、LTE系统中的演进型基站(evolutional nodeB,eNB或eNodeB)、小基站(micro/picoeNB) 或传输接收节点(transmission/reception point,TRP)还可以是云无线接入网络(cloud radio access network,CRAN)场景下的无线控制器。
应理解,信号发射装置可设置于隧道中,比如,可以设置于隧道顶部的内壁,如位置A 或位置B;或者,信号发射装置还可设置于隧道内的公路(或水路)一侧或两侧的隧道内壁上,如位置C或位置D。其中,位置A、位置C以及位置C可位于隧道的同一横截面(或称隧道横截面)。若信号发射装置为多个,则多个信号发射装置可延隧道的轴向方向设置于隧道的顶部,或者,可延隧道的轴向方向设置于公路(或水路)一侧或两侧的隧道内壁上。
基于本申请实施例,信号发射装置可用于通过发送天线(Tx)发送无线信号,无线信号的发送方式包括但不限于广播发送。具体的,信号发射装置可周期性广播无线信号,该无线信号可用于承载位置信息,该位置信息例如可以是信号发射装置所在的隧道横截面的经纬度信息等。信号发射装置还可用于发送中心频率为fi、带宽(bandwidth)为Bi的无线信号,i表示该信号发射装置为该隧道中的第i个信号发射装置,i=1、2、3…N,N为隧道中部署的信号发射装置的总数量。示例性的,可按照信号发射装置的位置设置i的取值,如,最靠近隧道入口的信号发射装置为第1个信号发射装置,然后根据信号发射装置距离隧道入口的距离远近,依次对其他信号发射装置进行编号。
为了避免多个信号发射装置所发射信号相互之间的干扰,可针对每个信号发生装置设置中心频率和带宽。其中,多个信号发射装置中,第i个信号发射装置和第j个信号发射装置的中心频率和带宽可以满足:|fi-fj|>(Bi+Bj)/2,i,j=1、2、3…N,N为隧道中部署的信号发射装置的总数量,且i≠j,N为隧道中信号发射装置的总数量。第i个信号发射装置和第j个信号发射装置为多个信号发射装置中的任意两个信号发射装置。
基于图2所示架构,本申请实施例提供一种终端定位方法,该方法可由处于隧道中的终端装置以及信号发射装置交互执行。其中,终端装置可以是UE或UE中的组件。具体的,终端装置还可以是车载UE等。
以终端装置为UE为例,该方法可包括图3所示的以下步骤:
S101:信号发射装置发送无线信号。该无线信号至少承载该信号发射装置的位置信息。
示例性的,信号发射装置可在周期T内发送无线信号。具体的,如图4所示,第i个信号发射装置可在T1时间段内发送宽带不大于Bi的无线信号,以承载第i个信号发射装置的位置信息,并在T2时间段内发送宽带不大于Bi的无线信号,其中,T2时间段内发送的无线信号可承载设定信息,如比特位0。Bi的设置方式可参见上述说明。可选的,T1时间段内发送的无线信号的带宽与T2时间段内发送的无线信号的带宽可以不同。
其中,该信号发射装置的位置信息可以是信号发射装置所在隧道横截面的位置信息,比如,可以是信号发射装置的经纬度信息或者区域标识等信息。
相应地,UE接收信号发射装置所发送的无线信号。
S102:UE根据该无线信号的多普勒频移或该无线信号的干涉测量结果,确定第一时刻,该第一时刻为UE到达信号发射装置所在的隧道横截面的时刻。
具体的,UE可根据该无线信号的干涉测量结果或该无线信号的多普勒频移,确定UE 在接收该无线信号时是否到达无线信号发射装置所在的隧道横截面。应理解,UE到达信号发射装置所在的隧道横截面的时刻,是指UE在该时刻,移动至信号发射装置所在的隧道横截面。
比如图2所示,当UE接收到来自于位置A的信号发射装置所发送的无线信号,可确定该无线信号的干涉测量结果或多普勒频移,根据干涉测量结果或多普勒频移,确定在接收无线信号时是否到达位置A所在的隧道横截面(即图2所示的位置A、位置C以及位置 D所在的横截面)。若UE确定当前时刻UE到达该隧道横截面,则可将当前时刻作为到达该横截面的时刻,即第一时刻。此外,若确定UE确定当前时刻UE未到达该隧道横截面, UE还可根据该无线信号的多普勒频移或该无线信号的干涉测量结果确定UE距离该隧道横截面的距离,进一步可根据UE的移动速度(比如从UE所在车辆获取的车辆移动速度)计算UE(或车辆等)到达该横截面的时刻。
S103:UE确定该无线信号承载的位置信息为UE在该第一时刻的位置信息。
其中,信号发射装置的位置信息可指示该信号发射装置的经纬度信息,或指示该信号发射装置所在的隧道横截面的经纬度信息。此外,UE还可进一步根据UE的移动速度,确定UE在未来或此前的某个时刻所在的位置信息。
基于图3所示方法,可由UE接收信号发射装置所发送的无线信号,该无线信号可承载信号发射装置的位置信息,位置信息可以是预先存储在信号发射装置中的经纬度信息等,从而UE可根据该位置信息和无线信号的干涉测量结果或多普勒频移,实现精确定位,能够提高隧道内UE定位的精确度。此外,也可根据本申请实施例提供的方法,由UE获取来自于信号发射装置的位置信息,并根据该位置信息对车辆惯性导航以及视觉导航的定位结果进行校准,以提高隧道内的定位精度。
在一种可能的示例中,UE可通过两个接收天线(Rx)同时接收信号发射装置所发送的无线信号,并根据两个接收天线分别的接收信号确定干涉测量结果。干涉测量结果可用于确定第一时刻。其中,两个接收天线可沿UE的移动方向前后设置,比如,对于车载UE,这两个接收天线可沿车辆的车头方向一前一后设置。
具体的,以信号发射装置设置于隧道顶端内壁为例,如图5所示,UE可通过所在车辆轴向上一前一后分布的两个接收天线Rx1(或可称为第一天线)以及Rx2(或可称为第二天线)分别接收无线信号,分别获得第一信号以及第二信号。其中,h表示信号发射装置的 Tx与UE之间的垂直距离,例如为2米(m)。Rx1与Rx2之间相距D,D=(1/2)λ1λ表示信号发射装置所发送的无线信号的波长。UE可通过Rx1或Rx2接收的无线信号,获取信号发射装置发送的位置信息di。图5中箭头方向可表示该车辆的行进方向。
根据第二时刻接收到的无线信号,UE可从Rx1以及Rx2分别获得两路输出信号s1(t) (即第一信号)和s2(t)(即第二信号)。如图5所示,UE可将s1(t)和s2(t)相乘后获得第三信号,将相乘后获得的信号通过低通滤波器(low-pass filter,LPF)进行滤波以滤除高频噪声,获得信号I1。以及,UE可将s2(t)通过移相器进行90度相位偏转后获得第四信号,将第四信号与第二信号相乘获得第五信号,再经过LPF进行滤波,获得信号Q1。
其中,信号I1可表示为:I=k1cos(2πfi△r/c)。信号Q1可表示为:Q1=k2sin(2πfi△r/c)。可通过复数表达式I1+jQ1表示UE的接收电路中传输的信号,该信号可称为干涉信号(或干涉输出信号)。其中,j2=-1,jQ1表示信号Q1经过了90度的信号偏转处理。基于表达式I1+jQ1, I1为该信号表达式的实部,满足:I1=k1cos(2πfi△r/c);Q1为该信号表达式的虚部,满足: Q1=k2sin(2πfi△r/c),k1和k2分别表示Rx1与Rx2的接收信号的信号幅度,c表示光速。△r 为信号发射装置与Rx1、Rx2之间的路程差,可表示为△r=|r1-r2|,r1和r2分别为Rx1、Rx2 与信号发射装置之间的间距。
此后,UE可根据表达式I1+jQ1获得相位,即获得该无线信号的干涉测量结果。应理解,该干涉测量结果是根据第二时刻接收的无线信号获得的,以下可将该干涉测量结果称为第一干涉测量结果。具体的,可根据公式:I1+jQ1=cosθ+jsinθ,确定:θ=arctan(Q1/I1)。其中,θ表示相位,相位信息可用于指示θ的值。
若UE确定相位信息指示相位为零,即第一干涉测量结果为零,则表示Rx1以及Rx2接收该无线信号时,Rx1与Rx2的中间位置位于该信号发射装置所在的隧道横截面,或者说,表示UE或UE所在的车辆、船舶或者飞行器,位于该信号发射装置所在的隧道横截面,则UE可将该第二时刻确定为第一时刻,并将信号发射装置的位置信息di作为该第一时刻的位置信息,实现隧道内的精准定位。
此外,若UE确定第一干涉测量结果不为零,且根据第三时刻接收的无线信号确定的第二干涉测量结果不为零(此外,UE也可确定根据更多的时刻接收到的无线信号确定的干涉测量结果均不为零),则UE可根据第二时刻与第一干涉测量结果之间的对应关系、第三时刻与第二干涉测量结果之间的对应关系或更多的时刻以及根据该时刻接收的无线信号确定的干涉测量结果之间的对应关系,通过插值方法确定干涉测量结果为零的时刻,将该时刻确定为第一时刻,此后,UE可将信号发射装置的位置信息di确定为该第一时刻UE所在的位置信息。
其中,确定第二干涉测量结果的方式可参照确定第一干涉测量结果的方式。具体的, UE可在第三时刻,通过Rx1接收无线信号以获得第六信号,以及,在该第三时刻通过Rx2接收该无线信号获得第七信号。此后,根据该第六信号与该第七信号相乘,获得第八信号I2;以及,通过移相器将第六信号进行90度相位偏转,获得第九信号,将第七信号与第九信号相乘,获得第十信号Q2。根据第八信号的表达式以及第十信号的表达式确定第二干涉信号的表达式I2+jQ2。此后,UE可根据该第二干涉信号的表达式确定第二干涉测量结果,该第二干涉测量结果用于指示该第二干涉信号的相位。其中,确定第二干涉测量结果的方式可参照确定第一干涉测量结果的方式。
下面具体说明插值方法确定该相位差为零的时刻的方法。
如图6所示,s表示UE所在位置与信号发射装置所在的隧道横截面之间的距离,图6中的箭头可表示UE所在的车辆、船舶或航空器的行进方向。当UE在位置1时(假设该时刻为第二时刻),UE根据Rx1的接收信号与Rx2的接收信号确定的第一干涉测量结果不为零,且在位置2时(假设该时刻为第三时刻)UE根据Rx1的接收信号与Rx2的接收信号确定的第二干涉测量结果不为零,(例如,第一干涉测量结果与第二干涉测量结果的值为一正一负),则UE可根据第二时刻、第三时刻、第一干涉测量结果以及第二干涉测量结果的取值确定第一插值函数,该第一插值函数为时刻与干涉测量结果之间的函数,之后,UE可根据该第一插值函数确定令该相位差为0的时刻,将该时刻作为第一时刻。UE可将信号发射装置指示的位置信息作为UE在该第一时刻的位置信息。其中,在进行插值时,不排除UE 还可考虑更多的干涉测量结果确定插值函数,以提高插值方法的准确性,该更多的干涉测量结果可以是UE根据Rx1与Rx2分别在第二时刻以及第三时刻以外的更多时刻的接收信号确定的。
另外,UE还可根据移动速度、当前时刻和该第一时刻等信息确定UE当前距离信号发射装置所在的隧道横截面的距离和/或UE到达该隧道横截面所需的时长。其中,移动速度可由UE从所在的车辆、船舶或飞行器获取。该移动速度可以是平均移动速度或者实时移动速度,这里不予具体限定。
在另一种可能的示例中,UE可通过一个Rx接收发射装置所发送的无线信号,并根据该无线信号的多普勒频移。之后,UE可根据多普勒频移确定第一时刻。应理解,这里的 Rx可以是前述Rx1或Rx2,也可以是Rx1以及Rx2以外的一个接收天线。
具体的,UE可根据第四时刻接收到的无线信号,获得第十一信号,进一步跟该第十一信号确定第一多普勒频移,以根据第一多普勒频移确定UE当前是否到达信号发射装置所在的隧道横截面。此外,UE可根据该无线信号,获取信号发射装置发送的位置信息di。
示例性的,如图7所示,可根据以下公式确定多普勒频移:fd=(f/c)vcosβ,其中,fd表示多普勒频移,f表示无线信号的载波频率,c表示电磁波的传播速度(即光速),v表示 UE当前的移动速度,β表示UE的移动方向和UE接收的无线信号的传播方向之间的夹角。
可见,当β=90度时,fd为0,此时UE到达该信号发射装置所在的隧道横截面。因此,当多普勒频移指示该无线信号的多普勒频移为零时,表示接收该无线信号时该接收天线到达该信号发射装置所在的隧道横截面,或者说,表示UE或UE所在的车辆、船舶或者飞行器,到达该信号发射装置所在的隧道横截面。
据此,若确定第一多普勒频移为零,则UE可确定该第四时刻即为第一时刻。UE可将信号发射装置的位置信息di作为UE在该第一时刻的位置信息,实现隧道内的精准定位。
此外,若确定第一多普勒频移不为零,且根据第五时刻接收的无线信号确定的第二多普勒频移不为零(此外,UE也可确定根据更多的时刻接收到的无线信号确定的多普勒频移均不为零),则UE可根据第四时刻与第一多普勒频移之间的对应关系、第五时刻与第二多普勒频移之间的对应关系或更多的时刻以及根据该时刻接收的无线信号确定的多普勒频移之间的对应关系,通过插值方法确定多普勒频移为零的时刻,将该时刻确定为第一时刻,此后,UE可将信号发射装置的位置信息di确定为该第一时刻UE所在的位置信息。上述第二多普勒频移或更多的多普勒频移的确定方式可参照第一多普勒频移的确定方式,这里不再赘述。
仍以图6为例,若UE在第四时刻通过Rx接收的无线信号确定的第一多普勒频移的符号(例如,该多普勒频移为正数),与UE在第五时刻通过Rx接收的无线信号确定的多普勒频移的符号(例如,该多普勒频移为负数)相反,则说明令多普勒频移为零的时刻(即第一时刻)在第四时刻与第五时刻之间。UE可根据第四时刻、第五时刻、第一多普勒频移以及第二多普勒频移的取值确定第二插值函数,该第二插值函数为时刻与多普勒频移之间的函数,之后,UE可根据该第二插值函数确定令多普勒频移为0的时刻,并将该时刻作为第一时刻。UE可将信号发射装置指示的位置信息作为UE在该第一时刻的位置信息。其中,在进行插值时,不排除UE还可考虑更多的多普勒频移确定插值函数,以提高插值方法的准确性,该更多的多普勒频移可以是UE根据Rx在第四时刻以及第五时刻以外的更多时刻的接收信号确定的。
另外,UE还可根据移动速度、当前时刻和第一时刻等信息确定UE当前距离信号发射装置所在的隧道横截面的距离,以便根据该隧道横截面的位置信息和该距离确定当前UE的位置信息。其中,移动速度可由UE从所在的车辆、船舶或飞行器获取。或者,若UE由行人手持,则可采用设定的行人移动速度,或者,该移动速度可根据此前定位的结果确定。该移动速度可以是平均移动速度或者实时移动速度。
如图8所示,为本申请实施例提供的一种可能的通信装置的逻辑架构示意图,该逻辑架构可用于执行本申请实施例提供的方法,下面,结合具体示例进行说明。该逻辑架构中,电磁波发射装置101可由信号发射装置实现,其他逻辑组件可由UE或UE连接的装置(如天线、存储器或者处理器)实现。其中,该UE可以是隧道内的车载设备(或船舶、航空器上的设备),或行人手持的设备等等,本申请不予具体限定。
在一个具体的示例中,可根据图8所示逻辑架构,采用以下方式进行定位。
设置于隧道中的电磁波发射装置101不间断地向外发射信号,N为正整数。其中,第i 个无线信号发射装置不间断的向外发射中心频率为fi带宽为10兆赫兹(MHz)的无线信号。该无线信号的每一帧的时间长度为T,其中T1时长用于发送信号发射装置的位置信息,T2 时长用于发送带宽为Bi的信号,为了保证各个信号发射装置之间不相互干扰,各个信号发射装置之间的频率需要相互错开,即要求|fi-fj|>10MHz。其中,Bi≤10MHz。
车载UE的两个接收天线1和接收天线2用于接收发射节点发射的信号,其中,天线1和天线2之间的间距为0.5λ,天线1和天线2分别可部署于电磁波接收装置102和103中,电磁波接收装置102和103输出的信号分别为s1(t)和s2(t),天线1和天线2到发射天线之间的间距分别为r1和r2,△r=|r1-r2|。
电磁波接收装置103将收到的信号发送到处理装置107,由处理装置107根据存储器处理程序106获取无线信号承载的位置信息di。
电磁波接收装置102和电磁波接收装置103分别将收到的信号送入到乘法器104中,乘法器104输出的信号经过低通滤波装置105得到信号I。以及,通过移相器对电磁波接收装置103输出的s2(t)信号进行90度相位偏转,将得到的信号与电磁波接收装置102输出的 s1(t)送入另外一个乘法器104’,并对乘法器104’输出的信号过低通滤波装置105’进行滤波,得到信号Q。其中,乘法器实现的功能为将两个信号直接进行相乘,如s1(t)和s2(t)送入乘法器得到s(t)=s1(t)*s2(t)。
低通滤波装置105以及低通滤波装置105’输出的信号合并后可以表示为I+jQ,其中 I=k1cos(2πfi△r/c),Q=k2sin(2πfi△r/c),其中k1和k2表示接收信号的幅度,c表示光速。
将信号I+jQ发送至处理装置109,由处理装置109根据存储器处理程序110计算出车辆到达发射节点正下方的时刻ti,将该时刻作为第一时刻。
具体来说,处理装置109执行的处理步骤可包括:对信号I+jQ进行去噪处理,缓解噪声波动的影响,再基于去噪后的信号求得相位,对获得的相位进行插值操作获得相位为零点的位置,记录相位为零点的时刻ti,则ti时刻车辆的位置为位置di。
若发送节点距离车辆的垂直距离h=2m,车辆从距离该电磁波发射装置101所在的隧道横截面10m的位置开始,以140千米每小时(Km/h)的速度向该隧道横截面的方向移动,电磁波发射装置101所发送无线信号的频率为24吉赫兹(GHz),采用该方式在不同的时刻接收无线信号,并获得图9所示的信号I以及信号Q与时刻之间关系的仿真结果图。根据图9的仿真结果,可获得图10所示的信号I+jQ与时刻之间关系的仿真结果图。根据图10 可知,相位为零的点对应的时刻为ti=0.73秒(s)。此外,根据图10所示的该车辆开始移动后,车辆与该隧道横截面之间的距离与时刻之间的关系,其中,ti=0时车辆距离该隧道横截面的距离为-10(即车辆与该隧道横截面之间的距离为10米)。图11表示车辆位置与时刻之间的关系,根据图11可知,车辆在ti=0.73时,与该隧道横截面之间的理论距离为0.144m,而根据图10,ti=0.73的时刻车辆与该横截面之间的距离为0,因此0.144m即采用上述方法进行车辆定位的误差,该误差小于20厘米,能够满足无人驾驶技术的应用需求。
在另一个具体的示例中,可根据图8所示逻辑架构,采用以下方式确定车载UE的位置信息。
设置于隧道中的电磁波发射装置101不间断地向外发射信号,N为正整数。其中,第i 个无线信号发射装置不间断的向外发射中心频率为fi带宽为10兆赫兹(MHz)的无线信号。该无线信号的每一帧的时间长度为T,其中T1时长用于发送节点的位置信息,T2时长用于发送带宽为Bi的信号,为了保证各个节点之间不相互干扰,各个发射节点之间的频率需要相互错开,即要求|fi-fj|>10MHz。其中,Bi≤10MHz。
车载UE的天线接收电磁波发射装置101所发送的无线信号,并将接收到的信号送到处理装置107,由处理装置107根据存储器处理程序106获取无线信号承载的位置信息di。该天线可设置于电磁波接收装置102或103中。
此外,电磁波接收装置102或电磁波接收装置103还可将天线接收到的信号送到处理装置109,由处理装置109根据存储处理程序108确定并输出车辆到达发射节点正下方的时间ti,将该时刻作为第一时刻。
具体来说,处理装置109执行的处理步骤可包括:计算得到电磁波接收装置102或103 输出的信号的多普勒频移,再进一步对该信号的多普勒频移进行滤波,利用滤波后的多普勒频移值进行插值得到多普勒频移为零的点,记录多普勒频移为零点的时刻ti,则ti时刻车辆的位置为位置di。
若发送节点距离车辆的垂直距离h=1m,车辆以140Km/h的速度向该隧道横截面的方向移动,电磁波发射装置101所发送无线信号的频率为24GHz,采用该方式可获得图12 所示的多普勒频移与车辆、电磁波发射装置101所在的隧道横截面之间距离之间的关系示意图。根据图12可知,车载UE确定的多普勒频移最接近0的点距离该隧道横截面的距离为-0.06944m和0.06944m,因此,采用上述方法进行车辆定位的误差小于20厘米,能够满足无人驾驶技术的应用需求。
相应于上述方法实施例给出的方法,本申请实施例还提供了相应的装置,包括用于执行上述实施例相应的模块。所述模块可以是软件,也可以是硬件,或者是软件和硬件结合。该装置可以是UE(或终端装置),也可以是支持UE实现上述方法的芯片、芯片系统、或处理器等。该装置还可以是信号发射装置,或者是支持信号发射装置实现上述方法的芯片、芯片系统、或处理器等。该装置可用于实现上述方法实施例中由UE或信号发射装置执行的方法。
如图13为该装置的一种模块化的结构示意图,图14为该装置的一种硬件组件的结构示意图。其中,如图13所示,该通信装置1300可包括通信模块1301以及处理模块1302。如图14所示,该通信装置1400可包括处理器1401,以及还可包括存储器1402、收发器1405 或者天线1406中的一个或多个组件。
当通信装置1300或通信装置1400为终端或者信号发射装置时,通信模块1301或收发器1405在发送信息时可以为发送单元或发射器,通信模块1301或收发器1405在接收信息时可以为接收单元或接收器,收发单元可以为收发器,此收发器、发射器或接收器可以为射频电路,当通信装置1300或通信装置1400包含存储单元(如存储器1402)时,该存储单元可用于存储计算机指令,该处理模块1302或处理器1401与存储器通信连接,处理模块1302或处理器1401执行存储器存储的计算机指令,使主节点(或第一通信装置)或从节点(或第二通信装置)执行图3实施例涉及的方法。其中,处理模块1302或处理器1401 可以是一个通用中央处理器(CPU),微处理器,特定应用集成电路(application specific intergratedcircuit,ASIC)。
当主节点(或第一通信装置),或从节点(或第二通信装置)为芯片时,通信模块1301 或收发器1405可以是输入和/或输出接口、管脚或电路等。该处理模块1302或处理器1401 可执行存储单元存储的计算机执行指令,以使该主节点(或第一通信装置)或从节点(或第二通信装置)内的芯片执行图3所涉及的方法。可选地,所述存储单元(如存储器1402)为所述芯片内的存储单元,如寄存器、缓存等,所述存储单元还可以是所述终端内的位于所述芯片外部的存储单元,如只读存储器(read only memory,ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,随机存取存储器(random access memory,RAM)等。
如图13所示,本申请实施例提供的一种通信装置可以包括通信模块1301以及处理模块1302,以上通信模块1301以及处理模块1302之间相互耦合。该通信装置1300可用于执行以上方法实施例所示的由主节点(或第一通信装置)或从节点(或第二通信装置)执行的步骤。该通信模块1301可用于支持通信装置1300进行通信,通信模块1301也可被称为通信单元、通信接口、收发模块或收发单元。通信模块1301可具备无线通信功能,例如能够通过无线通信方式与其他通信装置进行通信。
处理模块1302也可被称为处理单元,可用于支持该通信装置1300执行上述方法实施例中由UE或信号发射装置执行的处理动作,包括但不限于:生成由通信模块1301发送的信息、消息,和/或,对通信模块1301接收的信号进行解调解码等等。
在执行上述方法实施例中UE的步骤时,通信模块1301可用于接收无线信号。处理模块1302可用于根据该无线信号的多普勒频移或干涉测量结果,确定第一时刻,所述第一时刻为通信装置到达所述信号发射装置所在的隧道横截面的时刻。其中,无线信号来自于信号发射装置,该无线信号至少承载该信号发射装置的位置信息。处理模块1302还可确定该位置信息为通信装置在该第一时刻的位置信息。
在一种可能的示例中,通信模块1301可以在第二时刻通过第一天线接收该无线信号,获得第一信号,以及,通过第二天线接收该无线信号获得第二信号。此后,处理模块1302可将该第一信号与该第二信号相乘,获得第三信号,该第三信号的表达式为I1。以及,处理模块1302可将该第一信号进行90度相位偏转,获得第四信号,并将该第二信号与该第四信号相乘,获得第五信号,该第五信号的表达式为Q1。处理模块1302进一步可根据该第三信号的表达式以及该第五信号的表达式确定第一干涉信号的表达式,该第一干涉信号的表达式的实部为I1,所述第一干涉信号的表达式的虚部为Q1。处理模块1302可根据该第一干涉信号的表达式确定第一干涉测量结果,该第一干涉测量结果用于指示该第一干涉信号的相位。若所述第一干涉测量结果为零,则处理模块1302可确定该第二时刻为该第一时刻。
在另一种可能的示例中,通信模块1301还可在第三时刻,通过该第一天线接收无线信号,获得第六信号,并通过该第二天线接收该无线信号,获得第七信号。进一步的,处理模块1302可将该第六信号与该第七信号相乘,获得第八信号,该第八信号的表达式为I2。以及,处理模块1302可将该第六信号进行90度相位偏转,获得第九信号,并将该第七信号与该第九信号相乘,获得第十信号,该第十信号的表达式为Q2。处理模块1302还可根据该第八信号的表达式以及该第十信号的表达式确定第二干涉信号的表达式,该第二干涉信号的表达式的实部为I2,所述第二干涉信号的表达式的虚部为Q2。此后,处理模块1302可根据该第二干涉信号的表达式确定第二干涉测量结果,该第二干涉测量结果用于指示该第二干涉信号的相位。若该第一干涉测量结果以及该第二干涉测量结果均不为零时,则处理模块1302可根据该第二时刻、该第三时刻、该第一干涉测量结果以及该第二干涉测量结果,确定第一插值函数,该第一插值函数表征干涉测量结果与时刻之间的函数关系。处理模块 1302可根据该第一插值函数,确定令干涉测量结果为零时的时刻,并将该时刻作为第一时刻。
示例性的,以上第二时刻与第三时刻不同。
应理解,以上第一天线与第二天线沿通信装置的移动方向前后设置,该第一天线与该第二天线之间的距离为λ理解,λ为该无线信号的波长。
在另一种可能的示例中,通信模块1301还可在第四时刻,接收所述无线信号,获得第十一信号,处理模块1302可根据该第十一信号确定第一多普勒频移。若确定该第一多普勒频移为零时,则处理模块1302可确定所述第四时刻为所述第一时刻。
在另一种可能的示例中,通信模块1301还可在第五时刻,接收所述无线信号,获得第十二信号,处理模块1302可根据该第十二信号确定第二多普勒频移。若确定该第一多普勒频移以及第二多普勒频移均不为零,则处理模块1302可根据该第四时刻、该第五时刻、该第一多普勒频移以及该述第二多普勒频移,确定第二插值函数,该第二插值函数可表征多普勒频移与时刻之间的函数关系。处理模块1302进一步可根据该第二插值函数,确定令多普勒频移为零时的时刻,并将该时刻作为该第一时刻。
示例性的,第四时刻与第五时刻不同。
在执行上述方法实施例中信号发射装置的步骤时,处理模块1302可用于确定信号发射装置的位置信息,通信模块1301可用于广播无线信号,该无线信号可用于车载该位置信息。
图14给出了本申请实施例提供的另一种通信装置的结构示意图,该通信装置可由硬件组件实现。图14所示通信装置1400可以是所述方法实施例所示的主节点,或者可以是支持主节点实现上述方法的芯片、芯片系统、或处理器等。或者,通信装置1400可以是从节点,或者可以是支持从节点实现上述方法的芯片、芯片系统、或处理器等。该通信装置1400可用于实现上述方法实施例中描述的由主节点或从节点执行的方法,具体可以参见上述方法实施例中的说明。所述通信装置1400具备实现本申请实施例描述的主节点或从节点的功能,比如,所述通信装置1400包主节点或从节点执行本申请实施例描述的终端涉及步骤所对应的模块或单元或手段(means),所述功能或单元或手段可以通过软件实现,或者通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现,还可以通过软件和硬件结合的方式实现。详细可进一步参考前述对应方法实施例中的相应描述。
所述通信装置1400可以包括一个或多个处理器1401,所述处理器1401也可以称为处理单元,可以实现一定的控制功能。所述处理器1401可以是通用处理器或者专用处理器等。例如可以是基带处理器或中央处理器。基带处理器可以用于对通信协议以及通信数据进行处理,中央处理器可以用于对通信装置(如,基站、基带芯片,终端、终端芯片,分布单元(distributed unit,DU)或集中单元(centralized unit,CU)等)进行控制,执行软件程序,处理软件程序的数据。
在一种可选的设计中,处理器1401可以存有指令1403和/或数据,所述指令1403和/ 或数据可以被所述处理器运行,使得所述通信装置1400执行上述方法实施例中描述的方法。
在另一种可选的设计中,处理器1401中可以包括用于实现接收和发送功能的收发单元。例如该收发单元可以是收发电路,或者是接口,或者是接口电路。用于实现接收和发送功能的收发电路、接口或接口电路可以是分开的,也可以集成在一起。上述收发电路、接口或接口电路可以用于代码/数据的读写,或者,上述收发电路、接口或接口电路可以用于信号的传输或传递。
在又一种可能的设计中,通信装置1400可以包括电路,所述电路可以实现前述方法实施例中发送或接收或者通信的功能。
可选的,所述通信装置1400中可以包括一个或多个存储器1402,其上可以存有指令 1404,所述指令可在所述处理器上被运行,使得所述通信装置1400执行上述方法实施例中描述的方法。可选的,所述存储器中还可以存储有数据。可选的,处理器中也可以存储指令和/或数据。所述处理器和存储器可以单独设置,也可以集成在一起。例如,上述方法实施例中所描述的对应关系可以存储在存储器中,或者存储在处理器中。处理器1401和/或存储器1402可视为图13所示处理模块1302。
可选的,所述通信装置1400还可以包括收发器1405和/或天线1406。所述处理器1401 可以称为处理单元,对所述通信装置1400进行控制。所述收发器1405可以称为收发单元、收发机、收发电路、收发装置或收发模块等,用于实现收发功能。收发器1405和/或天线1406可视为图13所示通信模块1301。
可选的,本申请实施例中的通信装置1400可以用于执行本申请上述实施例描述的方法。其中,处理器1401可用于执行由图13所示处理模块1302执行的步骤,收发器1405可用于执行由图13所示通信模块1301所执行的步骤。由处理器1401和收发器1405执行的具体步骤,可参照上述图13部分对于处理模块1302或通信模块1301所执行步骤的说明,这里不再赘述。
本申请中描述的处理器和收发器可实现在集成电路(integrated circuit,IC)、模拟IC、射频集成电路RFIC、混合信号IC、专用集成电路(application specificintegrated circuit, ASIC)、印刷电路板(printed circuit board,PCB)、电子设备等上。该处理器和收发器也可以用各种IC工艺技术来制造,例如互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)、N型金属氧化物半导体(nMetal-oxide-semiconductor,NMOS)、 P型金属氧化物半导体(positive channel metal oxidesemiconductor,PMOS)、双极结型晶体管 (bipolar junction Transistor,BJT)、双极CMOS(BiCMOS)、硅锗(SiGe)、砷化镓(GaAs) 等。
以上实施例描述中的装置可以是终端设备,但本申请中描述的装置的范围并不限于此, 而且装置的结构可以不受图14的限制。装置可以是独立的设备或者可以是较大设备的一部分。例如所述装置可以是:
(1)独立的集成电路IC,或芯片,或,芯片系统或子系统;
(2)具有一个或多个IC的集合,可选的,该IC集合也可以包括用于存储数据和/或指令的存储部件;
(3)ASIC,例如调制解调器(MSM);
(4)可嵌入在其他设备内的模块;
(5)接收机、终端、智能终端、蜂窝电话、无线设备、手持机、移动单元、车载设备、网络设备、云设备、人工智能设备、机器设备、家居设备、医疗设备、工业设备等等;
(6)其他等等。
应理解,以上实施例中对于通信装置所包含组件是示意性的,仅仅为一种可能的示例,其实际实现时可以具有另外的构成方式。另外,以上通信装置中的各组件可以集成在一个模块中,也可以是单独的物理存在。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现,不应理解为以上述附图所示结构为限。
基于与上述方法实施例相同构思,本申请实施例中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,使该计算机执行上述方法实施例、方法实施例的任意一种可能的实现方式中由UE(终端装置)或信号发射装置执行的操作。
基于与上述方法实施例相同构思,本申请还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品在被计算机调用执行时,可以使得计算机实现上述方法实施例、方法实施例的任意一种可能的实现方式中由UE(终端装置)或信号发射装置执行的操作。
基于与上述方法实施例相同构思,本申请还提供一种芯片或芯片系统,该芯片可包括处理器。该芯片还可包括存储器(或存储模块)和/或收发器(或通信模块),或者,该芯片与存储器(或存储模块)和/或收发器(或通信模块)耦合,其中,收发器(或通信模块) 可用于支持该芯片进行有线和/或无线通信,存储器(或存储模块)可用于存储程序,该处理器调用该程序可用于实现上述方法实施例、方法实施例的任意一种可能的实现方式中由 UE(终端装置)或信号发射装置执行的操作。该芯片系统可包括以上芯片,也可以包含上述芯片和其他分立器件,如存储器(或存储模块)和/或收发器(或通信模块)。
基于与上述方法实施例相同构思,本申请还提供一种通信系统,该通信系统可用于实现上述方法实施例、方法实施例的任意一种可能的实现方式中由UE(终端装置)或信号发射装置执行的操作。示例性的,该通信系统具有如图2所示结构。
本申请实施例是参照实施例所涉及的方法、装置、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
Claims (16)
1.一种终端定位方法,其特征在于,应用于终端装置,包括:
接收无线信号,所述无线信号来自于信号发射装置,所述无线信号至少承载所述信号发射装置的位置信息;
根据所述无线信号的多普勒频移或干涉测量结果,确定第一时刻,所述第一时刻为所述终端装置到达所述信号发射装置所在的隧道横截面的时刻;
确定所述位置信息为所述终端装置在所述第一时刻的位置信息。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,接收无线信号,包括:
在第二时刻,通过第一天线接收所述无线信号,获得第一信号,并通过第二天线接收所述无线信号,获得第二信号;
所述根据所述无线信号的干涉测量结果,确定第一时刻,包括:
将所述第一信号与所述第二信号相乘,获得第三信号,所述第三信号的表达式为I1;
将所述第一信号进行90度相位偏转,获得第四信号;
将所述第二信号与所述第四信号相乘,获得第五信号,所述第五信号的表达式为Q1;
根据所述第三信号的表达式以及所述第五信号的表达式确定第一干涉信号的表达式,所述第一干涉信号的表达式的实部为I1,所述第一干涉信号的表达式的虚部为Q1;
根据所述第一干涉信号的表达式确定第一干涉测量结果,所述第一干涉测量结果用于指示所述第一干涉信号的相位;
若确定所述第一干涉测量结果为零,则确定所述第二时刻为所述第一时刻。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述接收无线信号,还包括:
在第三时刻,通过所述第一天线接收所述无线信号,获得第六信号,并通过所述第二天线接收所述无线信号,获得第七信号;
所述根据所述无线信号的干涉测量结果,确定第一时刻,还包括:
将所述第六信号与所述第七信号相乘,获得第八信号,所述第八信号的表达式为I2;
将所述第六信号进行90度相位偏转,获得第九信号;
将所述第七信号与所述第九信号相乘,获得第十信号,所述第十信号的表达式为Q2;
根据所述第八信号的表达式以及所述第十信号的表达式确定第二干涉信号的表达式,所述第二干涉信号的表达式的实部为I2,所述第二干涉信号的表达式的虚部为Q2;
根据所述第二干涉信号的表达式确定第二干涉测量结果,所述第二干涉测量结果用于指示所述第二干涉信号的相位;
若确定所述第一干涉测量结果以及所述第二干涉测量结果均不为零,则根据所述第二时刻、所述第三时刻、所述第一干涉测量结果以及所述第二干涉测量结果,确定第一插值函数,所述第一插值函数表征干涉测量结果与时刻之间的函数关系;
根据所述第一插值函数,确定令干涉测量结果为零时的时刻,作为所述第一时刻。
4.如权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述第一天线与所述第二天线沿所述终端装置的移动方向前后设置,所述第一天线与所述第二天线之间的距离为λ端装,λ为所述无线信号的波长。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述接收无线信号,包括:
在第四时刻,接收所述无线信号,获得第十一信号;
所述根据所述无线信号的多普勒频移,确定第一时刻,包括:
根据所述第十一信号确定第一多普勒频移;
若确定所述第一多普勒频移为零,则确定所述第四时刻为所述第一时刻。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述接收无线信号,还包括:
在第五时刻,接收所述无线信号,获得第十二信号;
所述根据所述无线信号的多普勒频移,确定第一时刻,还包括:
根据所述第十二信号确定第二多普勒频移;
若确定所述第一多普勒频移以及所述第二多普勒频移均不为零,则根据所述第四时刻、所述第五时刻、所述第一多普勒频移以及所述第二多普勒频移,确定第二插值函数,所述第二插值函数表征多普勒频移与时刻之间的函数关系;
根据所述第二插值函数,确定令多普勒频移为零时的时刻,作为所述第一时刻。
7.一种终端定位方法,其特征在于,应用于信号发射装置,包括:
确定所述信号发射装置的位置信息;
广播无线信号,所述无线信号至少承载所述信号发射装置的位置信息。
8.一种终端装置,其特征在于,包括:
通信模块,用于接收无线信号,所述无线信号来自于信号发射装置,所述无线信号至少承载所述信号发射装置的位置信息;
处理模块,用于根据所述无线信号的多普勒频移或干涉测量结果,确定第一时刻,所述第一时刻为所述终端装置到达所述信号发射装置所在的隧道横截面的时刻;
所述处理模块,还用于确定所述位置信息为所述终端装置在所述第一时刻的位置信息。
9.如权利要求8所述的终端装置,其特征在于,所述通信模块接收无线信号时,具体用于:
在第二时刻,通过第一天线接收所述无线信号,获得第一信号,并通过第二天线接收所述无线信号,获得第二信号;
所述处理模块根据所述无线信号的干涉测量结果确定第一时刻时,具体用于:
将所述第一信号与所述第二信号相乘,获得第三信号,所述第三信号的表达式为I1;
将所述第一信号进行90度相位偏转,获得第四信号;
将所述第二信号与所述第四信号相乘,获得第五信号,所述第五信号的表达式为Q1;
根据所述第三信号的表达式以及所述第五信号的表达式确定第一干涉信号的表达式,所述第一干涉信号的表达式的实部为I1,所述第一干涉信号的表达式的虚部为Q1;
根据所述第一干涉信号的表达式确定第一干涉测量结果,所述第一干涉测量结果用于指示所述第一干涉信号的相位;
若确定所述第一干涉测量结果为零,则确定所述第二时刻为所述第一时刻。
10.如权利要求9所述的终端装置,其特征在于,所述通信模块接收无线信号时,还用于:
在第三时刻,通过所述第一天线接收所述无线信号,获得第六信号,并通过所述第二天线接收所述无线信号,获得第七信号;
所述处理模块根据所述无线信号的干涉测量结果确定第一时刻时,还用于:
将所述第六信号与所述第七信号相乘,获得第八信号,所述第八信号的表达式为I2;
将所述第六信号进行90度相位偏转,获得第九信号;
将所述第七信号与所述第九信号相乘,获得第十信号,所述第十信号的表达式为Q2;
根据所述第八信号的表达式以及所述第十信号的表达式确定第二干涉信号的表达式,所述第二干涉信号的表达式的实部为I2,所述第二干涉信号的表达式的虚部为Q2;
根据所述第二干涉信号的表达式确定第二干涉测量结果,所述第二干涉测量结果用于指示所述第二干涉信号的相位;
若确定所述第一干涉测量结果以及所述第二干涉测量结果均不为零,则根据所述第二时刻、所述第三时刻、所述第一干涉测量结果以及所述第二干涉测量结果,确定第一插值函数,所述第一插值函数表征干涉测量结果与时刻之间的函数关系;
根据所述第一插值函数,确定令干涉测量结果为零时的时刻,作为所述第一时刻。
11.如权利要求9或10所述的终端装置,其特征在于,所述第一天线与所述第二天线沿所述终端装置的移动方向前后设置,所述第一天线与所述第二天线之间的距离为λ端装,λ为所述无线信号的波长。
12.如权利要求8所述的终端装置,其特征在于,所述通信模块接收无线信号时,具体用于:
在第四时刻,接收所述无线信号,获得第十一信号;
所述处理模块根据所述无线信号的多普勒频移确定第一时刻时,具体用于:
根据所述第十一信号确定第一多普勒频移;
若确定所述第一多普勒频移为零,则确定所述第四时刻为所述第一时刻。
13.如权利要求12所述的终端装置,其特征在于,所述通信模块接收无线信号时,还用于:
在第五时刻,接收所述无线信号,获得第十二信号;
所述处理模块根据所述无线信号的多普勒频移确定第一时刻时,还用于:
根据所述第十二信号确定第二多普勒频移;
若确定所述第一多普勒频移以及所述第二多普勒频移均不为零,则根据所述第四时刻、所述第五时刻、所述第一多普勒频移以及所述第二多普勒频移,确定第二插值函数,所述第二插值函数表征多普勒频移与时刻之间的函数关系;
根据所述第二插值函数,确定令多普勒频移为零时的时刻,作为所述第一时刻。
14.一种信号发射装置,其特征在于,包括:
处理模块,用于确定所述信号发射装置的位置信息;
通信模块,用于广播无线信号,所述无线信号至少承载所述信号发射装置的位置信息。
15.一种通信系统,其特征在于,包括如权利要求8-13中任一所述的终端装置以及如权利要求14所述的信号发射装置,所述信号发射装置处于隧道中。
16.一种计算机可读存储介质,其特征在于,包括程序,当所述程序被计算机运行时,如权利要求1至7中任一项所述的方法被执行。
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