CN113702904B - 信号到达时间估算方法、装置、计算机设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信号到达时间估算方法、装置、计算机设备及介质，其中，该信号到达时间估算方法包括：通过时域方式或频域方式，采用互相关公式获取chirp信号中的第一径信号对应的互相关结果；获取互相关结果中的每一序列结果对应的绝对值，并提取每一绝对值构成的峰值数组，峰值数组包括峰值以及峰值位置；基于峰值数组以及峰高阈值，获取第一径信号对应的第一峰值及第一峰值位置；基于第一峰值及第一峰值位置，获取第一径信号对应的信号到达时间。该方法可提高第一径信号识别的准确性和鲁棒性、提高终端的最终定位精度，以及满足降低保护间隔长度的要求。

Description

信号到达时间估算方法、装置、计算机设备及介质

技术领域

本发明涉及室内定位技术领域，尤其涉及一种信号到达时间估算方法、装置、计算机设备及介质。

背景技术

雷达或定位等应用中，需要基站（也可以是雷达、GPS卫星，以及信标等）发出包括电磁波、声波等信号，然后由终端接收，并计算信号到达时间(Time of Arrival, TOA)，然后再根据TOA或TDOA等模型求解终端定位。信号的波形一般采用线性调频（linearfrequency modulation，LFM）信号，也称为Chirp信号，而计算信号到达时间一般采用互相关或广义互相关等方法来获取。

一般使用环境中，基站和待定位终端之间的信号传播环境并不固定。通常将无线通信系统的传播条件分成表示直接路径的视距(LOS，Line of Sight)和表示反射路径和散射路径的非视距(NLOS，Not Line of Sight)两种环境。视距条件下，无线信号无遮挡地在发信端与接收端之间直线传播，这要求在基站和待定位终端之间没有对信号进行遮挡的物体，如果条件不满足则称为非视距。而真实的终端获取的定位信号构成如下：1.最早出现的亮线即直接信号，称为第一径或LOS；2.后续还有几条亮线即为反射路径，称为多径或NLOS；3.其余还有均匀且逐渐暗淡的影子即为散射路径，称为混响。

也即真实的终端获取的定位信号包括多径效应。多径效应会导致难以准确地测量基站到终端的距离，或基站之间的距离差，因此会降低TOA（Time of Arrival，到达时间）或TDOA（Time Difference of Arrival，到达时间差）定位模型的求解精度；而上一个信号遗留的混响也会干扰到下一个信号的识别。需要排除多径和混响的干扰，识别出第一径的到达时间。

为了排除混响导致的信号之间互相干扰，一般两个相邻信号之间需要设置保护间隔，即一个基站发射信号后过指定的时间，下一个基站再发射信号。此时保护间隔越大，混响影响越小，但信号密度必然降低。由于定位时通信方式一般会采用时分多址技术（Timedivision multiple access，TDMA），此技术允许多个用户在不同的时间片（时隙）来使用相同的频率。保护间隔增大意味着一个定位周期内能收到的信号数量变少，则必然损失定位精度或者定位频率。如何在混响环境中保障定位模型的精准识别的同时，设置小的保护间隔成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种信号到达时间估算方法、装置、计算机设备及介质，以解决在混响环境中保障定位模型的精准识别的同时，设置小的保护间隔的问题。

一种信号到达时间估算方法，包括：

通过时域方式或频域方式，采用互相关公式获取chirp信号中的第一径信号对应的互相关结果；

获取互相关结果中的每一序列结果对应的绝对值，并提取每一绝对值构成的峰值数组，峰值数组包括峰值以及峰值位置；

采用预设算法处理峰值数组，获取算法处理结果；并采用峰高阈值过滤算法处理结果，获取第一径信号对应的第一峰值及第一峰值位置；

基于第一峰值及第一峰值位置，获取第一径信号对应的信号到达时间。

一种信号到达时间估算装置，包括：

获取互相关结果模块，用于通过时域方式或频域方式，采用互相关公式获取chirp信号中的第一径信号对应的互相关结果；

提取峰值数组模块，用于获取互相关结果中的每一序列结果对应的绝对值，并提取每一绝对值构成的峰值数组，峰值数组包括峰值以及峰值位置；

获取第一峰值模块，用于采用预设算法处理峰值数组，获取算法处理结果；并采用峰高阈值过滤算法处理结果，获取第一径信号对应的第一峰值及第一峰值位置；

获取到达时间模块，用于基于第一峰值及第一峰值位置，获取第一径信号对应的信号到达时间。

一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述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上述信号到达时间估算方法。

一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述信号到达时间估算方法。

上述信号到达时间估算方法、装置、计算机设备及介质，通过时域方式或频域方式获取互相关结果，并基于该互相关结果以及峰高阈值，可过滤掉噪音信号并获取第一径信号对应的信号到达时间，可降低多径效应以及第一径信号被遮挡等因素对室内定位测量的干扰，提高第一径信号识别的准确性和鲁棒性、提高终端最终定位精度，以及满足降低保护间隔长度的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中信号到达时间估算方法的应用环境示意图；

图2是本发明一实施例中信号到达时间估算方法的流程图；

图3是本发明一实施例中信号到达时间估算方法中互相关以频域方式实现的流程图；

图4是本发明一实施例中信号到达时间估算方法中反向依次寻峰的实现流程图；

图5是本发明一实施例中信号到达时间估算方法的另一流程图；

图6是本发明一实施例中信号到达时间估算方法的又一流程图；

图7是本发明一实施例中信号到达时间估算方法的再一流程图；

图8是本发明一实施例中信号到达时间估算装置的示意图；

图9是本发明一实施例中计算机设备的示意图。

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。

本发明实施例提供的信号到达时间估算方法，可应用在如图1的应用环境中，该信号到达时间估算方法应用在信号到达时间估算系统中，该信号到达时间估算系统包括客户端和服务器，其中，客户端通过网络与服务器进行通信。客户端又称为用户端，是指与服务器相对应，为客户端提供本地服务的程序。该客户端可安装在但不限于各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备等计算机设备上。服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

在一实施例中，如图2所示，提供一种信号到达时间估算方法，以该方法应用在图1中的服务器为例进行说明，具体包括如下步骤：

S10.通过时域方式或频域方式，采用互相关公式获取chirp信号中的第一径信号对应的互相关结果。

其中，时域方式是以时间为参数获取互相关结果的方式；频域方式是以频率为参数获取互相关结果的方式。

具体地，互相关运算的结果反映了两个信号之间相似性的量度。对于实函数f(x)和h(x)而言，互相关运算相当于求两函数的曲线相对平移一个参变量x后形成的重叠部分与横轴所围区域的面积。因此如果知道发射信号的波形ref(t)（人为设计基站发出,t表示时间），以及接收信号sig(t)(终端测量)，显然ref(t)和sig(t)波形相似度较高，只是在测量过程中时间不一致，这个时间差称为时延。互相关最高峰位置即为sig(t)中和ref(t)相似度最高的部分的位置，即为时延。

以加窗函数的chirp信号为例，记接收到的信号为sig(n)，参考信号为ref(n)，其中n为采样点数。互相关定义其中，

，k=1…n，(sig*ref)表示卷积，从而得到互相关序列R(n)。

以上为时域方式获取的互相关结果，互相关也可以频域方式来实现。如图3所示，FFT表示傅里叶变换，iFFT为逆傅里叶变换，互相关即上述的互相关公式。输出结果和时域互相关具有相同的物理意义。也即两者对于后续获取第一径识别的方法是一样的。

进一步地，一般为了实时计算，n不会设置很大，因此接收的不可避免会发生截断，即sig(n)只包含部分信号。

S20.获取互相关结果中的每一序列结果对应的绝对值，并提取每一绝对值构成的峰值数组，峰值数组包括峰值以及峰值位置。

具体地，互相关结果对应的绝对值对应的信号图为若干小峰组成一个大峰，而大峰对应的才是准确的信号到达时间。将一个信号的时域互相关结果的每个峰值的顶点进行连接，形成该互相关结果的包络线。先计算互相关结果的包络线再搜索第一径对应的峰，定位结果会更准确。

常规的包络线需要通过希尔伯特变换求得，但计算量较大。在第一径识别的应用中，并不需要严格的包络线，本实施例中采用局部最高峰的连线替代包络线也可以达到同样精度。

经此步骤可得到包络曲线，然后进行第一径识别就会更精确。此方法计算量远小于严格的包络线计算，还可以进一步降低计算量和局部峰位置识别的难度。

S30.采用预设算法处理峰值数组，获取算法处理结果。并采用峰高阈值过滤算法处理结果，获取第一径信号对应的第一峰值及第一峰值位置。

其中，本实施例中涉及的预设算法可为一阶线性插值或二阶峰值等。

具体地，峰高阈值可基于实际经验进行设定，寻找大于该峰高阈值且出现最早的峰即为第一径信号对应的第一峰值。一般对峰高阈值稍作调整即可识别第一径。

优选地，峰高阈值包括平均峰高、峰度、偏度、突出度以及峰宽。在步骤S30之前，即在采用预设算法处理峰值数组，获取算法处理结果；并采用峰高阈值过滤算法处理结果，获取第一径信号对应的第一峰值及第一峰值位置之前，还具体包括如下步骤：

S301.采用峰高阈值的平均峰高、峰度、偏度、突出度以及峰宽中的至少一个作为过滤阈值，过滤峰值数组，用以过滤掉部分噪音信号。

其中，1.峰度：

，描述数据x的尖锐程度，x(k)为极值点位置。

2.偏度：

，描述数据x的偏向，skewness<0为负偏态，skewness>0为正偏态。

3.突出度：峰相对于周围高度。

4.峰宽：突出度值一半处峰的宽度。

以上四个参数，再结合峰高可综合判断当前峰是否符合条件。筛选条件可灵活多变，需要结合实测的峰形态来设计，以下举一例进行说明：

条件1：peak_height > h，过低的峰一定是噪音。

条件2：kurtosis > k且skewness > s，取该极值点位置x(k)附近的数据[x(k-a),…,x(k+b)]计算峰度和偏度，正确的峰一般尖锐而且不是右偏态。

条件3：prominence > p且peak_width < w，正确的峰足够突出且狭窄(细而尖)。

以上五个阈值[h,k,s,p,w]应当根据实际测试结果调整，几个条件可以根据需要组合使用，此方法可过滤掉部分干扰信号第一径识别的峰。

具体地，但部分室内定位环境复杂，可能存在以下问题：

1.第一径信号经常因为遮挡而变得很弱，甚至多径信号远强于第一径。

2.环境噪音和混响互相关结果也会有一定高度的峰，第一径信号峰不一定比这些峰高。

3.信号样本可能会刚好截取上一个信号的混响尾巴和新信号的部分信号。

举例说明，当前信号中存在被截断的chirp信号，且此信号由于遮挡导致第一径很弱，而前一个chirp信号留下的噪音和混响，由于室内环境特性导致维持时间很长，很难通过简单调整峰高阈值实现准确识别第一径信号的到达时间。

简单使用峰高阈值λ来搜索第一径峰会遇到问题：

1.第一径受到遮挡影响而大幅减弱，则峰高阈值λ需要调低。

2.房间狭长且墙壁对声音反射能量损失小的情况下，前一个信号混响持续时间很长，需要调高峰高阈值λ以避免到混响上找峰。

3.噪音的互相关结果也可以形成高的峰。

因此难以找到一个合适的峰高阈值λ适应各种定位场景。前述的峰高阈值λ仅有峰高(peak height)阈值λ，但对一个峰的信息远不止如此。因此再引入如下参考量来构成新的峰高阈值λ的体系：峰度(kurtosis)，偏度(skewness)，突出度(prominence)以及峰宽(peak width)，用以排除互相关结果中的异常峰干扰。

优选地，在步骤S30中，即采用峰高阈值过滤算法处理结果，获取第一径信号对应的第一峰值及第一峰值位置，具体包括如下步骤：

S311.从算法处理结果对应信号的最高峰的位置开始，沿时间轴反向寻找算法处理结果对应信号的断崖式下跌处作为第一径信号对应的第一峰值，并获取第一峰值位置。

具体地，步骤S301的优化阈值体系可以筛除不合理的局部极值点，得到正确的第一径峰和多径峰的集合，还需要结合改进的寻峰机制以找到准确的信号第一径峰。

举例说明本实施例提供的信号到达时间估算方法：

采样频率48000Hz，信号时间长度为0.04s，对应信号样本采样点即为1920，帧长度n设定为4096，保护间隔设为0.15s，对应采样点数为7200。Chirp信号起始频率为21kHz，终止频率为23kHz，即截取频段为21-23kHz。

以频域带通滤波互相关后包络归一化为例，其流程图如图4所示，反向依次寻峰一具体实现过程如下：

采样率为48kHz，样本长度为4096，Chirp信号时长为0.04s，信号发射间隔为0.15s的情况，步骤包括：

1. 找到R(n)最高峰yMax=max(R(n))的位置xMax。

2. 从此位置开始向前(时间轴左侧)寻找近处的次高峰位置xSub，即寻找满足R(i)>k*max(R(n))，且xMax-xSub>N的位置xSub=，峰值为ySub。其中0<k<1为可调参数，一般取k>0.6，表示次高峰只比最高峰矮一点；xMax-xSub>N表示向前找峰范围不超过N，因为最强多径峰和第一径不会相距很远，N为待调参数，一般设置为1000<k<2500。

3. 以xSub为起始点，向前搜索M个点，筛选出所有峰值高于ε的峰peaks及其位置locs，ε为可调参数，略大于噪声产生的峰即可。其中M和N意义类似，设置也类似。

4. 对筛选出的peaks，从后向前依次进行寻峰检验，根据标准跳过或退出检验，退出时所在峰的位置即为第一径到达时间。从最后一个峰向第一个峰检验，设当前检验到第i个峰：

a). 初始值设定：i=length(peaks)-1,pk_th=ySub.

b). 继续条件：peak(i)> pk_th /d，其中d可调，一般d>1，表示当前检验的峰比缩小d倍的上一个峰还要高，即此时互相关结果没有出现断崖式下跌。

c). 跳过和退出条件：如果peak(i)< pk_th /d，而前方最高峰为第j个峰，满足peak(j)> pk_th /d，locs(i)-locs(j)<K(K可调，一般K比M小一些，但也不可过小)，则跳过这次检验，否则退出。

d). 循环更新：i=i-1,满足继续条件则更新pk_th=peak(i)，跳过条件不更新pk_th。

于本实施例中，可进一步优化为：从互相关结果R(n)最高峰的位置开始，向时间轴反向寻找互相关结果R(n)断崖式下跌处，即为第一径信号到达时间。步骤S20的包络确保可提取到第一径互相关结果的波包最大值处，而不会找出波包内其他小峰。经过包络处理，第一径信号互相关峰值前必然出现断崖式下跌，从而确保找到较弱的第一径信号，且不会找到上一个信号的混响尾上。

S40.基于第一峰值及第一峰值位置，获取第一径信号对应的信号到达时间。

具体地，通过第一峰值peaks(1)和第一峰值位置locs(1)可换算成时间即可得到到第一径到达时间。

在一具体实施例中，如图5所示，在S10之前，也即在通过时域或频域，采用互相关公式获取chirp信号中的第一径信号对应的互相关结果之前，还具体包括如下步骤：

S101.若采用时域方式获取互相关结果，则通过FIR或IIR带通数字滤波器处理chirp信号，用以滤除其他频段的环境chirp信号中的干扰。

S102.若采用频域方式获取互相关结果，则通过截取频段处理chirp信号，用以滤除其他频段的环境chirp信号中的干扰。

具体地，不同终端在同等条件下接收同一个信号时，在不同频段的强度是不一样的，再加上有环境噪声的影响，对信号做互相关时必然容易误判。采用带通滤波方法即可滤除其他频段的噪声干扰，确保互相关结果仅受chirp信号所在频段的信号影响。

此方法可以在时域实现，也可在频域实现。时域实现即对chirp信号（sig）做预处理后再进行互相关，使用常规的FIR或IIR带通数字滤波器算法即可，考虑到需要精确估计信号到达时间，为了解决一般数字滤波器的延迟问题，还可采用零相位数字滤波器。而频域实现只需在信号sig的FFT谱中截取相应频段，其他部分置零即可。

本实施例提供的信号到达时间估算方法，通过时域方式或频域方式获取互相关结果，并基于该互相关结果以及峰高阈值，可过滤掉噪音信号并获取第一径信号对应的信号到达时间，可提高第一径信号识别的准确性和鲁棒性，提高终端最终定位精度，降低满足保护间隔长度的要求，可增强TDMA技术的效果，即当定位频率不变时，一定位周期中可设置更多的基站参与定位，以增加精度。或者当定位基站数不变时，基站依次发射信号完毕的总时长缩短，以提高定位频率。

在一具体实施例中，如图6所示，在步骤S30中，即采用预设算法处理峰值数组，获取算法处理结果。并采用峰高阈值过滤算法处理结果，获取第一径信号对应的第一峰值及第一峰值位置，具体包括如下步骤：

S321.在峰值数组的所有峰值之间进行一阶线性插值，并获取插值结果。

S322.基于插值结果，获取大于峰高阈值且出现最早的峰作为第一径信号对应的第一峰值，并获取第一峰值位置。

该方法的实现步骤为：1.互相关结果取绝对值；2.提取所有峰值及其位置；3.在所有峰之间进行一阶线性插值；4.搜索第一径对应的峰，得到其位置，换算成到达时间。

本实施例提供的方法可得到包络曲线，然后进行第一径识别会更精确。此方法计算量远小于严格的包络线计算，且还可进一步降低计算量。

在一具体实施例中，如图7所示，在步骤S30中，即采用预设算法处理峰值数组，获取算法处理结果。并采用峰高阈值过滤算法处理结果，获取第一径信号对应的第一峰值及第一峰值位置，具体包括如下步骤：

S331.提取峰值数组的所有峰值的二阶峰值以及二阶峰值位置，并获取提取结果。

S332.基于提取结果，获取大于峰高阈值且出现最早的峰作为第一径信号对应的第一峰值，并获取第一峰值位置。

具体地，因为峰之间的线性插值并不参与计算，不影响结果，因此还可以将计算方法改为：1.互相关结果取绝对值；2.提取所有峰值及其位置；3.对峰值组成的数组提取所有二阶峰值及其位置；4.搜索第一径对应的二阶峰值，得到其位置，换算成到达时间。该方法省去计算一阶线性插值，但保留了包络线的意义，但方法统称为包络。

本实施例提供的信号到达时间估算方法，通过时域方式或频域方式获取互相关结果，并基于该互相关结果以及峰高阈值，可过滤掉噪音信号并获取第一径信号对应的信号到达时间，可提高第一径信号识别的准确性和鲁棒性，提高终端最终定位精度，降低满足保护间隔长度的要求，可增强TDMA技术的效果，即当定位频率不变时，一定位周期中可设置更多的基站参与定位，以增加精度。或者当定位基站数不变时，基站依次发射信号完毕的总时长缩短，以提高定位频率。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

在一实施例中，提供一种信号到达时间估算装置，该信号到达时间估算装置与上述实施例中信号到达时间估算方法一一对应。如图8所示，该信号到达时间估算装置包括获取互相关结果模块10、提取峰值数组模块20、获取第一峰值模块30以及获取到达时间模块40。各功能模块详细说明如下：

获取互相关结果模块10，用于通过时域方式或频域方式，采用互相关公式获取chirp信号中的第一径信号对应的互相关结果。

提取峰值数组模块20，用于获取互相关结果中的每一序列结果对应的绝对值，并提取每一绝对值构成的峰值数组，峰值数组包括峰值以及峰值位置。

获取第一峰值模块30，用于采用预设算法处理峰值数组，获取算法处理结果。并采用峰高阈值过滤算法处理结果，获取第一径信号对应的第一峰值及第一峰值位置。

获取到达时间模块40，用于基于第一峰值及第一峰值位置，获取第一径信号对应的信号到达时间。

优选地，信号到达时间估算装置还包括采用时域方式模块50和采用频域方式模块60。各功能模块详细说明如下：

采用时域方式模块50，用于若采用时域方式获取互相关结果，则通过FIR或IIR带通数字滤波器处理chirp信号，用以滤除其他频段的环境chirp信号中的干扰。

采用频域方式模块60，用于若采用频域方式获取互相关结果，则通过截取频段处理chirp信号，用以滤除其他频段的环境chirp信号中的干扰。

优选地，获取第一峰值模块包括：

获取插值结果子模块，用于在峰值数组的所有峰值之间进行一阶线性插值，并获取插值结果。

基于插值结果子模块，用于基于插值结果，获取大于峰高阈值且出现最早的峰作为第一径信号对应的第一峰值，并获取第一峰值位置。

优选地，获取第一峰值模块包括：

提取结果子模块，用于提取峰值数组的所有峰值的二阶峰值以及二阶峰值位置，并获取提取结果。

获取第一峰值子模块，用于基于提取结果，获取大于峰高阈值且出现最早的峰作为第一径信号对应的第一峰值，并获取第一峰值位置。

优选地，信号到达时间估算装置还包括：

采用峰高阈值的平均峰高、峰度、偏度、突出度以及峰宽中的至少一个作为过滤阈值，过滤峰值数组，用以过滤掉部分噪音信号。

优选地，获取第一峰值模块包括：

获取峰值位置子模块，用于从算法处理结果对应信号的最高峰的位置开始，沿时间轴反向寻找算法处理结果对应信号的断崖式下跌处作为第一径信号对应的第一峰值，并获取第一峰值位置。

关于信号到达时间估算装置的具体限定可以参见上文中对于信号到达时间估算方法的限定，在此不再赘述。上述信号到达时间估算装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性介质、内存储器。该非易失性介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于信号到达时间估算方法相关的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种信号到达时间估算方法。

在一实施例中，提供一种计算机设备，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，处理器执行计算机程序时实现上述实施例信号到达时间估算方法，例如图2所示S10至步骤S40。或者，处理器执行计算机程序时实现上述实施例中信号到达时间估算装置的各模块/单元的功能，例如图8所示模块10至模块40的功能。为避免重复，此处不再赘述。

在一实施例中，提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例信号到达时间估算方法，例如图2所示S10至步骤S40。或者，该计算机程序被处理器执行时实现上述装置实施例中信号到达时间估算装置中各模块/单元的功能，例如图8所示模块10至模块40的功能。为避免重复，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种信号到达时间估算方法，其特征在于，包括：

通过时域方式或频域方式，采用互相关公式获取chirp信号中的第一径信号对应的互相关结果；

获取所述互相关结果中的每一序列结果对应的绝对值，并提取每一所述绝对值构成的峰值数组，所述峰值数组包括峰值以及峰值位置；

采用预设算法处理所述峰值数组，获取算法处理结果；并采用峰高阈值过滤所述算法处理结果，获取所述第一径信号对应的第一峰值及第一峰值位置，包括：在所述峰值数组的所有所述峰值之间进行一阶线性插值，并获取插值结果；基于所述插值结果，获取大于所述峰高阈值且出现最早的峰作为所述第一径信号对应的第一峰值，并获取所述第一峰值位置；

基于所述第一峰值及第一峰值位置，获取所述第一径信号对应的信号到达时间。

2.如权利要求1所述的信号到达时间估算方法，其特征在于，在所述通过时域或频域，采用互相关公式获取chirp信号中的第一径信号对应的互相关结果之前，还包括：

若采用所述时域方式获取所述互相关结果，则通过FIR或IIR带通数字滤波器处理所述chirp信号，用以滤除其他频段的环境chirp信号中的干扰；

若采用所述频域方式获取所述互相关结果，则通过截取频段处理所述chirp信号，用以滤除其他频段的环境chirp信号中的干扰。

3.如权利要求1所述的信号到达时间估算方法，其特征在于，所述采用预设算法处理所述峰值数组，获取算法处理结果；并采用峰高阈值过滤所述算法处理结果，获取所述第一径信号对应的第一峰值及第一峰值位置，包括：

提取所述峰值数组的所有所述峰值的二阶峰值以及二阶峰值位置，并获取提取结果；

基于所述提取结果，获取大于所述峰高阈值且出现最早的峰作为所述第一径信号对应的第一峰值，并获取所述第一峰值位置。

4.如权利要求1所述的信号到达时间估算方法，其特征在于，所述峰高阈值包括平均峰高、峰度、偏度、突出度以及峰宽；

在所述采用预设算法处理所述峰值数组，获取算法处理结果；并采用峰高阈值过滤所述算法处理结果，获取所述第一径信号对应的第一峰值及第一峰值位置之前，还包括：

采用所述峰高阈值的平均峰高、峰度、偏度、突出度以及峰宽中的至少一个作为过滤阈值，过滤所述峰值数组，用以过滤掉部分噪音信号。

5.如权利要求4所述的信号到达时间估算方法，其特征在于，所述采用峰高阈值过滤所述算法处理结果，获取所述第一径信号对应的第一峰值及第一峰值位置，包括：

从所述算法处理结果对应信号的最高峰的位置开始，沿时间轴反向寻找所述算法处理结果对应信号的断崖式下跌处作为所述第一径信号对应的第一峰值，并获取所述第一峰值位置。

6.一种信号到达时间估算装置，其特征在于，包括：

获取互相关结果模块，用于通过时域方式或频域方式，采用互相关公式获取chirp信号中的第一径信号对应的互相关结果；

提取峰值数组模块，用于获取所述互相关结果中的每一序列结果对应的绝对值，并提取每一所述绝对值构成的峰值数组，所述峰值数组包括峰值以及峰值位置；

获取第一峰值模块，用于采用预设算法处理所述峰值数组，获取算法处理结果；并采用峰高阈值过滤所述算法处理结果，获取所述第一径信号对应的第一峰值及第一峰值位置，包括：在所述峰值数组的所有所述峰值之间进行一阶线性插值，并获取插值结果；基于所述插值结果，获取大于所述峰高阈值且出现最早的峰作为所述第一径信号对应的第一峰值，并获取所述第一峰值位置；

获取到达时间模块，用于基于所述第一峰值及第一峰值位置，获取所述第一径信号对应的信号到达时间。

7.如权利要求6所述的信号到达时间估算装置，其特征在于，还包括：

采用时域方式模块，用于若采用所述时域方式获取所述互相关结果，则通过FIR或IIR带通数字滤波器处理所述chirp信号，用以滤除其他频段的环境chirp信号中的干扰；

采用频域方式模块，用于若采用所述频域方式获取所述互相关结果，则通过截取频段处理所述chirp信号，用以滤除其他频段的环境chirp信号中的干扰。

8.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述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5任一项所述信号到达时间估算方法。

9.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述信号到达时间估算方法。

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