CN114465676A - 多天线探测设备及方法 - Google Patents

Abstract

本公开提出了一种多天线探测设备及方法，多天线探测设备包括N根天线、射频接收通道、控制模块及信号处理模块；N根天线用于从不同方向接收目标通信信号并共用射频接收通道；控制模块用于控制射频接收通道周期性地在阈值时间内依次分时选通N根天线，以形成接收信号；信号处理模块用于根据目标通信信号的第一时域位置及解调参考信号的本地序列，确定在接收信号中与解调参考信号对应的第一目标信号段；还用于根据本地序列，确定在第一目标信号段中相关能量值最大的信号分段为目标信号分段；及用于确定目标信号分段对应的天线所接收信号的方向为目标通信信号的来向。本公开仅利用一射频接收通道完成信号来向探测，设备体积小，成本低。

Description

多天线探测设备及方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及多天线探测设备及方法。

背景技术

通信设备在接收信号时，如采用全向天线或从朝向多个方向的多根天线中接收信号，则可以判断发射信号的方向，具体可以采用如比幅的方法确定哪个天线接收到的信号能量更强，则认为发射信号的来向为该天线接收信号的方向。

相关技术中的多天线接收设备的结构示意图参照图1，图中，多天线探测设备的每根接收天线对应一路射频接收通道，以实现同时接收来自不同方向的信号，通过信号处理模块分别对各路信号进行单独处理，计算出每路信号的相关能量值，比较相关能量值确定信号来向。

发明内容

发明人在对相关技术的研究过程中发现，由于每根接收天线需要对应一路射频接收通道，导致多天线接收设备的体积较大，成本也更高。

本发明实施例提出一种多天线探测设备及方法，能够缩小多天线探测设备的体积，降低成本。

本公开实施例一方面提出一种多天线探测设备，包括N根天线、射频接收通道、控制模块以及信号处理模块；N根所述天线用于从不同方向接收目标通信信号并共用所述射频接收通道；所述N为不小于2的整数；

所述控制模块用于控制所述射频接收通道周期性地在阈值时间内依次分时选通N根所述天线，以形成接收信号；所述接收信号包括至少N个信号分段，每一所述信号分段对应一根所述天线；其中，所述阈值时间不大于所述目标通信信号的一个符号的持续时长；

所述信号处理模块包括第一目标信号段确定单元、目标信号分段确定单元以及目标方向确定单元；

所述第一目标信号段确定单元用于根据所述目标通信信号的第一时域位置及解调参考信号的本地序列，确定在所述接收信号中与所述解调参考信号对应的第一目标信号段；

所述目标信号分段确定单元用于根据所述本地序列，确定在所述第一目标信号段中相关能量值最大的信号分段为目标信号分段；

所述目标方向确定单元用于确定所述目标信号分段对应的天线所接收信号的方向为所述目标通信信号的来向。

在一种可选的实施方式中，所述阈值时间等于所述目标通信信号的一个符号的持续时长。

在一种可选的实施方式中，所述控制模块控制所述射频接收通道选通每一所述天线的时长相等。

在一种可选的实施方式中，所述目标信号分段确定单元包括第一相关子单元及目标信号分段确定子单元：

所述第一相关子单元用于将所述本地序列与所述第一目标信号段中的每一信号分段进行相关运算，得到每一信号分段的相关能量值；

所述目标信号分段确定子单元用于确定在所述第一目标信号段中相关能量值最大的信号分段为目标信号分段。

在一种可选的实施方式中，所述信号处理模块还包括下行控制信息获取单元及信息确定单元：

所述下行控制信息获取单元用于获取与所述目标通信信号相关的下行链路控制信息；

所述信息确定单元用于根据所述下行链路控制信息，确定所述目标通信信号的第一时域位置及解调参考信号的本地序列。

在一种可选的实施方式中，所述信息确定单元包括第一时域位置确定子单元及本地序列确定子单元：

所述第一时域位置确定子单元用于解析下行链路控制信息，确定所述目标通信信号的第一时域位置；

所述本地序列确定子单元用于根据解析所述下行链路控制信息获得的参数，生成所述目标通信信号的解调参考信号的本地序列。

在一种可选的实施方式中，所述第一目标信号段确定单元包括第二目标信号段确定子单元、第二相关子单元及第一目标信号段确定子单元：

所述第二目标信号段确定子单元用于从所述接收信号中确定与所述第一时域位置对应的第二目标信号段；

所述第二相关子单元用于将所述本地序列与所述第二目标信号段进行滑动相关运算，得到相关峰值；

所述第一目标信号段确定子单元用于根据所述相关峰值对应的第二时域位置，确定在所述接收信号中与所述解调参考信号对应的第一目标信号段。

在一种可选的实施方式中，所述第一目标信号段确定单元还包括平均功率计算子单元、峰均比计算子单元及相关峰位置确定单元：

所述平均功率计算子单元用于根据所述本地序列与所述第二目标信号段进行滑动相关运算得到的相关值，计算得到相关平均功率值；

所述峰均比计算子单元用于根据所述相关平均功率值及所述相关峰值，计算峰均比；

所述相关峰位置确定单元用于在所述峰均比大于阈值时，确定所述相关峰值对应的第二时域位置。

本公开实施例另一方面提出一种多天线探测方法，应用于多天线探测设备，所述多天线探测设备包括N根天线、射频接收通道、控制模块以及信号处理模块；N根所述天线用于从不同方向接收目标通信信号并共用所述射频接收通道；所述N为不小于2的整数；所述方法包括：

所述控制模块控制所述射频接收通道周期性地在阈值时间内依次分时选通N根所述天线，以形成接收信号；所述接收信号包括至少N个信号分段，每一所述信号分段对应一根所述天线；其中，所述阈值时间不大于所述目标通信信号的一个符号的持续时长；

所述信号处理模块根据所述目标通信信号的第一时域位置及解调参考信号的本地序列，确定在所述接收信号中与所述解调参考信号对应的第一目标信号段；

所述信号处理模块根据所述本地序列，确定在所述第一目标信号段中相关能量值最大的信号分段为目标信号分段；

所述信号处理模块确定所述目标信号分段对应的天线所接收信号的方向为所述目标通信信号的来向。

在一种可选的实施方式中，所述阈值时间等于所述目标通信信号的一个符号的持续时长。

在一种可选的实施方式中，所述控制模块控制所述射频接收通道选通每一所述天线的时长相等。

在一种可选的实施方式中，所述信号处理模块根据所述本地序列，确定在所述第一目标信号段中相关能量值最大的信号分段为目标信号分段，包括：

所述信号处理模块将所述本地序列与所述第一目标信号段中的每一信号分段进行相关运算，得到每一信号分段的相关能量值；

所述信号处理模块确定在所述第一目标信号段中相关能量值最大的信号分段为目标信号分段。

在一种可选的实施方式中，在所述信号处理模块根据所述目标通信信号的第一时域位置及解调参考信号的本地序列，确定在所述接收信号中与所述解调参考信号对应的第一目标信号段之前，还包括：

所述信号处理模块获取与所述目标通信信号相关的下行链路控制信息；

所述信号处理模块根据所述下行链路控制信息，确定所述目标通信信号的第一时域位置及解调参考信号的本地序列。

在一种可选的实施方式中，所述信号处理模块根据所述下行链路控制信息，确定所述目标通信信号的第一时域位置及解调参考信号的本地序列，包括：

所述信号处理模块解析下行链路控制信息，确定所述目标通信信号的第一时域位置；

所述信号处理模块根据解析所述下行链路控制信息获得的参数，生成所述目标通信信号的解调参考信号的本地序列。

在一种可选的实施方式中，所述信号处理模块根据所述目标通信信号的第一时域位置及解调参考信号的本地序列，确定在所述接收信号中与所述解调参考信号对应的第一目标信号段，包括：

所述信号处理模块从所述接收信号中确定与所述第一时域位置对应的第二目标信号段；

所述信号处理模块将所述本地序列与所述第二目标信号段进行滑动相关运算，得到相关峰值；

所述信号处理模块根据所述相关峰值对应的第二时域位置，确定在所述接收信号中与所述解调参考信号对应的第一目标信号段。

在一种可选的实施方式中，在所述信号处理模块根据所述相关峰值对应的第二时域位置，确定在所述接收信号中与所述解调参考信号对应的第一目标信号段之前，还包括：

所述信号处理模块根据所述本地序列与所述第二目标信号段进行滑动相关运算得到的相关值，计算得到相关平均功率值；

所述信号处理模块根据所述相关平均功率值及所述相关峰值，计算峰均比；

所述信号处理模块在所述峰均比大于阈值时，确定所述相关峰值对应的第二时域位置。

由上述技术方案可知，本公开实施例的有益效果在于：本公开实施例提出的一种多天线探测设备及方法，其中设备包括：N根天线、射频接收通道、控制模块以及信号处理模块；N根所述天线用于从不同方向接收目标通信信号并共用所述射频接收通道；所述N为不小于2的整数；所述控制模块用于控制所述射频接收通道周期性地在阈值时间内依次分时选通N根所述天线，以形成接收信号；所述接收信号包括至少N个信号分段，每一所述信号分段对应一根所述天线；其中，所述阈值时间不大于所述目标通信信号的一个符号的持续时长；所述信号处理模块包括第一目标信号段确定单元、目标信号分段确定单元以及目标方向确定单元；所述第一目标信号段确定单元用于根据所述目标通信信号的第一时域位置及解调参考信号的本地序列，确定在所述接收信号中与所述解调参考信号对应的第一目标信号段；所述目标信号分段确定单元用于根据所述本地序列，确定在所述第一目标信号段中相关能量值最大的信号分段为目标信号分段；所述目标方向确定单元用于确定所述目标信号分段对应的天线所接收信号的方向为所述目标通信信号的来向。本公开提出的多天线探测设备及方法，设备中的N根天线共用一射频接收通道，使某一时刻下射频接收通道仅接收一根天线的信号，且通过射频接收通道周期性地在阈值时间内依次分时选通N根所述天线，阈值时间不大于目标通信信号的一个符号的持续时长，即目标通信信号中的每一个符号被划分为至少N个信号分段，每一信号分段的数据由一根天线所接收，以此在利用解调参考信号进行相关运算时，由于解调参考信号对应的接收信号被划分为至少N个信号分段，当判断出相关能量值最大的信号分段时，即确定目标信号分段，目标信号分段对应的天线接收信号的方向，即为目标通信信号的来向，以此完成信号来向探测；相较于相关技术，本公开提出的设备及方法，仅利用一射频接收通道即能完成信号来向探测，设备体积小，成本低。

本公开的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本公开而了解。本公开的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的技术特征来实现和获得。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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是相关技术中的多天线探测设备的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的多天线探测设备的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的多天线探测设备中的天线、射频接收信道及接收信号的关系示意图；

图4是图2中信号处理模块40的结构示意图；

图5是图4中目标信号分段确定单元42的结构示意图；

图6是图4中信息确定单元402的结构示意图；

图7是图4中第一目标信号段确定单元41的结构示意图；

图8是本公开实施例提供的多天线探测方法的流程示意图；

图9是图8中步骤S120的具体流程示意图；

图10是图8中步骤S200的具体流程示意图；

图11是图8中步骤S300的具体流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本公开的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。

第一方面，本公开实施例提出了一种多天线探测设备，请同时参阅图2至图7，其中，图2是本公开实施例提供的多天线探测设备的结构示意图，图3是本公开实施例提供的多天线探测设备中的天线、射频接收信道及接收信号的关系示意图；图4是图2中信号处理模块40的结构示意图，图5是图4中目标信号分段确定单元42的结构示意图，图6是图4中信息确定单元402的结构示意图，图7是图4中第一目标信号段确定单元41的结构示意图。本公开实施例提出的多天线探测设备包括N根天线10、射频接收通道20、控制模块30以及信号处理模块40；N根天线10用于从不同方向接收目标通信信号并共用射频接收通道20；N为不小于2的整数；

控制模块30用于控制射频接收通道20周期性地在阈值时间内依次分时选通N根天线10，以形成接收信号；接收信号包括至少N个信号分段，每一信号分段对应一根天线10；其中，阈值时间不大于目标通信信号的一个符号的持续时长；

信号处理模块40包括第一目标信号段确定单元41、目标信号分段确定单元42以及目标方向确定单元43；

第一目标信号段确定单元41用于根据目标通信信号的第一时域位置及解调参考信号的本地序列，确定在接收信号中与解调参考信号对应的第一目标信号段；

目标信号分段确定单元42用于根据本地序列，确定在第一目标信号段中相关能量值最大的信号分段为目标信号分段；

目标方向确定单元43用于确定目标信号分段对应的天线10所接收信号的方向为目标通信信号的来向。

在本实施例中，控制模块30的第一控制端与射频接收通道20的受控端连接，控制模块30的第二控制端与信号处理模块40的受控端连接，射频接收通道20的信号输出端与信号处理模块40的信号接收端连接。在信号处理模块40内部，第一目标信号段确定单元41、目标信号分段确定单元42及目标方向确定单元43依次连接。

在本公开实施例中，由于N根天线10共用一射频接收通道20，射频接收通道20的数量少于天线10数量，因而较相关技术具有体积小、成本低的效果。在应用本公开的多天线探测设备时，由于仅有一射频接收通道20，发明人发现到在通信信号探测中，可以利用解调参考信号的本地序列与接收到解调参考信号所在符号对应部分的信号进行相关运算，得到相关能量值，此时若解调参考信号所在符号对应部分的信号被分为多个信号分段，则若某个信号分段与解调参考信号的本地序列进行相关运算后的相关能量值越大，表明接收该信号分段的天线10接收到目标通信信号的强度越强，也就能判断该天线10所接收信号的方向为目标通信信号的来向。基于此，本方案采用了从N根天线10分时接收信号且分时接收N根天线10的信号的时长不大于目标通信信号的一个符号的持续时长，使得目标通信信号的每个符号均被至少划分为N个信号分段，每一信号分段是由一根天线10接收的，因而，每一信号分段对应一根天线10，当获取到解调参考信号对应的第一目标信号段时，该第一目标信号段至少包括N个由不同天线10接收的信号分段，可利用解调参考信号的本地序列与第一目标信号段中各信号分段进行相关运算，即可得到第一目标信号段内各信号分段的相关能量值，信号分段的相关能量值越大，表明信号分段对应的天线10所接收信号的方向越接近目标通信信号的来向，因此，选择相关能量值最大的信号分段，认为该信号分段所对应的天线10所接收信号的方向为目标通信信号的来向。可以理解的是，所述的目标通信信号为目标设备发出的信号，在移动终端探测中，目标通信信号可以为目标终端设备发出的上行信号。需要进一步说明的是，在移动通信中，上行信号是指终端设备向基站发出的信号。

为清楚说明本公开实施例中的天线10、射频接收信道20及接收信号的关系，请参阅图3，图3示出了一种具体的实施方式，在该实施方式中，采用了4根天线，包括第一天线101、第二天线102，,第三天线103及第四天线104，射频接收通道20在阈值时间内依次选通第一天线101、第二天线102，,第三天线103及第四天线104；在射频接收通道20选通第一天线101时，接收到第一信号分段1；在射频接收通道20选通第二天线102时，接收到第二信号分段2；在射频接收通道20选通第三天线103时，接收到第三信号分段3；在射频接收通道20选通第四天线104时，接收到第四信号分段4；第一信号分段1、第二信号分段2、第三信号分段3以及第四信号分段4的总时长T(也即阈值时间)不大于目标通信信号的一个符号的持续时长，即在接收解调参考信号时，解调参考信号至少会被分成以上四段信号分段，相关能量值最大的信号分段为目标信号分段，对应的天线10所接收信号的方向为目标通信信号的来向。更具体地，假设图3中的四段信号分段总时长为目标通信信号的一个符号的持续时长，且接收的信号为解调参考信号，则如果计算得到第一信号分段1为四段信号分段中的相关能量值最大，则目标通信信号的来向为对应的第一天线101所接收信号的方向。需要说明的是，图3仅示出射频接收信道20依次选通一次第一天线101、第二天线102、第三天线103及第四天线104时接收到的接收信号的情况，应当理解的是，当周期性地依次选通第一天线101、第二天线102，,第三天线103及第四天线104，最终所能接收到的接收信号包括多组由第一信号分段1、第二信号分段2、第三信号分段3以及第四信号分段4组成的信号。

在本实施例中，控制模块30设定阈值时间，该阈值时间为一个时间段，假设为目标通信信号的一个符号持续时长，射频接收通道20在阈值时间内依次分时选通N根天线，在阈值时间开始时，射频接收通道20依次选通第一天线101、第二天线102、……第N天线10N，当阈值时间结束时，射频接收通道20从第N天线10N切换到第一天线101，在下一个阈值时间开始时又重新依次分时选通N根天线。可以理解的是，在移动通信中，符号可以为OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交频分复用)符号。在另一种可选的实施方式中，在每一次选通N根天线的次序可以是不相同的，具体可以按照控制模块提供的选通规则进行选通切换。可以理解的是，射频接收通道20的数量可以为1，射频接收通道20带有一天线连接端，当需要选通某一根天线时，将天线连接端连接到该根天线，以实现射频接收通道20选通该根天线。

在一种可选的实施方式中，阈值时间等于目标通信信号的一个符号的持续时长。在本实施方式中，考虑到选通不同天线10时需要射频接收通道20切换连接到不同天线10上，即先与一根天线10断开，再与另一根连线连接，切换时信号接收容易出现波动或造成信号接收中断即信号缺失的情况，因此，将阈值时间调整为与目标通信信号的一个符号的持续时长一致，即目标通信信号的每一个符号均被N根天线10接收，分成N个信号分段，在接收相同时长的接收信号时，减少了天线10切换次数，提高信号探测的准确性。一个符号的持续时长为一个OFDM符号持续的时间。

在一种可选的实施方式中，控制模块30控制射频接收通道20选通每一天线10的时长相等。在本实施方式中，通过控制每一天线10接收信号的时长均等，有利于后续进行能量比较时无需再考虑接收信号时长带来的影响，且均等的信号接收时长也便于实现控制射频接收通道20选通天线10。可以理解的是，在本实施方式中，若忽略射频接收通道20切换连接不同天线10的时间，具体可将任一天线10的选通时长设定为阈值时间除以N。在考虑射频通道切换连接不同天线10的时间的情况下，则需从阈值时间中减去射频通道切换N根天线10所需要的时间作为总的信号接收时长，利用总的信号接收时长除以N即为每根天线10的接收信号时长，即一根天线10被选通的时长。

可以理解的是，当一个符号的持续时长内各天线10接收信号的时长不均等时，在计算相关能量值时需要根据时长取平均，以平均相关能量值最大的信号分段作为目标信号分段。

在一种可选的实施方式中，信号处理模块40还包括下行控制信息获取单元401及信息确定单元402：

下行控制信息获取单元401用于获取与目标通信信号相关的下行链路控制信息；

信息确定单元402用于根据下行链路控制信息，确定目标通信信号的第一时域位置及解调参考信号的本地序列。

在本实施例中，在信号处理模块40内部，下行控制信息获取单元401、信息确定单元402、第一目标信号段确定单元41、目标信号分段确定单元42及目标方向确定单元43依次连接。

在移动通信中，例如4G及5G通信中，基站通过下行信号中的DCI0(DownlinkControlInformation,下行链路控制信息)对终端设备的上行信号进行调度配置，包括指示终端设备发送上行信号的时域及频域资源信息。

在一种可选的实施方式中，信息确定单元402包括第一时域位置确定子单元4021及本地序列确定子单元4022：

第一时域位置确定子单元4021用于解析下行链路控制信息，确定目标通信信号的第一时域位置；

本地序列确定子单元4022用于根据解析下行链路控制信息获得的参数，生成目标通信信号的解调参考信号的本地序列。

在本实施例中，在信息确定单元402内部，第一时域位置确定子单元4021及本地序列确定子单元4022依次连接。

在本实施方式中，通过解析下行信号中针对目标终端设备的DCI0即可获知目标终端设备发送上行信号(即目标通信信号)的时频信息。在获知下行同步点后，基于DCI0所指示的时频信息获取目标通信信号的第一时域位置(即目标通信信号的起始位置及结束位置)是本领域技术人员的公知常识，此处不再展开赘述。同时，DCI0不但指示了上行信号的时频信息，也可根据DCI0的参数得到解调参考信号的本地序列。

在一种可选的实施方式中，第一目标信号段确定单元41包括第二目标信号段确定子单元411、第二相关子单元412及第一目标信号段确定子单元413：

第二目标信号段确定子单元411用于从接收信号中确定与第一时域位置对应的第二目标信号段；

第二相关子单元412用于将本地序列与第二目标信号段进行滑动相关运算，得到相关峰值；

第一目标信号段确定子单元413用于根据相关峰值对应的第二时域位置，确定在接收信号中与解调参考信号对应的第一目标信号段。

在本实施例中，在第一目标信号段确定单元41内部，第二目标信号段确定子单元411、第二相关子单元412及第一目标信号段确定子单元413依次连接。

第一时域位置即目标通信信号的位置，从接收信号中提取与第一时域位置对应的第二目标信号段，即第二目标信号段为目标终端设备的上行信号，将本地序列与第二目标信号段进行滑动相关运算，具体为从第二目标信号段中滑动提取长度与本地序列长度相同的信号段，获得多个信号段，将每一信号段分别与本地序列进行相关运算，得到多个相关值，提取最大的相关值，即相关峰值，相关峰值对应的信号段所在接收信号上的位置，即第二时域位置，其实质为解调参考信号所在符号的起始位置。从解调参考信号所在符号的起始位置(第二时域位置)开始延伸一个符号的持续时长距离，即为解调参考信号所在符号的结束位置，解调参考信号所在符号的起始位置与结束位置对应的时间段即为解调参考信号的持续时间，解调参考信号所在符号的起始位置与结束位置之间的信号段即为解调参考信号，对应到接收信号中即为第一目标信号段。

在一种可选的实施方式中，第一目标信号段确定单元41还包括平均功率计算子单元414、峰均比计算子单元415及相关峰位置确定单元416：

平均功率计算子单元414用于根据本地序列与第二目标信号段进行滑动相关运算得到的相关值，计算得到相关平均功率值；

峰均比计算子单元415用于根据相关平均功率值及相关峰值，计算峰均比；

相关峰位置确定单元416用于在峰均比大于阈值时，确定相关峰值对应的第二时域位置。

在本实施例中，在第一目标信号段确定单元41内部，第二目标信号段确定子单元411、第二相关子单元412、平均功率计算子单元414、峰均比计算子单元415、相关峰位置确定单元416及第一目标信号段确定子单元413依次连接。

将每一信号段分别与本地序列进行相关运算，得到多个相关值，将多个相关值取平均，得到相关平均功率值。在本实施方式中，为避免解调参考信号所在符号对应的信号段的干扰或噪声较大而导致探测结果不准确，在确定解调参考信号所在符号的起始位置前，通过计算峰均比，即相关峰值与平均功率值的比，确定接收信号的信号质量是否符合要求；当峰均比大于阈值时，认为接收信号的信号质量较高，利用相关峰值对应的第二时域位置确定与解调参考信号对应的第一目标信号段；当峰均比不大于阈值时，认为接收信号的信号质量不高，需要再一次获取DCI0信息以确定下一解调参考信号所在位置及本地序列。

在一种可选的实施方式中，目标信号分段确定单元42包括第一相关子单元421及目标信号分段确定子单元422：

第一相关子单元421用于将本地序列与第一目标信号段中的每一信号分段进行相关运算，得到每一信号分段的相关能量值；

目标信号分段确定子单元422用于确定在第一目标信号段中相关能量值最大的信号分段为目标信号分段。

在本实施方式中，在目标信号分段确定单元42内部，第一相关子单元421及目标信号分段确定子单元422依次连接。

在本实施方式中，由于目标通信信号的每一符号均至少包括由N根天线10分时接收的信号分段，因而需要将解调参考信号的本地序列依据依次与第一目标信号段中各信号分段进行相关运算，计算各信号分段对应的相关能量值，信号分段对应的相关能量值越大，表明从该天线10接收信号的强度越强，取相关能量值最大的信号分段，确定相关能量值最大的信号分段为目标信号分段，根据接收该目标信号分段的天线10所接收信号的方向即可确定目标通信信号的来向。可以理解的是，在进行相关运算时，可以通过时域进行相关运算的方式计算相关能量值，也可以通过频域进行相关运算的方式计算相关能量值。

以下将基于4G或5G通信，对本公开的多天线探测设备进行详细描述。

多天线探测设备包括N根天线10、射频接收通道20、控制模块30以及信号处理模块40；N根天线10用于从不同方向接收目标通信信号并共用射频接收通道20；N为不小于2的整数。

控制模块30控制射频接收通道20周期性地在阈值时间内依次分时选通N根天线10，以形成接收信号；接收信号包括至少N个信号分段，每一信号分段对应一根天线10；其中，阈值时间等于目标通信信号的一个符号的持续时长。每根天线10在阈值时间内必须被选通并仅被选通一次，保证信号中每一个符号均由N根天线10分时接收的信号分段组成，例如天线1接收信号分段1，天线2接收信号分段2，……天线N接收信号分段N，每一个符号的信号均由信号分段1到N组成。在一种具体的实施方式中，控制模块30根据预设的选通规则分时依次分时选通N根天线10。在具体实现时，也可以在此基础上增加定时中断，中断间隔时间为一个时隙时间，在4G通信下，设置中断间隔时间为1ms，在5G通信下，设置中断间隔时间为0.5ms，如此，相邻两个中断之间所接收的信号即为一个时隙的信号。

信号处理模块40接收基站发送的下行信号，解析目标终端设备相关的DCI0，以获取目标终端设备将要发送的上行信号的时频信息，该时频信息包括时域信息及频域信息。

信号处理模块40根据目标终端设备相关的DCI0生成对应DMRS本地序列。

信号处理模块40在目标终端设备发送上行数据的时刻到来时，根据下行同步点以及分配给目标终端设备的时域信息计算得到上行信号的起始位置及结束位置，接收信号中与上行信号的起始位置及结束位置对应部分的信号段为第二目标信号段，即目标终端的上行信号，从第二目标信号段的起始位置开始滑动提取与DMRS本地序列长度相等的多个信号段，将每一信号段与DMRS本地序列进行相关运算，获得每一信号段的相关值。具体实现时，可将每一信号段与DMRS本地序列进行时域进行相关运算。

信号处理模块40从每一信号段的相关值中比较得到相关值最大的值，确定为相关峰值，并计算信号段的平均功率值，即信号段的相关值总和除以信号段个数所得值；利用相关峰值除以平均功率值，得到峰均比；利用峰均比用来判断信号的可靠性，若峰均比大于阈值，则认为信号可靠，计算结果可靠，进入下一处理流程；若峰均比不大于阈值，则认为信号不可靠，计算结果不可靠，丢弃数据。

信号处理模块40在峰均比大于阈值时，根据相关峰值对应的第二时域位置，即DMRS符号的起始位置确定第一目标信号段，具体为：将相关峰值对应的时域位置确定为DMRS的起始位置，连续获取一个符号长度的数据，该段数据即为DMRS符号的接收数据，即第一目标信号段。

由于DMRS符号的接收数据是由N根天线10分时接收的N个信号分段组成，因而分别将每一信号分段与DMRS本地序列进行相关运算，得到每一信号段对应能量值，比较得到能量值最大的值，确定为最大能量值，并从控制模块30预设的选通规则中确定每一信号段对应的天线10，确定最大能量值的信号段对应的天线10，该天线10接收信号的方向即为目标通信信号的来向，即目标终端设备所处方向。

第二方面，本公开实施例提出了一种多天线探测方法，请同时参阅图2、图8至图11，其中，图2是应用本公开实施例提供的多天线探测方法的多天线探测设备的结构示意图，图8是本公开实施例提供的多天线探测方法的流程示意图，图9是图8中步骤S120的具体流程示意图，图10是图8中步骤S200的具体流程示意图，图11是图8中步骤S300的具体流程示意图。本公开实施例提出的多天线探测方法，应用于多天线探测设备，多天线探测设备包括N根天线10、射频接收通道20、控制模块30以及信号处理模块40；N根天线10用于从不同方向接收目标通信信号并共用射频接收通道20；N为不小于2的整数；多天线探测方法包括：

步骤S100，控制模块30控制射频接收通道20周期性地在阈值时间内依次分时选通N根天线10，以形成接收信号；接收信号包括至少N个信号分段，每一信号分段对应一根天线10；其中，阈值时间不大于目标通信信号的一个符号的持续时长；

步骤S200，信号处理模块40根据目标通信信号的第一时域位置及解调参考信号(Demodulation ReferenceSignal，DMRS)的本地序列，确定在接收信号中与解调参考信号对应的第一目标信号段；

步骤S300，信号处理模块40根据本地序列，确定在第一目标信号段中相关能量值最大的信号分段为目标信号分段；

步骤S400，信号处理模块40确定目标信号分段对应的天线10所接收信号的方向为目标通信信号的来向。

在一种可选的实施方式中，阈值时间等于目标通信信号的一个符号的持续时长。

在一种可选的实施方式中，控制模块30控制射频接收通道20选通每一天线10的时长相等。

在一种可选的实施方式中，在步骤S200之前，还包括：

步骤S110，信号处理模块40获取与目标通信信号相关的下行链路控制信息；

步骤S120，信号处理模块40根据下行链路控制信息，确定目标通信信号的第一时域位置及解调参考信号的本地序列。

在一种可选的实施方式中，步骤S120包括：

步骤S121，信号处理模块40解析下行链路控制信息，确定目标通信信号的第一时域位置；

步骤S122，信号处理模块40根据解析下行链路控制信息获得的参数，生成目标通信信号的解调参考信号的本地序列。

在一种可选的实施方式中，步骤S200包括：

步骤S201，信号处理模块40从接收信号中确定与第一时域位置对应的第二目标信号段；

步骤S202，信号处理模块40将本地序列与第二目标信号段进行滑动相关运算，得到相关峰值；

步骤S203，信号处理模块40根据相关峰值对应的第二时域位置，确定在接收信号中与解调参考信号对应的第一目标信号段。

在一种可选的实施方式中，在步骤S203之前，还包括：

步骤S210，信号处理模块40根据本地序列与第二目标信号段进行滑动相关运算得到的相关值，计算得到相关平均功率值；

步骤S220，信号处理模块40根据相关平均功率值及相关峰值，计算峰均比；

步骤S230，信号处理模块40在峰均比大于阈值时，确定相关峰值对应的第二时域位置。

在一种可选的实施方式中，步骤S300包括：

步骤S301，信号处理模块40将本地序列与第一目标信号段中的每一信号分段进行相关运算，得到每一信号分段的相关能量值；

步骤S302，信号处理模块40确定在第一目标信号段中相关能量值最大的信号分段为目标信号分段。

本公开实施例所提出的多天线探测方法与上一实施例中的多天线探测设备的技术特征一一对应，其原理及技术效果可参照上一实施例中的多天线探测设备所描述的原理及技术效果，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施例，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种多天线探测设备，其特征在于，包括N根天线、射频接收通道、控制模块以及信号处理模块；N根所述天线用于从不同方向接收目标通信信号并共用所述射频接收通道；所述N为不小于2的整数；

所述控制模块用于控制所述射频接收通道周期性地在阈值时间内依次分时选通N根所述天线，以形成接收信号；所述接收信号包括至少N个信号分段，每一所述信号分段对应一根所述天线；其中，所述阈值时间不大于所述目标通信信号的一个符号的持续时长；

所述信号处理模块包括第一目标信号段确定单元、目标信号分段确定单元以及目标方向确定单元；

所述第一目标信号段确定单元用于根据所述目标通信信号的第一时域位置及解调参考信号的本地序列，确定在所述接收信号中与所述解调参考信号对应的第一目标信号段；

所述目标信号分段确定单元用于根据所述本地序列，确定在所述第一目标信号段中相关能量值最大的信号分段为目标信号分段；

所述目标方向确定单元用于确定所述目标信号分段对应的天线所接收信号的方向为所述目标通信信号的来向。

2.根据权利要求1所述的多天线探测设备，其特征在于，所述阈值时间等于所述目标通信信号的一个符号的持续时长。

3.根据权利要求1或2所述的多天线探测设备，其特征在于，所述控制模块控制所述射频接收通道选通每一所述天线的时长相等。

4.根据权利要求1所述的多天线探测设备，其特征在于，所述目标信号分段确定单元包括第一相关子单元及目标信号分段确定子单元：

所述第一相关子单元用于将所述本地序列与所述第一目标信号段中的每一信号分段进行相关运算，得到每一信号分段的相关能量值；

所述目标信号分段确定子单元用于确定在所述第一目标信号段中相关能量值最大的信号分段为目标信号分段。

5.根据权利要求1所述的多天线探测设备，其特征在于，所述信号处理模块还包括下行控制信息获取单元及信息确定单元：

所述下行控制信息获取单元用于获取与所述目标通信信号相关的下行链路控制信息；

所述信息确定单元用于根据所述下行链路控制信息，确定所述目标通信信号的第一时域位置及解调参考信号的本地序列。

6.根据权利要求5所述的多天线探测设备，其特征在于，所述信息确定单元包括第一时域位置确定子单元及本地序列确定子单元：

所述第一时域位置确定子单元用于解析下行链路控制信息，确定所述目标通信信号的第一时域位置；

所述本地序列确定子单元用于根据解析所述下行链路控制信息获得的参数，生成所述目标通信信号的解调参考信号的本地序列。

7.根据权利要求1所述的多天线探测设备，其特征在于，所述第一目标信号段确定单元包括第二目标信号段确定子单元、第二相关子单元及第一目标信号段确定子单元：

所述第二目标信号段确定子单元用于从所述接收信号中确定与所述第一时域位置对应的第二目标信号段；

所述第二相关子单元用于将所述本地序列与所述第二目标信号段进行滑动相关运算，得到相关峰值；

所述第一目标信号段确定子单元用于根据所述相关峰值对应的第二时域位置，确定在所述接收信号中与所述解调参考信号对应的第一目标信号段。

8.根据权利要求7所述的多天线探测设备，其特征在于，所述第一目标信号段确定单元还包括平均功率计算子单元、峰均比计算子单元及相关峰位置确定单元：

所述平均功率计算子单元用于根据所述本地序列与所述第二目标信号段进行滑动相关运算得到的相关值，计算得到相关平均功率值；

所述峰均比计算子单元用于根据所述相关平均功率值及所述相关峰值，计算峰均比；

所述相关峰位置确定单元用于在所述峰均比大于阈值时，确定所述相关峰值对应的第二时域位置。

9.一种多天线探测方法，其特征在于，应用于多天线探测设备，所述多天线探测设备包括N根天线、射频接收通道、控制模块以及信号处理模块；N根所述天线用于从不同方向接收目标通信信号并共用所述射频接收通道；所述N为不小于2的整数；所述方法包括：

所述控制模块控制所述射频接收通道周期性地在阈值时间内依次分时选通N根所述天线，以形成接收信号；所述接收信号包括至少N个信号分段，每一所述信号分段对应一根所述天线；其中，所述阈值时间不大于所述目标通信信号的一个符号的持续时长；

所述信号处理模块根据所述目标通信信号的第一时域位置及解调参考信号的本地序列，确定在所述接收信号中与所述解调参考信号对应的第一目标信号段；

所述信号处理模块根据所述本地序列，确定在所述第一目标信号段中相关能量值最大的信号分段为目标信号分段；

所述信号处理模块确定所述目标信号分段对应的天线所接收信号的方向为所述目标通信信号的来向。

10.根据权利要求9所述的多天线探测方法，其特征在于，所述阈值时间等于所述目标通信信号的一个符号的持续时长。

11.根据权利要求9或10所述的多天线探测方法，其特征在于，所述控制模块控制所述射频接收通道选通每一所述天线的时长相等。

12.根据权利要求9所述的多天线探测方法，其特征在于，所述信号处理模块根据所述本地序列，确定在所述第一目标信号段中相关能量值最大的信号分段为目标信号分段，包括：

所述信号处理模块将所述本地序列与所述第一目标信号段中的每一信号分段进行相关运算，得到每一信号分段的相关能量值；

所述信号处理模块确定在所述第一目标信号段中相关能量值最大的信号分段为目标信号分段。

13.根据权利要求9所述的多天线探测方法，其特征在于，在所述信号处理模块根据所述目标通信信号的第一时域位置及解调参考信号的本地序列，确定在所述接收信号中与所述解调参考信号对应的第一目标信号段之前，还包括：

所述信号处理模块获取与所述目标通信信号相关的下行链路控制信息；

所述信号处理模块根据所述下行链路控制信息，确定所述目标通信信号的第一时域位置及解调参考信号的本地序列。

14.根据权利要求13所述的多天线探测方法，其特征在于，所述信号处理模块根据所述下行链路控制信息，确定所述目标通信信号的第一时域位置及解调参考信号的本地序列，包括：

所述信号处理模块解析下行链路控制信息，确定所述目标通信信号的第一时域位置；

所述信号处理模块根据解析所述下行链路控制信息获得的参数，生成所述目标通信信号的解调参考信号的本地序列。

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