CN116743631A - 一种到达时延的估计方法、装置及通信设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种到达时延的估计方法、装置及通信设备。所述方法包括：根据定位信号获取第一时域冲激响应；从所述第一时域冲激响应中获取首径的时域样值点；所述首径的时域样值点是指：大于第一门限的第一个冲激响应峰值对应的时域样值点；将第一时域冲激响应进行移位处理，获得第二时域冲激响应，移位处理的位置移动量与所述首径的时域样值点相关；根据第二时域冲激响应，对伪谱函数进行谱峰搜索，获得到达时延的第一估计值；根据位置移动量以及第一估计值，获取到达时延的第二估计值。本申请通过对第一时域冲激响应进行移位处理，减少了范德蒙矩阵的维度，减小运算过程的复杂度。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种到达时延的估计方法、装置及通信设备。
背景技术
近年来，接入互联网的设备逐渐增多，基于物联网的各种应用服务为人民生活带来了诸多便利。位置信息是实现这些应用服务的一个重要先决条件。因此，如何实时高效地获得精确的位置信息，已成为推动行业发展中亟待解决的关键问题。现有技术中，不断针对包括到达时延(Time of Arrival，TOA)测量技术在内的定位技术进行广泛的研究，例如多重信号分类算法(Multiple Signal Classification，MUSIC)时延估计算法和最大似然时延估计算法，但是现有的时延估计算法中，均存在着建立伪谱测量时，矩阵维度过高的问题，导致算法复杂度较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种到达时延的估计方法、装置及通信设备，解决了现有的时延估计算法的复杂度较高的问题。
本发明的实施例提供一种到达时延的估计方法，包括：
根据定位信号获取第一时域冲激响应；
从所述第一时域冲激响应中获取首径的时域样值点；其中，所述首径的时域样值点是指：大于第一门限的第一个冲激响应峰值对应的时域样值点；
将所述第一时域冲激响应进行移位处理，获得第二时域冲激响应，所述移位处理的位置移动量与所述首径的时域样值点相关；
根据所述第二时域冲激响应，对伪谱函数进行谱峰搜索，获得到达时延的第一估计值；
根据所述位置移动量以及所述第一估计值，获取所述到达时延的第二估计值。
可选地，所述将所述第一时域冲激响应进行移位处理，获得第二时域冲激响应，包括：
将所述第一时域冲激响应朝向小于所述第一时域冲激响应的时域位置的方向进行移位处理，获得所述第二时域冲激响应。
可选地，所述第一时域冲激响应为基于最大值归一化处理后的第一时域冲激响应。
可选地，所述根据定位信号获取第一时域冲激响应，包括：
获取定位信号的第一频域冲激响应；
将所述第一频域冲激响应变换为所述第一时域冲激响应。
可选地，所述移位处理的位置移动量与所述首径的时域样值点相关是指：所述第一时域冲激响应进行所述移位处理后，移位后的所述首径的时域样值点不为负值。
可选地，所述将所述第一时域冲激响应进行移位处理，获得第二时域冲激响应，包括：
基于所述首径的时域样值点，通过窗函数对所述第一时域冲激响应进行取窗处理，获得位于第一窗口内的至少一个目标时域冲激响应；其中，所述至少一个目标时域冲激响应包括所述首径的时域样值点对应的时域冲激响应；
将所述第一窗口内的所述目标时域冲激响应，朝向小于所述目标时域冲激响应的时域位置的方向进行移位处理，获得所述第二时域冲激响应。
可选地，所述窗函数如下：
其中，h(n)′表示第n个样值点对应的归一化处理后的第一时域冲激响应，h(n)″表示取窗处理后的第n个样值点对应的目标时域冲激响应，M表示所述首径的时域样值点，Q表示所述第一窗口的长度的预定值。
可选地，所述首径的时域样值点通过如下公式计算：
M＝arg minn|h(n)′|2>Pth
其中，Pth表示所述第一时域冲激响应的第一门限，M为所述首径的时域样值点，h(n)′表示第n个样值点对应的归一化处理后的第一时域冲激响应。
可选地，所述将所述第一窗口内的所述目标时域冲激响应，朝向小于所述目标时域冲激响应的时域位置的方向进行移位处理，包括：
根据所述首径的时域样值点确定所述位置移动量为第一时长；
将所述第一窗口内的所有目标时域冲激响应，朝向小于所述目标时域冲激响应的时域位置的方向移动所述第一时长，获得所述第二时域冲激响应；
其中，所述第二时域冲激响应对应的时域样值点不为负值。
可选地，所述将所述第一窗口内的所有目标时域冲激响应，朝向小于所述目标时域冲激响应的时域位置的方向移动所述第一时长，获得所述第二时域冲激响应，包括：
通过如下公式计算所述第二时域冲激响应：
h(M-L+i)″′＝h(M+i)″-Q≤i≤Q
其中，h(M+i)″表示所述第一窗口内的所有目标时域冲激响应；M表示所述首径的时域样值点，i表示所述第一窗口内除所述首径的时域样值点外的其他时域样值点；h(M-L+i)″′表示所述第二时域冲激响应，L表示所述第一时长；Q表示所述第一窗口的长度的预定值。
可选地，所述根据所述第二时域冲激响应，对伪谱函数进行谱峰搜索，获得到达时延的第一估计值，包括：
将所述第二时域冲激响应转换为第二频域冲激响应；
根据所述第二频域冲激响应确定伪谱函数；
对所述伪谱函数进行谱峰搜索，获得所述伪谱函数的谱峰，所述谱峰的值为所述到达时延的第一估计值。
可选地，所述根据所述位置移动量以及所述第一估计值，获取所述到达时延的第二估计值，包括：
将所述位置移动量与所述第一估计值相加，获得所述第二估计值；
其中，所述位置移动量与所述第一估计值的单位相同。
本发明的实施例提供一种通信设备，包括：存储器，收发机，处理器：
存储器，用于存储计算机程序；收发机，用于在所述处理器的控制下收发数据；处理器，用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
根据定位信号获取第一时域冲激响应；
从所述第一时域冲激响应中获取首径的时域样值点；其中，所述首径的时域样值点是指：大于第一门限的第一个冲激响应峰值对应的时域样值点；
将所述第一时域冲激响应进行移位处理，获得第二时域冲激响应，所述移位处理的位置移动量与所述首径的时域样值点相关；
根据所述第二时域冲激响应，对伪谱函数进行谱峰搜索，获得到达时延的第一估计值；
根据所述位置移动量以及所述第一估计值，获取所述到达时延的第二估计值。
可选地，所述处理器用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
将所述第一时域冲激响应朝向小于所述第一时域冲激响应的时域位置的方向进行移位处理，获得所述第二时域冲激响应。
可选地，所述第一时域冲激响应为基于最大值归一化处理后的第一时域冲激响应。
可选地，所述处理器用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
获取定位信号的第一频域冲激响应；
将所述第一频域冲激响应变换为所述第一时域冲激响应。
可选地，所述移位处理的位置移动量与所述首径的时域样值点相关是指：所述第一时域冲激响应进行所述移位处理后，移位后的所述首径的时域样值点不为负值。
可选地，所述处理器用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
基于所述首径的时域样值点，通过窗函数对所述第一时域冲激响应进行取窗处理，获得位于第一窗口内的至少一个目标时域冲激响应；其中，所述至少一个目标时域冲激响应包括所述首径的时域样值点对应的时域冲激响应；
将所述第一窗口内的所述目标时域冲激响应，朝向小于所述目标时域冲激响应的时域位置的方向进行移位处理，获得所述第二时域冲激响应。
可选地，所述窗函数如下：
其中，h(n)′表示第n个样值点对应的归一化处理后的第一时域冲激响应，h(n)″表示取窗处理后的第n个样值点对应的目标时域冲激响应，M表示所述首径的时域样值点，Q表示所述第一窗口的长度的预定值。
可选地，所述首径的时域样值点通过如下公式计算：
M＝arg minn|h(n)′|2>Pth
其中，Pth表示所述第一时域冲激响应的第一门限，M为所述首径的时域样值点，h(n)′表示第n个样值点对应的归一化处理后的第一时域冲激响应。
可选地，所述处理器用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
根据所述首径的时域样值点确定所述位置移动量为第一时长；
将所述第一窗口内的所有目标时域冲激响应，朝向小于所述目标时域冲激响应的时域位置的方向移动所述第一时长，获得所述第二时域冲激响应；
其中，第二时域冲激响应对应的时域样值点不为负值。
可选地，所述处理器用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
通过如下公式计算所述第二时域冲激响应：
h(M-L+i)″′＝h(M+i)″-Q≤i≤Q
其中，h(M+i)″表示所述第一窗口内的所有目标时域冲激响应；M表示所述首径的时域样值点，i表示所述第一窗口内除所述首径的时域样值点外的其他时域样值点；h(M-L+i)″′表示所述第二时域冲激响应，L表示所述第一时长；Q表示所述第一窗口的长度的预定值。
可选地，所述处理器用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
将所述第二时域冲激响应转换为第二频域冲激响应；
根据所述第二频域冲激响应确定伪谱函数；
对所述伪谱函数进行谱峰搜索，获得所述伪谱函数的谱峰，所述谱峰的值为所述到达时延的第一估计值。
可选地，所述处理器用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
将所述位置移动量与所述第一估计值相加，获得所述第二估计值；
其中，所述位置移动量与所述第一估计值的单位相同。
本发明的实施例提供一种到达时延的估计装置，包括：
第一获取单元，根据定位信号获取第一时域冲激响应；
第二获取单元，用于从所述第一时域冲激响应中获取首径的时域样值点；其中，所述首径的时域样值点是指：大于第一门限的第一个冲激响应峰值对应的时域样值点；
第一处理单元，用于将所述第一时域冲激响应进行移位处理，获得第二时域冲激响应，所述移位处理的位置移动量与所述首径的时域样值点相关；
第二处理单元，用于根据所述第二时域冲激响应，对伪谱函数进行谱峰搜索，获得到达时延的第一估计值；
第三获取单元，用于根据所述位置移动量以及所述第一估计值，获取所述到达时延的第二估计值。
本发明的实施例提供一种处理器可读存储介质，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的到达时延的估计方法的步骤。
本发明的上述技术方案的有益效果是：
本申请的实施例，接收端在接收到定位信号后，获取定位信号的第一时域冲激响应；并从所述第一时域冲激响应中获取首径的时域样值点；根据时域样值点将第一时域冲激响应进行移位处理，获得第二时域冲激响应；在进行TOA估计时利用第二时域冲激响应进行谱峰搜索后再对获得的估计值进行恢复，由于对所述第一时域冲激响应进行移位处理，大大减少了范德蒙矩阵的维度，减小运算过程的复杂度，谱峰搜索完成之后根据位置移动量进行回退计算，则可以输出最终估计的TOA值，有效减小有关TOA测量算法的峰值搜索时的复杂度。
附图说明
图1表示本发明实施例的到达时延的估计方法的流程示意图之一；
图2表示本发明实施例进行移位处理前的时域冲激响应示意图；
图3表示本发明实施例进行移位处理后的时域冲激响应示意图；
图4表示本发明实施例的到达时延的估计方法的流程示意图之二；
图5表示本发明实施例的到达时延的估计方法的流程示意图之三；
图6表示本发明实施例的到达时延的估计方法的流程示意图之四；
图7表示本发明实施例的到达时延的估计方法的流程示意图之五；
图8表示本发明实施例的到达时延的估计装置的结构示意图；
图9表示本发明实施例通信设备的结构框图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程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。
本发明实施例中术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请实施例中术语“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
具体地，本发明的实施例提供了一种到达时延的估计方法、装置及通信设备，解决了现有的时延估计算法的复杂度较高的问题。
如图1所示，本发明的实施例提供了一种到达时延的估计方法，具体包括以下步骤：
步骤101、根据定位信号获取第一时域冲激响应；
该实施例中，发送端向接收端发送定位信号，所述接收端测量接收的定位信号的信道冲激响应，进行达到时延估计。其中，所述发送端和所述接收端可以为终端也可以为网络侧设备(例如基站)，例如：所述发送端为终端，所述接收端为基站，所述终端向基站发送定位信号，所述定位信号例如：探测参考信号(Sounding Reference Signal，SRS)，所述基站接收所述SRS，测量有关SRS的冲激响应，从而进行TOA估计；所述发送端为基站，所述接收端为终端，所述基站向终端发送定位信号，所述定位信号例如：定位参考信号(PositioningReference Signal，PRS)，所述终端接收所述PRS，测量有关PRS的冲激响应，从而进行TOA估计。
所述第一时域冲激响应可以为所述定位信号相关的一个或者多个时域冲激响应。
步骤102、从所述第一时域冲激响应中获取首径的时域样值点；其中，所述首径的时域样值点是指：大于第一门限的第一个冲激响应峰值对应的时域样值点。
所述首径即第一个到达峰值的冲激响应，在该实施例中，为第一时域冲激响应设置第一门限，遍历所有第一时域冲激响应，将所有第一时域冲激响应与第一门限比较，获得大于所述第一门限的第一个峰值，该第一个峰值对应的时域样值点即为所述首径的时域样值点。该首径可以为视线传输(Line of sight，LOS)径。所述接收端从多个第一时域冲激响应中获取首径的时域样值点，用于对第一时域冲激响应进行移位。所述第一门限可以根据TOA测量需求设置。
其中，所述首径的位置与谱峰搜索时需要构造的范德蒙矩阵的维度有关。
步骤103、将所述第一时域冲激响应进行移位处理，获得第二时域冲激响应，所述移位处理的位置移动量与所述首径的时域样值点相关；。
对所述第一时域冲激响应进行移位处理，可以是指将所述第一时域冲激响应在时域位置上进行移动，移动后获得第二时域冲激响应，所述第二时域冲激响应仅与所述第一时域冲激响应的时域位置不同，其他相关参数相同。
可选地，所述移位处理可以是将所述第一时域冲激响应相对于当前的时域位置，向前(即向小于当前时域位置的方向)移动预定时域长度。可选地，在对所述第一时域冲激响应进行移位时，位置移动量与首径的时域样值点相关。
步骤104、根据所述第二时域冲激响应，对伪谱函数进行谱峰搜索，获得到达时延的第一估计值。
对所述第一时域冲激响应移位后获得第二时域冲激响应，通过伪谱函数对所述第二时域冲激响应进行处理，并进行谱峰搜索，获得的谱峰即为所述到达时延的第一估计值。
步骤105、根据所述位置移动量以及所述第一估计值，获取所述到达时延的第二估计值。
由于所述第一估计值是对第一时域冲激响应移位处理后计算获得的，因此该第一估计值不准确。根据所述移位处理的位置移动量和所述第一估计值，计算所述到达时延的最终估计值(即所述第二估计值)。可选地，可以根据所述移位处理的位置移动量，对所述第一估计值进行位置恢复，则可以获得真实的TOA估计值。
本申请的实施例，接收端在接收到定位信号后，获取定位信号的第一时域冲激响应；并从所述第一时域冲激响应中获取首径的时域样值点；根据时域样值点将第一时域冲激响应进行移位处理，获得第二时域冲激响应；在进行TOA估计时利用第二时域冲激响应进行谱峰搜索后再对获得的估计值进行恢复，由于对所述第一时域冲激响应进行移位处理，大大减少了范德蒙矩阵的维度，减小运算过程的复杂度，谱峰搜索完成之后根据位置移动量进行回退计算，则可以输出最终估计的TOA值，有效减小有关TOA测量算法的峰值搜索时的复杂度。
可选地，所述第一时域冲激响应为基于最大值归一化处理后的第一时域冲激响应。
该实施例中，在进行TOA估计时，接收端接收到所述定位信号后，测量定位信号的时域冲激响应，并对时域冲激响应进行归一化处理。所述归一化处理可以通过如下公式完成：
其中，h(n)′表示第n个样值点对应的归一化处理后的第一时域位置；h(n)表示第n个样值点对应的归一化处理前获得的第一时域冲激响应。[h(n)]*表示h(n)的共轭。
作为一个可选实施例，所述根据定位信号获取第一时域冲激响应，包括：获取定位信号的第一频域冲激响应；将所述第一频域冲激响应变换为所述第一时域冲激响应。
该实施例中，接收端接收定位信号后，测量定位信号获得有关定位信号的频域冲激响应矢量，可以通过离散傅里叶逆变换(IDFT)将所述频域冲激响应矢量进行转换，获得对应的时域冲激响应，即所述第一时域冲激响应。下面对获得频域冲激响应的方法进行举例说明。
可选地，本申请实施例采用的信号模型可以为正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplex，OFDM)无线通信信号，接收信号如下式所示：
y(t)＝h(t)*s(t)+n(t)
其中，y(t)表示所述接收端的接收信号，n(t)表示发送端的发送信号，n(t)表示加性的高斯白噪声，h(t)表示信道冲激响应，“*”表示时域卷积处理，其中在多径环境下，h(t)可以表示为：
其中，δ()为Dirac delta函数，LP为多径的个数，τi(t)是第i条多径的时延；αi(t)表示第i条多径分量的复衰落系数，t表示信号的接收时刻。
在含有K个子载波的OFDM系统中，调制后的时域OFDM符号可以表示为：
其中，fc表示OFDM信号载波频率，单位为Hz；fscs表示子载波间隔，单位为Hz；k是当前子载波的编号；bk表示子载波上调制的信号。
根据上述公式可得OFDM经过信道后的时域信号为：
其中，wk(t)为子载波k的加性高斯白噪声矢量。
上述接收信号y(t)经过快速傅里叶变换(FFT)变换后，第k个子载波上的频域冲激响应估计值为：
其中，Hk(t)表示频域冲激响应的理想值矢量，则理想的频域冲激响应的表达式为：
则频域冲激响应的矢量形式可以表示为：
x(t)＝H(t)+w(t)＝Vα(t)+w(t)
V表示时延的范德蒙矩阵，α(t)为修正信道复衰落系数。
根据上述计算，可以通过信号估计算法(例如MUSIC算法或最大似然估计算法)对时延进行进一步的估计。本申请实施例的分析中认为在若干个OFDM符号内，无线信道是半静态的(semi-static channel)，因此，忽略下标t。
根据上述计算可以获得定位信号的频域冲激响应，通过对所述频域冲激响应进行IDFT变换可以获得对应的时域冲激响应。
作为一个可选实施例，所述将所述第一时域冲激响应进行移位处理，获得第二时域冲激响应，包括：将所述第一时域冲激响应朝向小于所述第一时域冲激响应的时域位置的方向进行移位处理，获得所述第二时域冲激响应。
该实施例中，对所述第一时域冲激响应进行移位可以是指：将所述第一时域冲激响应相对于当前的时域位置向前移动(即朝向小于所述当前时域位置的方向移动)，则峰值(即首径)的时域位置提前，在谱峰搜索时需要构造的范德蒙矩阵的维度会减小，可以减小有关TOA测量算法峰值搜索时的复杂度。
作为一个可选实施例，所述将所述第一时域冲激响应进行移位处理，获得第二时域冲激响应，包括：
基于所述首径的时域样值点，通过窗函数对所述第一时域冲激响应进行取窗处理，获得位于第一窗口内的至少一个目标时域冲激响应；其中，所述至少一个目标时域冲激响应包括所述首径的时域样值点对应的时域冲激响应；将所述第一窗口内的所述目标时域冲激响应，朝向小于所述目标时域冲激响应的时域位置的方向进行移位处理，获得所述第二时域冲激响应。
可选地，所述窗函数如下：
其中，h(n)′表示第n个样值点对应的归一化处理后的第一时域冲激响应，h(n)″表示取窗处理后的第n个样值点对应的目标时域冲激响应，M表示所述首径的时域样值点，Q表示所述第一窗口的长度的预定值，可以为所述第一窗口长度的一半。可选地，n的取值范围为1≤n≤Kr，其中，Kr为所述定位信号实际占用的子载波个数。
该实施例中，进行取窗处理的所述第一窗口的长度可以根据TOA估计需求设置。其中，Q可以为第一窗口长度的一半，Q可以等于1。所述取窗处理是指利用设定好的窗长来搜索相应的时域的上的有关冲激响应，在窗口内的时域样值点的信号会被保留，其余的会被置零，该方法优点是可以降低有关噪声和多径带来的相关影响。
围绕所述首径的时域样值点进行取窗处理，可以获得包括所述首径在内的位于第一窗口内的多个目标时域冲激响应，所述目标时域冲激响应为位于所述第一窗口内的第一时域冲激响应。在该第一窗口内该大于第一门限的第一个峰值对应的第一时域冲激响应的时域样值点，即所述首径的时域样值点。
可选地，所述首径的时域样值点通过如下公式计算：
M＝arg minn|h(n)′|2>Pth
其中，h(n)′表示第n个样值点对应的归一化处理后的第一时域冲激响应，Pth表示第一时域冲激响应的第一门限，可以根据TOA估计需求设置；M为所述首径的时域样值点。如图2所示，所述第一门限设置于纵坐标，所述Pth的取值范围为：0<Pth<1，该0<Pth<1可以是网络通知的或者接收端预先设定的。
该实施例中，如上述公式可以获得大于第一门限的第一个时域冲激响应峰值，该峰值对应的时域样值点即所述首径的时域样值点M。
该实施例中，对所述第一时域冲激响应进行取窗处理后，可以针对所述第一窗口内的时域冲激响应进行移位处理，即只将所述第一窗口内的时域冲激响应朝向小于当前时域位置的方向移动，获得第二时域冲激响应。
需要说明的是，针对第一类TOA估计算法(例如最大似然时延算法)可以使用上述取窗处理的操作；针对第二类TOA估计算法(如MUSIC算法)可以跳过上述取窗处理的步骤。例如：在通过最大似然时延算法进行TOA估计时，可以执行上述通过窗函数进行取窗处理的步骤，将位于第一窗口内的目标时域冲激响应进行移位。若使用MUSIC算法进行TOA估计，为了避免影响到MUSIC计算过程中的特征值分解构建出的噪声子空间影响到时延估计的准确性，则忽略该取窗步骤，直接将所有的第一时域冲激响应进行移位处理。所述取窗处理的优点是可以降低有关噪声和多径带来的相关影响。
可选地，所述移位处理的位置移动量与所述首径的时域样值点相关是指：所述第一时域冲激响应进行所述移位处理后，移位后的所述首径的时域样值点不为负值。该实施例中，由于所述首径的时域样值点的位置与谱峰搜索时需要构造的范德蒙矩阵的维度相关，为了保证减小时延估计算法的复杂度，所述首径的时域样值点经过移位后不能为负值。
可选地，所述将所述第一窗口内的所述目标时域冲激响应，朝向小于所述目标时域冲激响应的时域位置的方向进行移位处理，包括：
根据所述首径的时域样值点确定所述位置移动量为第一时长；
将所述第一窗口内的所有目标时域冲激响应，朝向小于所述目标时域冲激响应的时域位置的方向移动所述第一时长，获得所述第二时域冲激响应；
其中，所述第二时域冲激响应对应的时域样值点不为负值。
可选地，所述将所述第一窗口内的所有目标时域冲激响应，朝向小于所述目标时域冲激响应的时域位置的方向移动所述第一时长，获得所述第二时域冲激响应，包括：
通过如下公式计算所述第二时域冲激响应：
h(M-L+i)″′＝h(M+i)″-Q≤i≤Q
其中，h(M+i)″表示所述第一窗口内的所有目标时域冲激响应，(M+i)表示所述第一窗口内的所有的时域样值点；M表示所述首径的时域样值点，i表示所述第一窗口内除所述首径的时域样值点外的其他时域样值点；h(M-L+i)″′表示所述第二时域冲激响应，L表示所述第一时长；Q表示所述第一窗口的长度的预定值，该实施例中，所述Q可以为所述第一窗口的长度的一半。可选地，该实施例中所述的目标时域冲激响应均为基于最大值归一化处理后的第一时域冲激响应。
该实施例中，在对所述第一时域冲激响应进行移位时，为了避免只移动一个冲激响应对TOA估计算法的测量值造成影响，可以移动一个预定时域范围内的所有时域冲激响应。例如：若在确定所述首径的时域样值点时进行了取窗处理，则可以将所述第一窗口内的所有第一时域冲激响应(即所述目标时域冲激响应)在时域上向前移动第一时长，需要说明的是。第一窗口内的每个第一时域冲激响应均相对于自身当前的时域位于向前移动第一时长。若未进行取窗处理，则进行移位处理的时域范围可以为所述定位信号对应的所有的第一时域冲激响应对应的时域范围，即将所述定位信号对应的所有第一时域冲激响应在时域上向前移动第一时长，且每个第一时域冲激响应相对于自身当前的时域位置移动第一时长。需要进行移位处理的第一时域冲激响应对应的时域范围也可以自定义。
可选地，所述移位处理的位置移动量与所述首径的时域样值点相关，即所述第一时长与所述首径的时域样值点相关。该实施例中，所述第一时域冲激响朝向小于当前时域位置的方向移动所述第一时长后，移位后的所述首径的时域样值点不为负值。在该实施例中，由于在移位前对所述第一时域冲激响应进行了取窗处理，则所述第一时长需要满足：所述第一窗口内的目标时域冲激响应进行移位处理获得的第二时域冲激响应，均不为负值。
下面对所述移位处理进行说明。以对所述第一时域冲激响应进行了取窗处理为例，如图2和图3所示，图2为移动前的第一窗口内的第一时域冲激响应，其中首径的时域样值点M即为图2中所示的(31，1)的点；图3为将第一窗口内的第一时域冲激响应全部向前移动(即朝向小于图2中的第一时域冲激响应的时域位置的方向移动)第一时长L后的示意图，移动后获得与第一时域冲激响应对应的第二时域冲激响应，该第二时域冲激响应对应的首径的时域样值点为：M-L，即为图3中所示的(10，1)的点。移动后的所述首径的时域样值点M-L不为负值。
其中，第一时长时可以配置的预定义参数，假设一个样值点长度的时间单位为TS1，将图2所示的首径的时域样值点(即谱峰)在时域上向前移动到样值点在10TS1的位置，即图3所示的位置。该参数可配置，10TS1为一个可行的值，可根据实际情况修改为5TS1或其他值。需要说明的是，考虑到基站的TA调整对测量算法的影响，不推荐移动到时域样值点为0处。
该实施例中，对获得的第一时域冲激响应朝向小于当前时域位置的方向移动后获得第二时域冲激响应，这样在进行TOA估计时进行谱峰搜索后再恢复，由于峰值(即首径)的时域位置提前，则在谱峰搜索时需要构造的范德蒙矩阵的维度会减小，可以减小有关TOA测量算法峰值搜索时的复杂度。
作为一个可选实施例，所述根据所述第二时域冲激响应，对伪谱函数进行谱峰搜索，获得到达时延的第一估计值，包括：
将所述第二时域冲激响应转换为第二频域冲激响应；根据所述第二频域冲激响应确定伪谱函数；对所述伪谱函数进行谱峰搜索，获得所述伪谱函数的谱峰，所述谱峰的值为所述到达时延的第一估计值。
该实施例中，对移位后获得的所述第二时域冲激响应进行FFT变换，这转换为新的频域冲激响应X″，即所述第二频域冲激响应，通过预定估计算法(例如最大似然估计算法、MUSIC算法)对所述第二频域冲激响应进行处理，在伪谱函数找到伪谱的谱峰，该谱峰的值即为所述第一估计值，即为TOA1。
需要说明的是，在根据所述第二时域冲激响应，对伪谱函数进行谱峰搜索，所述谱峰搜索获得的谱峰是与第二时域冲激响应中的首径的时域样值点(即向前移动后的时域样值点)对应的估计值。例如：若通过窗函数对所述第一时域冲激响应进行取窗处理，将所取窗处理对应的窗口内的所有第一时域冲激响应进行向前移位，并利用预定估计算法(如最大似然时延估计算法)对移位后的所有第二时域冲激响应对应的频域冲激响应进行处理，并进行谱峰搜索获得所述第一估计值。若获得所述首径的时域样值点时未进行取窗处理，则可以将时域上的所有第一时域冲激响应进行向前移位，并利用预定估计算法(如MUSIC算法)对移位后的所有第二时域冲激响应对应的频域冲激响应进行处理，并进行谱峰搜索获得所述第一估计值。
下面以最大似然估计算法、MUSIC算法为例分别说明TOA1的计算方法。
示例一：假设采用MUSIC算法进行TOA估计，则所述根据所述第二时域冲激响应，对伪谱函数进行谱峰搜索，获得到达时延的第一估计值TOA1，可以包括：
步骤31、协方差矩阵估计；在实际情况中，真实的信道频域下频域冲激响应估计矢量的协方差矩阵RXX无法直接获得，通常采用多次测量的形式，利用新的频域冲激响应估计值X″对RXX进行估计，N为相应的快拍数，则协方差矩阵如下：
需要说明的是，该X″可以是取窗处理后移动获得的第二时域冲激响对应的频域冲激响应，也可以是未取窗情况下所有时域冲激响应移动后对应的频域冲激响应。
步骤32、特征分解；在得到多组的频域冲激响应后，对上述协方差矩阵进行矩阵分解，可获得由信号特征值向量组成的信号特征矩阵和噪声特征向量组成的噪声特征矩阵，特征分解过程如下：
RXX＝US∧S US H+UN∧N UN H
其中，对角矩阵为US表示由信号特征矢量构成的信号特征矩阵/>UN表示由噪声特征矢量构成的噪声特征矩阵
步骤33、谱峰搜索，定义MUSIC时延算法的伪谱函数为
其中，v(τ)时关于时延τ的范德蒙矩阵，()H表示共轭转置。
步骤34、通过搜索伪谱函数的最大值即可确定传播时延τ，即TOA1。
示例二：假设采用最大似然算法进行TOA估计，则根据所述第二时域冲激响应，对伪谱函数进行谱峰搜索，获得到达时延的第一估计值TOA1，可以包括：
步骤41、基于最大似然时延估计算法，可得τ的似然函数：
L(τ)＝X″(t)HV(VHV)-1VHX″(t)
其中，该函数即为最大似然时延估计算法的谱峰函数，V表示关于时延的范德蒙矩阵， (VHV)-1表示矩阵VHV的逆矩阵。
步骤42、对上述最大似然函数进行谱峰搜索，多径时延下的算法时延τ可以化简为：
τ＝argmax{L(τ)}
其中，步骤42输出的传播时延τ即TOA1。
需要说明的是，上述谱峰搜索获得到达时延的第一估计值的方法仅为示例性说明，还可以利用其它算法计算，在此不做限定。
作为一个可选实施例，所述根据所述位置移动量以及所述第一估计值，获取所述到达时延的第二估计值，包括：
将所述位置移动量与所述第一估计值相加，获得所述第二估计值；其中，所述位置移动量与所述第一估计值的单位相同。
该实施例中，在获得所述第一估计值后，按照前面移位处理的位置移动量，对获得的所述第一估计值进行恢复，可以获得恢复后的时延估计值TOA2＝TOA1+L。L为所述位置移动量。
其中，需要说明的是，位置移动量与所述TOA单位统一后才可以进行加减处理，例如：TOA2和TOA1的基本单位都是1ns，需要先将L的单位从TS1转为1ns，得到L1，才能得到TOA2的值。
本申请的接收端在接收到定位信号时，采用MUSIC算法或最大似然时延估计算法，对信号的频域冲激响应矢量进行处理，进行伪谱函数的谱峰的搜索后，会得到相应的峰值和时间的估计初值，因为峰值提前，大大减少了范德蒙矩阵的维度，谱峰搜索完成之后加上时间提前量，就可以输出估计的TOA值，之后可将时域冲激响应移回之前的位置。
本申请的实施例通过获得首径的时域样值点，对获得的第一时域冲激响应朝向小于当前时域位置的方向移动，在TOA测量算法进行谱峰搜索后再进行恢复，来减小有关TOA测量算法峰值搜索时的复杂度。该方法既适用于基于下行链路参考信号的UE定位方法又适用于基于上行链路参考信号的UE定位方法，上下行流程类似，只是参考信号的发送和接收端不同。
对于下行链路参考信号的UE的TOA测量方法，既适用于MUSIC算法又适用最大似然时延估计算法，两者都需要对信道频域响应估计矢量进行处理，进行伪谱的谱峰搜索操作。对于MUSIC算法需要构建满秩的协方差矩阵，然后对协方差矩阵进行特征值分解，将该矩阵分解为信号子空间和噪声子空间，最后构建相应的伪谱函数搜索谱峰值，搜索到的谱峰值即为传播时延。而基于最大似然的时延估计算法需要构造相应的似然函数再进行谱峰搜索，之后再将其时间恢复为正确值。下面以MUSIC算法为例，介绍低复杂度TOA测量方案。
一、基于MUSIC算法的低复杂度TOA测量方案，包括下行和上行两个方案分别说明。
(一)下行：以下行为例。采用MUSIC算法进行下行链路参考信号的TOA估计时，低复杂度TOA测量方案定位方法流程如图4所示：
其中步骤1：发送端，如基站(Base station，BS)配置发送传统的PRS，并将PRS的配置信息上报定位服务器；
步骤2：定位服务器将PRS的配置信息通知接收端(UE)；
步骤3：发送端(BS)按照PRS的配置信息发送PRS；
步骤4：接收端(UE)按照所给的PRS的配置信息接收PRS，测得有关定位信号的频域冲激响应矢量；
步骤5：接收端对频域冲激响应进行处理，通过IFFT变换将频域信号转变为时域信号，取得大于所述第一门限的第一个冲激响应峰值对应的时域样值点，并将时域上的所有时域冲激响应进行向前移位，第一个冲激响应峰值移动到10TS1以内，该参数可配置，10TS1为一个可行的值，可根据实际情况修改为5TS1或其他值；移位处理后，将移位后获得的时域冲激响应进行FFT变换转换为频域信号。
步骤6：通过MUSIC算法对频域冲激响应进行处理，在MUSIC算法的伪谱函数，找到伪谱的谱峰，具体参照步骤31-步骤34，在此不做赘述。
步骤7：在找到伪谱的谱峰后，按照之前移动的Ts值，对其进行恢复，获得估计的TOA测量值。
接收端将TOA测量结果上报给定位服务器，定位服务器可以遍历所有位置，求得所有位置对应的各个基站参考信号的TOA测量值集合，并保存；定位服务器接收到测量结果后，按既定法则判定UE最有可能的位置，该位置视为定位的最终结果。
(二)上行：以上行为例。采用MUSIC算法进行下行链路参考信号的TOA估计时，低复杂度TOA测量方案定位方法流程如图5所示。
其中步骤1：发送端(UE)配置发送SRS信号，并将SRS的配置信息上报定位服务器；
步骤2：定位服务器将SRS的配置信息通知接收端(BS)；
步骤3：发送端(UE)按照SRS的配置信息发送SRS；
步骤4：接收端(BS)按照所给的SRS的配置信息接收SRS，测得有关定位信号的频域冲激响应矢量；
步骤5：接收端对频域冲激响应进行处理，通过IFFT变换将频域信号转变为时域信号，取得大于所述第一门限的第一个冲激响应峰值对应的时域样值点，并将时域上的冲激响应进行移位，第一个冲激响应峰值移动到10TS1以内，该参数可配置，10TS1为一个可行的值，可根据实际情况修改为5TS1或其他值，再将移位后获得的时域冲激响应进行FFT变换转换为频域信号。
步骤6：通过MUSIC算法对频域冲激响应进行处理，在MUSIC算法的伪谱函数，找到伪谱的谱峰，具体参照步骤31-步骤34，在此不做赘述。
步骤7：在找到伪谱的谱峰后，根据之前移动的Ts值，对其进行恢复，获得估计的TOA测量值。
接收端将TOA测量结果上报给定位服务器，定位服务器可以遍历所有位置，求得所有位置对应的各个基站参考信号的TOA测量值集合，并保存；定位服务器接收到测量结果后，按既定法则判定UE最有可能的位置，该位置视为定位的最终结果。
二、基于最大似然时延估计算法的低复杂度TOA测量方案，包括上行和下行两个方案分别说明。
(A)以下行为例：采用最大似然时延估计算法进行下行链路参考信号的TOA估计时，低复杂度TOA测量方案定位方法流程如图6所示。
其中步骤a：发送端(BS)配置发送传统的PRS，并将PRS的配置信息上报定位服务器；
步骤b：定位服务器将PRS的配置信息通知接收端(UE)；
步骤c：发送端(BS)按照PRS的配置信息发送PRS；
步骤d：接收端(UE)按照所给的PRS的配置信息接收PRS，测得有关定位信号的频域冲激响应矢量；
步骤e：接收端对频域冲激响应进行处理，通过IFFT变换将频域信号转变为时域信号，取得大于所述第一门限的第一个冲激响应峰值对应的时域样值点；基于该第一个冲激响应峰值对应的时域样值点，对所有时域冲激响应进行取窗操作，并将窗口内时域冲激响应在时域上向前移位(即朝向小于当前时域位置的方向移动)，移动到10TS1以内，该参数可配置，10TS1为一个可行的值，可根据实际情况修改为5TS1或其他值，再将移动后的时域冲激响应进行FFT变换转换为频域信号。
步骤f：接收端通过最大似然时延估计算法对频域冲激响应进行处理，在最大似然时延估计算法有关τ似然函数中进行谱峰搜索，找到伪谱的谱峰，参见步骤41-步骤42，在此不做赘述。
步骤g：在找到伪谱的谱峰后，按照之前移动的Ts值，对其进行恢复，获得估计的TOA值。
接收端将TOA测量结果上报给定位服务器，定位服务器可以遍历所有位置，求得所有位置对应的各个基站参考信号的TOA测量值集合，并保存；定位服务器接收到测量结果后，按既定法则判定UE最有可能的位置，该位置视为定位的最终结果。
(B)上行：以上行为例。采用最大似然时延估计算法进行下行链路参考信号的TOA估计时，低复杂度TOA测量方案定位方法流程如图7所示。
其中步骤a：发送端(UE)配置发送SRS信号，并将SRS的配置信息上报定位服务器；
步骤b：定位服务器将SRS的配置信息通知接收端(BS)；
步骤c：发送端(UE)按照SRS的配置信息发送SRS；
步骤d：接收端(BS)按照所给的SRS的配置信息接收SRS，测得有关定位信号的频域冲激响应矢量；
步骤e：接收端对频域冲激响应进行处理，通过IFFT变换将频域信号转变为时域信号，取得大于所述第一门限的第一个冲激响应峰值对应的时域样值点；基于该第一个冲激响应峰值对应的时域样值点，对所有时域冲激响应进行取窗操作，并将窗口内时域冲激响应在时域上向前移位(即朝向小于当前时域位置的方向移动)，移动到10TS1以内，该参数可配置，10TS1为一个可行的值，可根据实际情况修改为5TS1或其他值，再将移位后的时域冲激响应进行FFT变换转换为频域信号。
步骤f：接收端通过最大似然时延估计算法对频域冲激响应进行处理，在最大似然时延估计算法有关τ似然函数中进行谱峰搜索，找到伪谱的谱峰，参见步骤41-步骤42，在此不做赘述。
步骤g：在找到伪谱的谱峰后，按照之前移动的Ts值，对其进行恢复，获得估计的TOA值。
接收端将TOA测量结果上报给定位服务器，定位服务器可以遍历所有位置，求得所有位置对应的各个基站参考信号的TOA测量值集合，并保存；定位服务器接收到测量结果后，按既定法则判定UE最有可能的位置，该位置视为定位的最终结果。
本申请的实施例，首先对接收信号的频域冲激响应矢量，进行IFFT变换，将其转变为时域信号，再获得时域上的第一个峰值冲激响应对应的时域样值点，对获得的时域冲激响应向前移动后，在定位算法进行谱峰搜索后再对获得的谱峰进行恢复，来减小有关TOA测量算法峰值搜索时的复杂度。相比于现有的算法，现有MUSIC和最大似然时延估计算法，都需要通过频域响应矢量进行处理，来获得相应的时延估计值，而算法中构造的范德蒙矩阵的维度较高造成算法本身的空间复杂度较高，伪峰谱峰搜索时花费时间较长，造成算法的时间和空间复杂度均较高。本申请实施例为了进一步减小有关谱峰搜索时的算法复杂度，通过将峰值前移的方式，进一步减小有关峰值的进行搜索时构造的范德蒙矩阵维度，减小了相应的搜索时间，对相应算法的时间空间复杂度都进行了降低。同时若使用窗口进行时域的取窗处理，则窗口在找到相应冲击响应后，不需要再对有关窗口进行任何修改。
本申请的实施例，接收端在接收到定位信号后，获取定位信号的第一时域冲激响应；并从所述第一时域冲激响应中获取首径的时域样值点；根据时域样值点将第一时域冲激响应进行移位处理，获得第二时域冲激响应；在进行TOA估计时利用第二时域冲激响应进行谱峰搜索后再对获得的估计值进行恢复，由于对所述第一时域冲激响应进行移位处理，大大减少了范德蒙矩阵的维度，减小运算过程的复杂度，谱峰搜索完成之后根据位置移动量进行回退计算，则可以输出最终估计的TOA值，有效减小有关TOA测量算法的峰值搜索时的复杂度。
以上实施例就本发明的到达时延的估计方法做出介绍，下面本实施例将结合附图对其对应的装置做进一步说明。
具体地，如图8所示，本发明实施例提供一种到达时延的估计装置800，包括：
第一获取单元810，根据定位信号获取第一时域冲激响应；
第二获取单元820，用于从所述第一时域冲激响应中获取首径的时域样值点；其中，所述首径的时域样值点是指：大于第一门限的第一个冲激响应峰值对应的时域样值点；
第一处理单元830，用于将所述第一时域冲激响应进行移位处理，获得第二时域冲激响应，所述移位处理的位置移动量与所述首径的时域样值点相关；
第二处理单元840，用于根据所述第二时域冲激响应，对伪谱函数进行谱峰搜索，获得到达时延的第一估计值；
第三获取单元850，用于根据所述位置移动量以及所述第一估计值，获取所述到达时延的第二估计值。
可选地，所述将所述第一时域冲激响应进行移位处理，获得第二时域冲激响应，包括：
将所述第一时域冲激响应朝向小于所述第一时域冲激响应的时域位置的方向进行移位处理，获得所述第二时域冲激响应。
可选地，所述第一时域冲激响应为基于最大值归一化处理后的第一时域冲激响应。
可选地，所述第一获取单元包括：
第一获取子单元，用于获取定位信号的第一频域冲激响应；
第一转换子单元，用于将所述第一频域冲激响应变换为所述第一时域冲激响应。
可选地，所述移位处理的位置移动量与所述首径的时域样值点相关是指：所述第一时域冲激响应进行所述移位处理后，移位后的所述首径的时域样值点不为负值。
可选地，所述第一处理单元包括：
第一处理子单元，用于基于所述首径的时域样值点，通过窗函数对所述第一时域冲激响应进行取窗处理，获得位于第一窗口内的至少一个目标时域冲激响应；其中，所述至少一个目标时域冲激响应包括所述首径的时域样值点对应的时域冲激响应；
第二处理子单元，将所述第一窗口内的所述目标时域冲激响应，朝向小于所述目标时域冲激响应的时域位置的方向进行移位处理，获得所述第二时域冲激响应。
可选地，所述窗函数如下：
其中，h(n)′表示第n个样值点对应的归一化处理后的第一时域冲激响应，h(n)″表示取窗处理后的第n个样值点对应的目标时域冲激响应，M表示所述首径的时域样值点，Q表示所述第一窗口的长度的预定值。
可选地，所述首径的时域样值点通过如下公式计算：
M＝arg minn|h(n)′|2>Pth
其中，Pth表示所述第一时域冲激响应的第一门限，M为所述首径的时域样值点，h(n)′表示第n个样值点对应的归一化处理后的第一时域冲激响应。
可选地，所述第二处理子单元具体用于：
根据所述首径的时域样值点确定所述位置移动量为第一时长；
将所述第一窗口内的所有目标时域冲激响应，朝向小于所述目标时域冲激响应的时域位置的方向移动所述第一时长，获得所述第二时域冲激响应；
其中，所述第二时域冲激响应对应的时域样值点不为负值。
可选地，所述第二处理子单元具体用于：
通过如下公式计算所述第二时域冲激响应：
h(M-L+i)″′＝h(M+i)″-Q≤i≤Q
其中，h(M+i)″表示所述第一窗口内的所有目标时域冲激响应；M表示所述首径的时域样值点，i表示所述第一窗口内除所述首径的时域样值点外的其他时域样值点；h(M-L+i)″′表示所述第二时域冲激响应，L表示所述第一时长；Q表示所述第一窗口的长度的预定值。
可选地，所述第二处理单元包括：
第二转换子单元，用于将所述第二时域冲激响应转换为第二频域冲激响应；
第一确定子单元，用于根据所述第二频域冲激响应确定伪谱函数；
第三处理子单元，用于对所述伪谱函数进行谱峰搜索，获得所述伪谱函数的谱峰，所述谱峰的值为所述到达时延的第一估计值。
可选地，所述第三获取单元具体用于：将所述位置移动量与所述第一估计值相加，获得所述第二估计值；
其中，所述位置移动量与所述第一估计值的单位相同。
本申请的实施例，获取定位信号的第一时域冲激响应；并从所述第一时域冲激响应中获取首径的时域样值点；根据时域样值点将第一时域冲激响应进行移位处理，获得第二时域冲激响应；在进行TOA估计时利用第二时域冲激响应进行谱峰搜索后再对获得的估计值进行恢复，由于对所述第一时域冲激响应进行移位处理，大大减少了范德蒙矩阵的维度，减小运算过程的复杂度，谱峰搜索完成之后根据位置移动量进行回退计算，则可以输出最终估计的TOA值，有效减小有关TOA测量算法的峰值搜索时的复杂度。
在此需要说明的是，本发明实施例提供的上述装置，能够实现上述方法实施例所实现的所有方法步骤，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
需要说明的是，本申请实施例中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以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，可以存储在一个处理器可读取存储介质中。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或者该技术方案的全部或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)或处理器(processor)执行本申请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(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
如图9所示，本发明实施例还提供一种通信设备，所述通信设备可以为终端也可以为网络侧设备，所述通信设备包括：存储器920，收发机900，处理器910；
存储器920，用于存储计算机程序；收发机900，用于在所述处理器的控制下收发数据；处理器910，用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
根据定位信号获取第一时域冲激响应；
从所述第一时域冲激响应中获取首径的时域样值点；其中，所述首径的时域样值点是指：大于第一门限的第一个冲激响应峰值对应的时域样值点；
将所述第一时域冲激响应进行移位处理，获得第二时域冲激响应，所述移位处理的位置移动量与所述首径的时域样值点相关；
根据所述第二时域冲激响应，对伪谱函数进行谱峰搜索，获得到达时延的第一估计值；
根据所述位置移动量以及所述第一估计值，获取所述到达时延的第二估计值。
可选地，所述处理器用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
将所述第一时域冲激响应朝向小于所述第一时域冲激响应的时域位置的方向进行移位处理，获得所述第二时域冲激响应。
可选地，所述第一时域冲激响应为基于最大值归一化处理后的第一时域冲激响应。
可选地，所述处理器用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
获取定位信号的第一频域冲激响应；
将所述第一频域冲激响应变换为所述第一时域冲激响应。
可选地，所述移位处理的位置移动量与所述首径的时域样值点相关是指：所述第一时域冲激响应进行所述移位处理后，移位后的所述首径的时域样值点不为负值。
可选地，所述处理器用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
基于所述首径的时域样值点，通过窗函数对所述第一时域冲激响应进行取窗处理，获得位于第一窗口内的至少一个目标时域冲激响应；其中，所述至少一个目标时域冲激响应包括所述首径的时域样值点对应的时域冲激响应；
将所述第一窗口内的所述目标时域冲激响应，朝向小于所述目标时域冲激响应的时域位置的方向进行移位处理，获得所述第二时域冲激响应。
可选地，所述处理器用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
所述窗函数如下：
其中，h(n)′表示第n个样值点对应的归一化处理后的第一时域冲激响应，h(n)″表示取窗处理后的第n个样值点对应的目标时域冲激响应，M表示所述首径的时域样值点，Q表示所述第一窗口的长度的预定值。
可选地，所述首径的时域样值点通过如下公式计算：
M＝arg minn|h(n)′|2>Pth
其中，Pth表示所述第一时域冲激响应的第一门限，M为所述首径的时域样值点，h(n)′表示第n个样值点对应的归一化处理后的第一时域冲激响应。
可选地，所述处理器用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
根据所述首径的时域样值点确定所述位置移动量为第一时长；
将所述第一窗口内的所有目标时域冲激响应，朝向小于所述目标时域冲激响应的时域位置的方向移动所述第一时长，获得所述第二时域冲激响应；
其中，所述第二时域冲激响应对应的时域样值点不为负值。
可选地，所述处理器用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
通过如下公式计算所述第二时域冲激响应：
h(M-L+i)″′＝h(M+i)″-Q≤i≤Q
其中，h(M+i)″表示所述第一窗口内的所有目标时域冲激响应；M表示所述首径的时域样值点，i表示所述第一窗口内除所述首径的时域样值点外的其他时域样值点；h(M-L+i)″′表示所述第二时域冲激响应，L表示所述第一时长；Q表示所述第一窗口的长度的预定值。
可选地，所述处理器用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
将所述第二时域冲激响应转换为第二频域冲激响应；
根据所述第二频域冲激响应确定伪谱函数；
对所述伪谱函数进行谱峰搜索，获得所述伪谱函数的谱峰，所述谱峰的值为所述到达时延的第一估计值。
可选地，所述处理器用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
将所述位置移动量与所述第一估计值相加，获得所述第二估计值；
其中，所述位置移动量与所述第一估计值的单位相同。
本申请的实施例，接收端在接收到定位信号后，获取定位信号的第一时域冲激响应；并从所述第一时域冲激响应中获取首径的时域样值点；根据时域样值点将第一时域冲激响应进行移位处理，获得第二时域冲激响应；在进行TOA估计时利用第二时域冲激响应进行谱峰搜索后再对获得的估计值进行恢复，由于对所述第一时域冲激响应进行移位处理，大大减少了范德蒙矩阵的维度，减小运算过程的复杂度，谱峰搜索完成之后根据位置移动量进行回退计算，则可以输出最终估计的TOA值，有效减小有关TOA测量算法的峰值搜索时的复杂度。
其中，在图9中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器910代表的一个或多个处理器和存储器920代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机900可以是多个元件，即包括发送机和收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器910负责管理总线架构和通常的处理，存储器920可以存储处理器910在执行操作时所使用的数据。
处理器910可以是中央处埋器(CPU)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)，处理器也可以采用多核架构。
在此需要说明的是，本发明实施例提供的上述通信设备，能够实现上述方法实施例所实现的所有方法步骤，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
另外，本发明具体实施例还提供一种处理器可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现如上述到达时延的估计方法的步骤。且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述可读存储介质可以是处理器能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NAND FLASH)、固态硬盘(SSD))等。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机可执行指令实现流程图和/或方框图中的每一个流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机可执行指令到通用计算机、专用计算机、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中的一个流程或多个流程和/或方框图中的一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些处理器可执行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处理器可读存储器中，使得存储在该处理器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的一个流程或多个流程和/或方框图的一个方框或多个方框中指定的功能。
这些处理器可执行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的一个流程或多个流程和/或方框图的一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (23)
1.一种到达时延的估计方法，其特征在于，包括：
根据定位信号获取第一时域冲激响应；
从所述第一时域冲激响应中获取首径的时域样值点；其中，所述首径的时域样值点是指：大于第一门限的第一个冲激响应峰值对应的时域样值点；
将所述第一时域冲激响应进行移位处理，获得第二时域冲激响应，所述移位处理的位置移动量与所述首径的时域样值点相关；
根据所述第二时域冲激响应，对伪谱函数进行谱峰搜索，获得到达时延的第一估计值；
根据所述位置移动量以及所述第一估计值，获取所述到达时延的第二估计值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一时域冲激响应进行移位处理，获得第二时域冲激响应，包括：
将所述第一时域冲激响应朝向小于所述第一时域冲激响应的时域位置的方向进行移位处理，获得所述第二时域冲激响应。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一时域冲激响应为基于最大值归一化处理后的第一时域冲激响应。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据定位信号获取第一时域冲激响应，包括：
获取定位信号的第一频域冲激响应；
将所述第一频域冲激响应变换为所述第一时域冲激响应。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移位处理的位置移动量与所述首径的时域样值点相关是指：所述第一时域冲激响应进行所述移位处理后，移位后的所述首径的时域样值点不为负值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一时域冲激响应进行移位处理，获得第二时域冲激响应，包括：
基于所述首径的时域样值点，通过窗函数对所述第一时域冲激响应进行取窗处理，获得位于第一窗口内的至少一个目标时域冲激响应；其中，所述至少一个目标时域冲激响应包括所述首径的时域样值点对应的时域冲激响应；
将所述第一窗口内的所述目标时域冲激响应，朝向小于所述目标时域冲激响应的时域位置的方向进行移位处理，获得所述第二时域冲激响应。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述窗函数如下：
其中，h(n)′表示第n个样值点对应的归一化处理后的第一时域冲激响应，h(n)″表示取窗处理后的第n个样值点对应的目标时域冲激响应，M表示所述首径的时域样值点，Q表示所述第一窗口的长度的预定值。
8.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述首径的时域样值点通过如下公式计算：
M＝arg minn|h(n)′|2>Pth
其中，Pth表示所述第一时域冲激响应的第一门限，M为所述首径的时域样值点，h(n)′表示第n个样值点对应的归一化处理后的第一时域冲激响应。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述第一窗口内的所述目标时域冲激响应，朝向小于所述目标时域冲激响应的时域位置的方向进行移位处理，包括：
根据所述首径的时域样值点确定所述位置移动量为第一时长；
将所述第一窗口内的所有目标时域冲激响应，朝向小于所述目标时域冲激响应的时域位置的方向移动所述第一时长，获得所述第二时域冲激响应；
其中，所述第二时域冲激响应对应的时域样值点不为负值。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述将所述第一窗口内的所有目标时域冲激响应，朝向小于所述目标时域冲激响应的时域位置的方向移动所述第一时长，获得所述第二时域冲激响应，包括：
通过如下公式计算所述第二时域冲激响应：
h(M-L+i)″′＝h(M+i)″ -Q≤i≤Q
其中，h(M+i)″表示所述第一窗口内的所有目标时域冲激响应；M表示所述首径的时域样值点，i表示所述第一窗口内除所述首径的时域样值点外的其他时域样值点；h(M-L+i)″′表示所述第二时域冲激响应，L表示所述第一时长；Q表示所述第一窗口的长度的预定值。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二时域冲激响应，对伪谱函数进行谱峰搜索，获得到达时延的第一估计值，包括：
将所述第二时域冲激响应转换为第二频域冲激响应；
根据所述第二频域冲激响应确定伪谱函数；
对所述伪谱函数进行谱峰搜索，获得所述伪谱函数的谱峰，所述谱峰的值为所述到达时延的第一估计值。
12.一种通信设备，其特征在于，包括：存储器，收发机，处理器：
存储器，用于存储计算机程序；收发机，用于在所述处理器的控制下收发数据；处理器，用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
根据定位信号获取第一时域冲激响应；
从所述第一时域冲激响应中获取首径的时域样值点；其中，所述首径的时域样值点是指：大于第一门限的第一个冲激响应峰值对应的时域样值点；
将所述第一时域冲激响应进行移位处理，获得第二时域冲激响应，所述移位处理的位置移动量与所述首径的时域样值点相关；
根据所述第二时域冲激响应，对伪谱函数进行谱峰搜索，获得到达时延的第一估计值；
根据所述位置移动量以及所述第一估计值，获取所述到达时延的第二估计值。
13.根据权利要求12所述的通信设备，其特征在于，所述处理器用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
将所述第一时域冲激响应朝向小于所述第一时域冲激响应的时域位置的方向进行移位处理，获得所述第二时域冲激响应。
14.根据权利要求12所述的通信设备，其特征在于，所述第一时域冲激响应为基于最大值归一化处理后的第一时域冲激响应。
15.根据权利要求12所述的通信设备，其特征在于，所述处理器用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
获取定位信号的第一频域冲激响应；
将所述第一频域冲激响应变换为所述第一时域冲激响应。
16.根据权利要求12所述的通信设备，其特征在于，所述移位处理的位置移动量与所述首径的时域样值点相关是指：所述第一时域冲激响应进行所述移位处理后，移位后的所述首径的时域样值点不为负值。
17.根据权利要求12所述的通信设备，其特征在于，所述处理器用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
基于所述首径的时域样值点，通过窗函数对所述第一时域冲激响应进行取窗处理，获得位于第一窗口内的至少一个目标时域冲激响应；其中，所述至少一个目标时域冲激响应包括所述首径的时域样值点对应的时域冲激响应；
将所述第一窗口内的所述目标时域冲激响应，朝向小于所述目标时域冲激响应的时域位置的方向进行移位处理，获得所述第二时域冲激响应。
18.根据权利要求17所述的通信设备，其特征在于，
所述窗函数如下：
其中，h(n)′表示第n个样值点对应的归一化处理后的第一时域冲激响应，h(n)″表示取窗处理后的第n个样值点对应的目标时域冲激响应，M表示所述首径的时域样值点，Q表示所述第一窗口的长度的预定值。
19.根据权利要求12或17所述的通信设备，其特征在于，所述首径的时域样值点通过如下公式计算：
M＝arg minn|h(n)′|2>Pth
其中，Pth表示所述第一时域冲激响应的第一门限，M为所述首径的时域样值点，h(n)′表示第n个样值点对应的归一化处理后的第一时域冲激响应。
20.根据权利要求17所述的通信设备，其特征在于，所述处理器用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
根据所述首径的时域样值点确定所述位置移动量为第一时长；
将所述第一窗口内的所有目标时域冲激响应，朝向小于所述目标时域冲激响应的时域位置的方向移动所述第一时长，获得所述第二时域冲激响应；
其中，所述第二时域冲激响应对应的时域样值点不为负值。
21.根据权利要求20所述的通信设备，其特征在于，所述处理器用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
通过如下公式计算所述第二时域冲激响应：
h(M-L+i)″′＝h(M+i)″ -Q≤i≤Q
其中，h(M+i)″表示所述第一窗口内的所有目标时域冲激响应；M表示所述首径的时域样值点，i表示所述第一窗口内除所述首径的时域样值点外的其他时域样值点；h(M-L+i)″′表示所述第二时域冲激响应，L表示所述第一时长；Q表示所述第一窗口的长度的预定值。
22.一种到达时延的估计装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，根据定位信号获取第一时域冲激响应；
第二获取单元，用于从所述第一时域冲激响应中获取首径的时域样值点；其中，所述首径的时域样值点是指：大于第一门限的第一个冲激响应峰值对应的时域样值点；
第一处理单元，用于将所述第一时域冲激响应进行移位处理，获得第二时域冲激响应，所述移位处理的位置移动量与所述首径的时域样值点相关；
第二处理单元，用于根据所述第二时域冲激响应，对伪谱函数进行谱峰搜索，获得到达时延的第一估计值；
第三获取单元，用于根据所述位置移动量以及所述第一估计值，获取所述到达时延的第二估计值。
23.一种处理器可读存储介质，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11中任一项所述的到达时延的估计方法的步骤。
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