CN117538854B - 测距方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种测距方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，应用于地图领域。所述方法包括：向目标设备发送信号，目标设备具有多个接收天线；基于多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定信号到达目标设备的原始到达时刻，以及信号到达目标设备所经过的原始距离；根据多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定多个时刻中每一时刻的到达相位差；基于每一时刻的到达相位差，确定信号到达目标设备的目标到达时刻；根据目标到达时刻和原始到达时刻，对原始距离进行校正，得到信号到达目标设备所经过的目标距离。采用本方法能够提高测距的准确性。

Description

测距方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，特别是涉及一种测距方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

背景技术

随着计算机技术的发展，出现了测距技术，通过测距技术可以对设备进行定位，从而测量两个设备之间的距离。

传统技术中，是通过ToF（飞行时间，Time of Flight）测距方法测量设备之间的距离。ToF测距方法主要是通过计算信号从发送端发送的时间与信号到达接收端的到达时间的时间差，并将时间差乘以光速获得设备间的绝对距离。

然而，ToF测距方法的准确度取决于接收端对信号的到达时间的估计精度，信号在发送至接收端的过程中，往往出现信号被建筑物遮挡的情况，导致传统技术中对信号的到达时间的估计不准确，从而导致测距不准确的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高准确性的测距方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

第一方面，本申请提供了一种测距方法。所述方法包括：

向目标设备发送信号，所述目标设备具有多个接收天线；

基于所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定所述信号到达所述目标设备的原始到达时刻，以及所述信号到达所述目标设备所经过的原始距离；

根据所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定所述多个时刻中每一时刻的到达相位差；

基于所述每一时刻的到达相位差，确定所述信号到达所述目标设备的目标到达时刻；

根据所述目标到达时刻和所述原始到达时刻，对所述原始距离进行校正，得到所述信号到达所述目标设备所经过的目标距离。

第二方面，本申请还提供了一种测距装置。所述装置包括：

发送模块，用于向目标设备发送信号，所述目标设备具有多个接收天线；

距离确定模块，用于基于所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定所述信号到达所述目标设备的原始到达时刻，以及所述信号到达所述目标设备所经过的原始距离；

相位差确定模块，用于根据所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定所述多个时刻中每一时刻的到达相位差；

时刻确定模块，用于基于所述每一时刻的到达相位差，确定所述信号到达所述目标设备的目标到达时刻；

校正模块，用于根据所述目标到达时刻和所述原始到达时刻，对所述原始距离进行校正，得到所述信号到达所述目标设备所经过的目标距离。

在其中一个实施例中，所述相位差确定模块，还用于对所述多个时刻进行插值处理，获得多个目标时刻；基于所述多个目标时刻，对所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，获得所述多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应；根据所述多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应，确定所述多个目标时刻中每一时刻的到达相位差。

在其中一个实施例中， 所述相位差确定模块，还用于基于所述多个目标时刻，对所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，获得所述多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应；

确定所述多个接收天线分别在所述原始到达时刻对应的参考信道冲激响应；对所述多个接收天线分别在所述原始到达时刻对应的参考信道冲激响应进行增强处理，获得所述多个接收天线分别在所述原始到达时刻对应的增强信道冲激响应；基于所述多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应，以及所述多个接收天线分别在所述原始到达时刻对应的增强信道冲激响应，确定所述多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应。

在其中一个实施例中，所述相位差确定模块，还用于针对所述多个时刻中的每一时刻，确定所述多个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应之间的关联表征量；基于所述多个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应之间的关联表征量，确定所针对时刻对应的到达相位差。

在其中一个实施例中，所述相位差确定模块，还用于确定所述信号的入射角度和波长，并确定所述多个接收天线之间的间隔距离；基于所针对时刻的所述关联表征量、所述入射角度、所述波长和所述间隔距离，确定所针对时刻对应的到达相位差。

在其中一个实施例中，所述相位差确定模块，还用于基于所针对时刻的所述关联表征量、所述间隔距离和所述入射角度，确定所述信号在所针对时刻到达所述目标设备时的到达角度；基于所述信号在所针对时刻到达所述目标设备时的到达角度和所述波长，确定所针对时刻对应的到达相位差。

在其中一个实施例中，所述相位差确定模块，还用于对所针对时刻的所述关联表征量进行平滑处理，获得所针对时刻的平滑后的关联表征量；基于所针对时刻的平滑后的关联表征量、所述入射角度、所述波长和所述间隔距离，确定所针对时刻对应的到达相位差。

在其中一个实施例中，所述时刻确定模块，用于基于所述多个时刻中每一时刻的到达相位差，确定所述每一时刻对应的有效信号表征量；从所述每一时刻对应的有效信号表征量中，筛选出满足预设有效条件的有效信号表征量；从满足预设有效条件的有效信号表征量对应的时刻中，确定所述信号到达所述目标设备的目标到达时刻。

在其中一个实施例中，所述发送模块，用于在多个轮次中分别向所述目标设备发送信号；

每个所述轮次中获得所述多个时刻中每一时刻的到达相位差；所述时刻确定模块，用于针对所述多个时刻中的每个时刻，确定在所述多个轮次中所针对时刻的到达相位差；基于在所述多个轮次中所针对时刻的到达相位差，确定所针对时刻对应的有效信号表征量。

在其中一个实施例中，所述校正模块，还用于确定所述多个时刻间的参考距离；根据所述目标到达时刻、所述原始到达时刻和所述参考距离，确定所述信号到达所述目标设备产生的距离误差；根据所述距离误差对所述原始距离进行校正，得到所述信号到达所述目标设备所经过的目标距离。

在其中一个实施例中，所述距离确定模块，还用于获取向所述目标设备发送所述信号的发送时刻；基于所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定所述信号到达所述目标设备的原始到达时刻；基于所述发送时刻和所述原始到达时刻，确定所述信号到达所述目标设备所经过的原始距离。

第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

向目标设备发送信号，所述目标设备具有多个接收天线；

基于所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定所述信号到达所述目标设备的原始到达时刻，以及所述信号到达所述目标设备所经过的原始距离；

根据所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定所述多个时刻中每一时刻的到达相位差；

基于所述每一时刻的到达相位差，确定所述信号到达所述目标设备的目标到达时刻；

根据所述目标到达时刻和所述原始到达时刻，对所述原始距离进行校正，得到所述信号到达所述目标设备所经过的目标距离。

第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

向目标设备发送信号，所述目标设备具有多个接收天线；

基于所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定所述信号到达所述目标设备的原始到达时刻，以及所述信号到达所述目标设备所经过的原始距离；

根据所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定所述多个时刻中每一时刻的到达相位差；

基于所述每一时刻的到达相位差，确定所述信号到达所述目标设备的目标到达时刻；

根据所述目标到达时刻和所述原始到达时刻，对所述原始距离进行校正，得到所述信号到达所述目标设备所经过的目标距离。

第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

向目标设备发送信号，所述目标设备具有多个接收天线；

基于所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定所述信号到达所述目标设备的原始到达时刻，以及所述信号到达所述目标设备所经过的原始距离；

根据所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定所述多个时刻中每一时刻的到达相位差；

基于所述每一时刻的到达相位差，确定所述信号到达所述目标设备的目标到达时刻；

根据所述目标到达时刻和所述原始到达时刻，对所述原始距离进行校正，得到所述信号到达所述目标设备所经过的目标距离。

上述测距方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品，通过向目标设备发送信号，该目标设备具有多个接收天线，以确定多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应。信道冲激响应能够描述信道对信号产生的影响，基于多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，可以初步预估信号到达目标设备的原始到达时刻，以及信号到达目标设备所经过的原始距离，从而初步获得与目标设备之间的原始测距数据。根据多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定多个时刻中每一时刻的到达相位差，从而能够根据信道对信号产生的影响准确地确定信号到达各接收天线时的相位差异。基于每一时刻的到达相位差，重新确定信号到达目标设备的目标到达时刻，从而根据重新确定的目标到达时刻和初步预估的原始到达时刻，对初步测距获得的原始距离进行校正，可以准确地确定信号到达目标设备所经过的目标距离，从而极大地提高了测距的准确性。

附图说明

图1为一个实施例中测距方法的应用环境图；

图2为一个实施例中测距方法的流程示意图；

图3为一个实施例中超宽带信号的波形的示意图；

图4为另一个实施例中计算到达相位差的原理示意图；

图5为一个实施例中测距方法的架构示意图；

图6为另一个实施例中测距方法的流程示意图；

图7为一个实施例中原始信道冲激响应形成的矩阵的示意图；

图8为一个实施例中视距传播状态下单根天线的原始信道冲激响应序列及其原始到达时刻的示意图；

图9为一个实施例中插值后的多天线的信道冲激响应表示的示意图；

图10为一个实施例中增强处理后多天线的信道冲激响应表示的示意图；

图11为一个实施例中到达相位差序列的示意图；

图12为一个实施例中增强的信道冲激响应及其对应的到达相位差方差序列的示意图；

图13为一个实施例中非视距传播测距误差成因及测距误差修正原理的示意图；

图14为一个实施例中测距装置的结构框图；

图15为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例可应用于各种场景，包括但不限于云技术、人工智能、地图、导航、智慧交通、辅助驾驶、自动驾驶、数据挖掘、室内定位、室外定位、测距等。例如，应用于智慧交通领域的智能交通系统(Intelligent Traffic System，ITS)又称智能运输系统(Intellig ent Tra ns porta tion Sys tem) ，以及智能车路协同系统 (IntelligentVehicle Infrastructure Cooperative Systems，IVICS)，简称车路协同系统。

本申请实施例提供的测距方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，源设备102和目标设备104分别通过网络与服务器106进行通信。数据存储系统可以存储服务器106需要处理的数据。数据存储系统可以集成在服务器106上，也可以放在云上或其他服务器上。源设备102向目标设备104发送信号，目标设备104具有多个接收天线。目标设备104确定多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，将各原始信道冲激响应发送给服务器106。服务器106基于多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定信号到达目标设备104的原始到达时刻，以及信号到达目标设备104所经过的原始距离，即源设备102与目标设备104之间的原始距离。服务器106根据多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定多个时刻中每一时刻的到达相位差。服务器106基于每一时刻的到达相位差，确定信号到达目标设备104的目标到达时刻。服务器106根据目标到达时刻和原始到达时刻，对原始距离进行校正，得到信号到达目标设备所经过的目标距离，即源设备102与目标设备104之间的目标距离。

其中，源设备102和目标设备104可以但不限于是各种台式计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备，物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。服务器106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。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种测距方法，以该方法应用于图1中的源设备为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S202，向目标设备发送信号，目标设备具有多个接收天线。

其中，信号是表示消息的物理量，如电信号可以通过幅度、频率、相位的变化来表示不同的消息。这种电信号有模拟信号和数字信号两类。信号是运载消息的工具，是消息的载体。从广义上讲，它包含光信号、声信号和电信号等。按照实际用途区分，信号包括电视信号、广播信号、雷达信号，通信信号等；按照所具有的时间特性区分，则有确定性信号和随机性信号等。

源设备是发送信号的设备，目标设备是接收信号的设备。可以理解的是，源设备也可以接收目标设备发送的信号，目标设备也可以向源设备发送信号。

多个接收天线之间的间隔距离相同。即多个接收天线中，相邻的两个接收天线之间的间隔距离相同。例如，目标设备具有3个接收天线，依次为接收天线1、2、3，接收天线1和接收天线2之间的间隔距离为d，接收天线2和接收天线3之间的间隔距离为d。

具体地，源设备向目标设备发送信号。该信号可以是任意类型的信号，例如可以是无线载波信号。

本实施例中，该信号可以是超宽带（Ultra-wide Band，UWB）信号。超宽带是一种无线载波通信、定位技术，利用纳秒（ns）至皮秒（ps）级的非正弦波窄脉冲传输数据。不同于传统的通信技术使用的连续载波方式，UWB发送信号为极短的时域脉冲形式，如图3所示。这些脉冲所占用的带宽通常大于500兆赫（MHz），最高可达数吉赫（GHz），远大于Wi-Fi，蓝牙等窄带信号。因此，UWB可实现误差小于10厘米（cm）的高精度测距，这使得其在智能交互和室内高精度定位等应用中具备良好的应用前景。

其中一个实施例中，源设备具有发送天线，目标设备具有多个接收天线。源设备通过发送天线向目标设备发送信号，目标设备可通过多个接收天线接收目标设备发送的信号。

其他实施例中，源设备具有发送天线和多个接收天线，目标设备具有发送天线和多个接收天线。

步骤S204，基于多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定信号到达目标设备的原始到达时刻，以及信号到达目标设备所经过的原始距离。

其中，信道冲激响应（Channel Impulse Response，CIR）是一种刻画无线信号在空间中传播特性的参数。传播特性包括时延、衰落或多径中的至少一种，但不限于此。信道冲激响应描述了信道对信号产生的影响，即，信道冲激响应用于描述信道对传输信号的响应情况。在UWB测距中，信道冲激响应被用于估计信号到达目标设备的到达时间。

原始距离是指信号从源设备到达目标设备所经过的距离。信号到达目标设备所经过的原始距离，即为源设备与目标设备之间的距离。

具体地，源设备向目标设备发送信号，并记录该信号的发送时间。源设备确定目标设备的多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，基于多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定信号到达目标设备的原始到达时刻。源设备基于发送时间和原始到达时刻，确定信号到达目标设备所经过的原始距离。

本实施例中，源设备可通过双向测距方式或到达时间差(Time Difference ofArrival,简称TDOA )定位方式对目标设备进行定位，从而确定源设备与目标设备之间的距离。

双向测距方式具体可以是双向飞行时间法(twoway-timeofflight，简称TW-TOF)，是源设备和目标设备从启动开始即会生成一条独立的时间戳。源设备在自己时间戳上的第一时刻发射请求性质的信号，目标设备在自己的时间戳上的第二时刻接收到该信号，并在第三时刻向源设备发射一个响应性质的信号，被源设备在源设备自己时间戳的第四时刻接收。目标设备基于第一时刻、第二时刻、第三时刻和第四时刻可以计算出该信号在源设备和目标设备之间的飞行时间，从而确定源设备和目标设备之间的飞行距离。基于飞行距离和源设备的位置信息，确定目标设备在当前位置的位置信息，并将该位置信息转换为对应的信号发送至源设备。源设备基于自身的位置信号和目标设备的位置信息，可确定源设备与目标设备之间的原始距离。

TDOA (Time Difference of Arrival，到达时间差)定位是一种利用时间差进行定位的方法。通过源设备的信号到达目标设备的原始到达时间，可以确定源设备和目标设备之间的距离。

步骤S206，根据多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定多个时刻中每一时刻的到达相位差。

其中，到达相位差（Phase Difference of Arrival，PDoA）是信号到达各接收天线时的相位差异。多个接收天线之间的间隔距离相同，多个接收天线之间的到达相位差相同。

如图4所示，当信号以θ角入射时，信号等相位面依次到达天线1、2、3，分别在天线1、2和2、3间产生Δφ的相位差。该相位差在天线间隔d、信号波长λ固定的情况下，仅与入射角度θ相关。因此，可通过在目标设备端使用CIR计算天线间相位差，基于此反推出信号的入射角度。当信号信噪比较高时，PDoA较稳定。反之，当信噪比较低时，PDoA会出现大幅度的跳变。本实施例中，利用PDoA是否大幅度的跳变该特性可判断信号是否到达目标设备。

具体地，源设备根据多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定多个时刻中每一时刻的到达相位差。

进一步地，针对多个时刻中的每一时刻，源设备根据多个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应，确定所针对时刻的到达相位差，从而得到多个时刻中每一时刻的到达相位差。

步骤S208，基于每一时刻的到达相位差，确定信号到达目标设备的目标到达时刻。

其中，目标到达时刻，是基于到达相位差计算出的信号达到目标设备的时刻。原始到达时刻，是使用除到达相位差以外的方式计算出的信号达到目标设备的时刻。

具体地，源设备基于每一时刻的到达相位差，确定每一时刻对应的有效信号表征量，基于每一时刻对应的有效信号表征量，确定信号到达目标设备的目标到达时刻。其中，有效信号表征量表征在某个时刻接收到的原始信道冲激响应中存在有效信号的可能性。

有效信号表征量可采用到达相位差的方差表示。即，源设备基于每一时刻的到达相位差，确定每一时刻对应的到达相位差的方差，将每一时刻对应的方差作为每一时刻的有效信号表征量。

步骤S210，根据目标到达时刻和原始到达时刻，对原始距离进行校正，得到信号到达目标设备所经过的目标距离。

具体地，源设备确定多个时刻中任意两个相邻时刻之间的时间差，并确定该时间差所对应的参考距离。源设备确定目标到达时刻与原始到达时刻之间的时间间隔，根据参考距离和时间间隔，确定信号到达目标设备产生的距离误差。源设备根据距离误差对原始距离进行校正，得到信号从源设备到达目标设备所经过的目标距离。

本实施例中，源设备在多个轮次中向目标设备发送信号，针对多个轮次中的每个轮次，基于所针对轮次中多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定所针对轮次中信号到达目标设备的原始到达时刻，以及所针对轮次中信号到达目标设备所经过的原始距离。根据所针对轮次中多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定所针对轮次中多个时刻中每一时刻的到达相位差，以获得多个轮次中该每一时刻的到达相位差。基于多个轮次中该每一时刻的到达相位差，确定信号到达目标设备的目标到达时刻。基于目标到达时刻和任意一个原始到达时刻，对任意一个原始距离进行校正，得到信号到达目标设备所经过的目标距离。通过多次发送信号，以获取多次原始信道冲激响应，基于多次的原始信道冲激响应计算出到达相位差，再计算出目标到达时刻，使得所计算出的目标到达时刻使用了多次测距的数据，计算更准确。

上述测距方法中，通过向目标设备发送信号，该目标设备具有多个接收天线，以确定多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应。信道冲激响应能够描述信道对信号产生的影响，基于多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，可以初步预估信号到达目标设备的原始到达时刻，以及信号到达目标设备所经过的原始距离，从而初步获得与目标设备之间的原始测距数据。根据多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定多个时刻中每一时刻的到达相位差，从而能够根据信道对信号产生的影响准确地确定信号到达各接收天线时的相位差异。基于每一时刻的到达相位差，重新确定信号到达目标设备的目标到达时刻，从而根据重新确定的目标到达时刻和初步预估的原始到达时刻，对初步测距获得的原始距离进行校正，可以准确地确定信号到达目标设备所经过的目标距离，从而极大地提高了测距的准确性。

在一个实施例中，根据多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定多个时刻中每一时刻的到达相位差，包括：

对多个时刻进行插值处理，获得多个目标时刻；基于多个目标时刻，对多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，获得多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应；根据多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应，确定多个目标时刻中每一时刻的到达相位差。

其中，插值处理是指在原有数据之间生成新的数据。对多个时刻进行插值，是指在多个时刻之间生成新的时刻。对多个原始信道冲激响应进行插值，是指在多个原始信道冲激响应之间生成新的信道冲激响应。

目标时刻包括多个时刻和插值时刻，插值时刻即为插值生成的时刻。目标信道冲激响应包括多个时刻的原始信道冲激响应和插值信道冲激响应。插值信道冲激响应即为插值生成的信道冲激响应。

具体地，源设备对多个时刻进行插值处理，获得插值时刻，将插值时刻和多个时刻作为多个目标时刻。例如，在t1时刻和t3时刻之间插值出t2时刻，在t4时刻和t6时刻之间插值出t5时刻，并将t1-t5作为多个目标时刻。

源设备基于多个目标时刻，对多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，得到插值信道冲激响应。一个插值信道冲激响应对应一个插值时刻。将插值信道冲激响应和原始信道冲激响应均作为目标信道冲激响应，从而得到多个接收天线分别多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应。

本实施例中，源设备按照多个目标时刻中的插值时刻，对多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，得到每个插值时刻对应的插值信道冲激响应。

其中，插值处理包括不限于线性插值、样条插值或sinc插值。

针对多个目标时刻中的每一时刻，源设备根据多个接收天线分别在所针对时刻对应的目标信道冲激响应，确定所针对时刻的到达相位差。按照相同的处理方式，可获得多个目标时刻中每一时刻的到达相位差。

源设备基于多个目标时刻中每一时刻的到达相位差，确定信号到达目标设备的目标到达时刻。

本实施例中，对多个时刻进行插值处理，以基于原有的多个时刻生成出更多的时刻，缩小时刻之间的间隔。基于多个目标时刻，对多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，能够基于原有的信道冲激响应生成更多的信道冲激响应，使得信道冲激响应的数据量更多。并且，插值得到的信道冲激响应与插值得到的时刻一一对应，以模拟各接收天线在插值时刻接收到的信道冲激响应，从而基于更多的时刻和信道冲激响应，更准确地计算出多个目标时刻中每一时刻的到达相位差，使得基于到达相位差确定出的目标达到时刻更精准。

在一个实施例中，基于多个目标时刻，对多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，获得多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应，包括：

基于多个目标时刻，对多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，获得多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应；对多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应进行重构处理，获得多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应。

具体地，源设备对多个时刻进行插值处理，获得插值时刻，将插值时刻和多个时刻作为多个目标时刻。源设备基于多个目标时刻，对多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，得到插值信道冲激响应。一个插值信道冲激响应对应一个插值时刻。将插值信道冲激响应和原始信道冲激响应均作为参考信道冲激响应，从而得到多个接收天线分别多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应。

多个时刻包括原始到达时刻，源设备确定多个接收天线分别在原始到达时刻对应的参考信道冲激响应。

源设备确定多个目标时刻对应的时刻数量，基于时刻数量对多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应进行重构处理，获得多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应。

本实施例中，基于时刻数量对多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应进行重构处理，获得多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应，包括：

基于时刻数量，从多个目标时刻中，筛选出满足预设范围的目标时刻，并从各参考信道冲激响应中，筛选出满足预设范围的目标时刻所对应的每个参考信道冲激响应。将筛选出的参考信道冲激响应作为目标信道冲激响应。

例如，预设范围为或者/>，其中，FPI为时刻，L为时刻数量。

本实施例中，基于多个目标时刻，对多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，获得多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应，能够基于原始信道冲激响应生成更多的信道冲激响应，使得信道冲激响应的数据量更多。对多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应进行重构处理，能够消除插值采样差异导致的各个接收天线在原始到达时刻产生的偏差，使得重构获得的各个接收天线在相同目标时刻的目标信道冲激响应能够保持对齐。

在一个实施例中，基于多个目标时刻，对多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，获得多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应，包括：

基于多个目标时刻，对多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，获得多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应；确定多个接收天线分别在原始到达时刻对应的参考信道冲激响应；对多个接收天线分别在原始到达时刻对应的参考信道冲激响应进行增强处理，获得多个接收天线分别在原始到达时刻对应的增强信道冲激响应；基于多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应，以及多个接收天线分别在原始到达时刻对应的增强信道冲激响应，确定多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应。

其中，增强处理是指对参考信道冲激响应进行重构，获得目标信道冲激响应。

具体地，源设备对多个时刻进行插值处理，获得插值时刻，将插值时刻和多个时刻作为多个目标时刻。源设备基于多个目标时刻，对多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，得到插值信道冲激响应。一个插值信道冲激响应对应一个插值时刻。将插值信道冲激响应和原始信道冲激响应均作为参考信道冲激响应，从而得到多个接收天线分别多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应。

多个时刻包括原始到达时刻，源设备确定多个接收天线分别在原始到达时刻对应的参考信道冲激响应。

源设备确定多个目标时刻对应的时刻数量，并获取预设增强函数，基于预设增强函数对原始到达时刻对应的参考信道冲激响应进行增强处理，获得多个接收天线分别在原始到达时刻对应的增强信道冲激响应。

源设备基于增强信道冲激响应对多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应进行更新，得到多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应。更新即将目标时刻中原始到达时刻对应的参考信道冲激响应，更新为该原始到达时刻对应的增强信道冲激响应，更新后即可获得多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应。

本实施例中，为消除插值采样差异导致的各个接收天线在原始到达时刻产生的偏差，使得目标信道冲激响应和目标时刻对齐。

在一个实施例中，根据多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定多个时刻中每一时刻的到达相位差，包括：

针对多个时刻中的每一时刻，确定多个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应之间的关联表征量；基于多个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应之间的关联表征量，确定所针对时刻对应的到达相位差。

其中，关联表征量，用于表征两个的原始信道冲激响应之间的相关性。关联表征量可以是协方差。

具体地，针对多个时刻中的每一时刻，源设备确定多个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应之间的关联表征量，以获得每一时刻接收到的原始信道冲激响应之间的关联表征量。源设备基于多个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应之间的关联表征量，确定所针对时刻对应的到达相位差，以获得每一时刻对应的到达相位差。

本实施例中，关联表征量可以是协方差。针对多个时刻中的每一时刻，源设备确定多个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应之间的协方差，即所针对时刻的各个原始信道冲激响应之间的协方差，从而得到每一时刻的各个原始信道冲激响应之间的协方差。源设备基于所针对时刻的各个原始信道冲激响应之间的协方差，确定所针对时刻对应的到达相位差，从而获得每一时刻对应的到达相位差。

进一步地，所针对时刻的各个原始信道冲激响应之间的协方差，可构成所针对时刻对应的协方差矩阵，以获得每一时刻对应的协方差矩阵。

本实施例中，针对多个时刻中的每一时刻，源设备基于多个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应，构建协方差矩阵；该协方差矩阵中的每个元素，表征两个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应之间的协方差。源设备基于所针对时刻对应的协方差矩阵，确定所针对时刻对应的到达相位差，从而获得每一时刻对应的到达相位差。

例如，多个接收天线在同一时刻接收到的原始信道冲激响应为x，则同一时刻的这 些原始信道冲激响的协方差矩阵为：

其中，上标H表示原始信道冲激响矩阵的共轭转置。

本实施例中，针对多个时刻中的每一时刻，确定多个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应之间的关联表征量，能够确定相同时刻的各个原始信道冲激响应之间的关联性和差异。基于多个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应之间的关联表征量，能够确定所针对时刻对应的到达相位差，从而能够基于相同时刻的各个原始信道冲激响应之间的关联性，确定各个接收天线之间的相位差，以基于相位差准确筛选出信号到达目标设备的时刻。

本实施例中，基于多个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应之间的关联表征量，确定所针对时刻对应的到达相位差，包括：

确定信号的入射角度，并确定多个接收天线之间的间隔距离；基于所针对时刻的关联表征量、入射角度和间隔距离，确定所针对时刻对应的到达相位差。

在一个实施例中，基于多个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应之间的关联表征量，确定所针对时刻对应的到达相位差，包括：

确定信号的入射角度和波长，并确定多个接收天线之间的间隔距离；基于所针对时刻的关联表征量、入射角度、波长和间隔距离，确定所针对时刻对应的到达相位差。

其中，入射角度是指信号与源设备的入射表面之间形成的夹角。间隔距离是指多个接收天线中相邻两个接收天线之间的距离。多个接收天线之间的间隔距离相同。

具体地，源设备以预设的入射角度向目标设备发送信息，并记录该入射角度。源设备获取该信号的波长，并确定目标设备的多个接收天线之间的间隔距离。

针对多个时刻中的每一时刻，源设备确定多个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应之间的关联表征量，获得所针对时刻对应的各个关联表征量。针对多个时刻中的每个时刻，源设备基于所针对时刻对应的各个关联表征量、入射角度、波长和间隔距离，确定所针对时刻对应的到达相位差。

本实施例中，确定信号的入射角度和波长，并确定多个接收天线之间的间隔距离，以基于所针对时刻的关联表征量、入射角度、波长和间隔距离，准确计算出所针对时刻对应的到达相位差，从而能够准确计算出每个时刻对应的到达相位差。

在一个实施例中，根据多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应，确定多个目标时刻中每一时刻的到达相位差，包括：

针对多个目标时刻中的每一时刻，确定多个接收天线在所针对时刻对应的目标信道冲激响应之间的关联表征量；基于多个接收天线在所针对时刻对应的目标信道冲激响应之间的关联表征量，确定所针对时刻对应的到达相位差。

本实施例中，基于多个接收天线在所针对时刻对应的目标信道冲激响应之间的关联表征量，确定所针对时刻对应的到达相位差，包括：

确定信号的入射角度和波长，并确定多个接收天线之间的间隔距离；基于所针对时刻的关联表征量、入射角度、波长和间隔距离，确定所针对时刻对应的到达相位差。

在一个实施例中，基于所针对时刻的关联表征量、入射角度、波长和间隔距离，确定所针对时刻对应的到达相位差，包括：

基于所针对时刻的关联表征量、间隔距离和入射角度，确定信号在所针对时刻到达目标设备时的到达角度；基于信号在所针对时刻到达目标设备时的到达角度和波长，确定所针对时刻对应的到达相位差。

其中，到达角度是指信号到达目标设备的接收天线时，信号与接收天线的表面形成的夹角。

具体地，针对多个时刻中的每个时刻，源设备基于所针对时刻对应的各个关联表征量、间隔距离和入射角度，确定信号在所针对时刻到达目标设备时的到达角度。

进一步地，源设备获取信号的载波频率和光速，根据所针对时刻的关联表征量、间隔距离、入射角度、载波频率和光速，确定信号在所针对时刻到达目标设备时的到达角度。

源设备基于信号在所针对时刻到达目标设备时的到达角度和波长，确定所针对时刻对应的到达相位差。

例如，可通过以下公式计算所针对时刻对应的到达相位差：

首先，使用多重信号分类算法估计信号的到达角度：

其中，表示求使得函数最大的变量值，为多重信号 分类伪空间谱，为信号导向 向量，j为复数符号，为信号载波频率，d为天线间隔，c为光速。再使用到达角计算到达相 位差：

本实施例中，基于所针对时刻的关联表征量、间隔距离和入射角度，可以确定出信号在所针对时刻到达目标设备时的到达角度。基于信号在所针对时刻到达目标设备时的到达角度和波长，能够准确地确定所针对时刻对应的到达相位差。

在一个实施例中，基于所针对时刻的关联表征量、入射角度、波长和间隔距离，确定所针对时刻对应的到达相位差，包括：

对所针对时刻的关联表征量进行平滑处理，获得所针对时刻的平滑后的关联表征量；基于所针对时刻的平滑后的关联表征量、入射角度、波长和间隔距离，确定所针对时刻对应的到达相位差。

其中，平滑处理可以是空间平滑处理。空间平滑是指用一个关联表征量及其该周围若干各关联表征量进行加权平均，所得到的值作为该一个关联表征量的替代值，即平滑后的关联表征量。

具体地，针对多个时刻中的每一时刻，源设备确定多个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应之间的关联表征量，获得所针对时刻对应的各个关联表征量。每个关联表征量表征两个原始信道冲激响应之间的关联性。

源设备对所针对时刻的各个关联表征量进行平滑处理，获得所针对时刻的每个关联表征量对应的平滑后的关联表征量。

进一步地，源设备对所针对时刻的各个关联表征量进行空间平滑，获得所针对时刻的每个关联表征量对应的平滑后的关联表征量。

源设备基于所针对时刻对应的各个平滑后的关联表征量、入射角度、波长和间隔距离，确定所针对时刻对应的到达相位差。

本实施例中，关联表征量通过协方差表征。源设备构建所针对时刻对应的协方差矩阵后，对协方差矩阵进行空间平滑，获得平滑后的协方差矩阵。源设备基于平滑后的协方差矩阵、入射角度、波长和间隔距离，确定所针对时刻对应的到达相位差。

例如，可通过以下公式对协方差矩阵进行平滑处理，以保证协方差矩阵非奇 异，避免协方差矩阵奇异影响PDoA估计的稳定性：

其中，J为大小为的单位矩阵，为空间平滑后的协方差矩阵，大小为。

本实施例中，对所针对时刻的关联表征量进行平滑处理，获得所针对时刻的平滑后的关联表征量，能够消除测距中多径反射信号彼此相干对到达相位差计算的影响，从而能够准确计算出每个时刻的到达相位差。

在一个实施例中，基于每一时刻的到达相位差，确定信号到达目标设备的目标到达时刻，包括：

基于多个时刻中每一时刻的到达相位差，确定每一时刻对应的有效信号表征量；从每一时刻对应的有效信号表征量中，筛选出满足预设有效条件的有效信号表征量；从满足预设有效条件的有效信号表征量对应的时刻中，确定信号到达目标设备的目标到达时刻。

其中，有效信号表征量表征在某个时刻接收到的原始信道冲激响应中存在有效信号的可能性。有效信号表征量可采用到达相位差的方差表示。

预设有效条件是用于判断原始信道冲激响应中是否存在有效信号的条件。预设有效条件可包括预设的表征量阈值，当有效信号表征量小于或等于该表征量阈值，表示接收到有效信号的可能性大。有效信号表征量越小于表征量阈值，则表示接收到有效信号的可能性越大。当有效信号表征量大于该表征量阈值，表示接收到有效信号的可能性小。有效信号表征量越大于表征量阈值，则表示接收到有效信号的可能性越小。

满足预设有效条件的有效信号表征量，可以是小于或等于表征量阈值的有效信号表征量。

具体地，源设备基于多个时刻中每一时刻的到达相位差，确定每一时刻对应的有效信号表征量。源设备获取预设有效条件，将每一时刻对应的有效信号表征量分别与预设有效条件进行匹配，以从每一时刻对应的有效信号表征量中，筛选出满足预设有效条件的有效信号表征量。

源设备确定满足预设有效条件的有效信号表征量对应的时刻，从所确定的时刻中，筛选出作为信号到达目标设备的目标到达时刻。

进一步地，源设备确定满足预设有效条件的有效信号表征量对应的时刻，从所确定的时刻中，筛选出满足时效条件的时刻，将筛选出的时刻作为信号到达目标设备的目标到达时刻。满足时效条件的时刻可以是多个时刻中的最小时刻。

本实施例中，当存在一个满足预设有效条件的有效信号表征量，将该有效信号表征量对应的时刻作为信号到达目标设备的目标到达时刻。当存在多个满足预设有效条件的有效信号表征量，确定满足预设有效条件的每个有效信号表征量对应的时刻，将最小的时刻作为信号到达目标设备的目标到达时刻。

本实施例中，基于多个时刻中每一时刻的到达相位差，确定每一时刻对应的有效信号表征量，以通过有效信号表征量判断目标设备在每一时刻接收到信号的可能性，从而准确筛选出接收信号的可能性大的时刻，从而将可能性最大的时刻作为信号到达目标设备的时刻。

在一个实施例中，向目标设备发送信号，包括：在多个轮次中分别向目标设备发送信号；

每个轮次中获得多个时刻中每一时刻的到达相位差；基于多个时刻中每一时刻的到达相位差，确定每一时刻对应的有效信号表征量，包括：

针对多个时刻中的每个时刻，确定在多个轮次中所针对时刻的到达相位差；基于在多个轮次中所针对时刻的到达相位差，确定所针对时刻对应的有效信号表征量。

具体地，源设备在多个轮次中向目标设备发送信号，针对多个轮次中的每个轮次，确定所针对轮次中目标设备的多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应。

根据所针对轮次中多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定所针对轮次中多个时刻中每一时刻的到达相位差，以获得多个轮次中该每一时刻的到达相位差。

针对多个时刻中的每个时刻，源设备确定在多个轮次中所针对时刻的到达相位差，基于在多个轮次中所针对时刻的到达相位差，确定所针对时刻对应的有效信号表征量。

本实施例中，有效信号表征量通过到达相位差的方差表征，即该方差表征每个时 刻是否存在有效信号能量。信号没有到达目标设备时，目标设备提取的原始信道冲激响应 中高斯白噪声占主导地位。此时利用到达相位差为范围内的随机值，到达相位差的 方差较大，通常大于1。当信号到达目标设备后，目标设备提取的原始信道冲激响应中有效 信号能量占主导地位。此时到达相位差为稳定值，到达相位差的方差较小，通常小于0.1。因 此，可通过到达相位差的方差来确定信号是否到达目标设备。

针对多个时刻中的每个时刻，源设备确定在多个轮次中所针对时刻的到达相位差，并确定在多个轮次中所针对时刻的到达相位差的方差，从每一时刻对应的方差中，筛选出满足预设有效条件的方差。将满足预设有效条件的方差对应的时刻，作为信号到达目标设备的目标到达时刻。

本实施例中，在多个轮次中分别向目标设备发送信号，以获得目标设备的多个接收天线在多个轮次中，分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，从而能够计算出多个轮次中每一时刻的到达相位差。基于多个轮次中同一时刻的到达相位差，确定该时刻对应的有效信号表征量，可以准确判断出目标设备是否在该时刻接收到信号，以此能够准确确定出信号到达目标设备的时刻。

在一个实施例中，根据目标到达时刻和原始到达时刻，对原始距离进行校正，得到信号到达目标设备所经过的目标距离，包括：

确定多个时刻间的参考距离；根据目标到达时刻、原始到达时刻和参考距离，确定信号到达目标设备产生的距离误差；根据距离误差对原始距离进行校正，得到信号到达目标设备所经过的目标距离。

具体地，多个时刻之间的时间差相同，例如，多个时刻依次为t1、t2、t3和t4。其中，t1与t2之间的时间差、t2与t3之间的时间差、t3与t4之间的时间差均相同。源设备确定多个时刻间的时间差，基于时间差确定多个时刻间的参考距离。

源设备确定目标到达时刻与原始到达时刻之间的时间间隔，根据参考距离和时间间隔，确定信号到达目标设备产生的距离误差。源设备根据距离误差对原始距离进行校正，得到信号从源设备到达目标设备所经过的目标距离。

进一步地，源设备将参考距离与时间间隔的乘积，作为信号到达目标设备产生的距离误差。将原始距离与距离误差之间的差值，作为信号到达目标设备所经过的目标距离。

本实施例中，确定多个时刻间的参考距离，根据目标到达时刻、原始到达时刻和参考距离，确定信号到达目标设备产生的距离误差，根据距离误差对原始距离进行校正，从而准确获得信号到达目标设备所经过的目标距离。

在一个实施例中，基于多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定信号到达目标设备的原始到达时刻，以及信号到达目标设备所经过的原始距离，包括：

获取向目标设备发送信号的发送时刻；基于多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定信号到达目标设备的原始到达时刻；基于发送时间和原始到达时刻，确定信号到达目标设备所经过的原始距离。

具体地，源设备向目标设备发送信息，并记录该信号的发送时间。目标设备的多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到原始信道冲激响应。源设备获取这些原始信道冲激响应，基于这些原始信道冲激响应，确定信号到达目标设备的原始到达时刻。源设备确定发送时间和原始到达时刻之间的时间间隔，将该时间间隔乘以光速，得到信号到达目标设备所经过的原始距离。

本实施例中，获取向目标设备发送信号的发送时刻，基于多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定信号到达目标设备的原始到达时刻，从而能够基于信号的发送时刻和信号的到达时刻，初步确定信号从源设备到达目标设备所经过的原始距离。

在一个实施例中，提供了一种测距方法，包括：

向目标设备发送信号，目标设备具有多个接收天线。

基于多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定信号到达目标设备的原始到达时刻，以及信号到达目标设备所经过的原始距离。

对多个时刻进行插值处理，获得多个目标时刻。

基于多个目标时刻，对多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，获得多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应。

确定多个接收天线分别在原始到达时刻对应的参考信道冲激响应。

对多个接收天线分别在原始到达时刻对应的参考信道冲激响应进行增强处理，获得多个接收天线分别在原始到达时刻对应的增强信道冲激响应。

基于多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应，以及多个接收天线分别在原始到达时刻对应的增强信道冲激响应，确定多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应。

针对多个目标时刻中的每一时刻，确定多个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应之间的关联表征量。

对所针对时刻的关联表征量进行平滑处理，获得所针对时刻的平滑后的关联表征量。

确定信号的入射角度和波长，并确定多个接收天线之间的间隔距离；基于所针对时刻的平滑后的关联表征量、间隔距离和入射角度，确定信号在所针对时刻到达目标设备时的到达角度。

基于信号在所针对时刻到达目标设备时的到达角度和波长，确定所针对时刻对应的到达相位差。

基于多个时刻中每一时刻的到达相位差，确定每一时刻对应的有效信号表征量；从每一时刻对应的有效信号表征量中，筛选出满足预设有效条件的有效信号表征量；从满足预设有效条件的有效信号表征量对应的时刻中，确定信号到达目标设备的目标到达时刻。

确定多个时刻间的参考距离；根据目标到达时刻、原始到达时刻和参考距离，确定信号到达目标设备产生的距离误差。

根据距离误差对原始距离进行校正，得到信号到达目标设备所经过的目标距离。

本实施例中，获取向目标设备发送信号的发送时刻，该目标设备具有多个接收天线，以确定多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应。基于多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定信号到达目标设备的原始到达时刻，从而能够基于信号的发送时刻和信号的到达时刻，初步确定信号从源设备到达目标设备所经过的原始距离。信道冲激响应能够描述信道对信号产生的影响，基于多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，可以初步预估信号到达目标设备的原始到达时刻，以及信号到达目标设备所经过的原始距离，从而初步获得与目标设备之间的原始测距数据。根据多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定多个时刻中每一时刻的到达相位差，从而能够根据信道对信号产生的影响准确地确定信号到达各接收天线时的相位差异。基于每一时刻的到达相位差，重新确定信号到达目标设备的目标到达时刻，从而根据重新确定的目标到达时刻和初步预估的原始到达时刻，对初步测距获得的原始距离进行校正，可以准确地确定信号到达目标设备所经过的目标距离，从而极大地提高了测距的准确性。

在一个实施例中，提供了一种测距方法，整体系统架构如图5所示，具体包括超宽带信号获取单元、信号预处理单元、到达相位差计算单元、误差修正单元。其中，超宽带信号获取单元，即UWB信号获取单元。到达相位差计算单元，即PDoA计算单元。各单元的处理如图6所示，包括：

从具有多天线的目标设备提取原始测距数据，原始测距数据包括源设备与目标设备之间的原始距离、目标设备的多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始CIR，以及信号到达目标设备的原始到达时刻。原始CIR即原始信道冲激响应。

接着，在信号预处理单元，采用sinc插值方式，并根据原始到达时刻对齐，获得目标信道冲激响应，提升原始CIR的采样精度。目标信道冲激响应即增强的CIR。

接着，在PDoA计算单元，使用增强的CIR数据计算自相关矩阵，并使用空间平滑提升矩阵稳定性，自相关矩阵即协方差矩阵。使用多重信号分类算法计算得到PDoA序列。

接着，在误差修正单元，基于PDoA序列计算PDoA方差序列，并根据PDoA方差序列计算距离误差。

接着，对原始距离进行误差修正，获得源设备与目标设备之间的目标距离。

在一个实施例中，提供了一种测距方法的应用场景，具体应用于室内测距场景。

在测距场景中，可以使用视距传播（Line-of-Sight，LoS）的测距方法或非视距传播NLoS（None Line-of-Sight，NLoS）的测距方法实现定位、测距。

LoS是指在发射天线和接收天线间能相互“看见”的距离内，电波直接（即直射路径）从发射点传播到接收点（一般要包括地面的反射波）的一种传播方式。非视距传播指的是无线信号在传播过程中，发射端和接收端直射路径被障碍物遮挡的情况，与LoS（视距传播，Line-of-Sight）相反。当信号传播为NLoS时，直射路径因为被遮蔽而能量较弱，接收端收到的信号能量主要源于衍射和反射路径。

而在室内测距场景下，由于楼宇结构和室内布置复杂，常出现UWB信号被墙壁、工位、货架、人体等障碍物遮挡的情况，造成UWB基站和标签间测距误差偏大，进而导致多边定位结果出现误差。因此，本实施例的测距方法是一种非视距传播的测距方法，处理过程如下：

一、UWB信号获取：

从具有多天线的UWB接收端中读取原始测距数据。具有多天线的UWB接收端即目标设备。

源设备和目标设备中集成了UWB芯片，用于实现测距数据读取功能。在UWB测距开始后，通过SPI总线发起读取请求，将目标设备的原始测距数据输出到与UWB芯片相连的MCU（微控制单元，Micro Control Unit）上。

多天线CIR数据为大小的数据矩阵，矩阵的每个元素均为复数值，如图7所示。其中，M表示UWB接收端的天线数，N表示每个接收天线上原始CIR的索引个数，即N表示每个接收天线上接收到原始CIR的时刻。索引即目标设备的接收天线接收原始信道冲激响应的时刻，第一路径索引为信号到达目标设备的原始到达时刻。

例如，M取16，N取4，可根据UWB接收端具体硬件配置调整上述参数。原始多天线CIR的索引表征了UWB接收端开启接收功能后历经的时间，相邻两个索引之间的间隔为1ns（纳秒）。其中，两个索引之间的间隔对应的参考距离为30cm。即，相邻两个索引之间的间隔为1纳秒，乘以光速，即可获得相邻两个索引之间的参考距离，这意味着产生一个索引的偏差，则导致测距产生30cm的误差。

第一路径索引为大小的Float数据向量，表征了每根接收天线CIR上信号上升沿所对应的索引序号，即信号的到达时刻。图8展示了LoS（Line-of-Sight，视距传播）状态下单根接收天线的原始CIR序列及其原始到达时刻。在信号的到达时刻之前，CIR能量较弱，此时UWB信号尚未到达接收端；在信号的到达时刻，CIR信号陡增，表明UWB信号正好到达接收端。由于信号采样差异，不同接收天线的信号的到达时刻存在偏差，典型偏差值不超过5个CIR索引。

二、信号预处理

在该步骤，依次使用sinc插值和第一路径索引对齐获得增强的CIR，即目标CIR。

原始CIR由于采样率较低，因此相邻两个索引对应的距离间隔为30cm。这意味着如果使用原始CIR，在后续步骤只能以30cm的粒度修正测距值，无法获得精确的修正结果。注意到CIR的采样率为1GHz（1ns采样间隔的倒数），为信号带宽的两倍。因此，根据奈奎斯特采样定律，可以通过插值无失真地从原始CIR中恢复出任意采样率的CIR信号。插值方式包括不限于线性插值、样条插值和sinc插值。优选的，使用sinc插值对原始CIR进行16倍升采样。

由于第一路径索引为Float类型，为了与插值后的CIR相对应，将其乘16后取整，获得插值后CIR的第一路径索引。图9展示了sinc插值后的CIR及第一路径索引位置，索引总数量为，相邻索引之间对应的距离间隔为1.875cm。

为消除采样差异导致的第一路径索引偏差，使得CIR矩阵上相同索引处对应于相同的物理时间，对sinc插值后的CIR进行第一路径索引对齐。记第一路径索引为FPI，对每根天线的插值后的CIR，截取到/>的数据，重构为增强的CIR，即目标CIR。增强的CIR数据大小为/>，L为对齐窗口大小，典型值可取80。如图10展示了重构处理后获得的增强的CIR，该增强的CIR矩阵中，每个接收天线在原始到达时刻的CIR均与该原始到达时刻对齐。

三、PDoA计算

在该步骤，使用增强的CIR计算PDoA序列。

对于增强的CIR，其索引所对应的一列信号代表了某个接收时刻各个天线上收到的UWB信号，可以计算出一个PDoA值。如图10所示，对应时刻1的1列增强的CIR可计算出一个到达相位差，有L列增强的CIR，即可计算出L个到达相位差。

因此，增强的CIR的大小的数据，总共可以计算L个PDoA值，构成大小为/>的PDoA序列。以增强的CIR的第一列数据为例，说明PDoA的计算方法。

首先计算协方差矩阵：设一列的复信号（即CIR）为x，一列的复信号指 的是增强的CIR矩阵中的一列数据，则该列信号的协方差矩阵为：

其中，上标H表示复信号的共轭转置。协方差矩阵的大小为。

接着，对协方差矩阵做空间平滑。室内定位环境中存在较多的多径反射信号，且这 些多径反射彼此相干。这通常导致协方差矩阵奇异，影响PDoA估计稳定性。使用空间平 滑处理协方差矩阵，保证其非奇异。计算方法为：

其中，J为大小为的单位矩阵，为空间平滑后的协方差矩阵，大小为。

最后，计算PDoA值。先使用多重信号分类算法估计信号的到达角度：

其中，表示求使得函数最大的变量值，为多重信号 分类伪空间谱，为信号导向 向量，j为复数符号，为信号载波频率，d为天线间隔，c为光速。再使用到达角度计算到达 相位差PDoA，即：

对于增强的CIR的L列信号，重复上述操作L次，得到大小为的PDoA序列。图11展示了PDoA序列的计算结果。

四、PDoA方差计算

在该步骤，使用PDoA序列计算PDoA方差。

PDoA方差的计算方法为，对于连续K次测距数据算出的PDoA序列，将其拼接为大小的数据矩阵。对矩阵的每一列的K个数据计算其方差，获得大小为/>的PDoA方差序列。

PDoA方差表征了对应时刻是否存在有效信号能量。UWB信号没有到达接收端时，接 收端提取的CIR中高斯白噪声占主导地位。此时利用PDoA为范围内的随机值，方差 较大，通常大于1。当UWB信号到达接收端后，接收端提取的CIR中有效信号能量占主导地位。 此时PDoA值为稳定值，方差较小，通常小于0.1。图12展示了增强的CIR及其对应的PDoA方差 序列，其中，（a）为增强的CIR，（b）为对应的PDoA方差序列。

上述占主导地位是指，一种信号成分幅度大小是另一种的2倍以上。只要满足该条件，上述性质均成立。在NLoS测距场景，虽然直射路径能量因障碍物遮挡而衰减严重，但仍然满足主导地位的要求，因此其PDoA方差仍然远小于噪声位置。利用这一性质可以修正CIR上因NLoS而估计错误的第一路径索引，使其更接近直射路径到达时刻所对应的位置。

五、测距误差修正

在该步骤，使用PDoA方差重新计算信号到达时刻，即确定修正后的第一路径索引，并修正测距误差。

传统的UWB芯片采用基于上升沿检测信号到达时间估计方法，其原理是，将CIR上各索引对应数值与一个预先定义好的阈值相比较，选择能量大于阈值并且序列号最小的索引作为第一路径索引（即，信号到达时间ToA）。该方法适用于大多数LoS测距场景，然而在NLoS测距场景会出现较大误差。如图13中的（a）所示的NLoS测距场景数据中，直射路径（即索引55附近）能量被障碍物削弱，因此根据阈值判定的第一路径索引为87，与真实直射路径位置的差距为32，这会导致60cm的测距误差。

由于PDoA方差对NLoS不敏感，当直射路径能量较弱时PDoA值方差仍然较小。因此可利用该性质修正第一路径索引位置。使用阈值法计算修正后的第一路径索引位置。首先定义PDoA方差阈值，可取0.05-0.5范围内任意值。接着，搜索PDoA方差序列第一个数值小于该阈值的索引，作为修正后的第一路径索引，即目标到达时刻。图13中的（b）展示了修正的第一路径索引，直射路径位置和第一路径索引之间的关系。修正后的第一路径索引为52，与真实直射路径位置的差距仅为3个索引。

使用修正后的第一路径索引，计算测距误差：

其中，FPI为第一路径索引，即原始到达时刻。为修正后的第一路径索引， 即目标到达时刻。为距离误差。为对齐后的时刻之间的参考距离。

获得距离误差后，从原始距离d中减去距离误差，获得目标距离：

其中，d为原始距离，为目标距离。本实施例中，经过修正后的测距值，其误差 仅为5.625cm，远小于修正前的60cm。该修正结果满足室内复杂场景高精度定位的需要。

本实施例是一种非视距传播的测距方法，解决了传统方法无法实现单基站测距误差修正的缺陷，可在信号遮挡严重的室内定位场景及点对点测距场景准确修正测距误差，适用范围广。并且，误差修正基于信号模型公式，无需使用机器学习算法，泛化性好，解决了传统方法需要获取大量数据训练模型，时间、人力成本高的问题。并且，误差修正速度更快，提升了定位系统的实时性，改善用户定位体验。

应该理解的是，虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的测距方法的测距装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个测距装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于测距方法的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，如图14所示，提供了一种测距装置1400，包括：发送模块1402、距离确定模块1404、相位差确定模块1406、时刻确定模块1408和校正模块1410，其中：

发送模块1402，用于向目标设备发送信号，目标设备具有多个接收天线。

距离确定模块1404，用于基于多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定信号到达目标设备的原始到达时刻，以及信号到达目标设备所经过的原始距离。

相位差确定模块1406，用于根据多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定多个时刻中每一时刻的到达相位差；

时刻确定模块1408，用于基于每一时刻的到达相位差，确定信号到达目标设备的目标到达时刻。

校正模块1410，用于根据目标到达时刻和原始到达时刻，对原始距离进行校正，得到信号到达目标设备所经过的目标距离。

本实施例中，通过向目标设备发送信号，该目标设备具有多个接收天线，以确定多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应。信道冲激响应能够描述信道对信号产生的影响，基于多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，可以初步预估信号到达目标设备的原始到达时刻，以及信号到达目标设备所经过的原始距离，从而初步获得与目标设备之间的原始测距数据。根据多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定多个时刻中每一时刻的到达相位差，从而能够根据信道对信号产生的影响准确地确定信号到达各接收天线时的相位差异。基于每一时刻的到达相位差，重新确定信号到达目标设备的目标到达时刻，从而根据重新确定的目标到达时刻和初步预估的原始到达时刻，对初步测距获得的原始距离进行校正，可以准确地确定信号到达目标设备所经过的目标距离，从而极大地提高了测距的准确性。

在其中一个实施例中，相位差确定模块1406，还用于对多个时刻进行插值处理，获得多个目标时刻；基于多个目标时刻，对多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，获得多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应；根据多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应，确定多个目标时刻中每一时刻的到达相位差。

本实施例中，对多个时刻进行插值处理，以基于原有的多个时刻生成出更多的时刻，缩小时刻之间的间隔。基于多个目标时刻，对多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，能够基于原有的信道冲激响应生成更多的信道冲激响应，使得信道冲激响应的数据量更多。并且，插值得到的信道冲激响应与插值得到的时刻一一对应，以模拟各接收天线在插值时刻接收到的信道冲激响应，从而基于更多的时刻和信道冲激响应，更准确地计算出多个目标时刻中每一时刻的到达相位差，使得基于到达相位差确定出的目标达到时刻更精准。

在其中一个实施例中， 相位差确定模块1406，还用于基于多个目标时刻，对多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，获得多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应；对多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应进行重构处理，获得多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应。

本实施例中，基于多个目标时刻，对多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，获得多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应，能够基于原始信道冲激响应生成更多的信道冲激响应，使得信道冲激响应的数据量更多。对多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应进行重构处理，能够消除插值采样差异导致的各个接收天线在原始到达时刻产生的偏差，使得重构获得的各个接收天线在相同目标时刻的目标信道冲激响应能够保持对齐。

在其中一个实施例中， 相位差确定模块1406，还用于基于多个目标时刻，对多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，获得多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应；确定多个接收天线分别在原始到达时刻对应的参考信道冲激响应；对多个接收天线分别在原始到达时刻对应的参考信道冲激响应进行增强处理，获得多个接收天线分别在原始到达时刻对应的增强信道冲激响应；基于多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应，以及多个接收天线分别在原始到达时刻对应的增强信道冲激响应，确定多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应。

在其中一个实施例中，相位差确定模块1406，还用于针对多个时刻中的每一时刻，确定多个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应之间的关联表征量；基于多个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应之间的关联表征量，确定所针对时刻对应的到达相位差。

本实施例中，针对多个时刻中的每一时刻，确定多个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应之间的关联表征量，能够确定相同时刻的各个原始信道冲激响应之间的关联性和差异。基于多个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应之间的关联表征量，能够确定所针对时刻对应的到达相位差，从而能够基于相同时刻的各个原始信道冲激响应之间的关联性，确定各个接收天线之间的相位差，以基于相位差准确筛选出信号到达目标设备的时刻。

在其中一个实施例中，该相位差确定模块1406，还用于确定信号的入射角度和波长，并确定多个接收天线之间的间隔距离；基于所针对时刻的关联表征量、入射角度、波长和间隔距离，确定所针对时刻对应的到达相位差。

本实施例中，确定信号的入射角度和波长，并确定多个接收天线之间的间隔距离，以基于所针对时刻的关联表征量、入射角度、波长和间隔距离，准确计算出所针对时刻对应的到达相位差，从而能够准确计算出每个时刻对应的到达相位差。

在其中一个实施例中，该相位差确定模块1406，还用于基于所针对时刻的关联表征量、间隔距离和入射角度，确定信号在所针对时刻到达目标设备时的到达角度；基于信号在所针对时刻到达目标设备时的到达角度和波长，确定所针对时刻对应的到达相位差。

本实施例中，基于所针对时刻的关联表征量、间隔距离和入射角度，可以确定出信号在所针对时刻到达目标设备时的到达角度。基于信号在所针对时刻到达目标设备时的到达角度和波长，能够准确地确定所针对时刻对应的到达相位差。

在其中一个实施例中，该相位差确定模块1406，还用于对所针对时刻的关联表征量进行平滑处理，获得所针对时刻的平滑后的关联表征量；基于所针对时刻的平滑后的关联表征量、入射角度、波长和间隔距离，确定所针对时刻对应的到达相位差。

本实施例中，对所针对时刻的关联表征量进行平滑处理，获得所针对时刻的平滑后的关联表征量，能够消除测距中多径反射信号彼此相干对到达相位差计算的影响，从而能够准确计算出每个时刻的到达相位差。

在其中一个实施例中，时刻确定模块1408，用于基于多个时刻中每一时刻的到达相位差，确定每一时刻对应的有效信号表征量；从每一时刻对应的有效信号表征量中，筛选出满足预设有效条件的有效信号表征量；从满足预设有效条件的有效信号表征量对应的时刻中，确定信号到达目标设备的目标到达时刻。

本实施例中，基于多个时刻中每一时刻的到达相位差，确定每一时刻对应的有效信号表征量，以通过有效信号表征量判断目标设备在每一时刻接收到信号的可能性，从而准确筛选出接收信号的可能性大的时刻，从而将可能性最大的时刻作为信号到达目标设备的时刻。

在其中一个实施例中，发送模块1402，还用于在多个轮次中分别向目标设备发送信号；每个轮次中获得多个时刻中每一时刻的到达相位差；时刻确定模块，用于针对多个时刻中的每个时刻，确定在多个轮次中所针对时刻的到达相位差；基于在多个轮次中所针对时刻的到达相位差，确定所针对时刻对应的有效信号表征量。

本实施例中，在多个轮次中分别向目标设备发送信号，以获得目标设备的多个接收天线在多个轮次中，分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，从而能够计算出多个轮次中每一时刻的到达相位差。基于多个轮次中同一时刻的到达相位差，确定该时刻对应的有效信号表征量，可以准确判断出目标设备是否在该时刻接收到信号，以此能够准确确定出信号到达目标设备的时刻。

在其中一个实施例中，校正模块1410，还用于确定多个时刻间的参考距离；根据目标到达时刻、原始到达时刻和参考距离，确定信号到达目标设备产生的距离误差；根据距离误差对原始距离进行校正，得到信号到达目标设备所经过的目标距离。

本实施例中，确定多个时刻间的参考距离，根据目标到达时刻、原始到达时刻和参考距离，确定信号到达目标设备产生的距离误差，根据距离误差对原始距离进行校正，从而准确获得信号到达目标设备所经过的目标距离。

在其中一个实施例中，距离确定模块1404，还用于获取向目标设备发送信号的发送时刻；基于多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定信号到达目标设备的原始到达时刻；基于发送时刻和原始到达时刻，确定信号到达目标设备所经过的原始距离。

本实施例中，获取向目标设备发送信号的发送时刻，基于多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定信号到达目标设备的原始到达时刻，从而能够基于信号的发送时刻和信号的到达时刻，初步确定信号从源设备到达目标设备所经过的原始距离。

上述测距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。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端或服务器。以终端为例，其内部结构图可以如图15所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。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存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC（近场通信）或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种测距方法。该计算机设备的显示单元用于形成视觉可见的画面，可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置，显示屏可以是液晶显示屏或电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图15中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种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方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

需要说明的是，本申请所涉及的用户信息（包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等）和数据（包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等），均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，且相关数据的收集、使用和处理需要符合相关规定。

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，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，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，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（ReRAM）、磁变存储器（Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM）、铁电存储器（Ferroelectric Random Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic RandomAccess Memory，DRAM）等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (21)

1.一种测距方法，其特征在于，所述方法包括：

向目标设备发送信号，所述目标设备具有多个接收天线；

基于所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定所述信号到达所述目标设备的原始到达时刻，以及所述信号到达所述目标设备所经过的原始距离；

针对所述多个时刻中的每一时刻，确定所述多个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应之间的关联表征量；所述关联表征量用于表征两个所述原始信道冲激响应之间的相关性；

确定所述信号的入射角度和波长，并确定所述多个接收天线之间的间隔距离；

基于所针对时刻的所述关联表征量、所述入射角度、所述波长和所述间隔距离，确定所针对时刻对应的到达相位差；

基于所述每一时刻的到达相位差，确定所述信号到达所述目标设备的目标到达时刻；

根据所述目标到达时刻和所述原始到达时刻，对所述原始距离进行校正，得到所述信号到达所述目标设备所经过的目标距离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定所述多个时刻中每一时刻的到达相位差，包括：

对所述多个时刻进行插值处理，获得多个目标时刻；

基于所述多个目标时刻，对所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，获得所述多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应；

根据所述多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应，确定所述多个目标时刻中每一时刻的到达相位差。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述多个目标时刻，对所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，获得所述多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应，包括：

基于所述多个目标时刻，对所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，获得所述多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应；

对所述多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应进行重构处理，获得所述多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所针对时刻的所述关联表征量、所述入射角度、所述波长和所述间隔距离，确定所针对时刻对应的到达相位差，包括：

基于所针对时刻的所述关联表征量、所述间隔距离和所述入射角度，确定所述信号在所针对时刻到达所述目标设备时的到达角度；

基于所述信号在所针对时刻到达所述目标设备时的到达角度和所述波长，确定所针对时刻对应的到达相位差。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所针对时刻的所述关联表征量、所述入射角度、所述波长和所述间隔距离，确定所针对时刻对应的到达相位差，包括：

对所针对时刻的所述关联表征量进行平滑处理，获得所针对时刻的平滑后的关联表征量；

基于所针对时刻的平滑后的关联表征量、所述入射角度、所述波长和所述间隔距离，确定所针对时刻对应的到达相位差。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述每一时刻的到达相位差，确定所述信号到达所述目标设备的目标到达时刻，包括：

基于所述多个时刻中每一时刻的到达相位差，确定所述每一时刻对应的有效信号表征量；

从所述每一时刻对应的有效信号表征量中，筛选出满足预设有效条件的有效信号表征量；

从满足预设有效条件的有效信号表征量对应的时刻中，确定所述信号到达所述目标设备的目标到达时刻。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述向目标设备发送信号，包括：

在多个轮次中分别向所述目标设备发送信号；

每个所述轮次中获得所述多个时刻中每一时刻的到达相位差；所述基于所述多个时刻中每一时刻的到达相位差，确定所述每一时刻对应的有效信号表征量，包括：

针对所述多个时刻中的每个时刻，确定在所述多个轮次中所针对时刻的到达相位差；

基于在所述多个轮次中所针对时刻的到达相位差，确定所针对时刻对应的有效信号表征量。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标到达时刻和所述原始到达时刻，对所述原始距离进行校正，得到所述信号到达所述目标设备所经过的目标距离，包括：

确定所述多个时刻间的参考距离；

根据所述目标到达时刻、所述原始到达时刻和所述参考距离，确定所述信号到达所述目标设备产生的距离误差；

根据所述距离误差对所述原始距离进行校正，得到所述信号到达所述目标设备所经过的目标距离。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定所述信号到达所述目标设备的原始到达时刻，以及所述信号到达所述目标设备所经过的原始距离，包括：

获取向所述目标设备发送所述信号的发送时刻；

基于所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定所述信号到达所述目标设备的原始到达时刻；

基于所述发送时刻和所述原始到达时刻，确定所述信号到达所述目标设备所经过的原始距离。

10.一种测距装置，其特征在于，所述装置包括：

发送模块，用于向目标设备发送信号，所述目标设备具有多个接收天线；

距离确定模块，用于基于所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定所述信号到达所述目标设备的原始到达时刻，以及所述信号到达所述目标设备所经过的原始距离；

相位差确定模块，用于针对所述多个时刻中的每一时刻，确定所述多个接收天线在所针对时刻接收到的原始信道冲激响应之间的关联表征量；所述关联表征量用于表征两个所述原始信道冲激响应之间的相关性；确定所述信号的入射角度和波长，并确定所述多个接收天线之间的间隔距离；基于所针对时刻的所述关联表征量、所述入射角度、所述波长和所述间隔距离，确定所针对时刻对应的到达相位差；

时刻确定模块，用于基于所述每一时刻的到达相位差，确定所述信号到达所述目标设备的目标到达时刻；

校正模块，用于根据所述目标到达时刻和所述原始到达时刻，对所述原始距离进行校正，得到所述信号到达所述目标设备所经过的目标距离。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述相位差确定模块，还用于对所述多个时刻进行插值处理，获得多个目标时刻；基于所述多个目标时刻，对所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，获得所述多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应；

根据所述多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应，确定所述多个目标时刻中每一时刻的到达相位差。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述相位差确定模块，还用于基于所述多个目标时刻，对所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应进行插值处理，获得所述多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应；对所述多个目标时刻中每一时刻对应的参考信道冲激响应进行重构处理，获得所述多个目标时刻中每一时刻对应的目标信道冲激响应。

13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述相位差确定模块，还用于基于所针对时刻的所述关联表征量、所述间隔距离和所述入射角度，确定所述信号在所针对时刻到达所述目标设备时的到达角度；基于所述信号在所针对时刻到达所述目标设备时的到达角度和所述波长，确定所针对时刻对应的到达相位差。

14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述相位差确定模块，还用于对所针对时刻的所述关联表征量进行平滑处理，获得所针对时刻的平滑后的关联表征量；基于所针对时刻的平滑后的关联表征量、所述入射角度、所述波长和所述间隔距离，确定所针对时刻对应的到达相位差。

15.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述时刻确定模块，还用于基于所述多个时刻中每一时刻的到达相位差，确定所述每一时刻对应的有效信号表征量；从所述每一时刻对应的有效信号表征量中，筛选出满足预设有效条件的有效信号表征量；从满足预设有效条件的有效信号表征量对应的时刻中，确定所述信号到达所述目标设备的目标到达时刻。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述发送模块，还用于在多个轮次中分别向所述目标设备发送信号；

每个所述轮次中获得所述多个时刻中每一时刻的到达相位差；所述时刻确定模块，还用于针对所述多个时刻中的每个时刻，确定在所述多个轮次中所针对时刻的到达相位差；基于在所述多个轮次中所针对时刻的到达相位差，确定所针对时刻对应的有效信号表征量。

17.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述校正模块，还用于确定所述多个时刻间的参考距离；根据所述目标到达时刻、所述原始到达时刻和所述参考距离，确定所述信号到达所述目标设备产生的距离误差；根据所述距离误差对所述原始距离进行校正，得到所述信号到达所述目标设备所经过的目标距离。

18.根据权利要求10至17任意一项所述的装置，其特征在于，所述距离确定模块，还用于获取向所述目标设备发送所述信号的发送时刻；基于所述多个接收天线分别在多个时刻中每一时刻接收到的原始信道冲激响应，确定所述信号到达所述目标设备的原始到达时刻；基于所述发送时刻和所述原始到达时刻，确定所述信号到达所述目标设备所经过的原始距离。

19.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。

20.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。

21.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。