CN117979423B - 定位方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无线通信技术领域，提供一种定位方法、装置、电子设备和存储介质，方法包括：接收目标终端的上行控制信息，对上行控制信息进行解析，基于解析结果确定生成时域DMRS符号序列；基于上行DMRS符号窗口，确定接收时域DMRS符号序列，对生成时域DMRS符号序列和接收时域DMRS符号序列进行相关能量计算，得到多个路径相关能量值；基于多个路径相关能量值，定位目标终端的方位。本发明提供的定位方法、装置、电子设备和存储介质，通过对生成时域DMRS符号序列和接收时域DMRS符号序列进行相关能量计算，得到多个路径相关能量值，基于多个路径相关能量值进行主径搜索，从而提高方向判断的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种定位方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
长期演进技术（Long Term Evolution，LTE）被动定位系统隶属第四代无线通信技术领域，广泛应用于各领域。
被动定位设备必须获取目标终端（如目标终端UE）发出的信号（上行信号）到达的时间（或时刻）信息，然后才能进行后续的功率检测流程。在被动定位的最后一步，目标距离和目标方位识别的过程中，相关技术大多采用单收单发（Single-Input Single-Output，SISO）的方案，特别是在城市人口和建筑密集环境下，无线通信的电磁信号经历反射、绕射以及阻挡等复杂的综合衰落效应，存在功率统计波动大，方位辨识模糊等缺点。
图1是城市复杂环境无线通信信号传输的示意图，如图1所示，a为目标终端上行信号发射点，e为定位设备接收点，路径abe传输衰减可能最小（ae路径存在一定阻挡），会导致最终定位到目标在b点，而不是目标a点。甚至路径abc、路径ade和路径ae的衰减时变，导致被动设备接收的功率（距离判决）和方位不断跳动，最终定位效果产生模糊。
此外，采用天线阵的方案会导致被动接收设备体积和成本都增加巨大，商业化应用受限。
发明内容
本发明提供一种定位方法、装置、电子设备和存储介质，用以解决现有技术中LTE被动定位方案功率波动大，定位精度欠佳容易误判的缺陷。
本发明提供一种定位方法，包括：
接收目标终端的上行控制信息，对所述上行控制信息进行解析，基于解析结果确定生成时域DMRS符号序列；
基于上行DMRS符号窗口，确定接收时域DMRS符号序列，对所述生成时域DMRS符号序列和所述接收时域DMRS符号序列进行相关能量计算，得到多个路径相关能量值；
基于所述多个路径相关能量值，定位所述目标终端的方位。
根据本发明提供的定位方法，所述基于所述多个路径相关能量值，定位所述目标终端的方位，包括：
确定相关能量门限值，并基于所述相关能量门限值，从所述多个路径相关能量值中确定候选路径相关能量值；
对所述候选路径相关能量值进行排序，基于排序结果确定目标路径相关能量值，并基于所述目标路径相关能量值对应的相关能量点的位置，定位所述目标终端的方位。
根据本发明提供的定位方法，所述确定相关能量门限值，包括：
从所述接收时域DMRS符号序列中确定接收子序列；
基于所述接收子序列的平均功率，和原始发送频域序列的数量，确定所述相关能量门限值。
根据本发明提供的定位方法，所述对所述上行控制信息进行解析，基于解析结果确定生成时域DMRS符号序列，包括：
对所述上行控制信息进行解析，得到原始发送频域序列；
对所述原始发送频域序列进行序列映射和补零后，得到预设数量个发送频域DMRS符号序列；
对所述发送频域DMRS符号序列进行时域转换，得到所述生成时域DMRS符号序列。
根据本发明提供的定位方法，所述基于所述多个路径相关能量值，定位所述目标终端的方位之后，所述方法还包括：
基于所述多个路径相关能量值，从所述接收时域DMRS符号序列中提取目标接收时域序列，并对所述目标接收时域序列进行时频转换，得到目标接收频域序列；
对所述目标接收频域序列和原始发送频域序列进行相关能量计算，得到多个距离相关能量值，并基于所述多个距离相关能量值，确定归一化能量；
基于所述归一化能量和预设的归一化能量门限，对所述多个距离相关能量值进行过滤，并基于过滤后的距离相关能量值，确定所述目标终端的距离。
根据本发明提供的定位方法，所述基于过滤后的距离相关能量值，确定所述目标终端的距离，包括：
基于预设时长内过滤后的距离相关能量值，确定距离相关能量值序列；
确定所述距离相关能量值序列对应的分贝值序列，及所述分贝值序列中各分贝值对应的分贝区间；
将分贝值统计次数最多的分贝区间，作为所述距离相关能量值序列的目标分贝区间；
基于所述目标分贝区间，确定所述目标终端的距离。
根据本发明提供的定位方法，所述基于所述多个距离相关能量值，确定归一化能量，包括：
基于所述多个距离相关能量值，确定平均距离相关能量；
基于所述目标接收频域序列，确定接收序列平均功率；
基于所述平均距离相关能量与所述接收序列平均功率之间的比值，确定所述归一化能量。
本发明还提供一种定位装置，包括：
序列确定单元，用于接收目标终端的上行控制信息，对所述上行控制信息进行解析，基于解析结果确定生成时域DMRS符号序列；
相关能量计算单元，用于基于上行DMRS符号窗口，确定接收时域DMRS符号序列，对所述生成时域DMRS符号序列和所述接收时域DMRS符号序列进行相关能量计算，得到多个路径相关能量值；
方位定位单元，用于基于所述多个路径相关能量值，定位所述目标终端的方位。
本发明还提供一种电子设备，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，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述定位方法。
本发明还提供一种非暂态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如上述任一种所述定位方法。
本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述定位方法。
本发明提供的定位方法、装置、电子设备和存储介质，通过对生成时域DMRS符号序列和接收时域DMRS符号序列进行相关能量计算，得到多个路径相关能量值，基于多个路径相关能量值进行主径搜索，从而提高方向判断的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是城市复杂环境无线通信信号传输的示意图；
图2是相关技术中被动定位方法的示意图；
图3是本发明提供的定位方法的流程示意图之一；
图4是本发明提供的生成时域DMRS符号序列确定方法的流程示意图；
图5是本发明提供的最强径搜索方法的示意图；
图6是本发明提供的路径相关能量值的能量谱示意图；
图7是本发明提供的时频转换示意图；
图8是本发明提供的距离相关能量值和归一化能量计算过程示意图；
图9是本发明提供的目标终端的距离确定方法的示意图；
图10是本发明提供的定位方法的流程示意图之二；
图11是本发明提供的定位装置的结构示意图；
图12是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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，都属于本发明保护的范围。
图2是相关技术中被动定位方法的示意图，如图2所示，相关技术大多是在频域统计上行目标终端的解调参考信号（Demodulation Reference Signal，DMRS）功率，无法分辨出多径（多径在时域上叠加），遇到多径叠加造成的深度衰落时，频域DMRS功率变小，无法反映出距离远近。现有的被动定位方法存在以下缺陷：
1）功率波动大，距离感不明显；
2）基本上只有水平方位感，且在城市建筑和人群密集环境下存在目标方位误判。
此外，还有一种方案是被动接收设备采用天线阵，接收采用模数混合赋形或二维数字赋形，通过对接收信号来波方向计算，实现精准信号的距离和方位判决。但此方案会导致被动接收设备体积和成本都增加巨大，商业化应用受限。
针对现有技术中功率波动大、定位精度欠佳、成本高的问题，为了提高定位精度，降低成本，本发明的发明构思在于：接收目标终端的上行控制信息，对上行控制信息进行解析，基于解析结果确定生成时域DMRS符号序列；基于上行DMRS符号窗口，确定接收时域DMRS符号序列，对生成时域DMRS符号序列和接收时域DMRS符号序列进行相关能量计算，得到多个路径相关能量值；基于多个路径相关能量值，定位目标终端的方位。应用本发明实施例提供的定位方法，能够增强LTE定位精度同时降低定位成本。
基于上述发明构思，本发明提供一种定位方法、装置、电子设备和存储介质，可应用于无线通信技术中的LTE被动定位场景，例如物联网应用、导航与位置服务、紧急救援等领域，以提供定位精度更高、成本更低的定位方案。
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
下面将结合附图详细描述本发明的技术方案。图3是本发明提供的定位方法的流程示意图之一，该方法中各步骤的执行主体可以是定位装置，该装置可通过软件和/或硬件实现，该装置可集成在电子设备中，电子设备可以是终端设备（如智能手机、个人电脑等），也可以是服务器（如本地服务器或云端服务器，也可以为服务器集群等），也可以是处理器，也可以是芯片等。本发明实施例以执行主体为被动定位设备为例，如图3所示，该方法包括如下步骤：
步骤310，接收目标终端的上行控制信息，对上行控制信息进行解析，基于解析结果确定生成时域DMRS符号序列；
步骤320，基于上行DMRS符号窗口，确定接收时域DMRS符号序列，对生成时域DMRS符号序列和接收时域DMRS符号序列进行相关能量计算，得到多个路径相关能量值；
步骤330，基于多个路径相关能量值，定位目标终端的方位。
具体地，目标终端即需要进行被动定位的终端，目标终端可以是用户设备（UserEquipment，UE），例如可以是手机（移动台）、手持设备、车载设备、可穿戴设备等。被动定位设备通过无线接口接收来自目标终端的上行控制信息。上行控制信息通常包含在上行子帧的特定区域中，如控制信道或特定的信号字段。
上行控制信息有两种格式：DCI0和DCI4，上行下行控制信息（Uplink DownlinkControl Information，ULDCI）是被动定位设备搜索基站下行PDCCH信道得到的，UL DCI指示目标用户上行调度的时频资源等参数。
通过对目标终端的上行控制信息进行解析，基于解析结果确定生成时域DMRS符号序列。解析过程可以涉及解码、提取关键参数和校验等操作。解析的内容可以包括DMRS的配置信息，如DMRS的模式、序列长度、位置等。基于解析得到的DMRS配置信息，确定DMRS的生成参数。这些参数可能包括DMRS的调制方式、编码方式、时频位置等。
在一些实施例中，步骤310中对上行控制信息进行解析，基于解析结果确定生成时域DMRS符号序列，具体包括：
步骤311，对上行控制信息进行解析，得到原始发送频域序列；
步骤312，对原始发送频域序列进行序列映射和补零后，得到预设数量个发送频域DMRS符号序列；
步骤313，对发送频域DMRS符号序列进行时域转换，得到生成时域DMRS符号序列。
具体地，图4是本发明提供的生成时域DMRS符号序列确定方法的流程示意图，如图4所示，首先对小区参数和目标终端的上行DCI解析，得到L个原始发送频域序列。随即，对该L个原始发送频域序列进行序列映射，得到M个序列。将M点序列补零到N点序列之后，得到N个发送频域DMRS符号序列。
在此基础上，对发送频域DMRS符号序列进行频域转时域IFFT-N，输出时域上的N个序列，即生成时域DMRS符号序列。
需说明的是，此处L≤M，M取值为150、300、600、900、1200，N对应取值为256、512、1024、1536、2048。
步骤320中，基于上行DMRS符号窗口，确定接收时域DMRS符号序列，对生成时域DMRS符号序列和接收时域DMRS符号序列进行相关能量计算，得到多个路径相关能量值。
考虑到基站周期性发送广播消息，定位设备接收到此广播消息（MIB）实现与基站下行定时同步，定位设备周期性检测接收广播（MIB）消息，维持下行同步。目标终端依据基站下发送的TA（定时提前）向基站发送终端消息（上行业务信号），此终端消息也会到达定位设备，终端消息到达基站的时刻和到达被动定位设备的时刻有差别，所以被动设备与基站下行定时同步相对于接收终端消息（上行业务）来说只完成粗定时同步。接下来依据下行粗同步确定上行DMRS符号窗口，为了留有一定余量，窗口长度W_l定为两个时域符号长度W_l=2*N，保证实际接收DMRS符号在窗口内。
接收时域DMRS符号序列Rx_DMRS_SEQ的长度为W_l，序列表示为R_DMRS(0,1,2,3,...W_l-1),本地生成的生成时域DMRS序列Tx_DMRS_SEQ长度为N，序列表示为T_DMRS(0,1,2,3,...,N-1)。
相关操作为Corr(Rx_DMRS_SEQ,Tx_DMRS_SEQ)，本地发射的DMRS共轭序列Conj_Tx_DMRS_SEQ=CONJ(Tx_DMRS_SEQ)，Conj_Tx_DMRS_SEQ(0,1,2,3,...,N-1)，具体相关能量计算过程如下：
Corr(0)=Conj_Tx_DMRS_SEQ(0)*R_DMRS(0)+Conj_Tx_DMRS_SEQ(1)*R_DMRS(1)+...+Conj_Tx_DMRS_SEQ(N-1)*R_DMRS(N-1)；
Corr(1)=Conj_Tx_DMRS_SEQ(0)*R_DMRS(1)+Conj_Tx_DMRS_SEQ(1)*R_DMRS(2)+...+Conj_Tx_DMRS_SEQ(N-1)*R_DMRS(N-1+1)；
Corr(2)=Conj_Tx_DMRS_SEQ(0)*R_DMRS(2)+Conj_Tx_DMRS_SEQ(1)*R_DMRS(3)+...+Conj_Tx_DMRS_SEQ(N-1)*R_DMRS(N-1+2)；
以此类推，
Corr(N-1)=Conj_Tx_DMRS_SEQ(0)*R_DMRS(N)+Conj_Tx_DMRS_SEQ(1)*R_DMRS(N+1)+...+Conj_Tx_DMRS_SEQ(N-1)*R_DMRS(N-1+N-1)；
Corr(x)=Ix+Qx*1j，相关能量即power(Corr(x))=(Ix)^2+(Qx)^2。
图5是本发明提供的最强径搜索方法的示意图，如图5所示，首先根据下行定时确定上行符号相关窗口，对生成时域DMRS符号序列和接收时域DMRS符号序列进行相关能量计算，得到多个路径相关能量值，基于路径相关能量值进行最强径判决，从而定位目标终端的方位。
在一些实施例中，步骤330具体包括：
步骤331，确定相关能量门限值，并基于相关能量门限值，从多个路径相关能量值中确定候选路径相关能量值；
步骤332，对候选路径相关能量值进行排序，基于排序结果确定目标路径相关能量值，并基于目标路径相关能量值对应的相关能量点的位置，定位目标终端的方位。
具体地，在多个方向多次统计最强径能量，判决得出目标终端的方位。最强径判决即为该N个路径相关能量值找到一个过门限的最大值。
首先通过如下方式确定相关能量门限值：
从接收时域DMRS符号序列中确定接收子序列；
基于接收子序列的平均功率，和原始发送频域序列的数量，确定相关能量门限值。
图6是本发明提供的路径相关能量值的能量谱示意图，如图6所示，从相关能量第一个过门限开始的接收序列（共计2*N点）往后提取N点，记为：Rx_DMRS_SEQ_sub，即接收子序列。计算此序列的平均功率，接收子序列的平均功率=AVG(Rx_DMRS_SEQ_sub序列的功率)，相关能量门限=接收子序列的平均功率*L*0.3，此处L为原始发送频域序列的数量。
得到相关能量门限值之后，从多个路径相关能量值中确定候选路径相关能量值。此处候选路径相关能量值即过门限的路径相关能量值。再对候选路径相关能量值进行排序，基于排序结果找出最大值，将其中路径相关能量值最大的确定为目标路径相关能量值。随即，目标路径相关能量值对应的相关能量点的位置即为主径位置，主径意味着信号直射。在多个方向多次统计最强径能量，判决得出目标方位。
本发明实施例提供的方法，通过对生成时域DMRS符号序列和接收时域DMRS符号序列进行相关能量计算，得到多个路径相关能量值，基于多个路径相关能量值进行主径搜索，从而提高方向判断的准确性。
基于上述任一实施例，基于多个路径相关能量值，定位目标终端的方位之后，方法还包括：
基于多个路径相关能量值，从接收时域DMRS符号序列中提取目标接收时域序列，并对目标接收时域序列进行时频转换，得到目标接收频域序列；
对目标接收频域序列和原始发送频域序列进行相关能量计算，得到多个距离相关能量值，并基于多个距离相关能量值，确定归一化能量；
基于归一化能量和预设的归一化能量门限，对多个距离相关能量值进行过滤，并基于过滤后的距离相关能量值，确定目标终端的距离。
具体地，在提高方位判断准确性的基础上，本发明实施例还能够提高目标终端的距离判断准确性。
首先，基于多个路径相关能量值，从接收时域DMRS符号序列中提取目标接收时域序列。此处的目标接收时域序列可以是最强径序列，将此最强径序列进行时频转换，得到目标接收频域序列。图7是本发明提供的时频转换示意图，如图7所示，提取最强径N点进行时频转换，得到频域N点数据。
图8是本发明提供的距离相关能量值和归一化能量计算过程示意图，如图8所示，对目标接收频域序列和原始发送频域序列进行相关能量计算，得到多个距离相关能量值。
目标接收频域序列表示为rx_freq_dmrs_seq(0,1,2,3,...L-1)，原始发送频域序列表示为tx_freq_dmrs_seq(0,1,2,3,...L-1)，原始发送频域的共轭序列conj_tx_dmrs_seq=Conj(tx_dmrs_seq)，距离相关能量值计算公式如下：
corr_pwr_iq=I+Q*j=rx_freq_dmrs_seq(0)*conj_tx_dmrs_seq(0)+rx_freq_dmrs_seq(1)*conj_tx_dmrs_seq(1)+rx_freq_dmrs_seq(2)*conj_tx_dmrs_seq(2)+...+rx_freq_dmrs_seq(L-1)*conj_tx_dmrs_seq(L-1)；
在此基础上，基于多个距离相关能量值，确定归一化能量。具体包括：
基于多个距离相关能量值，确定平均距离相关能量；
基于目标接收频域序列，确定接收序列平均功率；
基于平均距离相关能量与接收序列平均功率之间的比值，确定归一化能量。
距离相关总能量：corr_pwr =I^2+Q^2；
平均距离相关能量：corr_avg_pwr=corr_pwr/L；
假设目标接收频域序列rx_freq_dmrs_seq(x)=Ix+Qx*j
接收序列平均功率Rx_dmrs_avg_pwr = [(I0^2+Q0^2)+(I1^2+Q1^2)+(I2^2+Q2^2) +...+(IL-1^2+QL-1^2)]/L；
归一化能量为平均距离相关能量与接收序列平均功率之间的比值，即归一化能量=corr_avg_pwr/Rx_dmrs_avg_pwr。
接下来，基于归一化能量和预设的归一化能量门限，对多个距离相关能量值进行过滤。归一化能量最大值为1，归一化能量门限可设置为0.1。凡是小于归一化能量门限的距离相关能量值进行过滤，不纳入统计。然后基于过滤后的距离相关能量值，确定目标终端的距离。具体包括：
基于预设时长内过滤后的距离相关能量值，确定距离相关能量值序列；
确定距离相关能量值序列对应的分贝值序列，及分贝值序列中各分贝值对应的分贝区间；
将分贝值统计次数最多的分贝区间，作为距离相关能量值序列的目标分贝区间；
基于目标分贝区间，确定目标终端的距离。
具体地，图9是本发明提供的目标终端的距离确定方法的示意图，如图9所示，横线表示归一化能量门限值，横线上部分为相关能量统计区间，横线下部分为相关能量丢弃区间。
第一步：基于预设时长内过滤后的距离相关能量值，确定距离相关能量值序列；确定距离相关能量值序列对应的分贝值序列，及分贝值序列中各分贝值对应的分贝区间。
单次计算得到一次归一化能量和一次距离相关能量计算值，首先判断归一化能量值是否小于归一化能量门限0.1，如果小于0.1，则丢弃此次相关能量值，如果大于0.1，则将此次纳入相关能量统计区间，在1秒内集合所有归一化能量过门限的相关能量值，得到距离相关能量值序列，此序列值记为corr_pwr_seq(x)。并计算得到距离相关能量值序列对应的分贝值序列corr_pwr_seq _dB(x)=10*log10(corr_pwr_seq(x))。
第二步：将分贝值统计次数最多的分贝区间，作为距离相关能量值序列的目标分贝区间。
统计分贝值序列值corr_pwr_seq _dB(x)中各分贝值在70档分贝区间的个数，取落入区间dB值最多的区间即为此次统计相关能量值最终的输出，单位dB值。
如图9，比如分贝值序列corr_pwr_seq _dB(x)中各分贝值落入68~69dB区间有25次，统计次数最多，则判决此次计算的距离相关能量值序列的目标分贝区间为68~69dB。
第三步：基于目标分贝区间，确定目标终端的距离。
理论上3dB代表2倍距离，计算得到的dB值越大，则表征被动设备离目标越近，1米内dB值最大，接近69~70dB区间，系统实测测量的1Km距离值最远，dB值接近为0~1dB区间。
本发明实施例提供的方法，基于归一化能量和预设的归一化能量门限，对多个距离相关能量值进行过滤，并基于过滤后的距离相关能量值，确定目标终端的距离，能够提高距离判决的精度。
图10是本发明提供的定位方法的流程示意图之二，如图10所示，提供一种定位方法，包括：
S1，接收目标终端的上行控制信息，对上行控制信息进行解析，基于解析结果确定生成时域DMRS符号序列。具体包括：
对上行控制信息进行解析，得到原始发送频域序列；对原始发送频域序列进行序列映射和补零后，得到预设数量个发送频域DMRS符号序列；对发送频域DMRS符号序列进行时域转换，得到生成时域DMRS符号序列。
S2，基于上行DMRS符号窗口，确定接收时域DMRS符号序列，对生成时域DMRS符号序列和接收时域DMRS符号序列进行相关能量计算，得到多个路径相关能量值。
S3，最强能量径判断，基于最强能量径，定位目标终端的方位。具体包括：
确定相关能量门限值，并基于相关能量门限值，从多个路径相关能量值中确定候选路径相关能量值；对候选路径相关能量值进行排序，基于排序结果确定目标路径相关能量值，并基于目标路径相关能量值对应的相关能量点的位置，定位目标终端的方位。
其中，相关能量门限值的确定步骤，包括：
从接收时域DMRS符号序列中确定接收子序列；基于接收子序列的平均功率，和原始发送频域序列的数量，确定相关能量门限值。
S4，基于多个路径相关能量值，从接收时域DMRS符号序列中提取目标接收时域序列，并对目标接收时域序列进行时频转换，得到目标接收频域序列。
对目标接收频域序列和原始发送频域序列进行相关能量计算，得到多个距离相关能量值，并基于多个距离相关能量值，确定归一化能量。其中，归一化能量的计算过程如下：
基于多个距离相关能量值，确定平均距离相关能量；基于目标接收频域序列，确定接收序列平均功率；基于平均距离相关能量与接收序列平均功率之间的比值，确定归一化能量。
随即，基于归一化能量和预设的归一化能量门限，对多个距离相关能量值进行过滤，并基于过滤后的距离相关能量值，确定目标终端的距离。具体包括：
基于预设时长内过滤后的距离相关能量值，确定距离相关能量值序列；确定距离相关能量值序列对应的分贝值序列，及分贝值序列中各分贝值对应的分贝区间；将分贝值统计次数最多的分贝区间，作为距离相关能量值序列的目标分贝区间；基于目标分贝区间，确定目标终端的距离。
本发明实施例提出了一种LTE增强定位的方法，首先利用目标终端原始的频域发射DMRS序列，将其转化为生成时域DMRS符号序列，在接收上行的目标符号窗口内使用生成时域DMRS符号序列和接收时域DMRS符号序列做时域相关，得到多条路径能量相关值，取其能量最强径来判断方位（信号最强径往往是直射），从而避免多径衰落引起的频域统计方法带来的功率误差大而带来的方位模糊问题，再将主径变换到频域，统计频域DMRS相关归一化能量值，使用此归一化能量值作为门限过滤，同时采用约定的时间窗口采用多数准则判决，提高目标距离的计算准确性。
下面对本发明提供的定位装置进行描述，下文描述的定位装置与上文描述的定位方法可相互对应参照。
图11是本发明提供的定位装置的结构示意图，如图11所示，提供一种定位装置，包括：
序列确定单元1110，用于接收目标终端的上行控制信息，对所述上行控制信息进行解析，基于解析结果确定生成时域DMRS符号序列；
相关能量计算单元1120，用于基于上行DMRS符号窗口，确定接收时域DMRS符号序列，对所述生成时域DMRS符号序列和所述接收时域DMRS符号序列进行相关能量计算，得到多个路径相关能量值；
方位定位单元1130，用于基于所述多个路径相关能量值，定位所述目标终端的方位。
本发明实施例提供的定位装置，通过对生成时域DMRS符号序列和接收时域DMRS符号序列进行相关能量计算，得到多个路径相关能量值，基于多个路径相关能量值进行主径搜索，从而提高方向判断的准确性。
基于上述实施例，方位定位单元具体用于：
确定相关能量门限值，并基于所述相关能量门限值，从所述多个路径相关能量值中确定候选路径相关能量值；
对所述候选路径相关能量值进行排序，基于排序结果确定目标路径相关能量值，并基于所述目标路径相关能量值对应的相关能量点的位置，定位所述目标终端的方位。
基于上述实施例，方位定位单元，还具体用于：
从所述接收时域DMRS符号序列中确定接收子序列；
基于所述接收子序列的平均功率，和原始发送频域序列的数量，确定所述相关能量门限值。
基于上述实施例，序列确定单元具体用于：
对所述上行控制信息进行解析，得到原始发送频域序列；
对所述原始发送频域序列进行序列映射和补零后，得到预设数量个发送频域DMRS符号序列；
对所述发送频域DMRS符号序列进行时域转换，得到所述生成时域DMRS符号序列。
基于上述实施例，该装置包括距离确定单元，用于：
基于所述多个路径相关能量值，从所述接收时域DMRS符号序列中提取目标接收时域序列，并对所述目标接收时域序列进行时频转换，得到目标接收频域序列；
对所述目标接收频域序列和原始发送频域序列进行相关能量计算，得到多个距离相关能量值，并基于所述多个距离相关能量值，确定归一化能量；
基于所述归一化能量和预设的归一化能量门限，对所述多个距离相关能量值进行过滤，并基于过滤后的距离相关能量值，确定所述目标终端的距离。
基于上述实施例，距离确定单元，具体用于：
基于预设时长内过滤后的距离相关能量值，确定距离相关能量值序列；
确定所述距离相关能量值序列对应的分贝值序列，及所述分贝值序列中各分贝值对应的分贝区间；
将分贝值统计次数最多的分贝区间，作为所述距离相关能量值序列的目标分贝区间；
基于所述目标分贝区间，确定所述目标终端的距离。
基于上述实施例，距离确定单元，还具体用于：
基于所述多个距离相关能量值，确定平均距离相关能量；
基于所述目标接收频域序列，确定接收序列平均功率；
基于所述平均距离相关能量与所述接收序列平均功率之间的比值，确定所述归一化能量。
图12示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图12所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)1210、通信接口(Communications Interface)1220、存储器(memory)1230和通信总线1240，其中，处理器1210，通信接口1220，存储器1230通过通信总线1240完成相互间的通信。处理器1210可以调用存储器1230中的逻辑指令，以执行定位方法，该方法包括：
接收目标终端的上行控制信息，对所述上行控制信息进行解析，基于解析结果确定生成时域DMRS符号序列；
基于上行DMRS符号窗口，确定接收时域DMRS符号序列，对所述生成时域DMRS符号序列和所述接收时域DMRS符号序列进行相关能量计算，得到多个路径相关能量值；
基于所述多个路径相关能量值，定位所述目标终端的方位。
此外，上述的存储器1230中的逻辑指令可以通过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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明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）执行本发明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（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供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，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的定位方法，该方法包括：
接收目标终端的上行控制信息，对所述上行控制信息进行解析，基于解析结果确定生成时域DMRS符号序列；
基于上行DMRS符号窗口，确定接收时域DMRS符号序列，对所述生成时域DMRS符号序列和所述接收时域DMRS符号序列进行相关能量计算，得到多个路径相关能量值；
基于所述多个路径相关能量值，定位所述目标终端的方位。
又一方面，本发明还提供一种非暂态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以执行上述各方法提供的定位方法，该方法包括：
接收目标终端的上行控制信息，对所述上行控制信息进行解析，基于解析结果确定生成时域DMRS符号序列；
基于上行DMRS符号窗口，确定接收时域DMRS符号序列，对所述生成时域DMRS符号序列和所述接收时域DMRS符号序列进行相关能量计算，得到多个路径相关能量值；
基于所述多个路径相关能量值，定位所述目标终端的方位。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：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。
Claims (7)
1.一种定位方法，其特征在于，包括：
接收目标终端的上行控制信息，对所述上行控制信息进行解析，基于解析结果确定生成时域DMRS符号序列；
基于上行DMRS符号窗口，确定接收时域DMRS符号序列，对所述生成时域DMRS符号序列和所述接收时域DMRS符号序列进行相关能量计算，得到多个路径相关能量值；
基于所述多个路径相关能量值，定位所述目标终端的方位；
所述基于所述多个路径相关能量值，定位所述目标终端的方位，包括：
确定相关能量门限值，并基于所述相关能量门限值，从所述多个路径相关能量值中确定候选路径相关能量值；
对所述候选路径相关能量值进行排序，基于排序结果确定目标路径相关能量值，并基于所述目标路径相关能量值对应的相关能量点的位置，定位所述目标终端的方位；
所述基于所述多个路径相关能量值，定位所述目标终端的方位之后，所述方法还包括：
基于所述多个路径相关能量值，从所述接收时域DMRS符号序列中提取目标接收时域序列，并对所述目标接收时域序列进行时频转换，得到目标接收频域序列；
对所述目标接收频域序列和原始发送频域序列进行相关能量计算，得到多个距离相关能量值，并基于所述多个距离相关能量值，确定归一化能量；
基于所述归一化能量和预设的归一化能量门限，对所述多个距离相关能量值进行过滤，并基于过滤后的距离相关能量值，确定所述目标终端的距离；
所述基于过滤后的距离相关能量值，确定所述目标终端的距离，包括：
基于预设时长内过滤后的距离相关能量值，确定距离相关能量值序列；
确定所述距离相关能量值序列对应的分贝值序列，及所述分贝值序列中各分贝值对应的分贝区间；
将分贝值统计次数最多的分贝区间，作为所述距离相关能量值序列的目标分贝区间；
基于所述目标分贝区间，确定所述目标终端的距离。
2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述确定相关能量门限值，包括：
从所述接收时域DMRS符号序列中确定接收子序列；
基于所述接收子序列的平均功率，和原始发送频域序列的数量，确定所述相关能量门限值。
3.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述对所述上行控制信息进行解析，基于解析结果确定生成时域DMRS符号序列，包括：
对所述上行控制信息进行解析，得到原始发送频域序列；
对所述原始发送频域序列进行序列映射和补零后，得到预设数量个发送频域DMRS符号序列；
对所述发送频域DMRS符号序列进行时域转换，得到所述生成时域DMRS符号序列。
4.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述基于所述多个距离相关能量值，确定归一化能量，包括：
基于所述多个距离相关能量值，确定平均距离相关能量；
基于所述目标接收频域序列，确定接收序列平均功率；
基于所述平均距离相关能量与所述接收序列平均功率之间的比值，确定所述归一化能量。
5.一种定位装置，其特征在于，包括：
序列确定单元，用于接收目标终端的上行控制信息，对所述上行控制信息进行解析，基于解析结果确定生成时域DMRS符号序列；
相关能量计算单元，用于基于上行DMRS符号窗口，确定接收时域DMRS符号序列，对所述生成时域DMRS符号序列和所述接收时域DMRS符号序列进行相关能量计算，得到多个路径相关能量值；
方位定位单元，用于基于所述多个路径相关能量值，定位所述目标终端的方位；
所述方位定位单元，具体用于：
确定相关能量门限值，并基于所述相关能量门限值，从所述多个路径相关能量值中确定候选路径相关能量值；
对所述候选路径相关能量值进行排序，基于排序结果确定目标路径相关能量值，并基于所述目标路径相关能量值对应的相关能量点的位置，定位所述目标终端的方位；
还包括距离确定单元，用于：
基于所述多个路径相关能量值，从所述接收时域DMRS符号序列中提取目标接收时域序列，并对所述目标接收时域序列进行时频转换，得到目标接收频域序列；
对所述目标接收频域序列和原始发送频域序列进行相关能量计算，得到多个距离相关能量值，并基于所述多个距离相关能量值，确定归一化能量；
基于所述归一化能量和预设的归一化能量门限，对所述多个距离相关能量值进行过滤，并基于过滤后的距离相关能量值，确定所述目标终端的距离；
所述距离确定单元，具体用于：
基于预设时长内过滤后的距离相关能量值，确定距离相关能量值序列；
确定所述距离相关能量值序列对应的分贝值序列，及所述分贝值序列中各分贝值对应的分贝区间；
将分贝值统计次数最多的分贝区间，作为所述距离相关能量值序列的目标分贝区间；
基于所述目标分贝区间，确定所述目标终端的距离。
6.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上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程序时实现如权利要求1至4任一项所述定位方法。
7.一种非暂态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如权利要求1至4任一项所述定位方法。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101860504A (zh) * | 2010-06-04 | 2010-10-13 | 深圳国微技术有限公司 | 采用活动抽头来消除后径干扰的信道均衡方法 |
| CN103581100A (zh) * | 2013-09-22 | 2014-02-12 | 复旦大学 | Lte-fdd系统抑制多径延时和多普勒效应的粗同步方法 |
| CN106416326A (zh) * | 2014-02-24 | 2017-02-15 | 英特尔Ip公司 | 用于设备到设备(d2d)发现的自适应静默机制 |
| WO2018072521A1 (zh) * | 2016-10-17 | 2018-04-26 | 深圳市中兴微电子技术有限公司 | 检测主sidelink同步信号的方法、装置及存储介质 |
| CN111935051A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-11-13 | Oppo广东移动通信有限公司 | 同步信号块的序号检测方法、装置、终端及存储介质 |
| CN113411177A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-09-17 | 广州慧睿思通科技股份有限公司 | 信号类型的检测方法、装置、设备及存储介质 |
| CN113452423A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-09-28 | 广州慧睿思通科技股份有限公司 | 测向定位方法、设备及存储介质 |
| CN115426714A (zh) * | 2022-10-21 | 2022-12-02 | 杰创智能科技股份有限公司 | 被动定位方法、装置、电子设备及存储介质 |
| WO2023004212A1 (en) * | 2021-07-23 | 2023-01-26 | Qualcomm Incorporated | Sidelink positioning reference signal sequences |
| CN116233992A (zh) * | 2023-05-08 | 2023-06-06 | 杰创智能科技股份有限公司 | 数字自动增益控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN117675050A (zh) * | 2023-12-27 | 2024-03-08 | 航天新通科技有限公司 | 一种应用于fdd-lte上行频域资源检测方法及装置 |
-
2024
- 2024-03-28 CN CN202410364147.2A patent/CN117979423B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101860504A (zh) * | 2010-06-04 | 2010-10-13 | 深圳国微技术有限公司 | 采用活动抽头来消除后径干扰的信道均衡方法 |
| CN103581100A (zh) * | 2013-09-22 | 2014-02-12 | 复旦大学 | Lte-fdd系统抑制多径延时和多普勒效应的粗同步方法 |
| CN106416326A (zh) * | 2014-02-24 | 2017-02-15 | 英特尔Ip公司 | 用于设备到设备(d2d)发现的自适应静默机制 |
| WO2018072521A1 (zh) * | 2016-10-17 | 2018-04-26 | 深圳市中兴微电子技术有限公司 | 检测主sidelink同步信号的方法、装置及存储介质 |
| CN111935051A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-11-13 | Oppo广东移动通信有限公司 | 同步信号块的序号检测方法、装置、终端及存储介质 |
| CN113452423A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-09-28 | 广州慧睿思通科技股份有限公司 | 测向定位方法、设备及存储介质 |
| WO2023004212A1 (en) * | 2021-07-23 | 2023-01-26 | Qualcomm Incorporated | Sidelink positioning reference signal sequences |
| CN113411177A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-09-17 | 广州慧睿思通科技股份有限公司 | 信号类型的检测方法、装置、设备及存储介质 |
| CN115426714A (zh) * | 2022-10-21 | 2022-12-02 | 杰创智能科技股份有限公司 | 被动定位方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN116233992A (zh) * | 2023-05-08 | 2023-06-06 | 杰创智能科技股份有限公司 | 数字自动增益控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN117675050A (zh) * | 2023-12-27 | 2024-03-08 | 航天新通科技有限公司 | 一种应用于fdd-lte上行频域资源检测方法及装置 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 5G路测仪小区搜索和频偏估计的研究与实现;孟凡军;《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》;20230615(第6期);第1-98页 * |
| Time Synchronization in 5G Wireless Edge: Requirements and Solutions for Critical-MTC;A.Mahmood等;《IEEE Communications Magazine》;20191210;第57卷(第12期);第45-51页 * |
| 地雷场近地面环境下的脉冲超宽带信道测量与分析;杨力等;《兵工学报》;20161215(第12期);第119-126页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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