TW202112107A - 載波相位測量值的偏差消除和獲取方法、裝置及接收器 - Google Patents

載波相位測量值的偏差消除和獲取方法、裝置及接收器 Download PDF

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Abstract

本發明實施例揭露了載波相位測量值的偏差消除和獲取方法、裝置及接收器，載波相位測量值的偏差消除方法包括：計算第一單差分載波相位測量值和第二單差分載波相位測量值的差值，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值；其中，該第一單差分載波相位測量值和該第二單差分載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的兩個載波相位測量值的差值。本發明實施例同時考慮了載波相位測量值的頻率偏差和定時偏差，透過對攜帶頻率偏差和定時偏差的載波相位測量值進行兩次作差處理，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值，能夠有效地去除各種偏差對載波相位測量值的影響，提高了載波相位測量值的精度，從而提高了定位的精度。

Description

載波相位測量值的偏差消除和獲取方法、裝置及接收器
本發明關於通訊技術領域，尤指關於載波相位測量值的偏差消除和獲取方法、裝置及接收器。
OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分複用）載波相位的定位需要一個考慮傳輸時延導致的相位偏移影響的系統模型。
現有的OFDM訊號的系統模型沒有考慮傳輸時延導致的相位偏移的影響，不適用基於載波相位的定位。此外，OFDM載波相位的定位需要一個能完整綜合各種誤差和干擾因素對OFDM載波相位影響的系統模型。但現有的OFDM訊號的系統模型只根據需要來考慮某種因素，例如定時偏差或頻率偏差對所接收的OFDM訊號的影響，缺乏一個系統模型完整地考慮各種因素的影響。同時，先前技術中也沒有同時針對頻率偏差和定時偏差的處理方法。
由於現有方法存在上述問題，本發明實施例提出載波相位測量值的偏差消除和獲取方法、裝置及接收器。
第一方面，本發明實施例提出一種載波相位測量值的偏差消除方法，包括：
計算第一單差分載波相位測量值和第二單差分載波相位測量值的差值，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值；
其中，該第一單差分載波相位測量值和該第二單差分載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的兩個載波相位測量值的差值。
第二方面，本發明實施例提出一種載波相位測量值的獲取方法，包括：
接收並測量經過通道後的定位參考訊號，獲得攜帶頻率偏差和定時偏差的載波相位測量值，並將該載波相位測量值發送至網路側，以使該網路側根據各接收器發送的載波相位測量值計算第一單差分載波相位測量值和第二單差分載波相位測量值的差值，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值；
其中，該第一單差分載波相位測量值和該第二單差分載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的兩個載波相位測量值的差值。
第三方面，本發明實施例提出一種載波相位測量值的偏差消除裝置，包括：
偏差消除模組，用於計算第一單差分載波相位測量值和第二單差分載波相位測量值的差值，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值；
其中，該第一單差分載波相位測量值和該第二單差分載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的兩個載波相位測量值的差值。
第四方面，本發明實施例提出一種載波相位測量值的獲取裝置，包括：
相位測量模組，用於接收並測量經過通道後的定位參考訊號，獲得攜帶頻率偏差和定時偏差的載波相位測量值，並將該載波相位測量值發送至網路側，以使該網路側根據各接收器發送的載波相位測量值計算第一單差分載波相位測量值和第二單差分載波相位測量值的差值，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值；
其中，該第一單差分載波相位測量值和該第二單差分載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的兩個載波相位測量值的差值。
第五方面，本發明實施例提出一種接收器，包括記憶體、處理器及存儲在記憶體上並可在處理器上運行的電腦程式，其中該處理器運行該電腦程式時執行如下步驟：
計算第一單差分載波相位測量值和第二單差分載波相位測量值的差值，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值；
其中，該第一單差分載波相位測量值和該第二單差分載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的兩個載波相位測量值的差值。
第六方面，本發明實施例提出一種接收器，包括記憶體、處理器及存儲在記憶體上並可在處理器上運行的電腦程式，其中該處理器運行該電腦程式時執行如下步驟：
接收並測量經過通道後的定位參考訊號，獲得攜帶頻率偏差和定時偏差的載波相位測量值，並將該載波相位測量值發送至網路側，以使該網路側根據各接收器發送的載波相位測量值計算第一單差分載波相位測量值和第二單差分載波相位測量值的差值，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值；
其中，該第一單差分載波相位測量值和該第二單差分載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的兩個載波相位測量值的差值。
第七方面，本發明實施例還提出一種非暫態電腦可讀存儲介質，該非暫態電腦可讀存儲介質存儲電腦程式，該電腦程式使該電腦執行上述載波相位測量值的偏差消除方法，和/或，載波相位測量值的獲取方法。
由上述技術方案可知，本發明實施例同時考慮了載波相位測量值的頻率偏差和定時偏差，透過對攜帶頻率偏差和定時偏差的載波相位測量值進行兩次作差處理，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值，能夠有效地去除各種偏差對載波相位測量值的影響，提高了載波相位測量值的精度，從而提高了定位的精度。
下面結合圖式，對本發明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護範圍。
圖1示出了本實施例提供的一種載波相位測量值的偏差消除方法的流程示意圖，包括：
S101、計算第一單差分載波相位測量值和第二單差分載波相位測量值的差值，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值。
其中，該第一單差分載波相位測量值和該第二單差分載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的兩個載波相位測量值的差值。
該第一單差分載波相位測量值為第一載波相位測量值和第二載波相位測量值的差值。
該第二單差分載波相位測量值為第三載波相位測量值和第四載波相位測量值的差值。
該第一載波相位測量值、第二載波相位測量值、第三載波相位測量值和第四載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的載波相位測量值。
該第一載波相位測量值為第一接收器透過測量所接收到的第一發送器發送的第一參考訊號獲得。
該第二載波相位測量值為該第一接收器透過測量所接收到的第二發送器發送的第二參考訊號獲得。
該第三載波相位測量值為第二接收器透過測量所接收到的該第一發送器發送的第三參考訊號獲得。
該第四載波相位測量值為該第二接收器透過測量所接收到的該第二發送器發送的第四參考訊號獲得。
具體地，接收器在接收到發送器發送的且經過通道的定位參考訊號後，對該定位參考訊號進行測量，得到攜帶頻率偏差和定時偏差的載波相位測量值，並將該載波相位測量值上報至網路側，網路側透過對接收的兩個載波相位測量值進行作差運算，得到單差分載波相位測量值；進一步地，透過對兩個單差分載波相位測量值進行作差運算，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值。
本實施例同時考慮了載波相位測量值的頻率偏差和定時偏差，透過對攜帶頻率偏差和定時偏差的載波相位測量值進行兩次作差處理，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值，能夠有效地去除各種偏差對載波相位測量值的影響，提高了載波相位測量值的精度，從而提高了定位的精度。
圖2示出了本實施例提供的一種載波相位測量值的獲取方法的流程示意圖，包括：
S201、接收並測量經過通道後的定位參考訊號，獲得攜帶頻率偏差和定時偏差的載波相位測量值，並將該載波相位測量值發送至網路側，以使該網路側根據各接收器發送的載波相位測量值計算第一單差分載波相位測量值和第二單差分載波相位測量值的差值，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值；
其中，該第一單差分載波相位測量值和該第二單差分載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的兩個載波相位測量值的差值。
其中，該定位參考訊號為發送器向接收器發送的且經過通道後的訊號。
該定位參考訊號採用OFDM符號的波形從發送器經過通道後發送至接收器。
該載波相位測量值為接收器接收到發送器發送的且經過通道的定位參考訊號後，對該定位參考訊號進行測量，得到的攜帶頻率偏差和定時偏差的載波相位的測量值。
具體地，發送器發送定位參考訊號後，由於經過了通道，因此當該定位參考訊號到達接收器時，攜帶了頻率偏差和定時偏差，即接收器測量得到的載波相位測量值攜帶了頻率偏差和定時偏差。為了消除偏差，本實施例對攜帶頻率偏差和定時偏差的載波相位測量值進行兩次作差處理，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值，能夠有效地去除各種偏差對載波相位測量值的影響，提高了載波相位測量值的精度，從而提高了定位的精度。
進一步地，在上述方法實施例的基礎上，該載波相位測量值根據各子載波的頻域等效接收訊號模型計算得到。
該頻域等效接收訊號模型為頻域等效接收訊號理想模型添加頻率偏差和定時偏差後得到。
具體來說，對於不考慮傳輸時延的理想OFDM系統模型，包括了發送訊號模型和通道模型，下面介紹各模型中使用到的基本參數和符號定義：
1、發送訊號模型：
考慮具有N個子載波的OFDM傳輸，子載波間隔
Figure 02_image001
，以及採樣時間間隔
Figure 02_image003
。 OFDM傳輸是基於塊OFDM模型的，即每個OFDM符號內的通道保持不變。假設N個正交幅度調變(QAM)符號
Figure 02_image005
被分組為向量X
Figure 02_image007
，並在時隙中的第m個OFDM符號中發送。X做歸一化逆離散時間傅立葉轉換(IDFT)，可得持續時間為
Figure 02_image009
的OFDM符號的複包絡的連續時間表示。
 
Figure 02_image011
 (1)
     
透過採樣時間間隔
Figure 02_image013
採樣獲得的數位基帶中的離散時間訊號在時刻
Figure 02_image015
可以表示為
Figure 02_image017
 (2)
時域訊號
Figure 02_image019
被上變頻到載波的中心頻率
Figure 02_image021
得到的射頻訊號如下式(3)所示：
Figure 02_image023
Figure 02_image025
Figure 02_image027
 (3)
2、通道模型：
假設在時刻t發送器和接收器之間的多徑通道的脈衝回應透過如下公式(4)建模：
Figure 02_image029
 (4)
其中，
Figure 02_image031
和
Figure 02_image033
分別對應於第l路徑的相對衰減和傳播延遲。多徑分量的數量為
Figure 02_image035
，
Figure 02_image037
表示單位狄拉克δ(Dirac delta)函數。
假設通道是准靜態通道，即在一個OFDM符號傳輸期間內通道保持不變，則准靜態通道可以用時間離散通道脈衝回應(CIR)
Figure 02_image039
來描述，
Figure 02_image041
 (5)
其中，
Figure 02_image043
和
Figure 02_image033
分別是第l個路徑的衰減和延遲分量。延遲分量
Figure 02_image033
的單位是秒。用採樣間隔採樣時，延遲分量以採樣數為單位，取值為
Figure 02_image045
。
3、不考慮傳輸時延的理想 OFDM系統模型：
在理想的OFDM接收條件下，假設發送器和接收器之間具有理想的時間同步和頻率同步，沒有相位雜訊。接收端去除屬於迴圈首碼(CP)的接收訊號樣本之後，接收到的第m個OFDM符號的第n個資料樣本可以透過下式表示：
Figure 02_image047
Figure 02_image049
Figure 02_image051
Figure 02_image053
 (6)
其中，
Figure 02_image055
是第k個子載波上的等效頻域通道回應，計算公式如下：
Figure 02_image057
 (7)
針對公式(7)的等式兩端做歸一化DFT操作，可得第m個OFDM符號、第k個子載波上的頻域等效接收訊號理想模型為：
Figure 02_image059
 (8)
其中，
Figure 02_image061
服從均值為0，方差為
Figure 02_image063
的複高斯分佈，
Figure 02_image055
參見公式(7)。
進一步地，對於考慮傳輸時延的理想OFDM系統模型，也包括了發送訊號模型和通道模型，下面介紹各模型中使用到的基本參數和符號定義：
1、發送訊號模型：
考慮傳輸時延的理想OFDM系統模型的發送訊號模型與不考慮傳輸時延的理想OFDM系統模型的發送訊號模型完全相同，不再贅述。
2、通道模型：
假設在時刻t發送器和接收器之間的多徑通道的脈衝回應透過如下公式建模：
Figure 02_image065
 (9)
其中，
Figure 02_image031
,
Figure 02_image067
和
Figure 02_image033
分別對應於第l路徑的相對衰減，相位偏移和傳播延遲。多徑分量的數量為
Figure 02_image035
，
Figure 02_image037
表示單位狄拉克δ(Dirac delta)函數。相位偏移
Figure 02_image067
包括由於自由空間傳播引起的分量加上由於在通道中經歷的其它相位雜訊引起的分量
Figure 02_image069
，其中，
Figure 02_image069
可能是由於初始相位雜訊導致的。
Figure 02_image067
可以由下式表示：
Figure 02_image071
 (10)
假設通道是准靜態通道，即在一個OFDM符號傳輸期間內通道保持不變，則准靜態通道可以用時間離散通道脈衝回應(CIR)
Figure 02_image039
來描述：
Figure 02_image073
 (11)
其中，
Figure 02_image043
,
Figure 02_image075
和
Figure 02_image033
分別是第l個路徑的幅度衰減、相移和延遲分量。延遲分量
Figure 02_image033
的單位是秒。用採樣間隔採樣時，延遲分量以採樣樣值點數為單位，取值為
Figure 02_image045
。
需要說明的是，與不考慮傳輸時延的理想OFDM系統模型對比，公式(4)不包含相位偏移
Figure 02_image067
，公式(9)包含相位偏移
Figure 02_image067
；針對載波相位技術方案，期望獲取的關鍵度量值是相位偏移
Figure 02_image067
包括的自由空間傳播引起的分量，即
Figure 02_image077
。
3、理想條件下的OFDM系統模型：
在理想的OFDM接收條件下，假設發送器和接收器之間具有理想的時間同步和頻率同步，沒有相位雜訊。接收端去除屬於迴圈首碼(CP)的接收訊號樣本之後，接收到的第m個OFDM符號的第n個資料樣本可以透過下式表示：
Figure 02_image079
Figure 02_image081
Figure 02_image083
Figure 02_image053
 (12)
其中，
Figure 02_image055
是第k個子載波上的等效頻域通道回應，計算公式如下：
Figure 02_image085
 (13)
針對公式(12)的等式兩端做歸一化離散時間傅裡葉變換(DFT)操作，可得第m個OFDM符號、第k個子載波上的頻域等效接收訊號模型為：
Figure 02_image059
 (14)
其中，
Figure 02_image061
服從均值為0，方差為
Figure 02_image063
的複高斯分佈，
Figure 02_image055
參見公式(13)。
需要說明的是，與不考慮傳輸時延的理想OFDM系統模型對比，公式(14)和公式(8)的主要區別在於第m個OFDM符號的第k個子載波上的頻域等效接收訊號
Figure 02_image087
的相位值不相同，公式(14)中的相位值是
Figure 02_image089
，與載波頻率相關，能夠真實反應傳輸距離；而公式(8)中的相位值是
Figure 02_image091
，與載波頻率無關，不能真實反應傳輸距離。
更進一步地，對於定時偏差、頻率偏差和相位雜訊條件下的完整OFDM系統模型，介紹如下：
首先給出定時偏差
Figure 02_image093
，頻率偏差
Figure 02_image095
和相位雜訊的定義。
如圖3所示，定義
Figure 02_image097
表示接收端實際定時與理想定時之間的定時偏差，
Figure 02_image099
表示發送端實際定時與理想定時之間的定時偏差，
Figure 02_image101
-
Figure 02_image103
=
Figure 02_image105
-
Figure 02_image107
表示發射端和接收端之間的定時偏差，則在接收端時刻
Figure 02_image109
收到的接收訊號對應於發送端時刻
Figure 02_image111
。
假設在接收端和發射端之間進行初始時間同步和頻率同步之後的載波頻率偏差(CFO)是
Figure 02_image095
，並且採用
Figure 02_image113
是歸一化的頻率偏差，其中，
Figure 02_image001
是子載波間隔。
假設
Figure 02_image115
和
Figure 02_image117
)分別是發送器和接收器的振盪器的相位雜訊。
Figure 02_image115
對發射訊號
Figure 02_image119
的上變頻轉換的影響以及
Figure 02_image117
)對接收訊號
Figure 02_image121
的下變頻轉換的影響可以表示為
Figure 02_image123
和
Figure 02_image125
。在OFDM系統模型中，每個子載波對應的頻域通道頻寬內通常可認為是頻率平坦衰落通道。在頻率平坦衰落通道條件下，發送器和接收器的相位雜訊對OFDM系統模型有相同的影響。於是，在OFDM系統模型中，可使用接收器振盪器的相位雜訊來代表發送器和接收器的相位雜訊對OFDM系統模型的共同影響。
基於上述定義，透過數學推導可以得到OFDM系統在同時存在定時偏差
Figure 02_image093
，頻率偏差
Figure 02_image095
和相位雜訊的影響下，各子載波的頻域等效接收訊號根據頻率偏差、定時偏差和等效頻域通道回應計算得到；其中，該定時偏差和等效頻域通道回應均根據載波的中心頻率計算得到。
具體地，第m個OFDM符號的第k個子載波上的頻域接收符號
Figure 02_image087
的運算式，即頻域等效接收訊號模型如下：
Figure 02_image127
 (15)
其中，
Figure 02_image129
Figure 02_image131
 (16)
Figure 02_image133
 (17)
Figure 02_image135
 (18)
其中，m為正交頻分複用OFDM符號的總個數，k為子載波的序號，1i為虛數單位，
Figure 02_image137
為頻率偏差引起的相位偏差，
Figure 02_image021
為載波的中心頻率，
Figure 02_image001
為子載波間隔，
Figure 02_image139
為頻率偏差，
Figure 02_image093
為定時偏差，
Figure 02_image141
為頻率偏差、定時偏差和相位雜訊對第k個子載波引入的公共相位偏差，
Figure 02_image143
為相位雜訊對第k個子載波引入的公共相位加權因數，
Figure 02_image055
為第m個OFDM符號的第k個子載波上的等效頻域通道回應，
Figure 02_image145
為第m個OFDM符號的第k個子載波上發送的調變符號，
Figure 02_image147
為第m個OFDM符號的第k個子載波上的複高斯雜訊，
Figure 02_image149
為通道多徑分量的序號,
Figure 02_image151
為通道多徑分量的數量，
Figure 02_image153
為第(
Figure 02_image155
)個樣值點的相位雜訊加權因數，N為OFDM符號對應的樣值點數，
Figure 02_image043
為第l條通道多徑分量的相對幅度衰減，
Figure 02_image033
為第l條通道多徑分量的相位偏移，
Figure 02_image157
為第l條通道多徑分量的傳播延遲，
Figure 02_image159
為第p個樣值點的相位雜訊加權因數，
Figure 02_image161
為m個OFDM符號的第n個樣值點上的相位雜訊，
Figure 02_image163
為第m個OFDM符號上頻率偏差引入的公共相位偏差，
Figure 02_image165
為第m個OFDM符號的第n個樣值點上頻率偏差引入的獨立相位偏差，n為樣值點序號，
Figure 02_image167
為第q個OFDM符號的迴圈首碼對應的樣值點數。
公式(15)定義了第m個OFDM符號的第k個子載波上的頻域接收符號，下面分析各個參數的影響。
第一，由頻率偏差
Figure 02_image139
引起的相移
Figure 02_image137
對於OFDM符號的所有子載波都是相同的。如果忽略由
Figure 02_image139
引起的相移帶來的子載波間干擾
Figure 02_image169
，則
Figure 02_image137
由頻率偏移
Figure 02_image139
和從時隙開始到第m個OFDM符號的時間間隔確定。
第二，由
Figure 02_image087
上的定時偏差
Figure 02_image093
引起的載波相位偏差取決於子載波k的絕對載波頻率
Figure 02_image171
，例如，
Figure 02_image173
。在絕大多數研究OFDM技術的現有論文中，只提到了
Figure 02_image175
，而忽略了
Figure 02_image177
。對於基於OFDM訊號的載波相位的定位技術方案，
Figure 02_image177
對載波相位測量值的影響不可忽略。
第三，多徑通道的傳播時延(
Figure 02_image033
)對載波相位測量值的影響體現在公式(13)所示的通道頻率回應
Figure 02_image055
中。載波相位定位的精確度取決於能否正確地獲得由傳播時延引起的載波相位測量值。
第四，由頻率偏差
Figure 02_image139
、定時偏差
Figure 02_image093
、相位雜訊
Figure 02_image161
和傳播延遲(
Figure 02_image033
)引起的載波相位偏差在載波相位測量值中混合在一起，因此需要在載波相位測量公式中綜合考慮。對於基於載波相位的定位技術，需要消除頻率偏差
Figure 02_image139
、時間偏差
Figure 02_image093
對載波相位測量值的影響。
需要說明的是，針對載波相位技術方案，關鍵是如何得到只包含自由空間傳播引起的分量(即
Figure 02_image077
)，而消除包含頻率偏差
Figure 02_image139
、定時偏差
Figure 02_image093
、相位雜訊
Figure 02_image161
的影響。
更進一步地，採用雙差分消除頻率偏差
Figure 02_image139
和定時偏差
Figure 02_image093
對載波相位測量值的影響，雙差分方案的目的是消除頻率偏差
Figure 02_image139
和定時偏差
Figure 02_image093
的影響，得到只包含自由空間傳播引起的載波相位值(即
Figure 02_image077
)。
根據公式(15)可知，在不考慮由於相位雜訊和頻率偏差引入的子載波間干擾(ICI)條件下，第k個子載波上的目標接收訊號
Figure 02_image179
的相位值是：
Figure 02_image181
(19)
在基於OFDM訊號的接收器鎖相環(PLL)輸出的載波相位測量值不應該包含子載波k的影響，而是一個OFDM符號只會輸出同一個載波相位測量值，因此，公式(19)中的不同子載波k對應的分量將不會體現在最終的載波相位測量值中。並且採用PLL初始鎖定狀態時，輸出的載波相位值是介於0到
Figure 02_image183
之間。
下面分析PLL初始鎖定狀態時的載波相位測量值，以及雙差分消除頻率偏差
Figure 02_image139
和定時偏差
Figure 02_image093
的運算式。
如圖4所示，設目標UE接收器
Figure 02_image185
和參考UE接收器
Figure 02_image187
從
Figure 02_image189
個基地台獲得TOA(Time of Arrival，到達時間)和相位測量值，目標UE
Figure 02_image191
和參考UE
Figure 02_image187
透過基地台
Figure 02_image193
發送的參考訊號獲取載波相位測量值為
Figure 02_image195
和
Figure 02_image197
；目標UE
Figure 02_image191
和參考UE
Figure 02_image187
透過基地台j發送的參考訊號獲取載波相位測量值為
Figure 02_image199
和
Figure 02_image201
。如圖4所示，右上角的即是參考UE接收器b，右下角的是目標UE接收器a。
各載波相位測量值根據頻率偏差相位測量值、定時偏差相位測量值、傳播時延相位測量值和相位雜訊相位測量值計算得到。
其中，該定時偏差相位測量值和該傳播時延相位測量值均根據載波的中心頻率計算得到。
根據公式(19)可知，該第一載波相位測量值
Figure 02_image195
、該第二載波相位測量值
Figure 02_image199
、該第三載波相位測量值
Figure 02_image197
、該第四載波相位測量值
Figure 02_image201
分別如下式所示：
Figure 02_image203
(20)
Figure 02_image205
(21)
Figure 02_image207
(22)
Figure 02_image209
(23)
其中，a為該第一接收器，b為該第二接收器，i為該第一發送器，j為該第二發送器，m為正交頻分複用OFDM符號的總個數，q為OFDM符號的序號，0≤q≤m-1，N為OFDM符號對應的樣值點數，
Figure 02_image167
為第q個OFDM符號的迴圈首碼對應的樣值點數，
Figure 02_image021
為載波的中心頻率，
Figure 02_image211
為該第一載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
Figure 02_image213
為該第二載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
Figure 02_image215
為該第三載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
Figure 02_image217
為該第四載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
Figure 02_image219
為該第一載波相位測量值攜帶的定時偏差，
Figure 02_image221
為該第二載波相位測量值攜帶的定時偏差，
Figure 02_image223
為該第三載波相位測量值攜帶的定時偏差，
Figure 02_image225
為該第四載波相位測量值攜帶的定時偏差，
Figure 02_image227
為該第一載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
Figure 02_image229
為該第二載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
Figure 02_image231
為該第三載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
Figure 02_image233
為該第四載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
Figure 02_image235
為該第一載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
Figure 02_image237
為該第二載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
Figure 02_image239
為該第三載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
Figure 02_image241
為該第四載波相位測量值攜帶的相位雜訊。
公式(20)減去公式(21)，可得目標UE a測量的來自基地台i和基地台j的單差分載波相位測量值
Figure 02_image243
為：
Figure 02_image245
(24)
其中，上標「ij」表示單差分運算是相對兩個基地台(發送端)
Figure 02_image247
和
Figure 02_image249
測量值之間進行的，即
Figure 02_image251
(25)
同理，公式(22)減去公式(23)，可得針對參考UE b測量的來自基地台i和基地台j的單差分載波相位測量值
Figure 02_image253
為：
Figure 02_image255
(26)
採用公式(24)減去公式(26)，可得基於基地台i和基地台j、目標UE a和參考UE b的雙差分載波相位測量值
Figure 02_image257
為：
Figure 02_image259
(27)
Figure 02_image261
為該第一單差分載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
Figure 02_image263
為該第二單差分載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
Figure 02_image265
為該雙差分載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
Figure 02_image267
為該第一單差分載波相位測量值攜帶的定時偏差，
Figure 02_image269
為該第二單差分載波相位測量值攜帶的定時偏差，
Figure 02_image271
為該雙差分載波相位測量值攜帶的定時偏差，
Figure 02_image273
為該第一單差分載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
Figure 02_image275
為該第二單差分載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
Figure 02_image277
為該雙差分載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
Figure 02_image279
為該第一單差分載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
Figure 02_image281
為該第二單差分載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
Figure 02_image283
為該雙差分載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
Figure 02_image265
=
Figure 02_image271
=
Figure 02_image285
=0。
以下對公式(27)的雙差分載波相位測量值
Figure 02_image257
包含的每一項進行分析：
Figure 02_image287
Figure 02_image289
其中，
Figure 02_image139
表示由於基地台和UE的晶振的頻率偏差，不是UE的多普勒頻移。
Figure 02_image101
-
Figure 02_image103
=
Figure 02_image105
-
Figure 02_image107
因此可得，
Figure 02_image219
=
Figure 02_image291
-
Figure 02_image293
Figure 02_image295
Figure 02_image297
是與UE定位相關的雙差分傳播時延值；
Figure 02_image299
，
Figure 02_image301
和
Figure 02_image303
與目標UE a和參考UE b無關。
綜上所述，在不考慮由於相位雜訊和頻率偏差引入的ICI條件下，UE定時偏差引入的相位偏差和UE晶振的頻率誤差可以透過雙差分消除，得到期望獲取的雙差分傳播時延值
Figure 02_image305
。
Figure 02_image307
(28)
其中，
Figure 02_image309
表示待求解的雙差分整周模糊度。
本實施例提供了一個完整的、綜合各種誤差和干擾因素對OFDM載波相位影響的系統模型，該系統模型包含了無線衰落通道傳輸時延、定時偏差、頻率偏差和相位雜訊等誤差對OFDM載波相位的影響，能夠適用於基於OFDM系統載波相位定位方案，基於雙差分消除頻率偏差
Figure 02_image139
和時間偏差
Figure 02_image093
對載波相位測量值的影響。
舉例來說，基於雙差分消除OFDM訊號的頻偏和時偏誤差的載波相位定位的總體流程圖如圖5所示。其中，Step1至Step4、Step6至Step9、Step11是先前技術，Step5和Step10 是本發明特有的創新點。發送端可以是基地台也可以是終端，接收端可以是終端，也可以是基地台。
一、基地台為發送端：
Step1、針對下行參考訊號(Reference Signal，RS)發送訊號做串並變換；
Step2、進行逆快速傅裡葉變換(Inverse Fast Fourier Transform ，IFFT)操作，如公式(2)所示；
Step3、進行並串變換；
Step4、插入迴圈首碼(CP)；
Step5、經過等效基帶通道，並添加訊號傳輸時延、定時偏差、頻率偏差和相位雜訊。
二、終端為接收端：
Step6、去CP；
Step7、針對下行RS接收訊號做串並變換；
Step8、進行快速傅裡葉變換(Fast Fourier Transform，FFT)操作；
Step9、做並串變換，得到公式(15)所示的頻域接收符號
Figure 02_image087
；
Step10、基於公式(15)所示的頻域接收符號
Figure 02_image087
計算載波相位測量值，並採用本實施例該的雙差分方法，計算得到公式(28)所示的雙差分載波相位測量值
Figure 02_image257
；
Step11、雙差分載波相位測量值
Figure 02_image257
上報給網路側，用於網路側結合已知的基地台位置和參考UE位置等資訊聯合計算雙差分整周模糊度
Figure 02_image309
，然後計算得到目標UE位置，或者目標UE自身計算。
本實施例提供了包含傳輸時延，以及定時偏差、頻率偏差和相位雜訊等誤差影響的載波相位測量值，能夠較好地模擬誤差針對載波相位測量值精度的影響；同時採用雙差分消除頻率偏差
Figure 02_image139
和定時偏差
Figure 02_image093
對載波相位測量值的影響，能夠有效地去除上述誤差針對載波相位測量值的影響，提高載波相位測量值的精度，從而提高定位的精度。
圖6示出了本實施例提供的一種載波相位測量值的偏差消除裝置的結構示意圖，該裝置包括：偏差消除模組601，其中：
該偏差消除模組601用於計算第一單差分載波相位測量值和第二單差分載波相位測量值的差值，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值；
其中，該第一單差分載波相位測量值和該第二單差分載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的兩個載波相位測量值的差值。
本實施例該的載波相位測量值的偏差消除裝置可以用於執行上述對應的方法實施例，其原理和技術效果類似，此處不再贅述。
圖7示出了本實施例提供的一種載波相位測量值的獲取裝置的結構示意圖，該裝置包括：相位測量模組701，其中：
該相位測量模組701用於接收並測量經過通道後的定位參考訊號，獲得攜帶頻率偏差和定時偏差的載波相位測量值，並將該載波相位測量值發送至網路側，以使該網路側根據各接收器發送的載波相位測量值計算第一單差分載波相位測量值和第二單差分載波相位測量值的差值，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值；
其中，該第一單差分載波相位測量值和該第二單差分載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的兩個載波相位測量值的差值。
本實施例該的載波相位測量值的獲取裝置可以用於執行上述對應的方法實施例，其原理和技術效果類似，此處不再贅述。
參照圖8，該接收器，包括：處理器(processor)801、記憶體(memory)802和匯流排803；
其中，
該處理器801和記憶體802透過該匯流排803完成相互間的通訊；
該處理器801用於調用該記憶體802中的程式指令，以執行下述步驟：
計算第一單差分載波相位測量值和第二單差分載波相位測量值的差值，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值；
其中，該第一單差分載波相位測量值和該第二單差分載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的兩個載波相位測量值的差值。
本實施例同時考慮了載波相位測量值的頻率偏差和定時偏差，透過對攜帶頻率偏差和定時偏差的載波相位測量值進行兩次作差處理，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值，能夠有效地去除各種偏差對載波相位測量值的影響，提高了載波相位測量值的精度，從而提高了定位的精度。
進一步地，該第一單差分載波相位測量值為第一載波相位測量值和第二載波相位測量值的差值；
該第二單差分載波相位測量值為第三載波相位測量值和第四載波相位測量值的差值；
其中，該第一載波相位測量值、第二載波相位測量值、第三載波相位測量值和第四載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的載波相位測量值。
進一步地，該第一載波相位測量值為第一接收器透過測量所接收到的第一發送器發送的第一參考訊號獲得；
該第二載波相位測量值為該第一接收器透過測量所接收到的第二發送器發送的第二參考訊號獲得；
該第三載波相位測量值為第二接收器透過測量所接收到的該第一發送器發送的第三參考訊號獲得；
該第四載波相位測量值為該第二接收器透過測量所接收到的該第二發送器發送的第四參考訊號獲得。
進一步地，各載波相位測量值根據頻率偏差相位測量值、定時偏差相位測量值、傳播時延相位測量值和相位雜訊相位測量值計算得到；
其中，該定時偏差相位測量值和該傳播時延相位測量值均根據載波的中心頻率計算得到。
進一步地，該第一載波相位測量值
Figure 02_image195
、該第二載波相位測量值
Figure 02_image199
、該第三載波相位測量值
Figure 02_image197
、該第四載波相位測量值
Figure 02_image201
分別為
Figure 02_image311
Figure 02_image313
Figure 02_image315
Figure 02_image317
其中，a為該第一接收器，b為該第二接收器，i為該第一發送器，j為該第二發送器，m為正交頻分複用OFDM符號的總個數，q為OFDM符號的序號，0≤q≤m-1，N為OFDM符號對應的樣值點數，
Figure 02_image167
為第q個OFDM符號的迴圈首碼對應的樣值點數，
Figure 02_image021
為載波的中心頻率，
Figure 02_image211
為該第一載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
Figure 02_image213
為該第二載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
Figure 02_image215
為該第三載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
Figure 02_image217
為該第四載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
Figure 02_image219
為該第一載波相位測量值攜帶的定時偏差，
Figure 02_image221
為該第二載波相位測量值攜帶的定時偏差，
Figure 02_image223
為該第三載波相位測量值攜帶的定時偏差，
Figure 02_image225
為該第四載波相位測量值攜帶的定時偏差，
Figure 02_image227
為該第一載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
Figure 02_image229
為該第二載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
Figure 02_image231
為該第三載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
Figure 02_image233
為該第四載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
Figure 02_image235
為該第一載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
Figure 02_image237
為該第二載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
Figure 02_image239
為該第三載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
Figure 02_image241
為該第四載波相位測量值攜帶的相位雜訊。
進一步地，該計算第一單差分載波相位測量值和第二單差分載波相位測量值的差值，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值，具體包括：
計算第一單差分載波相位測量值
Figure 02_image243
和第二單差分載波相位測量值
Figure 02_image253
的差值，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值
Figure 02_image257
Figure 02_image319
其中，
Figure 02_image321
Figure 02_image323
Figure 02_image261
為該第一單差分載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
Figure 02_image263
為該第二單差分載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
Figure 02_image265
為該雙差分載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
Figure 02_image267
為該第一單差分載波相位測量值攜帶的定時偏差，
Figure 02_image269
為該第二單差分載波相位測量值攜帶的定時偏差，
Figure 02_image271
為該雙差分載波相位測量值攜帶的定時偏差，
Figure 02_image273
為該第一單差分載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
Figure 02_image275
為該第二單差分載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
Figure 02_image277
為該雙差分載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
Figure 02_image279
為該第一單差分載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
Figure 02_image281
為該第二單差分載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
Figure 02_image283
為該雙差分載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
Figure 02_image265
=
Figure 02_image271
=
Figure 02_image285
=0。
本實施例該的接收器可以用於執行上述對應的方法實施例，其原理和技術效果類似，此處不再贅述。
參照圖9，該接收器，包括：處理器(processor)901、記憶體(memory)902和匯流排903；
其中，
該處理器901和記憶體902透過該匯流排903完成相互間的通訊；
該處理器901用於調用該記憶體902中的程式指令，以執行下述步驟：
接收並測量經過通道後的定位參考訊號，獲得攜帶頻率偏差和定時偏差的載波相位測量值，並將該載波相位測量值發送至網路側，以使該網路側根據各接收器發送的載波相位測量值計算第一單差分載波相位測量值和第二單差分載波相位測量值的差值，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值；
其中，該第一單差分載波相位測量值和該第二單差分載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的兩個載波相位測量值的差值。
發送器發送定位參考訊號後，由於經過了通道，因此當該定位參考訊號到達接收器時，攜帶了頻率偏差和定時偏差，即接收器測量得到的載波相位測量值攜帶了頻率偏差和定時偏差。為了消除偏差，本實施例對攜帶頻率偏差和定時偏差的載波相位測量值進行兩次作差處理，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值，能夠有效地去除各種偏差對載波相位測量值的影響，提高了載波相位測量值的精度，從而提高了定位的精度。
進一步地，該載波相位測量值根據各子載波的頻域等效接收訊號計算得到。
進一步地，各子載波的頻域等效接收訊號根據頻率偏差、定時偏差和等效頻域通道回應計算得到；
其中，該定時偏差和等效頻域通道回應均根據載波的中心頻率計算得到。
進一步地，第m個正交頻分複用OFDM符號的第k個子載波上的頻域等效接收訊號
Figure 02_image087
為
Figure 02_image127
其中，
Figure 02_image325
Figure 02_image131
Figure 02_image135
其中，m為正交頻分複用OFDM符號的總個數，k為子載波的序號，1i為虛數單位，
Figure 02_image137
為頻率偏差引起的相位偏差，
Figure 02_image021
為載波的中心頻率，
Figure 02_image001
為子載波間隔，
Figure 02_image139
為頻率偏差，
Figure 02_image093
為定時偏差，
Figure 02_image141
為頻率偏差、定時偏差和相位雜訊對第k個子載波引入的公共相位偏差，
Figure 02_image143
為相位雜訊對第k個子載波引入的公共相位加權因數，
Figure 02_image055
第m個OFDM符號的為第k個子載波上的等效頻域通道回應，
Figure 02_image145
第m個OFDM符號的為第k個子載波上發送的調變符號，
Figure 02_image147
為第k個子載波上的複高斯雜訊，
Figure 02_image149
為通道多徑分量的序號,
Figure 02_image151
為通道多徑分量的數量，
Figure 02_image153
為第(
Figure 02_image155
)個樣值點的相位雜訊加權因數，N為OFDM符號對應的樣值點數，
Figure 02_image043
為第l條通道多徑分量的相對幅度衰減，
Figure 02_image033
為第l條通道多徑分量的相位偏移，
Figure 02_image157
為第l條通道多徑分量的傳播延遲，
Figure 02_image159
為第p個樣值點的相位雜訊加權因數，
Figure 02_image161
為m個OFDM符號的第n個樣值點上的相位雜訊，
Figure 02_image163
為第m個OFDM符號上頻率偏差引入的公共相位偏差，
Figure 02_image165
為第m個OFDM符號的第n個樣值點上頻率偏差引入的獨立相位偏差，n為樣值點序號，
Figure 02_image167
為第q個OFDM符號的迴圈首碼對應的樣值點數。
進一步地，第m個OFDM符號的第k個子載波上的頻域等效接收訊號
Figure 02_image087
為
Figure 02_image327
其中，
Figure 02_image055
為第m個OFDM符號的第k個子載波上的等效頻域通道回應，
Figure 02_image329
，
Figure 02_image145
為第m個OFDM符號的第k個子載波上發送的調變符號，
Figure 02_image147
為第m個OFDM符號的第k個子載波上的複高斯雜訊。
進一步地，該定位參考訊號採用OFDM符號的波形從發送器經過通道後發送至接收器。
本實施例該的接收器可以用於執行上述對應的方法實施例，其原理和技術效果類似，此處不再贅述。
本實施例揭露一種電腦程式產品，該電腦程式產品包括存儲在非暫態電腦可讀存儲介質上的電腦程式，該電腦程式包括程式指令，當該程式指令被電腦執行時，電腦能夠執行上述各方法實施例所提供的方法。
本實施例提供一種非暫態電腦可讀存儲介質，該非暫態電腦可讀存儲介質存儲電腦指令，該電腦指令使該電腦執行上述各方法實施例所提供的方法。
以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，其中該作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分佈到多個網路單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模組來實現本實施例方案的目的。本領域具有通常知識者在不付出進步性的勞動的情況下，即可以理解並實施。
透過以上的實施方式的描述，本領域的具有通常知識者可以清楚地瞭解到各實施方式可借助軟體加必需的通用硬體平臺的方式來實現，當然也可以透過硬體。基於這樣的理解，上述技術方案本質上或者說對先前技術做出貢獻的部分可以以軟體產品的形式體現出來，該電腦軟體產品可以存儲在電腦可讀存儲介質中，如ROM/RAM、磁碟、光碟等，包括多個指令用以使得一台電腦設備(可以是個人電腦，伺服器，或者網路設備等)執行各個實施例或者實施例的某些部分該的方法。
應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的具有通常知識者應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。
601:偏差消除模組 701:相位測量模組 801:處理器 802:記憶體 803:匯流排 901:處理器 902:記憶體 903:匯流排 S101、S201:步驟流程
為了更清楚地說明本發明實施例或先前技術中的技術方案，下面將對實施例或先前技術描述中所需要使用的圖式作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的圖式僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域具有通常知識者來講，在不付出進步性勞動的前提下，還可以根據這些圖獲得其他的圖式。 圖1為本發明一實施例提供的一種載波相位測量值的偏差消除方法的流程示意圖； 圖2為本發明一實施例提供的一種載波相位測量值的獲取方法的流程示意圖； 圖3為本發明一實施例提供的一種定時偏差的示意圖； 圖4為本發明一實施例提供的一種載波相位的發送和接收場景示意圖； 圖5為本發明一實施例提供的一種載波相位的發送和接收流程示意圖； 圖6為本發明一實施例提供的一種載波相位測量值的偏差消除裝置的結構示意圖； 圖7為本發明一實施例提供的一種載波相位測量值的獲取裝置的結構示意圖； 圖8為本發明一實施例提供的接收器的邏輯框圖； 圖9為本發明另一實施例提供的接收器的邏輯框圖。
S101:步驟流程

Claims (27)

  1. 一種載波相位測量值的偏差消除方法，其包括： 計算一第一單差分載波相位測量值和一第二單差分載波相位測量值的差值，得到消除偏差的一雙差分載波相位測量值； 其中，該第一單差分載波相位測量值和該第二單差分載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的兩個載波相位測量值的差值。
  2. 如請求項1所述的載波相位測量值的偏差消除方法，其中該第一單差分載波相位測量值為一第一載波相位測量值和一第二載波相位測量值的差值； 該第二單差分載波相位測量值為一第三載波相位測量值和一第四載波相位測量值的差值； 其中，該第一載波相位測量值、該第二載波相位測量值、該第三載波相位測量值和該第四載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的載波相位測量值。
  3. 如請求項2所述的載波相位測量值的偏差消除方法，其中該第一載波相位測量值為一第一接收器透過測量所接收到的一第一發送器發送的一第一參考訊號獲得； 該第二載波相位測量值為該第一接收器透過測量所接收到的一第二發送器發送的一第二參考訊號獲得； 該第三載波相位測量值為一第二接收器透過測量所接收到的該第一發送器發送的一第三參考訊號獲得； 該第四載波相位測量值為該第二接收器透過測量所接收到的該第二發送器發送的一第四參考訊號獲得。
  4. 如請求項3所述的載波相位測量值的偏差消除方法，其中各該載波相位測量值根據一頻率偏差相位測量值、一定時偏差相位測量值、一傳播時延相位測量值和一相位雜訊相位測量值計算得到； 其中，該定時偏差相位測量值和該傳播時延相位測量值均根據載波的中心頻率計算得到。
  5. 如請求項4所述的載波相位測量值的偏差消除方法，其中該第一載波相位測量值
    Figure 03_image195
    、該第二載波相位測量值
    Figure 03_image199
    、該第三載波相位測量值
    Figure 03_image197
    、該第四載波相位測量值
    Figure 03_image201
    分別為
    Figure 03_image331
    Figure 03_image333
    Figure 03_image335
    Figure 03_image337
    其中，a為該第一接收器，b為該第二接收器，i為該第一發送器，j為該第二發送器，m為正交頻分複用OFDM符號的總個數，q為OFDM符號的序號，0≤q≤m-1，N為OFDM符號對應的樣值點數，
    Figure 03_image167
    為第q個OFDM符號的迴圈首碼對應的樣值點數，
    Figure 03_image021
    為載波的中心頻率，
    Figure 03_image211
    為該第一載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
    Figure 03_image213
    為該第二載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
    Figure 03_image215
    為該第三載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
    Figure 03_image217
    為該第四載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
    Figure 03_image219
    為該第一載波相位測量值攜帶的定時偏差，
    Figure 03_image221
    為該第二載波相位測量值攜帶的定時偏差，
    Figure 03_image223
    為該第三載波相位測量值攜帶的定時偏差，
    Figure 03_image225
    為該第四載波相位測量值攜帶的定時偏差，
    Figure 03_image227
    為該第一載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
    Figure 03_image229
    為該第二載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
    Figure 03_image231
    為該第三載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
    Figure 03_image233
    為該第四載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
    Figure 03_image235
    為該第一載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
    Figure 03_image237
    為該第二載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
    Figure 03_image239
    為該第三載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
    Figure 03_image241
    為該第四載波相位測量值攜帶的相位雜訊。
  6. 如請求項5所述的載波相位測量值的偏差消除方法，其中計算該第一單差分載波相位測量值和該第二單差分載波相位測量值的差值，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值時，係包括： 計算該第一單差分載波相位測量值
    Figure 03_image243
    和該第二單差分載波相位測量值
    Figure 03_image253
    的差值，得到消除偏差的雙差分載波相位測量值
    Figure 03_image257
    Figure 03_image339
    其中，
    Figure 03_image341
    Figure 03_image343
    Figure 03_image261
    為該第一單差分載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
    Figure 03_image263
    為該第二單差分載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
    Figure 03_image265
    為該雙差分載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
    Figure 03_image267
    為該第一單差分載波相位測量值攜帶的定時偏差，
    Figure 03_image269
    為該第二單差分載波相位測量值攜帶的定時偏差，
    Figure 03_image271
    為該雙差分載波相位測量值攜帶的定時偏差，
    Figure 03_image273
    為該第一單差分載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
    Figure 03_image275
    為該第二單差分載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
    Figure 03_image277
    為該雙差分載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
    Figure 03_image279
    為該第一單差分載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
    Figure 03_image281
    為該第二單差分載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
    Figure 03_image283
    為該雙差分載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
    Figure 03_image265
    =
    Figure 03_image271
    =
    Figure 03_image285
    =0。
  7. 一種載波相位測量值的獲取方法，其包括： 接收並測量經過通道後的一定位參考訊號，獲得攜帶頻率偏差和定時偏差的一載波相位測量值，並將該載波相位測量值發送至一網路側，以使該網路側根據每一接收器發送的一載波相位測量值計算一第一單差分載波相位測量值和一第二單差分載波相位測量值的差值，得到消除偏差的一雙差分載波相位測量值； 其中，該第一單差分載波相位測量值和該第二單差分載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的兩個載波相位測量值的差值。
  8. 如請求項7所述的載波相位測量值的獲取方法，其中該載波相位測量值根據每一子載波的頻域等效接收訊號計算得到。
  9. 如請求項8所述的載波相位測量值的獲取方法，其中各該子載波的頻域等效接收訊號根據頻率偏差、定時偏差和等效頻域通道回應計算得到； 其中，該定時偏差和該等效頻域通道回應均根據載波的中心頻率計算得到。
  10. 如請求項9所述的載波相位測量值的獲取方法，其中第m個正交頻分複用OFDM符號的第k個該子載波上的頻域等效接收訊號
    Figure 03_image087
    為  
    Figure 03_image127
      
    其中，
    Figure 03_image345
     
    Figure 03_image131
            
    Figure 03_image133
            
    Figure 03_image135
      
    其中，m為正交頻分複用OFDM符號的總個數，k為該子載波的序號，1i為虛數單位，
    Figure 03_image137
    為頻率偏差引起的相位偏差，
    Figure 03_image021
    為載波的中心頻率，
    Figure 03_image001
    為該子載波間隔，
    Figure 03_image139
    為頻率偏差，
    Figure 03_image093
    為定時偏差，
    Figure 03_image141
    為頻率偏差、定時偏差和相位雜訊對第k個該子載波引入的公共相位偏差，
    Figure 03_image143
    為相位雜訊對第k個該子載波引入的公共相位加權因數，
    Figure 03_image055
    為第m個OFDM符號的第k個該子載波上的等效頻域通道回應，
    Figure 03_image145
    為第m個OFDM符號的第k個該子載波上發送的調變符號，
    Figure 03_image147
    為第k個該子載波上的複高斯雜訊，
    Figure 03_image149
    為通道多徑分量的序號,
    Figure 03_image151
    為通道多徑分量的數量，
    Figure 03_image153
    為第(
    Figure 03_image155
    )個樣值點的相位雜訊加權因數，N為OFDM符號對應的樣值點數，
    Figure 03_image043
    為第l條通道多徑分量的相對幅度衰減，
    Figure 03_image033
    為第l條通道多徑分量的相位偏移，
    Figure 03_image157
    為第l條通道多徑分量的傳播延遲，
    Figure 03_image159
    為第p個樣值點的相位雜訊加權因數，
    Figure 03_image161
    為m個OFDM符號的第n個樣值點上的相位雜訊，
    Figure 03_image163
    為第m個OFDM符號上頻率偏差引入的公共相位偏差，
    Figure 03_image165
    為第m個OFDM符號的第n個樣值點上頻率偏差引入的獨立相位偏差，n為樣值點序號，
    Figure 03_image167
    為第q個OFDM符號的迴圈首碼對應的樣值點數。
  11. 如請求項9或10所述的載波相位測量值的獲取方法，其中第m個OFDM符號的第k個該子載波上的頻域等效接收訊號
    Figure 03_image087
    為  
    Figure 03_image059
      
    其中，
    Figure 03_image055
    為第m個OFDM符號的第k個該子載波上的等效頻域通道回應，
    Figure 03_image329
    ，
    Figure 03_image145
    為第m個OFDM符號的第k個該子載波上發送的調變符號，
    Figure 03_image147
    為第m個OFDM符號的第k個該子載波上的複高斯雜訊。
  12. 如請求項9或10所述的載波相位測量值的獲取方法，其中該定位參考訊號採用OFDM符號的波形從一發送器經過通道後發送至一接收器。
  13. 一種載波相位測量值的偏差消除裝置，其包括： 一偏差消除模組，用於計算一第一單差分載波相位測量值和一第二單差分載波相位測量值的差值，得到消除偏差的一雙差分載波相位測量值； 其中，該第一單差分載波相位測量值和該第二單差分載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的兩個載波相位測量值的差值。
  14. 一種載波相位測量值的獲取裝置，其包括： 一相位測量模組，用於接收並測量經過通道後的一定位參考訊號，獲得攜帶頻率偏差和定時偏差的一載波相位測量值，並將該載波相位測量值發送至一網路側，以使該網路側根據每一接收器發送的該載波相位測量值計算一第一單差分載波相位測量值和一第二單差分載波相位測量值的差值，得到消除偏差的一雙差分載波相位測量值； 其中，該第一單差分載波相位測量值和該第二單差分載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的兩個載波相位測量值的差值。
  15. 一種接收器，包括一記憶體、一處理器及存儲在該記憶體上並可在該處理器上運行的一電腦程式，其中該處理器運行該電腦程式時執行如下步驟： 計算一第一單差分載波相位測量值和一第二單差分載波相位測量值的差值，得到消除偏差的一雙差分載波相位測量值； 其中，該第一單差分載波相位測量值和該第二單差分載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的兩個載波相位測量值的差值。
  16. 如請求項15所述的接收器，其中該第一單差分載波相位測量值為一第一載波相位測量值和一第二載波相位測量值的差值； 該第二單差分載波相位測量值為一第三載波相位測量值和一第四載波相位測量值的差值； 其中，該第一載波相位測量值、該第二載波相位測量值、該第三載波相位測量值和該第四載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的載波相位測量值。
  17. 如請求項16所述的接收器，其中該第一載波相位測量值為一第一接收器透過測量所接收到的一第一發送器發送的一第一參考訊號獲得； 該第二載波相位測量值為該第一接收器透過測量所接收到的一第二發送器發送的一第二參考訊號獲得； 該第三載波相位測量值為一第二接收器透過測量所接收到的該第一發送器發送的一第三參考訊號獲得； 該第四載波相位測量值為該第二接收器透過測量所接收到的該第二發送器發送的一第四參考訊號獲得。
  18. 如請求項17所述的接收器，其中每一載波相位測量值根據一頻率偏差相位測量值、一定時偏差相位測量值、一傳播時延相位測量值和一相位雜訊相位測量值計算得到； 其中，該定時偏差相位測量值和該傳播時延相位測量值均根據載波的中心頻率計算得到。
  19. 如請求項18所述的接收器，其中該第一載波相位測量值
    Figure 03_image195
    、該第二載波相位測量值
    Figure 03_image199
    、該第三載波相位測量值
    Figure 03_image197
    、該第四載波相位測量值
    Figure 03_image201
    分別為
    Figure 03_image347
    Figure 03_image349
    Figure 03_image351
    Figure 03_image353
    其中，a為該第一接收器，b為該第二接收器，i為該第一發送器，j為該第二發送器，m為正交頻分複用OFDM符號的總個數，q為OFDM符號的序號，0≤q≤m-1，N為OFDM符號對應的樣值點數，
    Figure 03_image167
    為第q個OFDM符號的迴圈首碼對應的樣值點數，
    Figure 03_image021
    為載波的中心頻率，
    Figure 03_image211
    為該第一載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
    Figure 03_image213
    為該第二載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
    Figure 03_image215
    為該第三載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
    Figure 03_image217
    為該第四載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
    Figure 03_image219
    為該第一載波相位測量值攜帶的定時偏差，
    Figure 03_image221
    為該第二載波相位測量值攜帶的定時偏差，
    Figure 03_image223
    為該第三載波相位測量值攜帶的定時偏差，
    Figure 03_image225
    為該第四載波相位測量值攜帶的定時偏差，
    Figure 03_image227
    為該第一載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
    Figure 03_image229
    為該第二載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
    Figure 03_image231
    為該第三載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
    Figure 03_image233
    為該第四載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
    Figure 03_image235
    為該第一載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
    Figure 03_image237
    為該第二載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
    Figure 03_image239
    為該第三載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
    Figure 03_image241
    為該第四載波相位測量值攜帶的相位雜訊。
  20. 如請求項19所述的接收器，其中計算該第一單差分載波相位測量值和該第二單差分載波相位測量值的差值，得到消除偏差的該雙差分載波相位測量值，具體包括： 計算該第一單差分載波相位測量值
    Figure 03_image243
    和該第二單差分載波相位測量值
    Figure 03_image253
    的差值，得到消除偏差的該雙差分載波相位測量值
    Figure 03_image257
    Figure 03_image319
    其中，
    Figure 03_image321
    Figure 03_image323
    Figure 03_image261
    為該第一單差分載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
    Figure 03_image263
    為該第二單差分載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
    Figure 03_image265
    為該雙差分載波相位測量值攜帶的頻率偏差，
    Figure 03_image267
    為該第一單差分載波相位測量值攜帶的定時偏差，
    Figure 03_image269
    為該第二單差分載波相位測量值攜帶的定時偏差，
    Figure 03_image271
    為該雙差分載波相位測量值攜帶的定時偏差，
    Figure 03_image273
    為該第一單差分載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
    Figure 03_image275
    為該第二單差分載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
    Figure 03_image277
    為該雙差分載波相位測量值攜帶的傳播延遲，
    Figure 03_image279
    為該第一單差分載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
    Figure 03_image281
    為該第二單差分載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
    Figure 03_image283
    為該雙差分載波相位測量值攜帶的相位雜訊，
    Figure 03_image265
    =
    Figure 03_image271
    =
    Figure 03_image285
    =0。
  21. 一種接收器，包括一記憶體、一處理器及存儲在該記憶體上並可在該處理器上運行的一電腦程式，其中該處理器運行該電腦程式時執行如下步驟： 接收並測量經過通道後的一定位參考訊號，獲得攜帶頻率偏差和定時偏差的一載波相位測量值，並將該載波相位測量值發送至一網路側，以使該網路側根據每一接收器發送的該載波相位測量值計算一第一單差分載波相位測量值和一第二單差分載波相位測量值的差值，得到消除偏差的一雙差分載波相位測量值； 其中，該第一單差分載波相位測量值和該第二單差分載波相位測量值均為攜帶頻率偏差和定時偏差的兩個載波相位測量值的差值。
  22. 如請求項21所述的接收器，其中該載波相位測量值根據每一子載波的頻域等效接收訊號計算得到。
  23. 如請求項22所述的接收器，其中各該子載波的頻域等效接收訊號根據頻率偏差、定時偏差和等效頻域通道回應計算得到； 其中，該定時偏差和等效頻域通道回應均根據載波的中心頻率計算得到。
  24. 如請求項23所述的接收器，其中第m個正交頻分複用OFDM符號的第k個該子載波上的頻域等效接收訊號
    Figure 03_image087
    為  
    Figure 03_image127
      
    其中，
    Figure 03_image345
     
    Figure 03_image131
            
    Figure 03_image133
            
    Figure 03_image135
      
    其中，m為正交頻分複用OFDM符號的總個數，k為該子載波的序號，1i為虛數單位，
    Figure 03_image137
    為頻率偏差引起的相位偏差，
    Figure 03_image021
    為載波的中心頻率，
    Figure 03_image001
    為該子載波間隔，
    Figure 03_image139
    為頻率偏差，
    Figure 03_image093
    為定時偏差，
    Figure 03_image141
    為頻率偏差、定時偏差和相位雜訊對第k個該子載波引入的公共相位偏差，
    Figure 03_image143
    為相位雜訊對第k個該該子載波引入的公共相位加權因數，
    Figure 03_image055
    為第m個OFDM符號的第k個該子載波上的等效頻域通道回應，
    Figure 03_image145
    為第m個OFDM符號的第k個該子載波上發送的調變符號，
    Figure 03_image147
    為第m個OFDM符號的第k個該子載波上的複高斯雜訊，
    Figure 03_image149
    為通道多徑分量的序號,
    Figure 03_image151
    為通道多徑分量的數量，
    Figure 03_image153
    為第(
    Figure 03_image155
    )個樣值點的相位雜訊加權因數，N為OFDM符號對應的樣值點數，
    Figure 03_image043
    為第l條通道多徑分量的相對幅度衰減，
    Figure 03_image033
    為第l條通道多徑分量的相位偏移，
    Figure 03_image157
    為第l條通道多徑分量的傳播延遲，
    Figure 03_image159
    為第p個樣值點的相位雜訊加權因數，
    Figure 03_image161
    為m個OFDM符號的第n個樣值點上的相位雜訊，
    Figure 03_image163
    為第m個OFDM符號上頻率偏差引入的公共相位偏差，
    Figure 03_image165
    為第m個OFDM符號的第n個樣值點上頻率偏差引入的獨立相位偏差，n為樣值點序號，
    Figure 03_image167
    為第q個OFDM符號的迴圈首碼對應的樣值點數。
  25. 如請求項23或24所述的接收器，其中第m個正交頻分複用OFDM符號的第k個該子載波上的頻域等效接收訊號
    Figure 03_image087
    為  
    Figure 03_image059
      
    其中，
    Figure 03_image055
    為第m個OFDM符號的第k個該子載波上的等效頻域通道回應，
    Figure 03_image329
    ，
    Figure 03_image145
    為第m個OFDM符號的第k個該子載波上發送的調變符號，
    Figure 03_image147
    為第m個OFDM符號的第k個該子載波上的複高斯雜訊。
  26. 如請求項23或24所述的接收器，其中該定位參考訊號採用OFDM符號的波形從一發送器經過通道後發送至一接收器。
  27. 一種非暫態電腦可讀存儲介質，其上存儲有一電腦程式，其中該電腦程式被一處理器執行時實現如請求項1至6中任一項所述的載波相位測量值的偏差消除方法；和/或 如請求項7至12中任一項所述的載波相位測量值的獲取方法。
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