[發明專利]一種到達角計算方法及裝置

有效

• 申請號: 201810174196.4
• 申請日: 2018-03-02
• 公開（公告）號: CN108387864B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 鄧中亮;吳志國;尹露;胡恩文;朱棣
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: G01S3/14
• 分類號: G01S3/14;G01S3/48;G01S3/12;G01S5/04
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 馬敬;項京

本發明實施例提供了一種到達角計算方法，應用于安裝多根天線的信號接收端，包括：獲取多根天線接收到的多個多徑疊加信號；提取多個多徑疊加信號的信道狀態信息矩陣；將得到的信道狀態信息矩陣劃分為預設大小的多個子陣，根據所述多個子陣，計算得到去相關矩陣、及根據所述各個子陣的子陣導向矢量矩陣；根據所述去相關矩陣，計算多徑疊加信號的路徑個數、噪聲子空間矩陣；計算多徑疊加信號的各個路徑的飛行時間參數；根據每個多徑疊加信號在每個路徑的飛行時間參數、得到的各個子陣導向矢量矩陣及噪聲子空間矩陣，獲得每個多徑疊加信號在每個路徑的到達角。應用本方案，可以減少計算信號到達角時的計算量，提高AoA定位效率。

技術領域

本發明涉及定位技術領域，特別是涉及一種到達角計算方法及裝置。

背景技術

基站可以利用AoA(Angle of Arrival，到達角)定位方法對移動終端進行定位，AoA定位方法是基于信號到達信號接收端的到達角進行定位，其中，到達角是指基站接收到的信號與水平面之間的夾角。具體的，首先，信號發送端向信號接收端發射信號；然后，信號接收端通過配備的天線陣列獲取信號，計算出信號的到達角，再利用三角測量法或其他方式進行解算，得到信號發送端的位置信息，將位置信息返回至信號發送端，從而實現對信號發送端的定位。

由以上描述可見，對信號到達角的計算是AoA定位方法中的一個重要環節。目前，通常采用MUSIC(Multiple Signal Classification，多重信號分類)算法計算信號的到達角，但是，利用這種算法計算到達角是在二維空間上進行譜峰搜索，在計算過程中有兩個未知參數，即到達角和飛行時間參數，搜索空間大，需要同時對這兩個參數求解，因此存在計算量較大的問題，從而降低AoA定位的效率。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種到達角計算方法，以減少信號接收端計算信號到達角時的計算量，提高AoA定位的效率。具體技術方案如下：

本發明實施例提供了一種到達角計算方法，應用于信號接收端，所述信號接收端安裝多根天線；所述方法包括：

獲取所述多根天線接收到的多個多徑疊加信號；其中，一根天線接收一個多徑疊加信號；

提取所述多個多徑疊加信號的信道狀態信息矩陣；

將得到的信道狀態信息矩陣劃分為預設大小的多個子陣，根據所述多個子陣，計算得到去相關矩陣、及所述各個子陣的子陣導向矢量矩陣；

根據所述去相關矩陣，計算得到所述多徑疊加信號的路徑個數及噪聲子空間矩陣；

根據得到的各個子陣導向矢量矩陣、所述多徑疊加信號的路徑個數及噪聲子空間，得到所述多徑疊加信號的各個路徑的飛行時間參數；

針對每個多徑疊加信號的路徑，根據該多徑疊加信號在該路徑的飛行時間參數、得到的各個子陣導向矢量矩陣及所述噪聲子空間矩陣，獲得該多徑疊加信號在該路徑的到達角。

可選的，所述根據所述去相關矩陣，計算得到所述多徑疊加信號的路徑個數及噪聲子空間矩陣，包括：

根據所述去相關矩陣，得到所述多徑疊加信號的協方差矩陣；

對所述協方差矩陣進行特征分解，得到所述協方差矩陣的噪聲子空間矩陣；

根據所述協方差矩陣的噪聲子空間矩陣及最小描述長度準則，得到所述多徑疊加信號的路徑個數。

可選的，所述根據得到的各個子陣導向矢量矩陣、所述多徑疊加信號的路徑個數及噪聲子空間，得到所述多徑疊加信號的各個路徑的飛行時間參數，包括：

根據得到的各個子陣導向矢量矩陣及所述噪聲子空間，建立飛行時間參數求根函數；

對所述飛行時間參數求根函數進行求解；