[發明專利]一種用于5G定位的傳播時延估計方法和裝置

在審

• 申請號: 202010934644.3
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112034419A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 鄧中亮;鄭心雨;王翰華;付瀟;劉雯
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02
• 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: 丁蕓;馬敬

1.一種用于5G定位的傳播時延估計方法，其特征在于，包括：

獲得發射信號經過信道后的接收信號；

消除所述接收信號中非視距NLOS路徑對應的信號，得到消除后信號；

計算所述消除后信號的協方差矩陣；

基于非監督多徑估計算法確定多徑數目；

基于所述多徑數目，對所述協方差矩陣進行矩陣分解，得到噪聲子空間對應的噪聲子空間矩陣；

根據所述消除后的信號對應的信號導向量和所述噪聲子空間矩陣，確定多重信號分類算法MUSIC譜函數；

搜索所述MUSIC譜函數的峰值，并將所述峰值對應的時延作為傳播時延估計值。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述消除所述接收信號中非視距NLOS路徑對應的信號，得到消除后信號，包括：

對所述接收信號進行互相關運算，得到互相關結果；

基于所述互相關結果，判斷所述接收信號是否經過非視距NLOS傳播；

當所述接收信號經過非視距NLOS傳播時，則對經過NLOS傳播的所述接收信號中NLOS路徑對應的信號進行消除，得到消除后的信號。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述互相關結果，判斷所述接收信號是否經過非視距NLOS傳播，包括：

對所述互相關結果進行梯度運算，得到所述互相關結果對應的梯度值；

基于所述梯度值得到每個路徑的初始時延估計值，以及每個路徑的初始時延估計值對應的相關值峰值；

查找每個路徑的初始時延估計值中最小的初始時延估計值；

判斷其他相關值峰值中是否存在大于所述最小的初始時延估計值所對應的相關值峰值；所述其他相關值峰值包括每個路徑的初始時延估計值對應的相關值峰值中，除所述最小的初始時延估計值所對應的相關值峰值之外的相關性峰值；

如果其他相關值峰值中存在大于所述最小的初始時延估計值所對應的相關值峰值，則確定所述接收信號經過非視距NLOS傳播；

所述對經過NLOS傳播的所述接收信號中NLOS路徑對應的信號進行消除，得到消除后的信號，包括：

消除所述接收信號中NLOS路徑對應的非直射徑信號，得到所述消除后的信號。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述消除所述接收信號中NLOS路徑對應的非直射徑信號，包括：

計算各非直射徑信號分量的幅度衰減；

基于各非直射徑信號分量的幅度衰減，重構非直射徑信號；

將所述接收信號減去所述非直射徑信號，得到消除后的信號。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根據所述消除后的信號對應的信號導向量和所述噪聲子空間矩陣，確定多重信號分類算法MUSIC譜函數之前，所述方法還包括：

對所述消除后的信號進行矩陣變換，得到所述消除后的信號對應的矩陣表示，所述矩陣表示包括所述消除后的信號對應的信號導向量。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于非監督多徑估計算法確定多徑數目，包括：

對所述協方差矩陣進行特征值分解，得到所述協方差矩陣對應的特征值集合；

對所述特征值集合中的各特征值進行聚類；

統計聚類后離散點的數目，并將所述離散點的數目作為多徑數目。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述對所述特征值集合中的各特征值進行聚類，包括：

根據各特征值計算聚類半徑和鄰域密度閾值；

基于所述聚類半徑和所述鄰域密度閾值，通過基于密度的聚類算法DBSCAN，對所述特征值集合中的各特征值進行聚類。