[發明專利]多徑信號到達時間和到達角度獲取方法及相關裝置

在審

• 申請號: 202110553482.3
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113286362A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 路兆銘;孟宛玉;初星河;王魯晗;溫向明
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;G01S3/14;G01S3/46
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 王剛

1.一種多徑信號到達時間和到達角度獲取方法，包括：

獲取基站發出的信號作為發送信號，獲取多根天線接收的信號作為接收信號；

構造所述發送信號和所述接收信號的相關性函數，并將所述相關性函數中高于峰值閾值的多個峰值對應的時間作為多個到達時間；

根據每根所述天線接收的每個子載波的信號和所述基站發送的每個子載波的信號構造得到信道頻率響應矩陣，并根據所述信道頻率響應矩陣構造得到噪聲矩陣；

根據不同所述子載波對于同一所述天線的相位差和不同所述天線對于同一所述子載波的相位差構造得到轉向矢量矩陣；

根據所述噪聲矩陣和所述轉向矢量矩陣構造得到2D-MUSIC譜函數，并基于所述2D-MUSIC譜函數，根據多個所述到達時間，得到每個所述到達時間對應的到達角度。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，多根所述天線排成一排，每相鄰兩根所述天線之間的間距相同，且所述間距大于所述發送信號的波長的一半。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述發送信號經過多條路徑到達多根所述天線；

所述接收信號為經過多條所述路徑到達多根所述天線的所述發送信號的疊加。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述根據每根所述天線接收的每個子載波的信號和所述基站發送的每個子載波的信號構造得到信道頻率響應矩陣，包括：

將每根所述天線接收的每個子載波的信號與所述基站發送的每個子載波的信號相除，構造得到信道頻率響應矩陣。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，在所述根據每根所述天線接收的每個子載波的信號和所述基站發送的每個子載波的信號構造得到信道頻率響應矩陣之后，還包括：利用平滑技術處理所述信道頻率響應矩陣得到平滑信道頻率響應矩陣；

具體包括：

將所述信道頻率響應矩陣劃分為2(M-1)個子矩陣；其中，M為所述天線的根數；

將每個所述子矩陣中的元素作為所述平滑信道頻率響應矩陣的一列，構造得到所述平滑信道頻率響應矩陣。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述根據所述信道頻率響應矩陣構造得到噪聲矩陣，包括：

獲取所述信道頻率響應矩陣與所述信道頻率響應矩陣的共軛轉置矩陣的乘積的特征向量及特征值，根據低于特征值閾值的所述特征值對應的所述特征向量，構造得到所述噪聲矩陣。

7.根據權利要求5所述的方法，其中，所述根據所述信道頻率響應矩陣構造得到噪聲矩陣，包括：

獲取所述平滑信道頻率響應矩陣與所述平滑信道頻率響應矩陣的共軛轉置矩陣的乘積的特征向量及特征值，根據低于特征值閾值的所述特征值對應的所述特征向量，構造得到所述噪聲矩陣。

8.一種多徑信號到達時間和到達角度獲取裝置，包括：

信號獲取模塊，用于獲取基站發出的信號作為發送信號，獲取多根天線接收的信號作為接收信號；

到達時間確定模塊，用于構造所述發送信號和所述接收信號的相關性函數，并將所述相關性函數中高于峰值閾值的多個峰值對應的時間作為多個到達時間；

噪聲矩陣構造模塊，用于根據每根所述天線接收的每個子載波的信號和所述基站發送的每個子載波的信號構造得到信道頻率響應矩陣，并根據所述信道頻率響應矩陣構造得到噪聲矩陣；

轉向矢量矩陣構造模塊，用于根據不同所述子載波對于同一所述天線的相位差和不同所述天線對于同一所述子載波的相位差構造得到轉向矢量矩陣；

到達角度確定模塊，用于根據所述噪聲矩陣和所述轉向矢量矩陣構造得到2D-MUSIC譜函數，并基于所述2D-MUSIC譜函數，根據多個所述到達時間，得到每個所述到達時間對應的到達角度。

9.一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述程序時實現如權利要求1至7任意一項所述的方法。

10.一種非暫態計算機可讀存儲介質，所述非暫態計算機可讀存儲介質存儲計算機指令，所述計算機指令用于使計算機執行權利要求1至7任一所述方法。