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定位方法及定位裝置與流程

文檔序號(hào):11625062閱讀:311來源:國知局
定位方法及定位裝置與流程
本發(fā)明涉及信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種定位方法及定位裝置。

背景技術(shù):
在傳統(tǒng)的基于時(shí)延的定位方法中,多個(gè)已知位置的發(fā)射點(diǎn)可以在同一時(shí)間向地面發(fā)送不同的已知序列,這些已知序列需要滿足較強(qiáng)的相關(guān)性,例如碼分多址(CodeDivisionMultipleAccess,CDMA)序列。當(dāng)某個(gè)用戶接收到多個(gè)發(fā)射點(diǎn)發(fā)送的不同已知序列組成的混合信號(hào)時(shí),會(huì)用不同發(fā)射點(diǎn)發(fā)送的已知序列分別與用戶接收到的接收信號(hào)即不同已知序列組成的混合信號(hào)作卷積操作。假設(shè)沒有信道和高斯噪聲的干擾,卷積的結(jié)果是一個(gè)沖激信號(hào),利用該沖激信號(hào)可以測(cè)出某個(gè)發(fā)射點(diǎn)到用戶的時(shí)延,進(jìn)而可以利用電磁波的傳播速度計(jì)算出該發(fā)射點(diǎn)到用戶的距離。當(dāng)測(cè)量得到多個(gè)發(fā)射點(diǎn)至用戶的距離后,以每個(gè)發(fā)射點(diǎn)為中心,每個(gè)發(fā)射點(diǎn)至用戶的距離為半徑作球面,所有球面的交點(diǎn)便是用戶所在的位置。上述定位方法的復(fù)雜度主要來自于已知序列和接收信號(hào)的卷積運(yùn)算,假設(shè)已知序列的長度為n,則卷積運(yùn)算的復(fù)雜度為O(n2)。傳統(tǒng)的定位方法利用原始域卷積變換域相乘的性質(zhì),可以將原本卷積運(yùn)算的復(fù)雜度O(n2)降低至O(nlogn)。在現(xiàn)有的另一種定位方法中,利用了頻域抽樣時(shí)域折疊的性質(zhì),將原本卷積運(yùn)算的復(fù)雜度O(n2)降低至在該方法中,假設(shè)已知序列和接收信號(hào)進(jìn)行卷積運(yùn)算的結(jié)果有且只有一個(gè)能量較大的索引值,而在實(shí)際系統(tǒng)中,由于接收信號(hào)受到多徑信道的影響,該卷積運(yùn)算的結(jié)果為時(shí)域信道的沖激響應(yīng),該假設(shè)條件并不能成立。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問題有鑒于此,本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是,如何實(shí)現(xiàn)在考慮多徑信道影響的情況下,降低定位方法的運(yùn)算復(fù)雜度。解決方案為了解決上述技術(shù)問題,在第一方面,本發(fā)明提供了一種定位方法,包括:接收端分別從各個(gè)發(fā)射端接收已知序列信號(hào);所述接收端將各個(gè)所述已知序列信號(hào)和接收信號(hào)分別進(jìn)行快速傅里葉變換FFT,所述接收信號(hào)是由各個(gè)所述已知序列信號(hào)經(jīng)過信道衰落疊加而成的混合信號(hào),其中,所述已知序列信號(hào)FFT后得到的為第一頻域信號(hào),所述接收信號(hào)FFT后得到的為第二頻域信號(hào);將所述第二頻域信號(hào)分別與各個(gè)所述第一頻域信號(hào)相乘,對(duì)應(yīng)得到各個(gè)中間頻域信號(hào);對(duì)各個(gè)中間頻域信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,得到各個(gè)中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延;根據(jù)各個(gè)中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延,確定所述接收端的位置。結(jié)合第一方面,在第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述對(duì)各個(gè)中間頻域信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,得到各個(gè)中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延,包括:對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,對(duì)應(yīng)得到第一集合,所述第一集合的大小為K的數(shù)量級(jí),所述第一集合由所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域內(nèi)的連續(xù)索引值組成,K表示信道的最大多徑時(shí)延;按照采樣間隔O(n/K),對(duì)所述中間頻域信號(hào)進(jìn)行頻域降采樣,并對(duì)降采樣結(jié)果進(jìn)行快速傅里葉反變換IFFT,對(duì)應(yīng)得到第二集合,所述第二集合由所述IFFT的結(jié)果中按照能量從大到小的順序依次取出的β個(gè)索引值組成,其中O(n/K)為n/K的數(shù)量級(jí),n為所述已知序列信號(hào)的總長度,β為已知的正整數(shù);對(duì)所述中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一集合與第二集合進(jìn)行交集運(yùn)算,并根據(jù)交集運(yùn)算的結(jié)果確定所述中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延。結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,對(duì)應(yīng)得到第一集合,在滿足迭代條件的情況下,執(zhí)行以下步驟:根據(jù)第一參數(shù),對(duì)所述中間頻域信號(hào)進(jìn)行變換域擴(kuò)張,對(duì)應(yīng)得到擴(kuò)張信號(hào),其中所述變換域?yàn)闀r(shí)域;根據(jù)第二參數(shù),對(duì)所述擴(kuò)張信號(hào)進(jìn)行變換域移位,對(duì)應(yīng)得到移位信號(hào);根據(jù)離線構(gòu)造的頻域窗函數(shù)將所述移位信號(hào)分為兩組,并分別計(jì)算兩個(gè)分組的能量;根據(jù)所述兩個(gè)分組能量的大小關(guān)系,排除所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域上的索引值;計(jì)算下一次迭代中的所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù),并判斷是否滿足下一次的迭代條件。結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,在所述根據(jù)離線構(gòu)造的頻域窗函數(shù)將所述移位信號(hào)分為兩組之前,包括:采用公式離線構(gòu)造頻域窗函數(shù);其中,Gi為所述頻域窗函數(shù),δ為預(yù)先設(shè)置的參數(shù),用于表示所述頻域窗函數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)域窗函數(shù)與理想時(shí)域窗函數(shù)之間的絕對(duì)誤差,j、C和α為中間變量,參數(shù)c與所述對(duì)應(yīng)的時(shí)域窗函數(shù)的邊瓣寬度有關(guān);所述理想時(shí)域窗函數(shù)包括主體部分、邊瓣部分和剩余部分,其中,主體部分值為1,寬度為邊瓣部分值小于1,寬度為O(n)即n的數(shù)量級(jí),剩余部分值為0。結(jié)合第一方面的第二種或第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,分別計(jì)算兩個(gè)分組的能量,包括:將所述移位信號(hào)與所述頻域窗函數(shù)進(jìn)行乘積運(yùn)算,得到乘積信號(hào);分別利用離散傅里葉變換DFT計(jì)算所述乘積信號(hào)在時(shí)域內(nèi)索引值為0時(shí)的第一結(jié)果和索引值為時(shí)的第二結(jié)果;計(jì)算得到的所述第一結(jié)果為:所述第二結(jié)果為:其中,為所述第一結(jié)果,即所述乘積信號(hào)在時(shí)域內(nèi)索引值為0時(shí)的值;為所述第二結(jié)果,即所述乘積信號(hào)在時(shí)域內(nèi)索引值為時(shí)的值;G為所述頻域窗函數(shù);為所述頻域窗函數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)域窗函數(shù);f為所述移位信號(hào);為所述移位信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)域信號(hào);為所述乘積信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)域信號(hào);所述第一能量為所述第二能量為結(jié)合第一方面的第二種或第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,根據(jù)所述第一能量和第二能量的大小關(guān)系,排除所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域上的索引值,包括:比較所述第一能量和所述第二能量的大小關(guān)系;在的情況下,排除所述移位信號(hào)在時(shí)域上的索引值,得到所述移位信號(hào)在時(shí)域上剩余的索引值所在的集合為:I0={i|i∈{0,1,…n-1}and-i(modn)∈{0,1,…,n/4+cn}∪{3n/4-cn,3n/4-cn+1,…,n}}對(duì)應(yīng)的所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域上剩余的索引值所在的集合為:J0={j|σj-b(modn)∈I0}在的情況下,排除所述移位信號(hào)在時(shí)域上的索引值,得到所述移位信號(hào)在時(shí)域上剩余的索引值所在的集合為:I1={i|i∈{0,1,…n-1}andn/2-i(modn)∈{0,1,…,n/4+cn}∪{3n/4-cn,3n/4-cn+1,…,n}}對(duì)應(yīng)的所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域上剩余的索引值所在的集合為:J1={j|σj-b(modn)∈I1}。結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第一方面的第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,若排除所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域上的索引值之后,剩余的索引值構(gòu)成的集合為A,則所述集合A與前一次迭代的結(jié)果的交集為集合S,所述計(jì)算下一次迭代中的所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù),包括:所述第一參數(shù)需要滿足的條件為:σ是不為1的正奇數(shù),并且σ|S|≤n,其中|S|為集合S的大??;所述第二參數(shù)需要滿足的條件為:其中im為所述集合S中索引值的中點(diǎn)。結(jié)合第一方面的第二種或第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第一方面的第七種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,在同時(shí)滿足以下兩種條件的情況下,停止迭代:|S|≤cn;計(jì)算得到下一次迭代中的所述第一參數(shù)與前一次迭代中的所述第一參數(shù)相同。結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第一方面的第八種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,對(duì)所述中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一集合與第二集合進(jìn)行交集運(yùn)算,并根據(jù)交集運(yùn)算的結(jié)果確定所述中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延,包括:根據(jù)所述交集運(yùn)算結(jié)果中索引值對(duì)應(yīng)的能量的大小關(guān)系,確定估計(jì)的索引值;若所述估計(jì)的索引值為i,則所述時(shí)延為τ=iTS,其中,Ts為采樣周期。在第二方面,本發(fā)明提供了一種定位裝置,包括:接收模塊,用于分別從各個(gè)發(fā)射端接收已知序列信號(hào);變換模塊,與所述接收模塊連接,用于將各個(gè)所述已知序列信號(hào)和接收信號(hào)分別進(jìn)行快速傅里葉變換FFT,所述接收信號(hào)是由各個(gè)所述已知序列信號(hào)經(jīng)過信道衰落疊加而成的混合信號(hào),其中,所述已知序列信號(hào)FFT后得到的為第一頻域信號(hào),所述接收信號(hào)FFT后得到的為第二頻域信號(hào);所述變換模塊還用于將所述第二頻域信號(hào)分別與各個(gè)所述第一頻域信號(hào)相乘,對(duì)應(yīng)得到各個(gè)中間頻域信號(hào);運(yùn)算模塊,與所述變換模塊連接,用于對(duì)各個(gè)中間頻域信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,得到各個(gè)中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延;定位模塊,與所述運(yùn)算模塊連接,用于根據(jù)各個(gè)中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延,確定所述接收端的位置。結(jié)合第二方面,在第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述運(yùn)算模塊包括:第一單元,用于對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,對(duì)應(yīng)得到第一集合,所述第一集合的大小為K的數(shù)量級(jí),所述第一集合由所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域內(nèi)的連續(xù)索引值組成,K表示信道的最大多徑時(shí)延;第二單元,與所述第一單元連接,用于按照采樣間隔O(n/K),對(duì)所述中間頻域信號(hào)進(jìn)行頻域降采樣,并對(duì)降采樣結(jié)果進(jìn)行快速傅里葉反變換IFFT,對(duì)應(yīng)得到第二集合,所述第二集合由所述IFFT的結(jié)果中按照能量從大到小的順序依次取出的β個(gè)索引值組成,其中O(n/K)為n/K的數(shù)量級(jí),n為所述已知序列信號(hào)的總長度,β為已知的正整數(shù);第三單元,與所述第二單元連接,用于對(duì)所述中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一集合與第二集合進(jìn)行交集運(yùn)算,并根據(jù)交集運(yùn)算的結(jié)果確定所述中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延。結(jié)合第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第二方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一單元還包括擴(kuò)張子單元、移位子單元、分組子單元、排除子單元、判斷子單元,在滿足迭代條件的情況下,所述擴(kuò)張子單元,用于根據(jù)第一參數(shù),對(duì)所述中間頻域信號(hào)進(jìn)行變換域擴(kuò)張,對(duì)應(yīng)得到擴(kuò)張信號(hào),其中所述變換域?yàn)闀r(shí)域;所述移位子單元,與所述擴(kuò)張子單元連接,用于根據(jù)第二參數(shù),對(duì)所述擴(kuò)張信號(hào)進(jìn)行變換域移位,對(duì)應(yīng)得到移位信號(hào);所述分組子單元,與所述移位子單元連接,用于根據(jù)離線構(gòu)造的頻域窗函數(shù)將所述移位信號(hào)分為兩組,并分別計(jì)算兩個(gè)分組的能量;所述排除子單元,與所述分組子單元連接,用于根據(jù)所述兩個(gè)分組能量的大小關(guān)系,排除所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域上的索引值;所述判斷子單元,與所述排除子單元連接,用于計(jì)算下一次迭代中的所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù),并判斷是否滿足下一次的迭代條件。結(jié)合第二方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第二方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述分組子單元還用于:采用公式離線構(gòu)造頻域窗函數(shù);其中,Gi為所述頻域窗函數(shù),δ為預(yù)先設(shè)置的參數(shù),用于表示所述頻域窗函數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)域窗函數(shù)與理想時(shí)域窗函數(shù)之間的絕對(duì)誤差,j、C和α為中間變量,參數(shù)c與所述對(duì)應(yīng)的時(shí)域窗函數(shù)的邊瓣寬度有關(guān);所述理想時(shí)域窗函數(shù)包括主體部分、邊瓣部分和剩余部分,其中,主體部分值為1,寬度為邊瓣部分值小于1,寬度為O(n)即n的數(shù)量級(jí),剩余部分值為0。結(jié)合第二方面的第二種或第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第二方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述分組子單元還用于:將所述移位信號(hào)與所述頻域窗函數(shù)進(jìn)行乘積運(yùn)算,得到乘積信號(hào);分別利用離散傅里葉變換DFT計(jì)算所述乘積信號(hào)在時(shí)域內(nèi)索引值為0時(shí)的第一結(jié)果和索引值為時(shí)的第二結(jié)果;計(jì)算得到的所述第一結(jié)果為:所述第二結(jié)果為:其中,為所述第一結(jié)果,即所述乘積信號(hào)在時(shí)域內(nèi)索引值為0時(shí)的值;為所述第二結(jié)果,即所述乘積信號(hào)在時(shí)域內(nèi)索引值為時(shí)的值;G為所述頻域窗函數(shù);為所述頻域窗函數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)域窗函數(shù);f為所述移位信號(hào);為所述移位信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)域信號(hào);為所述乘積信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)域信號(hào);所述第一能量為所述第二能量為結(jié)合第二方面的第二種或第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第二方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述排除子單元還用于:比較所述第一能量和所述第二能量的大小關(guān)系;在的情況下,排除所述移位信號(hào)在時(shí)域上的索引值,得到所述移位信號(hào)在時(shí)域上剩余的索引值所在的集合為:I0={i|i∈{0,1,…n-1}and-i(modn)∈{0,1,…,n/4+cn}∪{3n/4-cn,3n/4-cn+1,…,n}}對(duì)應(yīng)的所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域上剩余的索引值所在的集合為:J0={j|σj-b(modn)∈I0}在的情況下,排除所述移位信號(hào)在時(shí)域上的索引值,得到所述移位信號(hào)在時(shí)域上剩余的索引值所在的集合為:I1={i|i∈{0,1,…n-1}andn/2-i(modn)∈{0,1,…,n/4+cn}∪{3n/4-cn,3n/4-cn+1,…,n}}對(duì)應(yīng)的所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域上剩余的索引值所在的集合為:J1={j|σj-b(modn)∈I1}。結(jié)合第二方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第二方面的第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,若排除所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域上的索引值之后,剩余的索引值構(gòu)成的集合為A,則所述集合A與前一次迭代的結(jié)果的交集為集合S,所述判斷子單元還用于:所述第一參數(shù)需要滿足的條件為:σ是不為1的正奇數(shù),并且σ|S|≤n,其中|S|為集合S的大?。凰龅诙?shù)需要滿足的條件為:其中im為所述集合S中索引值的中點(diǎn)。結(jié)合第二方面的第二種或第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第二方面的第七種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,在同時(shí)滿足以下兩種條件的情況下,所述判斷子單元確定停止迭代:|S|≤cn;所述判斷子單元計(jì)算得到下一次迭代中的所述第一參數(shù)與前一次迭代中的所述第一參數(shù)相同。結(jié)合第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第二方面的第八種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述第三單元還用于:根據(jù)所述交集運(yùn)算結(jié)果中索引值對(duì)應(yīng)的能量的大小關(guān)系,確定估計(jì)的索引值;若所述估計(jì)的索引值為i,則所述時(shí)延為τ=iTS,其中,Ts為采樣周期。有益效果本發(fā)明實(shí)施例的定位方法,在每一次迭代的過程中,對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行分組并排除時(shí)域上的索引值,直至迭代終止,結(jié)合原始域降采樣變換域折疊的性質(zhì),確定時(shí)延,降低了定位的復(fù)雜度。根據(jù)下面參考附圖對(duì)示例性實(shí)施例的詳細(xì)說明,本發(fā)明的其它特征及方面將變得清楚。附圖說明包含在說明書中并且構(gòu)成說明書的一部分的附圖與說明書一起示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例、特征和方面,并且用于解釋本發(fā)明的原理。圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的定位方法的流程圖;圖2示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的定位方法的流程圖;圖3示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的定位裝置的結(jié)構(gòu)框圖;圖4示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的定位裝置的結(jié)構(gòu)框圖;圖5示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的定位裝置的結(jié)構(gòu)框圖。具體實(shí)施方式以下將參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例、特征和方面。附圖中相同的附圖標(biāo)記表示功能相同或相似的元件。盡管在附圖中示出了實(shí)施例的各種方面,但是除非特別指出,不必按比例繪制附圖。在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實(shí)施例或說明性”。這里作為“示例性”所說明的任何實(shí)施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實(shí)施例。另外,為了更好的說明本發(fā)明,在下文的具體實(shí)施方式中給出了眾多的具體細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,沒有某些具體細(xì)節(jié),本發(fā)明同樣可以實(shí)施。在另外一些實(shí)例中,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法、手段、元件和電路未作詳細(xì)描述,以便于凸顯本發(fā)明的主旨。圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的定位方法的流程圖。如圖1所示,該定位方法主要可以包括:步驟100、接收端分別從各個(gè)發(fā)射端接收已知序列信號(hào);步驟200、所述接收端將各個(gè)所述已知序列信號(hào)和接收信號(hào)分別進(jìn)行快速傅里葉變換FFT,所述接收信號(hào)是由各個(gè)所述已知序列信號(hào)經(jīng)過信道衰落疊加而成的混合信號(hào),其中,所述已知序列信號(hào)FFT后得到的為第一頻域信號(hào),所述接收信號(hào)FFT后得到的為第二頻域信號(hào)。具體地,不同的發(fā)射端(如衛(wèi)星等)可以分別向地面發(fā)送不同的已知序列信號(hào),該已知序列信號(hào)需要具有較強(qiáng)的相關(guān)性,例如可以是CDMA序列。多個(gè)不同的已知序列信號(hào)經(jīng)過信道衰落疊加而成的混合信號(hào)即為在地面的接收端接收到的接收信號(hào)。在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,接收端可以對(duì)接收到的不同的已知序列信號(hào)和上述接收信號(hào)分別進(jìn)行FFT變換,已知序列信號(hào)經(jīng)過FFT變換后可以得到第一頻域信號(hào),接收信號(hào)經(jīng)過FFT變換后可以得到第二頻域信號(hào)。步驟300、將所述第二頻域信號(hào)分別與各個(gè)所述第一頻域信號(hào)相乘,對(duì)應(yīng)得到各個(gè)中間頻域信號(hào)。具體地,將步驟200得到的第一頻域信號(hào)和第二頻域信號(hào)相乘,可以得到對(duì)應(yīng)的各個(gè)中間頻域信號(hào)。需要說明的是,根據(jù)卷積定理可知,兩個(gè)時(shí)域信號(hào)的卷積等于對(duì)應(yīng)的兩個(gè)頻域信號(hào)乘積的傅里葉變換,經(jīng)過步驟200和步驟300,將卷積運(yùn)算轉(zhuǎn)換為傅里葉變換的乘積,可以有效地避免卷積運(yùn)算的復(fù)雜度,從而降低定位的復(fù)雜度。步驟400、對(duì)各個(gè)中間頻域信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,得到各個(gè)中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延;步驟500、根據(jù)各個(gè)中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延,確定所述接收端的位置。具體地,根據(jù)上述得到的各個(gè)中間頻域信號(hào),可以利用可測(cè)的最大多徑時(shí)延,進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算。判斷是否滿足迭代條件,若滿足,在每一次迭代的過程中,對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行分組并排除時(shí)域上的索引值;若不滿足,迭代終止。進(jìn)一步結(jié)合原始域降采樣變換域折疊的性質(zhì),得到各個(gè)中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延。通過得到的時(shí)延,可以利用時(shí)延與電磁波傳播速度的乘積得到不同已知序列信號(hào)對(duì)應(yīng)的發(fā)射端到接收端的距離,進(jìn)一步地,利用多個(gè)不同已知序列信號(hào)對(duì)應(yīng)的不同發(fā)射端到接收端的距離,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)接收端的定位。在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,該定位方法的復(fù)雜度主要來自于步驟400,即對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,其中對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行分組并排除時(shí)域上的索引值的復(fù)雜度為頻域降采樣的復(fù)雜度為O(KlogK),其中,n為已知序列信號(hào)的長度,K為已知的最大多徑時(shí)延。則該定位方法的復(fù)雜度為與現(xiàn)有的定位方法相比,在考慮多徑信道影響的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了降低定位的復(fù)雜度。本實(shí)施例的定位方法,利用可測(cè)的最大多徑時(shí)延,在每一次迭代的過程中,對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行分組并排除時(shí)域上的索引值,直至迭代終止,并結(jié)合原始域降采樣變換域折疊的性質(zhì),確定時(shí)延,可以適用于多徑信道,降低了定位的復(fù)雜度。圖2示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的定位方法的流程圖。圖2中標(biāo)號(hào)與圖1相同的步驟具有相同的功能,為簡(jiǎn)明起見,省略對(duì)這些步驟的詳細(xì)說明。如圖2所示,圖2所示的定位方法與圖1所示定位方法的主要區(qū)別在于,在該定位方法中,步驟400具體可以包括:步驟410、對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,對(duì)應(yīng)得到第一集合,所述第一集合的大小為K的數(shù)量級(jí),所述第一集合由所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域內(nèi)的連續(xù)索引值組成,K表示信道的最大多徑時(shí)延。對(duì)于上述各個(gè)中間頻域信號(hào),可以分別采用下面的方法進(jìn)行運(yùn)算,得到各個(gè)中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延。具體地,通過對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,可以得到中間頻域信號(hào)在時(shí)域內(nèi)的連續(xù)索引值構(gòu)成的第一集合,該第一集合需要滿足大小為K的數(shù)量級(jí),其中,K為已知的信道的最大多徑時(shí)延,第一集合的大小表示第一集合中具有的元素個(gè)數(shù)。步驟420、按照采樣間隔O(n/K),對(duì)所述中間頻域信號(hào)進(jìn)行頻域降采樣,并對(duì)降采樣結(jié)果進(jìn)行快速傅里葉反變換IFFT,對(duì)應(yīng)得到第二集合,所述第二集合由所述IFFT的結(jié)果中按照能量從大到小的順序依次取出的β個(gè)索引值組成,其中O(n/K)為n/K的數(shù)量級(jí),n為所述已知序列信號(hào)的總長度,β為已知的正整數(shù)。具體地,可以根據(jù)數(shù)量級(jí)O(n/K)確定頻域降采樣的采樣間隔,對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行頻域降采樣之后,對(duì)降采樣的結(jié)果進(jìn)行IFFT變換,計(jì)算變換得到對(duì)應(yīng)時(shí)域信號(hào)的索引值對(duì)應(yīng)的能量,可以按照能量從大到小的順序依次取出的β個(gè)索引值組成第二集合。例如,β=5,按照能量從大到小的順序各個(gè)能量依次對(duì)應(yīng)的索引值為3、2、4、5、6、7、8,那么可以按照能量從大到小的順序依次取出5個(gè)索引值3、2、4、5、6組成第二集合。β可以是根據(jù)需要設(shè)定的已知正整數(shù),β值越小,定位的復(fù)雜度越低,但是定位的精度可能隨之降低。在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,若所述第一集合為S,包括的元素個(gè)數(shù)為O(K),即|S|=O(K),則可以將采樣間隔確定為n/M,對(duì)所述中間頻域信號(hào)進(jìn)行頻域降采樣,其中,M=2m,2m-1<|S|≤2m,m為正整數(shù)。步驟430、對(duì)所述中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一集合與第二集合進(jìn)行交集運(yùn)算,并根據(jù)交集運(yùn)算的結(jié)果確定所述中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延。對(duì)各個(gè)中間頻域信號(hào)分別進(jìn)行上述步驟410至步驟430之后,可以分別確定各個(gè)中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延。通過得到多個(gè)時(shí)延,可以利用時(shí)延與電磁波傳播速度的乘積得到發(fā)送各個(gè)中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的已知序列信號(hào)的發(fā)射端到接收端的距離,進(jìn)一步地,利用多個(gè)不同已知序列信號(hào)對(duì)應(yīng)的不同發(fā)射端到接收端的距離,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)接收端的定位。進(jìn)一步地,在滿足迭代條件的情況下,可以分別采用下面的方法對(duì)上述各個(gè)中間頻域信號(hào)進(jìn)行變換、分組并排除時(shí)域上的索引值。步驟410具體還可以包括:步驟411、根據(jù)第一參數(shù),對(duì)所述中間頻域信號(hào)進(jìn)行變換域擴(kuò)張,對(duì)應(yīng)得到擴(kuò)張信號(hào),其中所述變換域?yàn)闀r(shí)域。具體地,可以采用公式(Pσx)k=xσk,計(jì)算得到與中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的擴(kuò)張信號(hào)yk;其中,yk=(Pσx)k=xσk為中間頻域信號(hào)xk對(duì)應(yīng)的擴(kuò)張信號(hào);Pσ表示一種對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行變換域擴(kuò)張的變換;yk對(duì)應(yīng)的變換域即時(shí)域內(nèi)的信號(hào)為σ為所述第一參數(shù),σ是不為1的正奇數(shù);k=0~n-1。步驟412、根據(jù)第二參數(shù),對(duì)所述擴(kuò)張信號(hào)進(jìn)行變換域移位,對(duì)應(yīng)得到移位信號(hào)。具體地,可以采用公式(Pby)k=y(tǒng)kwbk,計(jì)算得到與擴(kuò)張信號(hào)對(duì)應(yīng)的移位信號(hào)fk;其中,fk=(Pby)k=y(tǒng)kwbk為所述擴(kuò)張信號(hào)yk對(duì)應(yīng)的移位信號(hào);Pb表示一種對(duì)擴(kuò)張信號(hào)進(jìn)行變換域移位的變換;fk對(duì)應(yīng)的變換域即時(shí)域內(nèi)的信號(hào)為b為所述第二參數(shù);k=0~n-1。步驟413、根據(jù)離線構(gòu)造的頻域窗函數(shù)將所述移位信號(hào)分為兩組,并分別計(jì)算兩個(gè)分組的能量;步驟414、根據(jù)所述兩個(gè)分組能量的大小關(guān)系,排除所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域上的索引值。具體地,窗函數(shù)可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,通過離散構(gòu)造合適的頻域窗函數(shù)可以將上述得到的移位信號(hào)分為兩組,兩個(gè)分組分別具有自身的能量,通過比較兩個(gè)分組能量的大小關(guān)系,可以排除移位信號(hào)在時(shí)域上的索引值,進(jìn)而排除中間頻域信號(hào)在時(shí)域上的索引值,得到對(duì)應(yīng)的剩余索引值所在的集合,以用于后續(xù)確定時(shí)延,并實(shí)現(xiàn)定位。在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,離線構(gòu)造的頻域窗函數(shù)可以為:其中,Gi為所述頻域窗函數(shù),δ為預(yù)先設(shè)置的參數(shù),用于表示所述頻域窗函數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)域窗函數(shù)與理想時(shí)域窗函數(shù)之間的絕對(duì)誤差,j、C和α為中間變量,參數(shù)c與所述對(duì)應(yīng)的時(shí)域窗函數(shù)的邊瓣寬度有關(guān)。其中,所述理想時(shí)域窗函數(shù)包括主體部分、邊瓣部分和剩余部分,其中,主體部分值為1,寬度為邊瓣部分值小于1,寬度為O(n)即n的數(shù)量級(jí),剩余部分值為0。在這種情況下,根據(jù)該頻域窗函數(shù)將所述移位信號(hào)分為兩組,分別計(jì)算兩個(gè)分組的能量具體可以包括如下步驟:將所述移位信號(hào)與所述頻域窗函數(shù)進(jìn)行乘積運(yùn)算,得到乘積信號(hào)。舉例而言,若頻域窗函數(shù)為G,移位信號(hào)為f,則乘積信號(hào)為G×f。分別利用離散傅里葉變換DFT計(jì)算所述乘積信號(hào)在時(shí)域內(nèi)索引值為0時(shí)的第一結(jié)果和索引值為時(shí)的第二結(jié)果;計(jì)算得到的所述第一結(jié)果為:所述第二結(jié)果為:其中,為所述第一結(jié)果,即所述乘積信號(hào)在時(shí)域內(nèi)索引值為0時(shí)的值;為所述第二結(jié)果,即所述乘積信號(hào)在時(shí)域內(nèi)索引值為時(shí)的值;G為所述頻域窗函數(shù);為所述頻域窗函數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)域窗函數(shù);f為所述移位信號(hào);為所述移位信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)域信號(hào);為所述乘積信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)域信號(hào)。所述第一能量為所述第二能量為在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,比較所述第一能量和所述第二能量的大小關(guān)系,可以對(duì)中間頻域信號(hào)在時(shí)域上的索引值進(jìn)行排除,從而得到剩余索引值組成的集合。具體地,在所述第一能量不小于所述第二能量的情況下,排除所述移位信號(hào)在時(shí)域上的索引值,得到所述移位信號(hào)在時(shí)域上剩余的索引值所在的集合為:I0={i|i∈{0,1,…n-1}and-i(modn)∈{0,1,…,n/4+cn}∪{3n/4-cn,3n/4-cn+1,…,n}},對(duì)應(yīng)的所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域上剩余的索引值所在的集合為:J0={j|σj-b(modn)∈I0}在所述第一能量不大于所述第二能量的情況下,排除所述移位信號(hào)在時(shí)域上的索引值,得到所述移位信號(hào)在時(shí)域上剩余的索引值所在的集合為:I1={i|i∈{0,1,…n-1}andn/2-i(modn)∈{0,1,…,n/4+cn}∪{3n/4-cn,3n/4-cn+1,…,n}}對(duì)應(yīng)的所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域上剩余的索引值所在的集合為:J1={j|σj-b(modn)∈I1}。進(jìn)一步地,在步驟414之后,還可以包括:步驟415、計(jì)算下一次迭代中的所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù),并判斷是否滿足下一次的迭代條件。具體地,在每一次迭代過程中,用于變換域擴(kuò)張的第一參數(shù)和用于變換域移位的第二參數(shù)是變化的,需要在每次迭代前進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算方法如下:所述第一參數(shù)σ需要滿足的條件為:σ是不為1的正奇數(shù),并且σ|S|≤n,其中|S|為集合S的大小,若每次迭代過程中,排除所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域上的索引值之后,剩余的索引值構(gòu)成的集合為A,則所述集合A與前一次迭代的結(jié)果的交集即為集合S。所述第二參數(shù)b需要滿足的條件為:其中im為所述集合S中索引值的中點(diǎn)。在一種可能的方式中,在每一次迭代之前,還需要判斷是否滿足迭代條件,其中,在同時(shí)滿足以下兩種條件的情況下,不能滿足所述迭代條件,可以終止迭代:|S|≤cn;計(jì)算得到下一次迭代中的所述第一參數(shù)與前一次迭代中的所述第一參數(shù)相同。在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,根據(jù)交集運(yùn)算的結(jié)果,確定中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延,還可以包括:根據(jù)所述交集運(yùn)算的結(jié)果中索引值對(duì)應(yīng)的能量的大小關(guān)系,確定估計(jì)的索引值;若所述估計(jì)的索引值為i,則所述時(shí)延為τ=iTS,其中,Ts為采樣周期。具體地,在通常情況下,可以根據(jù)交集運(yùn)算結(jié)果中索引值對(duì)應(yīng)的能量的大小關(guān)系,確定估計(jì)的索引值。舉例而言,若通過交集運(yùn)算得到的索引值構(gòu)成的集合為{2,3,4,5,6,7,8},按照索引值從小到大的順序,可以計(jì)算得到索引值2對(duì)應(yīng)的能量為0.5,索引值3對(duì)應(yīng)的能量為0.6,索引值4對(duì)應(yīng)的能量為0.5,索引值5對(duì)應(yīng)的能量為11,索引值6對(duì)應(yīng)的能量為10,索引值7對(duì)應(yīng)的能量為9,索引值8對(duì)應(yīng)的能量為0.6,相比而言索引值5、6、7對(duì)應(yīng)的能量較大,平均值為10,則索引值5為第一個(gè)能量大于上述平均值的索引值,可以確定索引值5為估計(jì)的索引值。若所述估計(jì)的索引值為i(如7),采樣周期為Ts(如100ms),則時(shí)延可以確定為τ=iTs=700ms。在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,根據(jù)時(shí)延與電磁波傳播速度的乘積便可以得到發(fā)射端與接收端的距離。當(dāng)測(cè)量得到多個(gè)發(fā)射端至接收端的距離后,可以以每個(gè)發(fā)射端為中心,以每個(gè)發(fā)射端到接收端的距離為半徑做球面,多個(gè)球面之間的交點(diǎn)即為接收端的位置,完成對(duì)接收端的定位。需要說明的是,離線構(gòu)造的頻域窗函數(shù)可以有很多種形式,本實(shí)施例中只是提供了一種可以實(shí)現(xiàn)的方式,但對(duì)其不做限定。具體地,對(duì)于本實(shí)施例提供的定位方法,在頻域窗函數(shù)改變的情況下,相應(yīng)的分組、能量、排除時(shí)域上索引值得到的集合都會(huì)相應(yīng)的發(fā)生變化。本實(shí)施例的定位方法,利用可測(cè)的最大多徑時(shí)延,在每一次迭代的過程中,對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行分組并排除時(shí)域上的索引值,直至迭代終止,并結(jié)合原始域降采樣變換域折疊的性質(zhì),確定時(shí)延,可以適用于多徑信道,降低了定位的復(fù)雜度。圖3示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的定位裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖3所示,該定位裝置300主要可以包括:接收模塊301,用于分別從各個(gè)發(fā)射端接收已知序列信號(hào);變換模塊302,與所述接收模塊301連接,用于將各個(gè)所述已知序列信號(hào)和接收信號(hào)分別進(jìn)行快速傅里葉變換FFT,所述接收信號(hào)是由各個(gè)所述已知序列信號(hào)經(jīng)過信道衰落疊加而成的混合信號(hào),其中,所述已知序列信號(hào)FFT后得到的為第一頻域信號(hào),所述接收信號(hào)FFT后得到的為第二頻域信號(hào)。具體地,不同的發(fā)射端(如衛(wèi)星等)可以分別向地面發(fā)送不同的已知序列信號(hào),該已知序列信號(hào)需要具有較強(qiáng)的相關(guān)性,例如可以是CDMA序列。多個(gè)不同的已知序列信號(hào)經(jīng)過信道衰落疊加而成的混合信號(hào)即為接收模塊301接收到的接收信號(hào)。在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,變換模塊302可以對(duì)接收到的不同的已知序列信號(hào)和上述接收信號(hào)分別進(jìn)行FFT變換,已知序列信號(hào)經(jīng)過FFT變換后可以得到第一頻域信號(hào),接收信號(hào)經(jīng)過FFT變換后可以得到第二頻域信號(hào)。所述變換模塊302還可以用于將所述第二頻域信號(hào)分別與各個(gè)所述第一頻域信號(hào)相乘,對(duì)應(yīng)得到各個(gè)中間頻域信號(hào)。具體地,將變換模塊302得到的第一頻域信號(hào)和第二頻域信號(hào)相乘,可以得到對(duì)應(yīng)的各個(gè)中間頻域信號(hào)。需要說明的是,根據(jù)卷積定理可知,兩個(gè)時(shí)域信號(hào)的卷積等于對(duì)應(yīng)的兩個(gè)頻域信號(hào)乘積的傅里葉變換,經(jīng)過變換模塊302的處理,將卷積運(yùn)算轉(zhuǎn)換為傅里葉變換的乘積,可以有效地避免卷積運(yùn)算的復(fù)雜度,從而降低定位的復(fù)雜度。運(yùn)算模塊303,與所述變換模塊302連接,用于對(duì)各個(gè)中間頻域信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,得到各個(gè)中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延;定位模塊304,與所述運(yùn)算模塊303連接,用于根據(jù)各個(gè)中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延,確定所述接收端的位置。具體地,根據(jù)上述變換模塊302得到的各個(gè)中間頻域信號(hào),可以通過運(yùn)算模塊303利用可測(cè)的最大多徑時(shí)延,進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算。運(yùn)算模塊303首先判斷是否滿足迭代條件,若滿足,在每一次迭代的過程中,對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行分組并排除時(shí)域上的索引值;若不滿足,迭代終止。進(jìn)一步結(jié)合原始域降采樣變換域折疊的性質(zhì),得到各個(gè)中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延。定位模塊304通過得到的時(shí)延,可以利用時(shí)延與電磁波傳播速度的乘積得到不同已知序列信號(hào)對(duì)應(yīng)的發(fā)射端到接收端的距離,進(jìn)一步地,利用多個(gè)不同已知序列信號(hào)對(duì)應(yīng)的不同發(fā)射端到接收端的距離,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)接收端的定位。在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,該定位裝置300在進(jìn)行定位的過程中,復(fù)雜度主要來自于運(yùn)算模塊303,即對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,其中對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行分組并排除時(shí)域上的索引值的復(fù)雜度為頻域降采樣的復(fù)雜度為O(KlogK),其中,n為已知序列信號(hào)的長度,K為已知的最大多徑時(shí)延。則該定位裝置300在進(jìn)行定位過程中,復(fù)雜度為與現(xiàn)有的定位裝置相比,在考慮多徑信道影響的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了降低定位的復(fù)雜度。本實(shí)施例的定位裝置,運(yùn)算模塊利用可測(cè)的最大多徑時(shí)延,在每一次迭代的過程中,對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行分組并排除時(shí)域上的索引值,直至迭代終止,并結(jié)合原始域降采樣變換域折疊的性質(zhì),確定時(shí)延,可以適用于多徑信道,降低了定位的復(fù)雜度。圖4示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的定位裝置的流程圖。圖4中標(biāo)號(hào)與圖3相同的組件具有相同的功能,為簡(jiǎn)明起見,省略對(duì)這些組件的詳細(xì)說明。如圖4所示,圖4所示的定位裝置400與圖3所示定位裝置300的主要區(qū)別在于,在該定位裝置400中,運(yùn)算模塊303具體可以包括:第一單元401,用于對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,對(duì)應(yīng)得到第一集合,所述第一集合的大小為K的數(shù)量級(jí),所述第一集合由所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域內(nèi)的連續(xù)索引值組成,K表示信道的最大多徑時(shí)延。對(duì)于上述變換模塊302得到的各個(gè)中間頻域信號(hào),運(yùn)算模塊303可以分別采用下面的方法進(jìn)行運(yùn)算,得到各個(gè)中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延。具體地,通過第一單元401對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,可以得到中間頻域信號(hào)在時(shí)域內(nèi)的連續(xù)索引值構(gòu)成的第一集合,該第一集合需要滿足大小為K的數(shù)量級(jí),其中,K為已知的信道的最大多徑時(shí)延,第一集合的大小表示第一集合中具有的元素個(gè)數(shù)。第二單元402,與所述第一單元401連接,用于按照采樣間隔O(n/K),對(duì)所述中間頻域信號(hào)進(jìn)行頻域降采樣,并對(duì)降采樣結(jié)果進(jìn)行快速傅里葉反變換IFFT,對(duì)應(yīng)得到第二集合,所述第二集合由所述IFFT的結(jié)果中按照能量從大到小的順序依次取出的β個(gè)索引值組成,其中O(n/K)為n/K的數(shù)量級(jí),n為所述已知序列信號(hào)的總長度,β為已知的正整數(shù)。具體地,第二單元402可以根據(jù)數(shù)量級(jí)O(n/K)確定頻域降采樣的采樣間隔,對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行頻域降采樣之后,對(duì)降采樣的結(jié)果進(jìn)行IFFT變換,計(jì)算變換得到對(duì)應(yīng)時(shí)域信號(hào)的索引值對(duì)應(yīng)的能量,可以按照能量從大到小的順序依次取出的β個(gè)索引值組成第二集合。例如,β=5,按照能量從大到小的順序各個(gè)能量依次對(duì)應(yīng)的索引值為3、2、4、5、6、7、8,那么可以按照能量從大到小的順序依次取出5個(gè)索引值3、2、4、5、6組成第二集合。β可以是根據(jù)需要設(shè)定的已知正整數(shù),β值越小,定位的復(fù)雜度越低,但是定位的精度可能隨之降低。在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,若所述第一集合為S,包括的元素個(gè)數(shù)為O(K),即|S|=O(K),則第二單元402可以將采樣間隔確定為n/M,對(duì)所述中間頻域信號(hào)進(jìn)行頻域降采樣,其中,M=2m,2m-1<|S|≤2m,m為正整數(shù)。第三單元403,與所述第二單元402連接,用于對(duì)所述中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一集合與第二集合進(jìn)行交集運(yùn)算,并根據(jù)交集運(yùn)算的結(jié)果確定所述中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延。運(yùn)算模塊303對(duì)各個(gè)中間頻域信號(hào)分別進(jìn)行上述運(yùn)算之后,可以分別確定各個(gè)中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延。通過得到多個(gè)時(shí)延,定位模塊304可以利用時(shí)延與電磁波傳播速度的乘積得到發(fā)送各個(gè)中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的已知序列信號(hào)的發(fā)射端到接收端的距離,進(jìn)一步地,利用多個(gè)不同已知序列信號(hào)對(duì)應(yīng)的不同發(fā)射端到接收端的距離,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)接收端的定位。進(jìn)一步地,所述第一單元401還包括擴(kuò)張子單元4011、移位子單元4012、分組子單元4013、排除子單元4014、判斷子單元4015,在滿足迭代條件的情況下,所述擴(kuò)張子單元4011,用于根據(jù)第一參數(shù),對(duì)所述中間頻域信號(hào)進(jìn)行變換域擴(kuò)張,對(duì)應(yīng)得到擴(kuò)張信號(hào),其中所述變換域?yàn)闀r(shí)域。具體地,擴(kuò)張子單元4011可以采用公式(Pσx)k=xσk,計(jì)算得到與中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的擴(kuò)張信號(hào)yk;其中,yk=(Pσx)k=xσk為中間頻域信號(hào)xk對(duì)應(yīng)的擴(kuò)張信號(hào);Pσ表示一種對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行變換域擴(kuò)張的變換;yk對(duì)應(yīng)的變換域即時(shí)域內(nèi)的信號(hào)為σ為所述第一參數(shù),σ是不為1的正奇數(shù);k=0~n-1。移位子單元4012,與所述擴(kuò)張子單元4011連接,用于根據(jù)第二參數(shù),對(duì)所述擴(kuò)張信號(hào)進(jìn)行變換域移位,對(duì)應(yīng)得到移位信號(hào)。具體地,移位子單元4012可以采用公式(Pby)k=y(tǒng)kwbk,計(jì)算得到與擴(kuò)張信號(hào)對(duì)應(yīng)的移位信號(hào)fk;其中,fk=(Pby)k=y(tǒng)kwbk為所述擴(kuò)張信號(hào)yk對(duì)應(yīng)的移位信號(hào);Pb表示一種對(duì)擴(kuò)張信號(hào)進(jìn)行變換域移位的變換;fk對(duì)應(yīng)的變換域即時(shí)域內(nèi)的信號(hào)為b為所述第二參數(shù);k=0~n-1。分組子單元4013,與所述移位子單元4012連接,用于根據(jù)離線構(gòu)造的頻域窗函數(shù)將所述移位信號(hào)分為兩組,并分別計(jì)算兩個(gè)分組的能量;排除子單元4014,與所述分組子單元4013連接,用于根據(jù)所述兩個(gè)分組能量的大小關(guān)系,排除所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域上的索引值。具體地,窗函數(shù)可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,分組子單元4013通過離散構(gòu)造合適的頻域窗函數(shù)可以將上述得到的移位信號(hào)分為兩組,兩個(gè)分組分別具有自身的能量,通過比較兩個(gè)分組能量的大小關(guān)系,排除子單元4014可以排除移位信號(hào)在時(shí)域上的索引值,進(jìn)而排除中間頻域信號(hào)在時(shí)域上的索引值,得到對(duì)應(yīng)的剩余索引值所在的集合,以用于后續(xù)確定時(shí)延,并實(shí)現(xiàn)定位。在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,離線構(gòu)造的頻域窗函數(shù)可以為:其中,Gi為所述頻域窗函數(shù),δ為預(yù)先設(shè)置的參數(shù),用于表示所述頻域窗函數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)域窗函數(shù)與理想時(shí)域窗函數(shù)之間的絕對(duì)誤差,j、C和α為中間變量,參數(shù)c與所述對(duì)應(yīng)的時(shí)域窗函數(shù)的邊瓣寬度有關(guān)。其中,所述理想時(shí)域窗函數(shù)包括主體部分、邊瓣部分和剩余部分,其中,主體部分值為1,寬度為邊瓣部分值小于1,寬度為O(n)即n的數(shù)量級(jí),剩余部分值為0。在這種情況下,分組子單元4013還可以用于:將所述移位信號(hào)與所述頻域窗函數(shù)分別進(jìn)行乘積運(yùn)算,得到乘積信號(hào)。舉例而言,若頻域窗函數(shù)為G,移位信號(hào)為f,則乘積信號(hào)為G×f。分別利用離散傅里葉變換DFT計(jì)算所述乘積信號(hào)在時(shí)域內(nèi)索引值為0時(shí)的第一結(jié)果和索引值為時(shí)的第二結(jié)果;計(jì)算得到的所述第一結(jié)果為:所述第二結(jié)果為:其中,為所述第一結(jié)果,即所述乘積信號(hào)在時(shí)域內(nèi)索引值為0時(shí)的值;為所述第二結(jié)果,即所述乘積信號(hào)在時(shí)域內(nèi)索引值為時(shí)的值;G為所述頻域窗函數(shù);為所述頻域窗函數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)域窗函數(shù);f為所述移位信號(hào);為所述移位信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)域信號(hào);為所述乘積信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)域信號(hào)。所述第一能量為所述第二能量為在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,通過比較所述第一能量和所述第二能量的大小關(guān)系,排除子單元4014可以對(duì)中間頻域信號(hào)在時(shí)域上的索引值進(jìn)行排除,從而得到剩余索引值組成的集合。具體地,在所述第一能量不小于所述第二能量的情況下,排除所述移位信號(hào)在時(shí)域上的索引值,得到所述移位信號(hào)在時(shí)域上剩余的索引值所在的集合為:I0={i|i∈{0,1,…n-1}and-i(modn)∈{0,1,…,n/4+cn}∪{3n/4-cn,3n/4-cn+1,…,n}},對(duì)應(yīng)的所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域上剩余的索引值所在的集合為:J0={j|σj-b(modn)∈I0}在所述第一能量不大于所述第二能量的情況下,排除所述移位信號(hào)在時(shí)域上的索引值,得到所述移位信號(hào)在時(shí)域上剩余的索引值所在的集合為:I1={i|i∈{0,1,…n-1}andn/2-i(modn)∈{0,1,…,n/4+cn}∪{3n/4-cn,3n/4-cn+1,…,n}}對(duì)應(yīng)的所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域上剩余的索引值所在的集合為:J1={j|σj-b(modn)∈I1}。進(jìn)一步地,第一單元401還可以包括:判斷子單元4015,與所述排除子單元4014連接,用于計(jì)算下一次迭代中的所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù),并判斷是否滿足下一次的迭代條件。具體地,在每一次迭代過程中,用于變換域擴(kuò)張的第一參數(shù)和用于變換域移位的第二參數(shù)是變化的,需要在每次迭代前進(jìn)行計(jì)算。判斷子單元4015采用的判斷方法如下:所述第一參數(shù)σ需要滿足的條件為:σ是不為1的正奇數(shù),并且σ|S|≤n,其中|S|為集合S的大小,若每次迭代過程中,排除所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域上的索引值之后,剩余的索引值構(gòu)成的集合為A,則所述集合A與前一次迭代的結(jié)果的交集即為集合S。所述第二參數(shù)b需要滿足的條件為:其中im為所述集合S中索引值的中點(diǎn)。在一種可能的方式中,在每一次迭代之前,判斷子單元4015還需要判斷是否滿足迭代條件,其中,在同時(shí)滿足以下兩種條件的情況下,不能滿足所述迭代條件,判斷子單元4015確定可以終止迭代:|S|≤cn;計(jì)算得到下一次迭代中的所述第一參數(shù)與前一次迭代中的所述第一參數(shù)相同。在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,第三單元403還可以用于:根據(jù)所述交集運(yùn)算的結(jié)果中索引值對(duì)應(yīng)的能量的大小關(guān)系,確定估計(jì)的索引值;若所述估計(jì)的索引值為i,則所述時(shí)延為τ=iTS,其中,Ts為采樣周期。具體地,在通常情況下,第三單元403可以根據(jù)交集運(yùn)算結(jié)果中索引值對(duì)應(yīng)的能量的大小關(guān)系,確定估計(jì)的索引值。舉例而言,若第三單元403通過交集運(yùn)算得到的索引值構(gòu)成的集合為{2,3,4,5,6,7,8},按照索引值從小到大的順序,可以計(jì)算得到索引值2對(duì)應(yīng)的能量為0.5,索引值3對(duì)應(yīng)的能量為0.6,索引值4對(duì)應(yīng)的能量為0.5,索引值5對(duì)應(yīng)的能量為11,索引值6對(duì)應(yīng)的能量為10,索引值7對(duì)應(yīng)的能量為9,索引值8對(duì)應(yīng)的能量為0.6,相比而言索引值5、6、7對(duì)應(yīng)的能量較大,平均值為10,則索引值5為第一個(gè)能量大于上述平均值的索引值,第三單元403可以確定索引值5為估計(jì)的索引值。若所述估計(jì)的索引值為i(如7),采樣周期為Ts(如100ms),則時(shí)延可以確定為τ=iTs=700ms。在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,根據(jù)時(shí)延與電磁波傳播速度的乘積便可以得到發(fā)射端與接收端的距離。當(dāng)測(cè)量得到多個(gè)發(fā)射端至接收端的距離后,可以以每個(gè)發(fā)射端為中心,以每個(gè)發(fā)射端到接收端的距離為半徑做球面,多個(gè)球面之間的交點(diǎn)即為接收端的位置,完成對(duì)接收端的定位。需要說明的是,離線構(gòu)造的頻域窗函數(shù)可以有很多種形式,本實(shí)施例中只是提供了一種可以實(shí)現(xiàn)的方式,但對(duì)其不做限定。具體地,對(duì)于本實(shí)施例提供的定位裝置,在頻域窗函數(shù)改變的情況下,各組件運(yùn)行得到的結(jié)果都會(huì)相應(yīng)的發(fā)生變化。本實(shí)施例的定位裝置,運(yùn)算模塊利用可測(cè)的最大多徑時(shí)延,在每一次迭代的過程中,對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行分組并排除時(shí)域上的索引值,直至迭代終止,并結(jié)合原始域降采樣變換域折疊的性質(zhì),確定時(shí)延,可以適用于多徑信道,降低了定位的復(fù)雜度。圖5示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的一種定位裝置的結(jié)構(gòu)框圖。定位裝置1100可以是具備計(jì)算能力的主機(jī)服務(wù)器、個(gè)人計(jì)算機(jī)PC、或者可攜帶的便攜式計(jì)算機(jī)或終端等。本發(fā)明具體實(shí)施例并不對(duì)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的具體實(shí)現(xiàn)做限定。所述定位裝置1100包括處理器(processor)1110、通信接口(CommunicationsInterface)1120、存儲(chǔ)器(memory)1130和總線1140。其中,處理器1110、通信接口1120、以及存儲(chǔ)器1130通過總線1140完成相互間的通信。通信接口1120用于與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通信,其中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括例如虛擬機(jī)管理中心、共享存儲(chǔ)等。處理器1110用于執(zhí)行程序。處理器1110可能是一個(gè)中央處理器CPU,或者是專用集成電路ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit),或者是被配置成實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)集成電路。存儲(chǔ)器1130用于存放文件。存儲(chǔ)器1130可能包含高速RAM存儲(chǔ)器,也可能還包括非易失性存儲(chǔ)器(non-volatilememory),例如至少一個(gè)磁盤存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器1130也可以是存儲(chǔ)器陣列。存儲(chǔ)器1130還可能被分塊,并且所述塊可按一定的規(guī)則組合成虛擬卷。在一種可能的實(shí)施方式中,上述程序可為包括計(jì)算機(jī)操作指令的程序代碼。該程序具體可用于:分別從各個(gè)發(fā)射端接收已知序列信號(hào);將各個(gè)所述已知序列信號(hào)和接收信號(hào)分別進(jìn)行快速傅里葉變換FFT,所述接收信號(hào)是由各個(gè)所述已知序列信號(hào)經(jīng)過信道衰落疊加而成的混合信號(hào),其中,所述已知序列信號(hào)FFT后得到的為第一頻域信號(hào),所述接收信號(hào)FFT后得到的為第二頻域信號(hào);將所述第二頻域信號(hào)分別與各個(gè)所述第一頻域信號(hào)相乘,對(duì)應(yīng)得到各個(gè)中間頻域信號(hào);對(duì)各個(gè)中間頻域信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,得到各個(gè)中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延;根據(jù)各個(gè)中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延,確定所述接收端的位置。在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述對(duì)各個(gè)中間頻域信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,得到各個(gè)中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延,包括:對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,對(duì)應(yīng)得到第一集合,所述第一集合的大小為K的數(shù)量級(jí),所述第一集合由所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域內(nèi)的連續(xù)索引值組成,K表示信道的最大多徑時(shí)延;按照采樣間隔O(n/K),對(duì)所述中間頻域信號(hào)進(jìn)行頻域降采樣,并對(duì)降采樣結(jié)果進(jìn)行快速傅里葉反變換IFFT,對(duì)應(yīng)得到第二集合,所述第二集合由所述IFFT的結(jié)果中按照能量從大到小的順序依次取出的β個(gè)索引值組成,其中O(n/K)為n/K的數(shù)量級(jí),n為所述已知序列信號(hào)的總長度,β為已知的正整數(shù);對(duì)所述中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一集合與第二集合進(jìn)行交集運(yùn)算,并根據(jù)交集運(yùn)算的結(jié)果確定所述中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延。在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述對(duì)中間頻域信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,對(duì)應(yīng)得到第一集合,在滿足迭代條件的情況下,執(zhí)行以下步驟:根據(jù)第一參數(shù),對(duì)所述中間頻域信號(hào)進(jìn)行變換域擴(kuò)張,對(duì)應(yīng)得到擴(kuò)張信號(hào),其中所述變換域?yàn)闀r(shí)域;根據(jù)第二參數(shù),對(duì)所述擴(kuò)張信號(hào)進(jìn)行變換域移位,對(duì)應(yīng)得到移位信號(hào);根據(jù)離線構(gòu)造的頻域窗函數(shù)將所述移位信號(hào)分為兩組,并分別計(jì)算兩個(gè)分組的能量;根據(jù)所述兩個(gè)分組能量的大小關(guān)系,排除所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域上的索引值;計(jì)算下一次迭代中的所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù),并判斷是否滿足下一次的迭代條件。在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,在所述根據(jù)離線構(gòu)造的頻域窗函數(shù)將所述移位信號(hào)分為兩組之前,包括:采用公式離線構(gòu)造頻域窗函數(shù);其中,Gi為所述頻域窗函數(shù),δ為預(yù)先設(shè)置的參數(shù),用于表示所述頻域窗函數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)域窗函數(shù)與理想時(shí)域窗函數(shù)之間的絕對(duì)誤差,j、C和α為中間變量,參數(shù)c與所述對(duì)應(yīng)的時(shí)域窗函數(shù)的邊瓣寬度有關(guān);所述理想時(shí)域窗函數(shù)包括主體部分、邊瓣部分和剩余部分,其中,主體部分值為1,寬度為邊瓣部分值小于1,寬度為O(n)即n的數(shù)量級(jí),剩余部分值為0。在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,分別計(jì)算兩個(gè)分組的能量,包括:將所述移位信號(hào)與所述頻域窗函數(shù)進(jìn)行乘積運(yùn)算,得到乘積信號(hào);分別利用離散傅里葉變換DFT計(jì)算所述乘積信號(hào)在時(shí)域內(nèi)索引值為0時(shí)的第一結(jié)果和索引值為時(shí)的第二結(jié)果;計(jì)算得到的所述第一結(jié)果為:所述第二結(jié)果為:其中,為所述第一結(jié)果,即所述乘積信號(hào)在時(shí)域內(nèi)索引值為0時(shí)的值;為所述第二結(jié)果,即所述乘積信號(hào)在時(shí)域內(nèi)索引值為時(shí)的值;G為所述頻域窗函數(shù);為所述頻域窗函數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)域窗函數(shù);f為所述移位信號(hào);為所述移位信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)域信號(hào);為所述乘積信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)域信號(hào);所述第一能量為所述第二能量為在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,根據(jù)所述第一能量和第二能量的大小關(guān)系,排除所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域上的索引值,包括:比較所述第一能量和所述第二能量的大小關(guān)系;在的情況下,排除所述移位信號(hào)在時(shí)域上的索引值,得到所述移位信號(hào)在時(shí)域上剩余的索引值所在的集合為:I0={i|i∈{0,1,…n-1}and-i(modn)∈{0,1,…,n/4+cn}∪{3n/4-cn,3n/4-cn+1,…,n}}對(duì)應(yīng)的所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域上剩余的索引值所在的集合為:J0={j|σj-b(modn)∈I0}在的情況下,排除所述移位信號(hào)在時(shí)域上的索引值,得到所述移位信號(hào)在時(shí)域上剩余的索引值所在的集合為:I1={i|i∈{0,1,…n-1}andn/2-i(modn)∈{0,1,…,n/4+cn}∪{3n/4-cn,3n/4-cn+1,…,n}}對(duì)應(yīng)的所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域上剩余的索引值所在的集合為:J1={j|σj-b(modn)∈I1}。在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,若排除所述中間頻域信號(hào)在時(shí)域上的索引值之后,剩余的索引值構(gòu)成的集合為A,則所述集合A與前一次迭代的結(jié)果的交集為集合S,所述計(jì)算下一次迭代中的所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù),包括:所述第一參數(shù)需要滿足的條件為:σ是不為1的正奇數(shù),并且σ|S|≤n,其中|S|為集合S的大?。凰龅诙?shù)需要滿足的條件為:其中im為所述集合S中索引值的中點(diǎn)。在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,在同時(shí)滿足以下兩種條件的情況下,停止迭代:|S|≤cn;計(jì)算得到下一次迭代中的所述第一參數(shù)與前一次迭代中的所述第一參數(shù)相同。在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,對(duì)所述中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一集合與第二集合進(jìn)行交集運(yùn)算,并根據(jù)交集運(yùn)算的結(jié)果確定所述中間頻域信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)延,包括:根據(jù)所述交集運(yùn)算結(jié)果中索引值對(duì)應(yīng)的能量的大小關(guān)系,確定估計(jì)的索引值;若所述估計(jì)的索引值為i,則所述時(shí)延為τ=iTS,其中,Ts為采樣周期。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到,本文所描述的實(shí)施例中的各示例性單元及算法步驟,能夠以電子硬件、或者計(jì)算機(jī)軟件和電子硬件的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。這些功能究竟以硬件還是軟件形式來實(shí)現(xiàn),取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以針對(duì)特定的應(yīng)用選擇不同的方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能,但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。如果以計(jì)算機(jī)軟件的形式來實(shí)現(xiàn)所述功能并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí),則在一定程度上可認(rèn)為本發(fā)明的技術(shù)方案的全部或部分(例如對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分)是以計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)的。該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品通常存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀取的非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)中,包括若干指令用以使得計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各實(shí)施例方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM,Read-OnlyMemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM,RandomAccessMemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。以上所述,僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
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