CN114466448B - 定位方法、装置及处理器可读存储介质 - Google Patents
定位方法、装置及处理器可读存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供的一种定位方法、装置及处理器可读存储介质,首先,目标终端和参考终端分别接收定位服务器发送的定位辅助测量配置信息,以及定位基站发送的定位辅助信号,并分别进行定位信息测量,以获得相应的TDOA测量信息和载波相位测量信息;然后,利用结合目标终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理,获得目标终端的位置信息。由于在对目标终端的位置信息进行定位处理时,结合有TDOA测量信息和载波相位测量信息,其相对于现有技术中采用单一TDOA测量信息进行定位的方式来说,其定位测量误差得到了抑制,其定位精度得到有效提升,满足了高精度定位需求。
Description
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域,尤其涉及一种定位方法、装置及处理器可读存储介质。
背景技术
基于到达时间差(Time Difference of Arrival,简称TDOA)是一种3GPP协议规范所定义的定位方法。
在现有的基于TDOA的定位方法中,通过终端将接收多个基站的定位信号,并根据定位信号计算信号的TDOA测量值,以根据TDOA测量值得到终端相对于各终端的距离,并确定终端的位置。
但是,基于TDOA的定位方法中存在多种测量误差,这将使得到终端的位置的误差范围较大,无法满足高精度定位需求。
发明内容
本申请提供一种定位方法、装置及处理器可读存储介质,用以实现对终端的定位。
一方面,本申请体提供了一种定位方法,包括:
向目标终端和参考终端分别发送定位辅助测量配置信息,以供所述目标终端和参考终端分别根据所述定位辅助测量配置信息以及接收到的定位辅助测量信号进行定位信息测量;其中,所述定位辅助测量信号是定位基站发送至所述目标终端和所述参考终端的;
接收目标终端和参考终端发送的定位测量信息,以及参考终端发送的参考位置信息;其中,所述定位测量信息包括TDOA测量信息和载波相位测量信息;
结合目标终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理,获得目标终端的位置信息。
可选的,所述结合目标终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理,获得目标终端的位置信息,包括:
对目标终端的TDOA测量信息、参考终端的TDOA测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到TDOA线性方程;
对目标终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程;
对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得目标终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定目标终端的位置信息。
可选的,所述目标终端的TDOA测量信息以及参考终端的TDOA测量信息均为单差分TDOA测量值;
所述对目标终端的TDOA测量信息、参考终端的TDOA测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到TDOA线性方程,包括:
对所述目标终端的单差分TDOA测量值以及参考终端的单差分TDOA测量值进行双差分处理,获得双差分到达时间测量值;
根据所述参考位置信息对所述双差分到达时间测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分TDOA测量值;
利用所述还原后的单差分TDOA测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到TDOA线性方程。
可选的,所述目标终端的载波相位测量信息以及参考终端的载波相位测量信息均为单差分载波相位测量值;
所述对目标终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程,包括:
对所述目标终端的单差分载波相位测量值以及参考终端的单差分载波相位测量值进行双差分处理,获得双差分载波相位测量值;
根据所述参考位置信息对所述双差分载波相位测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分载波相位测量值;
利用所述单差分载波相位测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到载波相位线性方程。
可选的,所述对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得目标终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定目标终端的位置信息,包括:
根据TDOA线性方程以及载波相位线性方程,建立最小二乘模型;
根据所述最小二乘模型,获得目标终端的整周模糊度与目标终端的位置信息的变化步长之间的关联关系;
根据所述关联关系进行基于浮点估计的迭代运算,以确定整周模糊度;
根据载波相位线性方程和整周模糊度,确定目标终端的位置信息。
另一方面,本申请提供了一种定位方法,包括:
接收定位服务器发送的定位辅助测量配置信息,以及接收定位基站发送的定位辅助测量信号;
根据所述定位辅助测量配置信息以及定位辅助测量信号进行定位信息测量获得当前的定位测量信息;以及,接收参考终端发送的定位测量信息以及参考终端发送的参考位置信息;其中,所述定位测量信息包括TDOA测量信息和载波相位测量信息;
结合当前终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理,获得当前终端的位置信息。
可选的,所述结合当前终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理,获得当前终端的位置信息,包括:
对当前终端的TDOA测量信息、参考终端的TDOA测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到TDOA线性方程;
对当前终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程;
对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得当前终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定当前终端的位置信息。
可选的,所述当前终端的TDOA测量信息以及参考终端的TDOA测量信息均为单差分TDOA测量值;
所述对当前终端的TDOA测量信息、参考终端的TDOA测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到TDOA线性方程,包括:
对所述目标终端的单差分TDOA测量值以及参考终端的单差分TDOA测量值进行双差分处理,获得双差分到达时间测量值;
根据所述参考位置信息对所述双差分到达时间测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分TDOA测量值;
利用所述还原后的单差分TDOA测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到TDOA线性方程。
可选的,所述当前终端的载波相位测量信息以及参考终端的载波相位测量信息均为单差分载波相位测量值;
所述对目标终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程,包括:
对所述当前终端的单差分载波相位测量值以及参考终端的单差分载波相位测量值进行双差分处理,获得双差分载波相位测量值;
根据所述参考位置信息对所述双差分载波相位测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分载波相位测量值;
利用所述单差分载波相位测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到载波相位线性方程。
可选的,所述对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得当前终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定当前终端的位置信息,包括:
根据TDOA线性方程以及载波相位线性方程,建立最小二乘模型;
根据所述最小二乘模型,获得当前终端的整周模糊度与当前终端的位置信息的变化步长之间的关联关系;
根据所述关联关系进行基于浮点估计的迭代运算,以确定整周模糊度;
根据载波相位线性方程和整周模糊度,确定当前终端的位置信息。
再一方面,本申请提供了一种定位装置,包括存储器,收发机,处理器:
存储器,用于存储计算机程序;收发机,用于在所述处理器的控制下收发数据;处理器,用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作:
向目标终端和参考终端分别发送定位辅助测量配置信息,以供所述目标终端和参考终端分别根据所述定位辅助测量配置信息以及接收到的定位辅助测量信号进行定位信息测量;其中,所述定位辅助测量信号是定位基站发送至所述目标终端和所述参考终端的;
接收目标终端和参考终端发送的定位测量信息,以及参考终端发送的参考位置信息;其中,所述定位测量信息包括TDOA测量信息和载波相位测量信息;
结合目标终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理,获得目标终端的位置信息。
可选的,所述处理器在执行结合目标终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理,获得目标终端的位置信息时,具体用于:
对目标终端的TDOA测量信息、参考终端的TDOA测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到TDOA线性方程;
对目标终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程;
对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得目标终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定目标终端的位置信息。
可选的所述目标终端的TDOA测量信息以及参考终端的TDOA测量信息均为单差分TDOA测量值;
所述处理器在执行对目标终端的TDOA测量信息、参考终端的TDOA测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到TDOA线性方程时,具体用于:
对目标终端的TDOA测量信息、参考终端的TDOA测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到TDOA线性方程。
可选的所述目标终端的载波相位测量信息以及参考终端的载波相位测量信息均为单差分载波相位测量值;
所述处理器在执行对目标终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程时,具体用于:
对所述目标终端的单差分载波相位测量值以及参考终端的单差分载波相位测量值进行双差分处理,获得双差分载波相位测量值;
根据所述参考位置信息对所述双差分载波相位测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分载波相位测量值;
利用所述单差分载波相位测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到载波相位线性方程。
可选的所述处理器在执行对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得目标终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定目标终端的位置信息时,具体用于:
根据TDOA线性方程以及载波相位线性方程,建立最小二乘模型;
根据所述最小二乘模型,获得目标终端的整周模糊度与目标终端的位置信息的变化步长之间的关联关系;
根据所述关联关系进行基于浮点估计的迭代运算,以确定整周模糊度;
根据载波相位线性方程和整周模糊度,确定目标终端的位置信息。
再一方面,本申请提供了一种定位装置,包括存储器,收发机,处理器:
存储器,用于存储计算机程序;收发机,用于在所述处理器的控制下收发数据;处理器,用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作:
接收定位服务器发送的定位辅助测量配置信息,以及接收定位基站发送的定位辅助测量信号;
根据所述定位辅助测量配置信息以及定位辅助测量信号进行定位信息测量获得当前的定位测量信息;以及,接收参考终端发送的定位测量信息以及参考终端发送的参考位置信息;其中,所述定位测量信息包括TDOA测量信息和载波相位测量信息;
结合当前终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理,获得当前终端的位置信息。
可选的,所述处理器在执行结合当前终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理,获得当前终端的位置信息时,具体用于:
对当前终端的TDOA测量信息、参考终端的TDOA测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到TDOA线性方程;
对当前终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程;
对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得当前终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定当前终端的位置信息。
可选的,所述当前终端的TDOA测量信息以及参考终端的TDOA测量信息均为单差分TDOA测量值;
所述处理器在执行对当前终端的TDOA测量信息、参考终端的TDOA测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到TDOA线性方程时,具体用于:
对所述目标终端的单差分TDOA测量值以及参考终端的单差分TDOA测量值进行双差分处理,获得双差分到达时间测量值;
根据所述参考位置信息对所述双差分到达时间测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分TDOA测量值;
利用所述还原后的单差分TDOA测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到TDOA线性方程。
可选的,所述当前终端的载波相位测量信息以及参考终端的载波相位测量信息均为单差分载波相位测量值;
所述处理器在执行对目标终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程时,具体用于:
对所述当前终端的单差分载波相位测量值以及参考终端的单差分载波相位测量值进行双差分处理,获得双差分载波相位测量值;
根据所述参考位置信息对所述双差分载波相位测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分载波相位测量值;
利用所述单差分载波相位测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到载波相位线性方程。
可选的,所述处理器在执行对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得当前终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定当前终端的位置信息时,具体用于:
根据TDOA线性方程以及载波相位线性方程,建立最小二乘模型;
根据所述最小二乘模型,获得当前的整周模糊度与当前的位置信息的变化步长之间的关联关系;
根据所述关联关系进行基于浮点估计的迭代运算,以确定整周模糊度;
根据载波相位线性方程和整周模糊度,确定当前的位置信息。
再一方面,本申请提供了一种定位装置,包括:
第一收发单元,用于向目标终端和参考终端分别发送定位辅助测量配置信息,以供所述目标终端和参考终端分别根据所述定位辅助测量配置信息以及接收到的定位辅助测量信号进行定位信息测量;其中,所述定位辅助测量信号是定位基站发送至所述目标终端和所述参考终端的;以及,接收目标终端和参考终端发送的定位测量信息,以及参考终端发送的参考位置信息;其中,所述定位测量信息包括TDOA测量信息和载波相位测量信息;
第一定位单元,用于结合目标终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理,获得目标终端的位置信息。
又一方面,本申请提供了一种定位装置,包括:
第二收发单元,用于接收定位服务器发送的定位辅助测量配置信息,以及接收定位基站发送的定位辅助测量信号;以及,根据所述定位辅助测量配置信息以及定位辅助测量信号进行定位信息测量获得当前的定位测量信息;以及,接收参考终端发送的定位测量信息以及参考终端发送的参考位置信息;其中,所述定位测量信息包括TDOA测量信息和载波相位测量信息;
第二定位单元,用于结合当前终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理,获得当前终端的位置信息。
再一方面,本申请提供了一种处理器可读存储介质,所述处理器可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于使所述处理器执行前述任一项所述的方法。
最后一方面,本申请提供了一种处理器可读存储介质,所述处理器可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于使所述处理器执行前述任一项所述的方法。
本申请提供的一种定位方法、装置及处理器可读存储介质,首先,目标终端和参考终端分别接收定位服务器发送的定位辅助测量配置信息,以及定位基站发送的定位辅助信号,并分别进行定位信息测量,以获得相应的TDOA测量信息和载波相位测量信息;然后,利用结合目标终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理,获得目标终端的位置信息。由于在对目标终端的位置信息进行定位处理时,结合有TDOA测量信息和载波相位测量信息,其相对于现有技术中采用单一TDOA测量信息进行定位的方式来说,其定位测量误差得到了抑制,其定位精度得到有效提升,满足了高精度定位需求。
应当理解,上述发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征,亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请提供的一种网络架构;
图2是本申请提供的一种定位方法的信令交互示意图;
图3是本申请提供的一种定位方法的流程示意图;
图4为本申请提供的一种定位装置的结构示意图;
图5为本申请提供的又一种定位装置的结构示意图;
图6是本申请提供的另一种定位方法的信令交互示意图;
图7是本申请提供的另一种定位方法的流程示意图;
图8为本申请提供的另一种定位装置的结构示意图;
图9为本申请提供的再一种定位装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明,其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解,应当将它们认为仅仅是示范性的。因此,本领域普通技术人员应当认识到,可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改,而不会背离本申请的范围和精神。同样,为了清楚和简明,以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
针对目前3GPP定义的、通过测量无线通讯***本身参考信号来确定终端位置方法,而导致的定位精确度较低的问题,本申请提供一种定位方法,用以为3GPP无线通信***中的终端提供高精度定位,使得利用本申请获得的终端的位置信息的定位误差范围较小,定位精度得到有效提升。
其中,方法和装置是基于同一申请构思的,由于方法和装置解决问题的原理相似,因此装置和方法的实施可以相互参见,重复之处不再赘述。
需要说明的是,本申请实施例提供的技术方案可以适用于多种无线通信***。
例如适用的***可以是全球移动通讯(global system of mobilecommunication,GSM)***、码分多址(code division multiple access,CDMA)***、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access,WCDMA)通用分组无线业务(general packet radio service,GPRS)***、长期演进(long term evolution,LTE)***、LTE频分双工(frequency division duplex,FDD)***、LTE时分双工(time divisionduplex,TDD)***、高级长期演进(long term evolution advanced,LTE-A)***、通用移动***(universal mobile telecommunication system,UMTS)、全球互联微波接入(worldwide interoperability for microwave access,WiMAX)***、5G新空口(NewRadio,NR)***等。这多种***中均包括终端设备和网络设备。***中还可以包括核心网部分,例如演进的分组***(Evloved Packet System,EPS)、5G***(5GS)等。
为了清楚理解本申请的技术方案,首先对现有技术的方案进行详细介绍。
图1是本申请提供的一种网络架构,如图1所示的,该网络架构中包括有终端(本申请所提及的目标终端和参考终端)、网络设备(本申请所提及的定位基站以及定位服务器)。
其中,图1中的终端,也称为终端设备,其可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备,具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备等。
在不同的***中,终端设备的名称可能也不相同,例如在5G***中,终端设备可以称为用户设备(User Equipment,UE)。无线终端设备可以经无线接入网(Radio AccessNetwork,RAN)与一个或多个核心网(Core Network,CN)进行通信,无线终端设备可以是移动终端设备,如移动电话(或称为“蜂窝”电话)和具有移动终端设备的计算机,例如,可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置,它们与无线接入网交换语言和/或数据。
例如,个人通信业务(Personal Communication Service,PCS)电话、无绳电话、会话发起协议(Session Initiated Protocol,SIP)话机、无线本地环路(Wireless LocalLoop,WLL)站、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)等设备。无线终端设备也可以称为***、订户单元(subscriber unit)、订户站(subscriber station),移动站(mobile station)、移动台(mobile)、远程站(remote station)、接入点(access point)、远程终端设备(remote terminal)、接入终端设备(access terminal)、用户终端设备(userterminal)、用户代理(user agent)、用户装置(user device),本申请实施例中并不限定。
而图1中的网络设备,具体可包括定位基站和定位服务器。其中,定位基站可以包括多个为终端提供服务的小区。根据具体应用场合不同,基站又可以称为接入点,或者可以是接入网中在空中接口上通过一个或多个扇区与无线终端设备通信的设备,或者其它名称。网络设备可用于将收到的空中帧与网际协议(Internet Protocol,IP)分组进行相互更换,作为无线终端设备与接入网的其余部分之间的路由器,其中接入网的其余部分可包括网际协议(IP)通信网络。而网络设备中的定位服务器还可协调对空中接口的属性管理。
在如图1所示的无线通信***中,当需要对终端A(目标终端)进行定位时,现有技术一般将采用基于到达时间差(Time Difference of Arrival,简称TDOA)的定位方式实现。
具体来说,终端A会向网络设备发起定位请求,此时,网络设备中的定位基站会向终端A发送定位辅助测量信号,而网络设备中的定位服务器会向终端A发送定位辅助测量配置信息,以供终端A利用定位辅助测量信号以及定位辅助测量配置信息进行信号的定位测量,获得到达时间(Time of Arrival,简称TOA)以确定相应的到达时间差(Timedifference of Arrival,简称TDOA)的测量值。然后,终端A或定位服务器将作为定位处理的处理主体,对到TDOA测量值进行定位处理,以结合终端B(参考终端)的参考位置以及定位基站的基站位置求得终端A的位置,完成对终端A的定位。
但是,在利用到达时间差(Time difference of Arrival,简称TDOA)的测量值计算终端A的位置的过程中,由于***误差、时钟误差等多种误差的影响,根据终端A测量所获得的到达时间差(Time difference of Arrival,简称TDOA)的测量值所得到的终端A的位置,与终端A的实际位置之间存在一定的定位误差。而基于误差而造成的定位不准的问题,使得利用TDOA进行终端定位的方式的定位精度的上限受限,无法满足终端的高精度定位需求。
基于此,本申请应运而生,为了提高无线通信***中的终端的定位精度,发明人考虑可引入基于其他测量值的定位方式以与现有的定位方式同时进行终端的定位,进而提高终端的定位精度。
在此构思的基础上,发明人发现可将载波相位测量方法结合基于TDOA测量方法,以提高无线通信***的终端定位精度。
其中,载波相位观测量是一种测定GPS接收机所接收的卫星载波信号与接收机振荡器产生的参考载波信号之间的相位差的高精度定位方法,其一般运用在卫星定位场景中,在载波相位测量中存在整周模糊度,当载波相位测量值中的误差项均被减小,整周模糊度能够被求解,进而载波相位测量可通过运算得到精确定位。
为了能够得到整周模糊度,发明人发现,可利用现有的TDOA测量方法对于终端位置进行一定的预估计,以根据该估计值来确定载波相位测量中的整周模糊度,进而利用得到的整周模糊度得到精准定位。
与现有技术相比,由于在对终端的位置信息进行定位处理时,结合有TDOA测量信息和载波相位测量信息,其相对于现有技术中采用单一TDOA测量信息进行定位的方式来说,其定位测量误差得到了抑制,其定位精度得到有效提升,满足了高精度定位需求。
以下将参照附图来具体描述本申请的实施例。
在描述各实施例之前,首先将对本申请中出现的字母以及其含义进行简单说明:
表示TOA测量值,其中i代表第i个定位基站,其中i=(1,…,M),M是定位基站的总个数;而l则可以为l=(a,b),其中,l=a代表未知位置的用户,即本申请中的目标终端;l=b代表已知位置的终端,即本申请中的参考终端。
c:代表电磁波的传播速度,3.0e8,单位为m/s。
δti:代表定位基站i的时钟误差,单位为秒。
δtl:代表终端l的时钟误差,单位为秒。
λ:是相应载波中心频率f所对应的波长,单位为米。
si=(xi,yi,zi)T:是定位基站i=(1,…,M)的已知坐标信息。
sl=(xl,yl,zl)T:代表终端的坐标,其中l=(a,b),即sa代表未知的用户位置,即目标终端的位置;sb代表已知的参考终端的位置,即参考终端的位置。
双上标“ij”代表对定位基站i和定位基站j之间的值进行单差分操作,例如:
双下标“ab”代表终端a(目标终端)和终端b(参考终端)之间的值进行单差分操作,可以表示为:
结合双上标“ij”和双下标“ab”代表着定位基站i和定位基站j,以及终端a和终端b之间的双差分操作,可以表示为:
实施例一
实施例一中提供了一种基于本申请发明构思的UE-assisted的下行定位方案,在该下定定位方案中,图1网络设备中的定位服务器将作为执行主体,以进行定位运算。
具体的,图2是本申请提供的一种定位方法的信令交互示意图,图2示出了基于UE-assisted的下行定位方案中的网络设备与终端的交互情况,其中,如图2所示的,在本申请提供的定位方法中,如图1网络构架所述的,为了对目标终端(终端A)进行定位,还需要利用到参考终端(终端B)。
图3是本申请提供的一种定位方法的流程示意图,如图3所示的,本申请实施例的执行主体为网络设备,其具体可为图1中的定位服务器。
结合图2以及图3,本实施例提供的定位方法包括以下几个步骤:
步骤101、向目标终端和参考终端分别发送定位辅助测量配置信息,以供所述目标终端和参考终端分别根据所述定位辅助测量配置信息以及接收到的定位辅助测量信号进行定位信息测量;其中,所述定位辅助测量信号是定位基站发送至所述目标终端和所述参考终端的。
具体的,首先,当目标终端向网络设备发出定位请求之后,目标终端所属蜂窝网中的各定位基站会将包括基站位置信息、以及信号频率等定位辅助测量配置信息发送至定位服务器,以供定位服务器对各定位基站进行协作,同时,定位基站还会将定位辅助测量信号发送至其覆盖蜂窝网中的目标终端以及参考终端。以及,定位服务器会将定位辅助测量配置信息一并发送至目标终端和参考终端。
其中,目标终端和参考终端所接收到的定位辅助测量配置信息中包括定位参考信号(Positioning Referenece Signal,简称PRS)的配置信息和载波相位定位参考信号(Carrier phase Positioning Referenece Signal,简称C-PRS)的配置信息;目标终端和参考终端所接收到的定位辅助测量信号中包括PRS的参考信号和C-PRS的参考信号。
步骤102、接收目标终端和参考终端发送的定位测量信息,以及参考终端发送的参考位置信息;其中,所述定位测量信息包括TDOA测量信息和载波相位测量信息。
当目标终端以及参考终端接收到定位辅助测量信号以及定位辅助测量配置信息之后,将分别执行定位信息的测量,以得到各自的定位测量信息。其中,如前所述的,在测量得到的定位测量信息中将包括有结合有目标终端以及参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息。
随后,目标终端会将TDOA测量信息和载波相位测量信息发送至定位服务器,而同步或异步的,参考终端会将TDOA测量信息、载波相位测量信息以及其参考位置信息发送至定位服务器。其中,需要说明的,由于参考终端的位置是不变且已知的,因此,参考终端可将预置与其中的用于表示其参考终端位置的参考位置信息一并发送至定位服务器,以供其进行处理。
步骤103、结合目标终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理,获得目标终端的位置信息。
具体来说,当定位服务器接收到目标终端的定位测量信息,以及参考终端的定位测量信息以及其参考位置信息之后,将按照步骤103的方式执行定位解算。通过结合目标终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理可包括对TDOA测量信息的运算,以及对载波相位测量信息的运算,该两种运算可同步进行也可异步进行。当完成这两种运算后,还会对其二者的运算结果进行解算处理,以得到最终的目标终端的位置信息。
与现有技术相比,由于在对终端的位置信息进行定位处理时,结合有TDOA测量信息和载波相位测量信息,其相对于现有技术中采用单一TDOA测量信息进行定位的方式来说,其定位测量误差得到了抑制,其定位精度得到有效提升,满足了高精度定位需求。
可选的,为了提高定位精度,在本申请提供的定位方法中,目标终端的TDOA测量信息以及参考终端的TDOA测量信息均为单差分TDOA测量值,以及目标终端的载波相位测量信息以及参考终端的载波相位测量信息均为单差分载波相位测量值。而定位服务器通过对于单差分测量值进行双差分运算,可有效消除测量值中的时钟误差,进而提升定位精度。
其一,对于单差分TDOA测量值的获取。
在本申请实施例中,TDOA测量信息具体可指终端对TOA测量值进行差分处理后得到的单差分TDOA测量值,即,目标终端的TDOA测量信息以及参考终端的TDOA测量信息均为单差分TDOA测量值。
详细来说,由于TOA测量值可表示为实际距离与各类误差之和,为了保证定位精度,在目标终端(参考终端)进行定位测量时,还可对定位测量得到的TOA测量值进行单差分处理,以消除来自于定位基站的时钟误差,该过程可描述为:
首先,以终端l为例,终端l测量PRS的测量信号得到的TOA测量值。
其中,用于表示时刻t的终端l对于定位基站i的信号进行测量得到的TOA测量值;其中i代表第i个基站,i=(1,…,M),M是定位基站的总个数;而l可以表示为l=(a,b),l=a时,终端l表示目标终端;l=b时,终端l表示为参考终端;
由于定位基站一般为多个,利用将对多个定位基站中任意两个定位基站的信号进行测量得到的两个TOA测量值做差,能够消除终端l自身的时钟误差,该过程可用公式(2)描述。
其中,为时刻t的终端l对于定位基站i的信号进行测量得到的TOA测量值,与对定位基站j的信号进行测量得到的TOA测量值的差值;其中i代表第i个基站,i=(1,…,M),M是定位基站的总个数;而l可以表示为l=(a,b),l=a时,终端l表示目标终端;l=b时,终端l表示为参考终端;
是终端l到定位基站i的实际距离与终端l到定位基站j的实际距离之间的差值;cδtij(t)是定位基站i的时钟误差与定位基站j的时钟误差之差;是TOA测量值的差值的多径误差;TOA测量值的差值的测量误差;
通过公式(2)获得的单差分TDOA测量值将被其终端发送至定位服务器中,以供定位服务器基于该单差分TDOA测量值执行步骤1031。
其二,对于单差分载波相位测量值的获取。
终端l可通过测量PRS和/或者C-PRS信号得到的载波相位测量值,即,目标终端的载波相位测量信息以及参考终端的载波相位测量信息均为单差分载波相位测量值。
其中,在t=0时刻在终端l的锁相环对载波相位信号进行初始锁定后,终端l在t=0时刻的初始相位可以被表示为公式(3)
其中,N用于表示载波相位测量中未知的整周模糊度,具体的,假设锁相环保持载波信号的锁定,那么锁相环可以跟踪载波相位的变化,相位变化这可能是由(终端l到定位基站i的实际距离),δti(定位基站i的时钟误差),δtl(终端l的时钟误差),(载波相位测量值的多径误差)引起的。
而根据公式(4)和公式(5),在第i个发射基站测量到由终端l发射的载波相位可以用公式(6)表示:
通过公式(7)获得的单差分载波相位测量值将被其终端发送至定位服务器中,以供定位服务器基于该单差分载波相位测量值执行步骤1032。
当然,上述获得的单差分载波相位测量值以及TDOA测量值还可采用现有技术中的其他算法实现,本申请对其不在进行赘述。
可选的,为了得到更为精准的目标终端的位置信息,本申请将主要利用载波相位测量,来进行目标终端的定位。但是,在这一过程中,在载波相位测量中存在整周模糊度这一参数,且该参数是无法通过载波相位测量过程本身进行求解的。因此,为了获得该整周模糊度这一参数,本申请将结合现的TDOA测量方法,以先对于终端位置进行一定的预估计,进而根据该估计值来确定载波相位测量中的整周模糊度,并利用得到的整周模糊度得到精准定位。
基于上述原理,在执行结合目标终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理的过程中,具体分为两个过程:
首先为对TDOA测量信息以及载波相位测量信息的处理的过程(步骤1031以及1032)。
其次为基于TDOA测量信息以及载波相位测量信息的处理结果进行整周模糊度,以获得目标终端的位置信息的过程(步骤1033)。
下面将上述两个过程进行具体说明:
首先,步骤1031描述了对于TDOA测量信息进行处理的过程:
步骤1031、对目标终端的TDOA测量信息、参考终端的TDOA测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到TDOA线性方程。
在步骤1031中,具体可包括双差分处理阶段,单差分还原阶段以及线性方程构造阶段。
具体的,为了保证测量精度,消除时钟误差对结果的影响,首先,定位服务器对所述目标终端的单差分TDOA测量值以及参考终端的单差分TDOA测量值进行双差分处理,获得双差分到达时间测量值。
在双差分处理阶段,通过对于获取的目标终端的TDOA测量值和参考终端的TDOA测量值这两个单差分的测量值进行双差分运算,以彻底消除其中的时钟偏差,如公式(8),得到双差分到达时间测量值。
但是,双差分操作无法抵消多径误差的影响。因此,对于具有双差分操作厘米级定位,基于视线(LOS)信号的TOA和载波相位测量非常重要,这样使得公式中的多径误差的影响可以忽略,即可理解为在本申请情况下公式(8)中的为0。
随后,由于TDOA测量过程中需要使用的是单差分的TDOA测量值,因此,为了得到该测量值,还需要对双差分到达时间测量值进行还原解算处理,而还原后的单差分TDOA测量值中将消除时钟误差。
也就是,当完成对于双差分到达时间测量值的获取之后,定位服务器还将根据所述参考位置信息对所述双差分到达时间测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分TDOA测量值:
最后,定位服务器利用所述还原后的单差分TDOA测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到TDOA线性方程:
首先,改写上述公式得到公式(11),将其改写为向量的形式用来求解未知的用户坐标sa。
rp=d(sa)+mp+wp 公式(11)
其中,可采用标量的形式进行公式(11)的表示
(i=1,…,M;i≠j;j是参考定位基站)
需要说明的是,在信号传播属于LOS径的情况下,多径误差mp可以忽略。
可知:
因此有
通过上述公式,可以得到
因此,TDOA线性方程可以被表示为:
也就是,公式15表示着为步骤1031得到的TDOA线性方程。
而步骤1032描述了对于载波相位测量信息进行处理的过程:
步骤1032、对目标终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程。
与步骤1031类似的是,在步骤1032中,也将包括双差分处理阶段,单差分还原阶段以及线性方程构造阶段。
首先,定位服务器对所述目标终端的单差分载波相位测量值以及参考终端的单差分载波相位测量值进行双差分处理,获得双差分载波相位测量值。
通过双差分处理,可得到消除时钟误差的双差分载波相位测量值(原理与前述步骤1031类似,不做赘述)。
然后,类似的,还需要对双差分载波相位测量值进行还原解算,以满足载波相位测量需求。即,定位服务器根据所述参考位置信息对所述双差分载波相位测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分载波相位测量值。
最后,定位服务器利用所述单差分载波相位测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到载波相位线性方程。
最后,定位服务器利用所述单差分载波相位测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到载波相位线性方程。
改写公式(17)得到公式(18):
其中,
(i=1,…,M;i≠j;j是参考定位基站)
其中,(i=1,…,M;i≠j)
当然,需要说明的是,上述的步骤1031和步骤1032的执行顺序可为先行执行步骤1031,再执行步骤1032;也可为先行执行步骤1032,再执行步骤1031;或者,还可同步执行,本申请对其执行顺序不进行任何限制。
最后,步骤1033描述了如何基于前述的线性方程,确定整周模糊度,进而确定目标终端的位置信息的过程:
步骤1033、对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得目标终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定目标终端的位置信息。
在该步骤中为了确定整周模糊度,可利用最小二乘法建立整周模糊度与目标终端的位置信息的变化步长之间的匹配关系,进而将在目标终端的位置信息的变化步长最佳时对应的那个整周模糊度作为最优的整周模糊度。
具体来说,定位服务器需要根据TDOA线性方程以及载波相位线性方程,建立最小二乘模型,然后,根据所述最小二乘模型,获得目标终端的整周模糊度与目标终端的位置信息的变化步长之间的关联关系。
为此,首先需要先对TDOA线性方程以及载波相位线性方程分别进行改写,以建立最小二乘模型。
对于TDOA线性方程(公式15)进行改写,得到公式(20)。
yp=Hαδsa+wp 公式(20)
其中
然后,还需要对载波相位线性方程(公式19)进行改写,得到公式(21)。
其中,Ha的描述与公式(20)类似,在此不进行赘述。
(i=1,…,M;i≠j;j是参考定位基站)
上述过程中,基于公式20通过向量形式的线性化测量方程,可用使用LS算法或其他方法求解其中的δsa,相应的,δsa的最小二乘估计可以被表示为
然后,根据TDOA线性方程以及载波相位线性方程,δsa和N建立的最小二乘数学模型,可以表示为:
y(k)=H(k)x(k)+wy(k) 公式(23)
其中,
δsa和δN的线性估计(最小二乘模型)可以表示为
在公式(24)中,可根据所述关联关系进行基于浮点估计的迭代运算,以确定整周模糊度:
本实施例提供的定位方法中,由于定位解算过程中结合了TDOA测量值和载波相位测量值的方式,在测量值和用户位置存在非线性关系的前提下,对TDOA测量值和载波相位测量值进行了处理,以得到相应的线性方程,使目标终端的位置与TDOA测量值和载波相位测量值分别采用线性化方程的形式进行表示,而基于泰勒展开的最小二乘法能够对终端位置进行估计和预测,进而得到准确的终端位置,实现终端的在无线通信***中的高精度定位。同时,在整个定位解算过程中,本申请还考虑到测量时,基站和基站之间,基站和终端之间存在时间同步误差(即时钟误差)的情况,而利用双差分算法可有效消除时钟误差对定位解算的影响,进一步提高定位精度。
实施例二
图4为本申请提供的一种定位装置的结构示意图。其中,如图4所示的,该定位装置包括有:
包括存储器820,收发机800,处理器810:
存储器820,用于存储计算机程序;
收发机800,用于在所述处理器810的控制下收发数据;
处理器810,用于读取所述存储器820中的计算机程序并执行以下操作:
向目标终端和参考终端分别发送定位辅助测量配置信息,以供所述目标终端和参考终端分别根据所述定位辅助测量配置信息以及接收到的定位辅助测量信号进行定位信息测量;其中,所述定位辅助测量信号是定位基站发送至所述目标终端和所述参考终端的;
接收目标终端和参考终端发送的定位测量信息,以及参考终端发送的参考位置信息;其中,所述定位测量信息包括TDOA测量信息和载波相位测量信息;
结合目标终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理,获得目标终端的位置信息。
可选的,所述处理器810在执行结合目标终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理,获得目标终端的位置信息时,具体用于:
对目标终端的TDOA测量信息、参考终端的TDOA测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到TDOA线性方程;
对目标终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程;
对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得目标终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定目标终端的位置信息。
可选的所述目标终端的TDOA测量信息以及参考终端的TDOA测量信息均为单差分TDOA测量值;
所述处理器810在执行对目标终端的TDOA测量信息、参考终端的TDOA测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到TDOA线性方程时,具体用于:
对目标终端的TDOA测量信息、参考终端的TDOA测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到TDOA线性方程。
可选的所述目标终端的载波相位测量信息以及参考终端的载波相位测量信息均为单差分载波相位测量值;
所述处理器810在执行对目标终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程时,具体用于:
对所述目标终端的单差分载波相位测量值以及参考终端的单差分载波相位测量值进行双差分处理,获得双差分载波相位测量值;
根据所述参考位置信息对所述双差分载波相位测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分载波相位测量值;
利用所述单差分载波相位测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到载波相位线性方程。
可选的所述处理器810在执行对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得目标终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定目标终端的位置信息时,具体用于:
根据TDOA线性方程以及载波相位线性方程,建立最小二乘模型;
根据所述最小二乘模型,获得目标终端的整周模糊度与目标终端的位置信息的变化步长之间的关联关系;
根据所述关联关系进行基于浮点估计的迭代运算,以确定整周模糊度;
根据载波相位线性方程和整周模糊度,确定目标终端的位置信息。
进一步来说,收发机800,用于在处理器810的控制下接收和发送数据。
其中,在图4中,总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥,具体由处理器810代表的一个或多个处理器和存储器820代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如***设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机800可以是多个元件,即包括发送机和接收机,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元,这些传输介质包括,这些传输介质包括无线信道、有线信道、光缆等传输介质。针对不同的用户设备,用户接口z30还可以是能够外接内接需要设备的接口,连接的设备包括但不限于小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆等。
处理器810负责管理总线架构和通常的处理,存储器820可以存储处理器600在执行操作时所使用的数据。
可选的,处理器810可以是CPU(中央处埋器)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit,专用集成电路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)或CPLD(Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件),处理器也可以采用多核架构。
处理器810通过调用存储器存储的计算机程序,用于按照获得的可执行指令执行本申请实施例提供的任一所述方法。处理器与存储器也可以物理上分开布置。
在此需要说明的是,本申请提供的上述装置,能够实现上述方法实施例一所实现的所有方法步骤,且能够达到相同的技术效果,在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
实施例三
图5为本申请提供的又一种定位装置的结构示意图。其中,如图5所示的,该定位装置包括有:
第一收发单元10,用于向目标终端和参考终端分别发送定位辅助测量配置信息,以供所述目标终端和参考终端分别根据所述定位辅助测量配置信息以及接收到的定位辅助测量信号进行定位信息测量;其中,所述定位辅助测量信号是定位基站发送至所述目标终端和所述参考终端的;以及,接收目标终端和参考终端发送的定位测量信息,以及参考终端发送的参考位置信息;其中,所述定位测量信息包括TDOA测量信息和载波相位测量信息;
第一定位单元11,用于结合目标终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理,获得目标终端的位置信息。
可选的,第一定位单元11具体用于:
对目标终端的TDOA测量信息、参考终端的TDOA测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到TDOA线性方程;
对目标终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程;
对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得目标终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定目标终端的位置信息。
可选的,所述目标终端的TDOA测量信息以及参考终端的TDOA测量信息均为单差分TDOA测量值;
第一定位单元11具体用于:
对目标终端的TDOA测量信息、参考终端的TDOA测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到TDOA线性方程。
可选的,所述目标终端的载波相位测量信息以及参考终端的载波相位测量信息均为单差分载波相位测量值;
第一定位单元11具体用于:
对所述目标终端的单差分载波相位测量值以及参考终端的单差分载波相位测量值进行双差分处理,获得双差分载波相位测量值;
根据所述参考位置信息对所述双差分载波相位测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分载波相位测量值;
利用所述单差分载波相位测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到载波相位线性方程。
可选的,第一定位单元11具体用于:
根据TDOA线性方程以及载波相位线性方程,建立最小二乘模型;
根据所述最小二乘模型,获得目标终端的整周模糊度与目标终端的位置信息的变化步长之间的关联关系;
根据所述关联关系进行基于浮点估计的迭代运算,以确定整周模糊度;
根据载波相位线性方程和整周模糊度,确定目标终端的位置信息。
需要说明的是,本申请实施例中对单元的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个处理器可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
实施例四
实施例四中提供了一种基于本申请发明构思的UE-based的下行定位方案,在该下定定位方案中,图1网络设备中的目标终端(在本实施例中描述为当前终端)将作为执行主体,以进行定位运算。
具体的,图6是本申请提供的另一种定位方法的信令交互示意图,图6示出了基于UE-based的下行定位方案中的网络设备与终端的交互情况,其中,如6所示的,在本申请提供的定位方法中,如图1网络构架所述的,为了对目标终端(终端A)进行定位,还需要利用到参考终端(终端B)。
具体的,首先,当目标终端向网络设备发出定位请求之后,目标终端所属蜂窝网中的各定位基站会将包括基站位置信息、以及信号频率等定位辅助测量配置信息发送至定位服务器,以供定位服务器对各定位基站进行协作,同时,定位基站还会将定位辅助测量信号发送至其覆盖蜂窝网中的目标终端以及参考终端。以及,定位服务器会将定位辅助测量配置信息一并发送至目标终端和参考终端。
其中,目标终端和参考终端所接收到的定位辅助测量配置信息中包括定位参考信号(Positioning Referenece Signal,简称PRS)的配置信息和C-PRS的配置信息;目标终端和参考终端所接收到的定位辅助测量信号中包括PRS的参考信号和C-PRS的参考信号。
当目标终端以及参考终端接收到定位辅助测量信号以及定位辅助测量配置信息之后,将执行定位信息的测量,以得到各自的定位测量信息。在测量得到的定位测量信息中将包括有结合有目标终端以及参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息。
其中,与实施例一不同的是,参考终端会将TDOA测量信息、载波相位测量信息以及其参考位置信息发送至目标终端(当前终端),以供目标终端根据自身测量得到的TDOA测量信息、载波相位测量信息,以及接收到的参考终端的TDOA测量信息、载波相位测量信息以及其参考位置信息,进行定位解算处理,得到自身的位置信息。可选的,当获得目标终端(当前终端)的位置信息之后,目标终端(当前终端)还可将位置信息发送至定位服务器,以供其获取和使用。
图7是本申请提供的另一种定位方法的流程示意图,如图7所示的,本申请实施例的执行主体为目标终端,其具体可为图1中的终端A。
结合图6以及图7,本实施例提供的定位方法包括以下几个步骤。
步骤201、接收定位服务器发送的定位辅助测量配置信息,以及接收定位基站发送的定位辅助测量信号。
步骤202、根据所述定位辅助测量配置信息以及定位辅助测量信号进行定位信息测量获得当前的定位测量信息;以及,接收参考终端发送的定位测量信息以及参考终端发送的参考位置信息;其中,所述定位测量信息包括TDOA测量信息和载波相位测量信息。
步骤203、结合当前终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理,获得当前终端的位置信息。
具体来说,当当前终端(目标终端)获得自身的定位测量信息,并接收到参考终端的定位测量信息以及其参考位置信息之后,将按照步骤203的方式执行定位解算。通过结合目标终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理可包括对TDOA测量信息的运算,以及对载波相位测量信息的运算,该两种运算可同步进行也可异步进行。当完成这两种运算后,还会对其二者的运算结果进行解算处理,以得到最终的目标终端的位置信息。
本实施例步骤203中,当前终端(目标终端)进行定位解算的方式,与实施例一中步骤103中,定位服务器进行定位解算类似,本实施例对其中的公式和原理不在进行赘述。
可选的,步骤203具体可包括:
步骤2031、对当前终端的TDOA测量信息、参考终端的TDOA测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到TDOA线性方程;
步骤2032、对当前终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程;
步骤2033、对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得当前终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定当前终端的位置信息。
可选的,所述当前终端的TDOA测量信息以及参考终端的TDOA测量信息均为单差分TDOA测量值;
步骤2031具体包括对所述目标终端的单差分TDOA测量值以及参考终端的单差分TDOA测量值进行双差分处理,获得双差分到达时间测量值;根据所述参考位置信息对所述双差分到达时间测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分TDOA测量值;利用所述还原后的单差分TDOA测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到TDOA线性方程。
可选的,所述当前终端的载波相位测量信息以及参考终端的载波相位测量信息均为单差分载波相位测量值;步骤2032具体包括:
对所述当前终端的单差分载波相位测量值以及参考终端的单差分载波相位测量值进行双差分处理,获得双差分载波相位测量值;根据所述参考位置信息对所述双差分载波相位测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分载波相位测量值;利用所述单差分载波相位测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到载波相位线性方程。
可选的,步骤2033具体包括:根据TDOA线性方程以及载波相位线性方程,建立最小二乘模型;根据所述最小二乘模型,获得当前终端的整周模糊度与当前终端的位置信息的变化步长之间的关联关系;根据所述关联关系进行基于浮点估计的迭代运算,以确定整周模糊度;根据载波相位线性方程和整周模糊度,确定当前终端的位置信息。
本实施例步骤203中,当前终端(目标终端)进行定位解算的方式,与实施例一中步骤103中,定位服务器进行定位解算类似,本实施例对其中的公式和原理不在进行赘述。
本实施例提供的定位方法中,由于定位解算过程中结合了TDOA测量值和载波相位测量值的方式,在测量值和用户位置存在非线性关系的前提下,对TDOA测量值和载波相位测量值进行了处理,以得到相应的线性方程,使目标终端的位置与TDOA测量值和载波相位测量值分别采用线性化方程的形式进行表示,而基于泰勒展开的最小二乘法能够对终端位置进行估计和预测,进而得到准确的终端位置,实现终端的在无线通信***中的高精度定位。同时,在整个定位解算过程中,本申请还考虑到测量时,基站和基站之间,基站和终端之间存在时间同步误差(即时钟误差)的情况,而利用双差分算法可有效消除时钟误差对定位解算的影响,进一步提高定位精度。
实施例五
图8为本申请提供的另一种定位装置的结构示意图。其中,如图8所示的,该定位装置包括有:
包括存储器920,收发机900,处理器910:
存储器920,用于存储计算机程序;
收发机900,用于在所述处理器910的控制下收发数据;
处理器910,用于读取所述存储器920中的计算机程序并执行以下操作:
接收定位服务器发送的定位辅助测量配置信息,以及接收定位基站发送的定位辅助测量信号;
根据所述定位辅助测量配置信息以及定位辅助测量信号进行定位信息测量获得当前的定位测量信息;以及,接收参考终端发送的定位测量信息以及参考终端发送的参考位置信息;其中,所述定位测量信息包括TDOA测量信息和载波相位测量信息;
结合当前终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理,获得当前终端的位置信息。
所述处理器910在执行结合当前终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理,获得当前终端的位置信息时,具体用于:
对当前终端的TDOA测量信息、参考终端的TDOA测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到TDOA线性方程;
对当前终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程;
对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得当前终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定当前终端的位置信息。
可选的,所述当前终端的TDOA测量信息以及参考终端的TDOA测量信息均为单差分TDOA测量值;
所述处理器910在执行对当前终端的TDOA测量信息、参考终端的TDOA测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到TDOA线性方程时,具体用于:
对所述目标终端的单差分TDOA测量值以及参考终端的单差分TDOA测量值进行双差分处理,获得双差分到达时间测量值;
根据所述参考位置信息对所述双差分到达时间测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分TDOA测量值;
利用所述还原后的单差分TDOA测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到TDOA线性方程。
可选的,所述当前终端的载波相位测量信息以及参考终端的载波相位测量信息均为单差分载波相位测量值;
所述处理器910在执行对目标终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程时,具体用于:
对所述当前终端的单差分载波相位测量值以及参考终端的单差分载波相位测量值进行双差分处理,获得双差分载波相位测量值;
根据所述参考位置信息对所述双差分载波相位测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分载波相位测量值;
利用所述单差分载波相位测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到载波相位线性方程。
可选的,所述处理器910在执行对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得当前终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定当前终端的位置信息时,具体用于:
根据TDOA线性方程以及载波相位线性方程,建立最小二乘模型;
根据所述最小二乘模型,获得当前的整周模糊度与当前的位置信息的变化步长之间的关联关系;
根据所述关联关系进行基于浮点估计的迭代运算,以确定整周模糊度;
根据载波相位线性方程和整周模糊度,确定当前的位置信息。
进一步来说,收发机900,用于在处理器910的控制下接收和发送数据。
其中,在图8中,总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥,具体由处理器910代表的一个或多个处理器和存储器920代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如***设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机900可以是多个元件,即包括发送机和接收机,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元,这些传输介质包括,这些传输介质包括无线信道、有线信道、光缆等传输介质。针对不同的用户设备,用户接口z30还可以是能够外接内接需要设备的接口,连接的设备包括但不限于小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆等。
处理器910负责管理总线架构和通常的处理,存储器920可以存储处理器600在执行操作时所使用的数据。
可选的,处理器910可以是CPU(中央处埋器)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit,专用集成电路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)或CPLD(Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件),处理器也可以采用多核架构。
处理器910通过调用存储器存储的计算机程序,用于按照获得的可执行指令执行本申请实施例提供的任一所述方法。处理器与存储器也可以物理上分开布置。
在此需要说明的是,本申请提供的上述装置,能够实现上述方法实施例一所实现的所有方法步骤,且能够达到相同的技术效果,在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
实施例六
图9为本申请提供的再一种定位装置的结构示意图。其中,如图9所示的,该定位装置包括有:
第二收发单元20,用于接收定位服务器发送的定位辅助测量配置信息,以及接收定位基站发送的定位辅助测量信号;以及,根据所述定位辅助测量配置信息以及定位辅助测量信号进行定位信息测量获得当前的定位测量信息;以及,接收参考终端发送的定位测量信息以及参考终端发送的参考位置信息;其中,所述定位测量信息包括TDOA测量信息和载波相位测量信息;
第二定位单元21,用于结合当前终端和参考终端的TDOA测量信息和载波相位测量信息,以及参考终端的参考位置信息进行定位解算处理,获得当前终端的位置信息。
可选的,第二定位单元21,具体用于:
对当前终端的TDOA测量信息、参考终端的TDOA测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到TDOA线性方程;
对当前终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程;
对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得当前终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定当前终端的位置信息。
可选的,所述当前终端的TDOA测量信息以及参考终端的TDOA测量信息均为单差分TDOA测量值;
第二定位单元21,具体用于:
对所述目标终端的单差分TDOA测量值以及参考终端的单差分TDOA测量值进行双差分处理,获得双差分到达时间测量值;
根据所述参考位置信息对所述双差分到达时间测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分TDOA测量值;
利用所述还原后的单差分TDOA测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到TDOA线性方程。
可选的,所述当前终端的载波相位测量信息以及参考终端的载波相位测量信息均为单差分载波相位测量值;
第二定位单元21,具体用于:
对所述当前终端的单差分载波相位测量值以及参考终端的单差分载波相位测量值进行双差分处理,获得双差分载波相位测量值;
根据所述参考位置信息对所述双差分载波相位测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分载波相位测量值;
利用所述单差分载波相位测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到载波相位线性方程。、
可选的,第二定位单元21,具体用于:
根据TDOA线性方程以及载波相位线性方程,建立最小二乘模型;
根据所述最小二乘模型,获得当前的整周模糊度与当前的位置信息的变化步长之间的关联关系;
根据所述关联关系进行基于浮点估计的迭代运算,以确定整周模糊度;
根据载波相位线性方程和整周模糊度,确定当前的位置信息。
需要说明的是,本申请实施例中对单元的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个处理器可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
实施例七
本申请实施例还提供了一种定位***(如图1所示的),包括终端、以及定位服务器;
所述定位服务器用于根据实施例一任一项所述的定位方法,执行对所述终端的定位处理,获得所述终端的位置信息。
实施例八
本申请实施例还提供了一种定位***(如图1所示的),包括终端、以及定位服务器;
所述终端用于根据实施例四任一项所述的定位方法,获得所述终端的位置信息。
实施例九
本申请还提供了处理器可读存储介质,所述处理器可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于使所述处理器执行权利要求前述实施例一或实施例四所述的方法。
所述处理器可读存储介质可以是处理器能够存取的任何可用介质或数据存储设备,包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NANDFLASH)、固态硬盘(SSD))等。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机可执行指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机可执行指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些处理器可执行指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的处理器可读存储器中,使得存储在该处理器可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些处理器可执行指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
Claims (15)
1.一种定位方法,其特征在于,该方法包括:
向目标终端和参考终端分别发送定位辅助测量配置信息,所述定位辅助测量配置信息用于所述目标终端和参考终端分别根据所述定位辅助测量配置信息以及接收到的定位辅助测量信号进行定位信息测量;其中,所述定位辅助测量信号是定位基站发送至所述目标终端和所述参考终端的;
接收目标终端和参考终端发送的定位测量信息,以及参考终端发送的参考位置信息;其中,所述定位测量信息包括TDOA测量信息和载波相位测量信息,所述目标终端的TDOA测量信息以及参考终端的TDOA测量信息均为单差分TDOA测量值;
对所述目标终端的单差分TDOA测量值以及参考终端的单差分TDOA测量值进行双差分处理,获得双差分到达时间测量值;
根据所述参考位置信息对所述双差分到达时间测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分TDOA测量值;
利用所述还原后的单差分TDOA测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到TDOA线性方程;
对目标终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程;
对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得目标终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定目标终端的位置信息。
2.根据权利要求1所述的定位方法,其特征在于,所述目标终端的载波相位测量信息以及参考终端的载波相位测量信息均为单差分载波相位测量值;
所述对目标终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程,包括:
对所述目标终端的单差分载波相位测量值以及参考终端的单差分载波相位测量值进行双差分处理,获得双差分载波相位测量值;
根据所述参考位置信息对所述双差分载波相位测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分载波相位测量值;
利用所述单差分载波相位测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到载波相位线性方程。
3.根据权利要求1或2所述的定位方法,其特征在于,所述对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得目标终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定目标终端的位置信息,包括:
根据TDOA线性方程以及载波相位线性方程,建立最小二乘模型;
根据所述最小二乘模型,获得目标终端的整周模糊度与目标终端的位置信息的变化步长之间的关联关系;
根据所述关联关系进行基于浮点估计的迭代运算,以确定整周模糊度;
根据载波相位线性方程和整周模糊度,确定目标终端的位置信息。
4.一种定位方法,其特征在于,该方法包括:
接收定位服务器发送的定位辅助测量配置信息,以及接收定位基站发送的定位辅助测量信号;
根据所述定位辅助测量配置信息以及定位辅助测量信号进行定位信息测量获得当前的定位测量信息;以及,接收参考终端发送的定位测量信息以及参考终端发送的参考位置信息;其中,所述定位测量信息包括TDOA测量信息和载波相位测量信息,当前终端的TDOA测量信息以及参考终端的TDOA测量信息均为单差分TDOA测量值;
对所述当前终端的单差分TDOA测量值以及参考终端的单差分TDOA测量值进行双差分处理,获得双差分到达时间测量值;
根据所述参考位置信息对所述双差分到达时间测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分TDOA测量值;
利用所述还原后的单差分TDOA测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到TDOA线性方程;
对当前终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程;
对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得当前终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定当前终端的位置信息。
5.根据权利要求4所述的定位方法,其特征在于,所述当前终端的载波相位测量信息以及参考终端的载波相位测量信息均为单差分载波相位测量值;
所述对当前终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程,包括:
对所述当前终端的单差分载波相位测量值以及参考终端的单差分载波相位测量值进行双差分处理,获得双差分载波相位测量值;
根据所述参考位置信息对所述双差分载波相位测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分载波相位测量值;
利用所述单差分载波相位测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到载波相位线性方程。
6.根据权利要求4或5所述的定位方法,其特征在于,所述对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得当前终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定当前终端的位置信息,包括:
根据TDOA线性方程以及载波相位线性方程,建立最小二乘模型;
根据所述最小二乘模型,获得当前终端的整周模糊度与当前终端的位置信息的变化步长之间的关联关系;
根据所述关联关系进行基于浮点估计的迭代运算,以确定整周模糊度;
根据载波相位线性方程和整周模糊度,确定当前终端的位置信息。
7.一种定位装置,其特征在于,包括存储器,收发机,处理器:
存储器,用于存储计算机程序;收发机,用于在所述处理器的控制下收发数据;处理器,用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作:
向目标终端和参考终端分别发送定位辅助测量配置信息,所述定位辅助测量配置信息用于所述目标终端和参考终端分别根据所述定位辅助测量配置信息以及接收到的定位辅助测量信号进行定位信息测量;其中,所述定位辅助测量信号是定位基站发送至所述目标终端和所述参考终端的;
接收目标终端和参考终端发送的定位测量信息,以及参考终端发送的参考位置信息;其中,所述定位测量信息包括TDOA测量信息和载波相位测量信息,所述目标终端的TDOA测量信息以及参考终端的TDOA测量信息均为单差分TDOA测量值;
对所述目标终端的单差分TDOA测量值以及参考终端的单差分TDOA测量值进行双差分处理,获得双差分到达时间测量值;
根据所述参考位置信息对所述双差分到达时间测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分TDOA测量值;
利用所述还原后的单差分TDOA测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到TDOA线性方程;
对目标终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程;
对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得目标终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定目标终端的位置信息。
8.根据权利要求7所述的定位装置,其特征在于,所述目标终端的载波相位测量信息以及参考终端的载波相位测量信息均为单差分载波相位测量值;
所述处理器在执行对目标终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程时,具体用于:
对所述目标终端的单差分载波相位测量值以及参考终端的单差分载波相位测量值进行双差分处理,获得双差分载波相位测量值;
根据所述参考位置信息对所述双差分载波相位测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分载波相位测量值;
利用所述单差分载波相位测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到载波相位线性方程。
9.根据权利要求7或8所述的定位装置,其特征在于,所述处理器在执行对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得目标终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定目标终端的位置信息时,具体用于:
根据TDOA线性方程以及载波相位线性方程,建立最小二乘模型;
根据所述最小二乘模型,获得目标终端的整周模糊度与目标终端的位置信息的变化步长之间的关联关系;
根据所述关联关系进行基于浮点估计的迭代运算,以确定整周模糊度;
根据载波相位线性方程和整周模糊度,确定目标终端的位置信息。
10.一种定位装置,其特征在于,包括存储器,收发机,处理器:
存储器,用于存储计算机程序;收发机,用于在所述处理器的控制下收发数据;处理器,用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作:
接收定位服务器发送的定位辅助测量配置信息,以及接收定位基站发送的定位辅助测量信号;
根据所述定位辅助测量配置信息以及定位辅助测量信号进行定位信息测量获得当前的定位测量信息;以及,接收参考终端发送的定位测量信息以及参考终端发送的参考位置信息;其中,所述定位测量信息包括TDOA测量信息和载波相位测量信息,当前终端的TDOA测量信息以及参考终端的TDOA测量信息均为单差分TDOA测量值;
对所述当前终端的单差分TDOA测量值以及参考终端的单差分TDOA测量值进行双差分处理,获得双差分到达时间测量值;
根据所述参考位置信息对所述双差分到达时间测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分TDOA测量值;
利用所述还原后的单差分TDOA测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到TDOA线性方程;
对当前终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程;
对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得当前终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定当前终端的位置信息。
11.根据权利要求10所述的定位装置,其特征在于,所述当前终端的载波相位测量信息以及参考终端的载波相位测量信息均为单差分载波相位测量值;
所述处理器在执行对当前终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程时,具体用于:
对所述当前终端的单差分载波相位测量值以及参考终端的单差分载波相位测量值进行双差分处理,获得双差分载波相位测量值;
根据所述参考位置信息对所述双差分载波相位测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分载波相位测量值;
利用所述单差分载波相位测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到载波相位线性方程。
12.根据权利要求10或11所述的定位装置,其特征在于,所述处理器在执行对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得当前终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定当前终端的位置信息时,具体用于:
根据TDOA线性方程以及载波相位线性方程,建立最小二乘模型;
根据所述最小二乘模型,获得当前的整周模糊度与当前的位置信息的变化步长之间的关联关系;
根据所述关联关系进行基于浮点估计的迭代运算,以确定整周模糊度;
根据载波相位线性方程和整周模糊度,确定当前的位置信息。
13.一种定位装置,其特征在于,包括:
第一收发单元,用于向目标终端和参考终端分别发送定位辅助测量配置信息,所述定位辅助测量配置信息用于所述目标终端和参考终端分别根据所述定位辅助测量配置信息以及接收到的定位辅助测量信号进行定位信息测量;其中,所述定位辅助测量信号是定位基站发送至所述目标终端和所述参考终端的;以及,接收目标终端和参考终端发送的定位测量信息,以及参考终端发送的参考位置信息;其中,所述定位测量信息包括TDOA测量信息和载波相位测量信息,所述目标终端的TDOA测量信息以及参考终端的TDOA测量信息均为单差分TDOA测量值;
第一定位单元,用于对所述目标终端的单差分TDOA测量值以及参考终端的单差分TDOA测量值进行双差分处理,获得双差分到达时间测量值;根据所述参考位置信息对所述双差分到达时间测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分TDOA测量值;利用所述还原后的单差分TDOA测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到TDOA线性方程;对目标终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程;对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得目标终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定目标终端的位置信息。
14.一种定位装置,其特征在于,包括:
第二收发单元,用于接收定位服务器发送的定位辅助测量配置信息,以及接收定位基站发送的定位辅助测量信号;以及,根据所述定位辅助测量配置信息以及定位辅助测量信号进行定位信息测量获得当前的定位测量信息;以及,接收参考终端发送的定位测量信息以及参考终端发送的参考位置信息;其中,所述定位测量信息包括TDOA测量信息和载波相位测量信息,目标终端的TDOA测量信息以及参考终端的TDOA测量信息均为单差分TDOA测量值;
第二定位单元,用于对所述目标终端的单差分TDOA测量值以及参考终端的单差分TDOA测量值进行双差分处理,获得双差分到达时间测量值;根据所述参考位置信息对所述双差分到达时间测量值进行还原解算处理,得到还原后的单差分TDOA测量值;利用所述还原后的单差分TDOA测量值以及参考位置信息,进行基于泰勒展开的线性化处理,得到TDOA线性方程;对目标终端的载波相位测量信息、参考终端的载波相位测量信息进行线性化处理,并结合所述参考位置信息得到载波相位线性方程;对TDOA线性方程以及载波相位线性方程进行解算处理,获得目标终端的整周模糊度,并根据所述整周模糊度确定目标终端的位置信息。
15.一种处理器可读存储介质,其特征在于,所述处理器可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于使所述处理器执行权利要求1至6任一项所述的方法。
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