CN115988629A - 定时估计方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种定时估计方法、装置、设备及可读存储介质，所述方法对用于接收目标用户的数据的每一接收天线，基于该接收天线接收所述数据的功率时延谱中的最大峰值点确定极值点搜索范围和第一首径时延判决门限，并利用所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限在所述极值点搜索范围内确定每一接收天线对应的首径的时延，从而确定目标用户的目标定时提前量估计值以使目标用户基于所述定时提前量估计值进行定时同步。应用本申请提供的技术方案，提高了预估定时提前量的准确性。

Description

定时估计方法、装置、设备及可读存储介质

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种定时估计方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术

定时同步是通信***里的一项关键技术，3GPP(3rd Generation PartnershipProject,第三代合作伙伴计划)规定的NR（New Radio，新空口）***中采用SRS（Soundingreference signal，探测参考信号）来进行定时同步。

在用户与接收端进行随机接入过程完成初始同步后，由于用户端本身的移动以及传输信道的时刻变化，用户端需要不断更新上行定时提前量来保持上行同步。基于探测参考信号的特殊性，上行定时估计就是对SRS信号周期性进行时偏估计以确定不断更新的上行定时提前量。

相关技术中所提供的用于定时同步的定时估计方法是在变换域的范围内，对功率时延谱进行搜索最大峰值，并将最大峰值对应的时延确定为定时提前量估计值，但是对于多径场景，由于首径通常不是最大峰值所对应的路径，因此搜索最大峰值对应的时延不能得到精确的定时提前量估计值。

发明内容

有鉴于此，为解决上述技术问题，本申请提供了一种定时估计方法、装置、设备及可读存储介质。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种定时估计方法，所述方法包括：

针对用于接收目标用户的数据的每一接收天线，基于该接收天线接收所述数据的功率时延谱中的最大功率峰值对应的时延确定极值点搜索范围；

利用所述功率时延谱中除所述最大功率峰值和所述极值点搜索范围中极大值对应的功率值之外的剩余功率值点，确定第一首径时延判决门限；

利用所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限从所述极值点搜索范围中的各极大值点中确定目标极大值点，基于所述目标极大值点确定该接收天线对应的首径的时延；所述第二首径时延判决门限是基于所述最大功率峰值点确定的；

根据用于接收目标用户的数据的各接收天线对应的首径的时延，确定目标用户的目标定时提前量估计值以使目标用户基于所述定时提前量估计值进行定时同步。

在一些实施例中，所述接收天线接收所述数据的功率时延谱通过下述方式获取：

依据接收的来自所述目标用户的频域信号中的SRS序列和本地预先存储的SRS基序列，确定频域信道估计值序列；

采用X1个采样点对所述频域信道估计值序列进行傅里叶逆变换，得到时域信道估计值序列；

根据时域信道估计值序列，确定所述功率时延谱。

在一些实施例中，所述极值点搜索范围为；所述为最大功率峰值对应的时延，所述W为设定时延值。

在一些实施例中，所述利用所述功率时延谱中除所述最大功率峰值和所述极值点搜索范围中极大值对应的功率值之外的剩余功率值点，确定第一首径时延判决门限，包括：

对所述功率时延谱中第一类采样点对应的功率值进行平均处理，得到平均功率峰值，依据所述平均功率峰值确定所述第一首径时延判决门限；第一类采样点中任一采样点对应所述功率时延谱中除所述最大功率峰值和所述极值点搜索范围中极大值对应的功率值之外的其中一个剩余功率值；或者，

若确定功率时延谱时采用的采样点的数量X1为传输所述数据所需的子载波的数量X2的N倍，N大于1，则对所述功率时延谱中第二类采样点对应的功率值进行平均处理，得到平均功率峰值，依据所述平均功率峰值确定所述第一首径时延判决门限；所述第一类采样点中任一采样点对应目标功率值范围中的其中一个功率值，所述目标功率值范围是由所述功率时延谱中除目标采样点之外剩余采样点的功率值组成，所述目标采样点为：具有所述最大功率峰值的点、与所述最大功率峰值对应的点分别相邻的其它N个采样点、所述极值点搜索范围中极大值对应的点、与所述极大值对应的点分别相邻的其它N个采样点。

在一些实施例中，利用所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限从所述极值点搜索范围中的各极大值点中确定目标极大值点包括：

从所述极值点搜索范围内各极大值点中选择最小且小于或等于所述最大功率峰值对应的时延的极大值点；

检查该被选择的极大值点在所述功率时延谱上对应的功率值是否大于所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限，如果是，则确定该被选择的极大值点为目标极大值点；如果否，则从所述极值点搜索范围内未被选择的各极大值点选择最小且小于或等于所述最大功率峰值对应的时延的极大值点，并返回检查该被选择的极大值点在所述功率时延谱上对应的功率值是否大于所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限的步骤。

在一些实施例中，所述根据所述每一接收天线对应的首径的时延，确定目标用户的目标定时提前量估计值，包括：

根据所述每一接收天线对应的首径的时延，确定每一接收天线对应的定时提前量估计值；

确定所述每一接收天线对应的定时提前量估计值中的最小值为所述目标定时提前量估计值。

根据本申请实施例的第二方面，提供了一种定时估计装置，所述装置包括：

极值搜索范围确定模块，用于针对用于接收目标用户的数据的每一接收天线，基于该接收天线接收所述数据的功率时延谱中的最大功率峰值对应的时延确定极值点搜索范围；

第一判决门限确定模块，用于利用所述功率时延谱中除所述最大功率峰值和所述极值点搜索范围中极大值对应的功率值之外的剩余功率值点，确定第一首径时延判决门限；

首径位置确定模块，用于利用所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限从所述极值点搜索范围中的各极大值点中确定目标极大值点，基于所述目标极大值点确定该接收天线对应的首径的时延；所述第二首径时延判决门限是基于所述最大功率峰值点确定的；

定时估计值确定模块，用于根据用于接收目标用户的数据的各接收天线对应的首径的时延，确定目标用户的目标定时提前量估计值以使目标用户基于所述定时提前量估计值进行定时同步。

在一些实施例中，所述接收天线接收所述数据的功率时延谱通过下述方式获取：

依据接收的来自所述目标用户的频域信号中的SRS序列和本地预先存储的SRS基序列，确定频域信道估计值序列；采用X1个采样点对所述频域信道估计值序列进行傅里叶逆变换，得到时域信道估计值序列；根据时域信道估计值序列，确定所述功率时延谱。

在一些实施例中，所述极值点搜索范围为；所述为最大功率峰值对应的时延，所述W为设定时延值。

在一些实施例中，所述第一判决门限确定模块具体用于：

对所述功率时延谱中第一类采样点对应的功率值进行平均处理，得到平均功率峰值，依据所述平均功率峰值确定所述第一首径时延判决门限；第一类采样点中任一采样点对应所述功率时延谱中除所述最大功率峰值和所述极值点搜索范围中极大值对应的功率值之外的其中一个剩余功率值；或者，

若确定功率时延谱时采用的采样点的数量X1为传输所述数据所需的子载波的数量X2的N倍，N大于1，则对所述功率时延谱中第二类采样点对应的功率值进行平均处理，得到平均功率峰值，依据所述平均功率峰值确定所述第一首径时延判决门限；所述第一类采样点中任一采样点对应目标功率值范围中的其中一个功率值，所述目标功率值范围是由所述功率时延谱中除目标采样点之外剩余采样点的功率值组成，所述目标采样点为：具有所述最大功率峰值的点、与所述最大功率峰值对应的点分别相邻的其它N个采样点、所述极值点搜索范围中极大值对应的点、与所述极大值对应的点分别相邻的其它N个采样点。

在一些实施例中，所述首径位置确定模块具体用于：

从所述极值点搜索范围内各极大值点中选择最小且小于或等于所述最大功率峰值对应的时延的极大值点；检查该被选择的极大值点在所述功率时延谱上对应的功率值是否大于所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限，如果是，则确定该被选择的极大值点为目标极大值点；如果否，则从所述极值点搜索范围内未被选择的各极大值点选择最小且小于或等于所述最大功率峰值对应的时延的极大值点，并返回检查该被选择的极大值点在所述功率时延谱上对应的功率值是否大于所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限的步骤。

在一些实施例中，所述定时估计值确定模块具体用于：

根据所述每一接收天线对应的首径的时延，确定每一接收天线对应的定时提前量估计值；确定所述每一接收天线对应的定时提前量估计值中的最小值为所述目标定时提前量估计值。

根据本申请实施例的第三方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器、存储器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于通过调用所述计算机程序，执行上述定时估计方法。

根据本申请实施例的第四方面，提供了一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述定时估计方法。

本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在本申请提供的技术方案中，对用于接收目标用户的数据的每一接收天线，基于该接收天线所接收的数据对应的功率时延谱确定第一首径时延判决门限、极值点搜索范围以及第二首径时延判决门限，并利用两个首径时延判决门限在功率时延谱中极值点搜索范围内确定首径的时延，依据该首径的时延确定该接收天线所对应的定时提前量估计值，从而得到目标用户的目标定时提前量估计值，以使目标用户基于所述定时提前量估计值进行定时同步。应用本申请的技术方案，解决了多径衰落信道环境下定时提前量估值不准的问题，通过搜索首径同时增加首径判决门限提高了预估定时提前量的准确性，从而提高无线信号传输效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的和解释性的，并不能限制本申请。此外，本申请中的任一实施例并不需要达到上述的全部效果。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请一示例性实施例示出的一种定时估计方法流程示意图；

图2是本申请一示例性实施例示出的另一种定时估计方法流程示意图；

图3是本申请一示例性实施例示出的一种定时估计装置的结构示意图；

图4是本申请一示例性实施例示出的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一分类阈值也可以被称为第二分类阈值，类似地，第二分类阈值也可以被称为第一分类阈值。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在无线信道中，多径信道传输指无线电信号从发射天线经过多个路径抵达接收天线的传播现象，首径是指该无线电信号经过该路径第一个抵达接收天线时的路径；时延是指一个报文或分组从网络的一端传送到另一端所需要的时间，在无线信道中表示从无线信号从发射端到接收端所需的时间。无线电信号在多径信道上传输时不同路径对应的时延体现在功率时延谱上的不同峰值对应的时延。

真实信道环境存在干扰和噪声，发射端发射的信号经过信道时会发生失真或各种噪声被添加到信号中，接收端需要从接收信号中取出信道所施加的失真和噪声。功率时延谱（PDP，Power Delay Profile）用于描述信道在时间上的色散，即描述功率随时延的变化关系，其幅值在最高峰值A dB范围内并超出噪声基底；对于多径信道传输，多径或信号分量数是功率时延谱中的高峰数，功率时延谱的横轴通常设置为时延，用于表示信号经不同路径传输到达接收端的时延，单位为微秒，纵轴设置为功率，用于表示信号经过不同路径传输的时延上的信号平均功率大小，单位是分贝。

多径信道环境下最大峰值的位置通常不是真正的时偏估计值，需要通过搜索首径位置进行时偏估计，而存在多条衰落路径时首径位置查找存在查找不准确的问题，因此本申请提供一种定时估计方法。

参见图1所示，所述方法可以应用于接收端，该接收端包括但不限于可以接收来自用户的参考信号的基站、接收机等，该参考信号可以是用于进行信道估计的信号，如SRS信号。本申请所述方法可以包括以下步骤：

S101，针对用于接收目标用户的数据的每一接收天线，基于该接收天线接收所述数据的功率时延谱中的最大功率峰值对应的时延确定极值点搜索范围；

所述目标用户的数据包括参考信号，该参考信号用于进行信道估计，如SRS信号；所述数据可以由目标用户周期性发送。

所述接收天线用于接收目标用户发送的数据；对每一接收天线所接收的来自目标用户的数据，可以按照无线帧结构确定包含参考信号的数据，并提取所述包含参考信号的数据，可以通过相关技术获取所述参考信号对应的时域信道估计值，该时域信道估计值包含X1个采样点对应的信号估计值（X1为2的整数次方且该整数大于0），每个N对应时域内的一个路径，时域内的路径是指所述参考信号从目标用户发射端经过反射和/或折射到达接收端所走的路径，时域内不同的路径由时延区分；基于所述时域信道估计值获取所述参考信号对应的功率时延谱，该功率时延谱包含两个维度，即时延以及时延上的信号功率值，对应包含X1个采样点，功率时延谱上的高峰数对应于多径信道中的不同路径，高峰值对应的时延是所述参考信号经过该路径到达接收端的时延。

在所述功率时延谱上搜索最大功率峰值，依据该最大功率峰值对应的时延确定极值点搜索范围，该极值点搜索范围是预估的多径信道中首径对应的时延范围。

在一些实施例中，所述极值点搜索范围为；所述为最大功率峰值对应的时延，所述W为设定时延值。其中，设定时延值可以根据实际应用场景需求设定，本申请对此不作限定。

S102，利用所述功率时延谱中除所述最大功率峰值和所述极值点搜索范围中极大值对应的功率值之外的剩余功率值点，确定第一首径时延判决门限；

所述第一首径时延判决门限用于在功率时延谱中确定所述参考信号经过多径信道中的首径到达接收端的时延。

在步骤S101中已经确定功率时延谱上的最大功率峰值和极值点搜索范围，可以得到所述极值点搜索范围内的极大值点；基于该极大值点所对应的功率值、以及最大功率峰值，确定所述功率时延谱中剩余功率峰值；依据剩余功率峰值确定第一首径时延判决门限。

在一个示例中，所述功率时延谱包括X1个采样点，对所述剩余功率峰值中的采样点所对应的功率峰值进行平均处理，确定平均功率峰值，确定第一首径时延判决门限为，其中，是所述平均功率峰值，A为第一设定参数，A大于0；TH1可以用于指示噪声门限，即功率值大于或等于TH1时可以认为是属于接收到的参考信号在路径中的平均功率。

S103，利用所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限从所述极值点搜索范围中的各极大值点中确定目标极大值点，基于所述目标极大值点确定该接收天线对应的首径的时延；所述第二首径时延判决门限是基于所述最大功率峰值确定的；

所述第二首径时延判决门限用于与第一首径时延判决门限相互配合使用，以在所述功率时延谱中确定所述参考信号经过首径到达接收端的时延；根据所述最大功率峰值，可以确定所述第二首径时延判决门限。

在一个实施例中，所述第二首径时延判决门限为，其中，是所述最大功率峰值，B为第二设定参数，B小于1，可以根据实际应用场景动态设置。

确定所述极值点搜索范围内的极大值点，并根据第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限检查所述极大值点对应的功率值，确定满足两个判决门限条件的功率值所对应的极大值点为目标极大值点，可以确定所述目标极大值点为该接收天线上来自目标用户的数据中的参考信号从目标用户发射端经过多径信道中的首径到达该接收天线的时延，即该接收天线对应的首径的时延。

S104，根据用于接收目标用户的数据的各接收天线对应的首径的时延，确定目标用户的目标定时提前量估计值以使目标用户基于所述定时提前量估计值进行定时同步。

在确定所述接收天线所对应的首径的时延后，可以直接将首径的时延确定为定时提前量估计值，对于用于接收目标用户的数据的每一接收天线可以分别确定一个定时提前量估计值。

若用于接收目标用户的数据的接收天线数量为一根，可以直接将该接收天线对应的定时提前量估计值确定为所述目标定时提前量估计值；若用于接收目标用户的数据的接收天线数量为两根，则可以将两根接收天线对应的定时提前量估计值中的较小值确定为所述目标定时提前量估计值；若用于接收目标用户的数据的接收天线数量大于两根，则可以将每一接收天线对应的定时提前量估计值中的最小值确定为所述目标定时提前量估计值。

在本申请实施例所提供的技术方案中，对用于接收目标用户的数据的每一接收天线，基于该接收天线所接收的数据对应的功率时延谱确定第一首径时延判决门限、极值点搜索范围以及第二首径时延判决门限，并利用两个首径时延判决门限在功率时延谱中极值点搜索范围内确定首径的时延，依据该首径的时延确定该接收天线所对应的定时提前量估计值，从而得到目标用户的目标定时提前量估计值，以使目标用户基于所述定时提前量估计值进行定时同步。应用本申请的技术方案，提高了预估定时提前量的准确性，从而提高无线信号传输效率。

在一些实施例中，所述接收天线接收所述数据的功率时延谱可以通过下述方式获取：依据接收的来自所述目标用户的频域信号中的SRS序列和本地预先存储的SRS基序列，确定频域信道估计值序列；采用X1个采样点对所述频域信道估计值序列进行傅里叶逆变换，得到时域信道估计值序列；根据时域信道估计值序列，确定所述功率时延谱。

其中，所述来自目标用户的频域信号可以是只包含SRS序列的信号，也可以是同时包含数据信号和SRS序列的信号。首先，接收端可以采用现有的各种方法依据所述频域信号中的SRS序列进行信道估计，得到频域信道估计值，比如说最小二乘（Least Square，LS）信道估计、最小均方误差MMSE等。

举例来讲，接收端可以对接收到的参考信号进行最小二乘（Least Square，LS）信道估计，即将接收到SRS序列与本地SRS基序列进行共轭相乘，得到每一接收天线中用于传输SRS序列的不同子载波在OFDM符号上的频域信道估计值，可以利用下述公式（1）进行计算：

（1）

表示本地预先存储的SRS基序列数据，表示提取的SRS序列，表示SRS位置所有子载波的频域信道估计值，是共轭运算。表示接收天线，表示子载波的编号，表示OFDM符号编号。

其次，采用X1个采样点对所述频域信道估计值序列进行快速傅里叶逆变换（IFFT，Inverse Fast Fourier Transform），该傅里叶逆变换的点数X1为2的整数次方（该整数为大于0的整数），在所述频域信道估计值的数据长度小于傅里叶逆变换的点数X1时，在频域信道估计值后面补零，得到X1个采样点对应的IFFT结果，对应于时域信道估计值包含X1个采样点；基于该时域信道估计值，计算时域信道估计值的功率，得到每一接收天线上来自目标用户的数据中的参考信号的功率时延谱PDP，该时延谱上包括X1个采样点的功率值，可以采用如下公式计算功率时延谱PDP：

（2）

其中，为IFFT运算，为绝对值运算。

接下来，若所述目标用户的发射端配置多个发射天线端口，体现在功率时延谱上的时延不同，根据接收端本地存储的用于指示目标用户每个发射天线端口配置的时频域位置信息的配置信息，将目标用户多个发射天线端口的功率时延谱作平均合并，得到该接收天线上所接收的目标用户发送的数据中的参考信号的一个功率时延谱，时延谱上的功率峰值分别对应多径信道传输的不同路径。

在一些实施例中，若任一接收天线上接到的频域信号包括目标用户及占用相同的时域或频域资源的其他多个用户发送的频域信号，基于频域信号中获取SRS序列作上述处理得到功率时延谱，该功率时延谱包括多个用户的时延谱，不同的用户体现在功率时延谱上为时延维度上的位置不同，根据接收端本地存储的用于指示多个用户配置的时频域位置信息的配置信息，从功率时延谱中提取出每个用户的功率时延谱。

在一些实施例中，所述利用所述功率时延谱中除所述最大功率峰值和所述极值点搜索范围中极大值对应的功率值之外的剩余功率值点，确定第一首径时延判决门限，包括：

对所述功率时延谱中第一类采样点对应的功率值进行平均处理，得到平均功率峰值，依据所述平均功率峰值确定所述第一首径时延判决门限；第一类采样点中任一采样点对应所述功率时延谱中除所述最大功率峰值和所述极值点搜索范围中极大值对应的功率值之外的其中一个剩余功率。

其中，功率时延谱中包含将频域信道估计值转换为时域信道估计值时快速傅里叶逆变换的X1个采样点，根据功率时延谱的最大峰值和所述极值点搜索范围中极大值点对应的功率值确定第一类采样点对应的功率值，所述第一类采样点是所述X1个采样点中的一个或多个。

如最大峰值为P，极值点搜索范围内包含4个极大值点，对应的功率值分别为P1，P2，P3，P4，则确定第一类采样点对应的功率值为所述功率时延谱中除P，P1，P2，P3和P4以外的剩余功率值。

在本实施例中，通过去除功率时延谱中所述最大功率峰值和所述极值点搜索范围中极大值对应的功率值，设置第一首径判决门限以减小噪声对确定首径的时延的误差，提高了确定首径的时延的准确性。

在一些实施例中，所述利用所述功率时延谱中除所述最大功率峰值和所述极值点搜索范围中极大值对应的功率值之外的剩余功率值点，确定第一首径时延判决门限，包括：

若确定功率时延谱时采用的采样点的数量X1为传输所述数据所需的子载波的数量X2的N倍，N大于1，则对所述功率时延谱中第二类采样点对应的功率值进行平均处理，得到平均功率峰值，依据所述平均功率峰值确定所述第一首径时延判决门限；所述第一类采样点中任一采样点对应目标功率值范围中的其中一个功率值，所述目标功率值范围是由所述功率时延谱中除目标采样点之外剩余采样点的功率值组成，所述目标采样点为：具有所述最大功率峰值的点、与所述最大功率峰值对应的点分别相邻的其它N个采样点、所述极值点搜索范围中极大值对应的点、与所述极大值对应的点分别相邻的其它N个采样点。

其中，当所述采样点的数量X1是传输所述数据中的参考信号所需的子载波的数量的X2的N倍，且N向上取整大于1的时，根据所述N值、功率时延谱的最大峰值和所述极值点搜索范围中极大值点对应的功率值确定第二类采样点对应的功率值，所述第二类采样点是所述X1个采样点中的一个或多个。

以所述功率时延谱设置在直角坐标系形式中，横轴为时延，纵轴为功率为例，如所述采样点的数量X1为256，所述子载波数量X2为144，则X1与X2的比值向上取整为2，则先从所述功率时延谱中先去除与最大峰值点左右分别相邻的2个采样点的功率值、及该最大峰值，然后去除与每个所述极大值点左右分别相邻的2个采样点的功率值、及每个所述极大值点对应的功率值，若两个所述极大值之间只存在一个采样点，则只去除一次该采样点对应的功率值，即完成这两个采样点的一侧相邻的2个采样点的去除；将功率时延谱中具有剩余的功率值的采样点的功率值作为目标功率值范围。

在本实施例中，在去除功率时延谱中所述最大功率峰值和所述极值点搜索范围中极大值对应的功率值的基础上，进一步去除作傅里叶逆变换时补零操作产生的信号泄漏点，以减小傅里叶逆变换补零操作带来的计算误差，提高设置第一首径判决门限的精准性。

在一些实施例中，利用所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限从所述极值点搜索范围中的各极大值点中确定目标极大值点包括：

从所述极值点搜索范围内各极大值点中选择最小且小于或等于所述最大功率峰值对应的时延的极大值点；

检查该被选择的极大值点在所述功率时延谱上对应的功率值是否大于所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限，如果是，则确定该被选择的极大值点为目标极大值点；如果否，则从所述极值点搜索范围内未被选择的各极大值点选择最小且小于或等于所述最大功率峰值对应的时延的极大值点，并返回检查该被选择的极大值点在所述功率时延谱上对应的功率值是否大于所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限的步骤。

也即按照极值点搜索范围内的时延从小到大的顺序，依次对每个极大值点所对应的功率值进行检查，判断其功率值是否大于第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限。

例如，极值点搜索范围内存在5个极大值点，其中小于或等于最大功率峰值对应的时延的极大值点有3个，则对此3个极大值点的功率值进行检查。若3个极大值分别为t1，t2，t3且t1＜t2＜t3，按照t1，t2，t3的顺序分别依次确定该极大值点为目标极大值点，并检查目标极大值点的功率值，存在任一个目标极大值点的功率值大于第一首径时延判决门限且大于第二首径时延判决门限，则停止极大值点的功率值检测。

在本实施例中，基于首径的时延通常小于最大峰值对应的时延，利用两个判决门限对极值点搜索范围内的小于最大峰值对应的时延的极大值点按照从小到大的顺序依次判断功率值，从而实现了查找首径的时延。

接下来以用户终端和接收端的上行定时提前量估计值为例，对本申请的方案作进一步描述。在本申请实施例中，所述用户终端为支持无线信道传输信号的设备，如手机；所述接收端可以包括用于接收用户终端传输无线信号的设备，如基站、接收机等。

由于无线信道传输的多径影响以及用户终端发射时刻的不确定性，导致接收端接收数据会产生一定的时延，为消除接收端的定时误差影响，用户终端和接收端先进行随机接入过程完成初始同步。在用户终端移动及传输信道环境变化的过程中，用户终端周期性地发送上行信号，所述上行信号包括探测参考信号SRS信号，以使得所述接收端对接收到的SRS信号进行时偏估计，确定用户终端用于上行同步的上行定时提前量。

本申请实施例提供的方法应用于多径传输中所述用户终端和所述接收端初始同步完成后的上行同步更新的场景，以一个目标用户终端包含R1个发射天线端口，用户终端周期性发送的上行信号经过多径信道传输，由接收端的R2根接收天线接收，该上行信号中的SRS信号占用L个OFDM符号，该L个OFEM符号配置K个子载波用于传输SRS信号为例，参见图2所示，所述定时估计方法可以包括下述步骤：

SRS序列提取：对接收端的R2根天线中的每一接收天线，根据无线帧结构确定该接收天线所接收的上行信号中包含SRS序列的数据，并提取所述包含SRS序列的数据。

最小二乘信道估计：对提取的SRS序列的数据，按照最小二乘准则进行信道估计，也即将所述SRS序列与接收端本地存储的SRS序列进行共轭相乘，得到频域信道估计值。

IFFT变换：对所述频域信道估计值作具有X1个采样点的快速傅里叶逆变换，得到时域信道估计值。

功率时延谱计算：根据所述时域信道估计值，计算每个信道的信号功率，得到功率时延谱，该时延谱的横轴用于表示用户终端发送的SRS信号经过不同信道到达该接收端的信号时延，该时延谱的纵轴用于表示用户终端发送的SRS信号经过不同信道到达该接收端的信号功率。

用户功率时延谱分离：若该接收天线上存在多个用户占用相同的时域资源或频域资源，体现在功率时延中的时延维度上的位置不同，则依据接收端本地存储的用于指示多个用户配置的时频域位置信息的配置信息，从功率时延谱中提取出每个用户的功率时延谱；对每个用户的功率时延谱，若用户终端包含R1个发射天线端口，将所述R1个发射天线端口对应的功率时延谱进行平均合并，得到该用户终端对应的一个合并功率时延谱。

最大峰值及第二门限确定：对所述功率时延谱进行搜索，找到最大峰值点（即信号功率最大的点），根据所述最大峰值点对应的峰值确定第二首径时延判决门限，并基于所述最大峰值点对应的时延确定极值点搜索范围，该极值点搜索范围为[Index_max-W，Index_max+W]；所述Index_max为最大峰值点对应的时延，所述W为设定时延值。

极大值点搜索：在所述极值点搜索范围内确定极大值点；

均值计算：去除所述功率时延谱中的所述极大值点对应的功率值及所述最大峰值；若IFFT变换中采样点数X1与传输所述SRS信号的子载波个数K的比值向上取整后的N值大于1，进一步去除每一个所述极大值点和所述最大峰值点的左边和右边N个采样点的功率值，若两个极大值点中间的采样点有重叠，都在N值范围内，只需去除1次该点对应的功率值即可；将剩余采样点对应的功率值求平均，得到平均功率值。

第一门限确定：根据所述平均功率值，获取第一首径时延判决门限。

首径时延确定：将所述极值点搜索范围内的极大值点对应的功率值与所述第一首径时延判决门限和第二首径判决门限进行比较，首先比较极值点搜索范围内最小极大值点对应的功率值，若该功率值大于第一首径时延判决门限且大于第二首径判决门限，则确定该极大值点为首径的时延；若否，则继续将极值点搜索范围内未被进行比较的极大值点中最小的极大值点对应的功率值与两个门限进行比较；当极值点搜索范围内小于或等于最大峰值点所对应的时延的极大值点全部比较完成、且未确定同时大于两个门限的极大值点时，则本次信号不符合判定要求，重新获取新的SRS信号执行上述步骤；

定时提前量估计值确定：响应于获取到首径的时延，则根据R2个接收天线中每一接收天线对应的首径的时延，分别确定每一接收天线的定时提前量估计值；若R2等于1，则直接确定该接收天线的定时提前量估计值为目标用户终端的定时提前量估计值；若R2等于2，则确定两个接收天线的定时提前量估计值中较小值为目标用户终端的定时提前量估计值；若R2大于或等于3，则确定R2个接收天线的定时提前量估计值中最小值为目标用户终端的定时提前量估计值。

在本申请实施例所提供的技术方案中，对用于接收目标用户的数据的每一接收天线，基于该接收天线所接收的数据对应的功率时延谱确定第一首径时延判决门限、极值点搜索范围以及第二首径时延判决门限，并利用两个首径时延判决门限在功率时延谱中极值点搜索范围内确定首径的时延，依据该首径的时延确定该接收天线所对应的定时提前量估计值，从而得到目标用户的目标定时提前量估计值，以使目标用户基于所述定时提前量估计值进行定时同步。应用本申请的技术方案，提高了预估定时提前量的准确性，从而提高无线信号传输效率。

与前述定时估计方法的实施例相对应，参见图3所示，本申请还提供了定时估计装置的实施例，所述装置包括：

极值搜索范围确定模块301，用于针对用于接收目标用户的数据的每一接收天线，基于该接收天线接收所述数据的功率时延谱中的最大功率峰值对应的时延确定极值点搜索范围；

第一判决门限确定模块302，用于利用所述功率时延谱中除所述最大功率峰值和所述极值点搜索范围中极大值对应的功率值之外的剩余功率值点，确定第一首径时延判决门限；

首径位置确定模块303，用于利用所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限从所述极值点搜索范围中的各极大值点中确定目标极大值点，基于所述目标极大值点确定该接收天线对应的首径位置；所述第二首径时延判决门限是基于所述最大功率峰值点确定的；

定时估计值确定模块304，用于根据用于接收目标用户的数据的各接收天线对应的首径的时延，确定目标用户的目标定时提前量估计值以使目标用户基于所述定时提前量估计值进行定时同步。

在一些实施例中，所述接收天线接收所述数据的功率时延谱通过下述方式获取：

依据接收的来自所述目标用户的频域信号中的SRS序列和本地预先存储的SRS基序列，确定频域信道估计值序列；采用X1个采样点对所述频域信道估计值序列进行傅里叶逆变换，得到时域信道估计值序列；根据时域信道估计值序列，确定所述功率时延谱。

在一些实施例中，所述极值点搜索范围为[Index_max-W，Index_max+W]；所述Index_max为最大功率峰值对应的时延，所述W为设定时延值。

在一些实施例中，所述第一判决门限确定模块具体用于：

对所述功率时延谱中第一类采样点对应的功率值进行平均处理，得到平均功率峰值，依据所述平均功率峰值确定所述第一首径时延判决门限；第一类采样点中任一采样点对应所述功率时延谱中除所述最大功率峰值和所述极值点搜索范围中极大值对应的功率值之外的其中一个剩余功率值；或者，

若确定功率时延谱时采用的采样点的数量X1为传输所述数据所需的子载波的数量X2的N倍，N大于1，则对所述功率时延谱中第二类采样点对应的功率值进行平均处理，得到平均功率峰值，依据所述平均功率峰值确定所述第一首径时延判决门限；所述第一类采样点中任一采样点对应目标功率值范围中的其中一个功率值，所述目标功率值范围是由所述功率时延谱中除目标采样点之外剩余采样点的功率值组成，所述目标采样点为：具有所述最大功率峰值的点、与所述最大功率峰值对应的点分别相邻的其它N个采样点、所述极值点搜索范围中极大值对应的点、与所述极大值对应的点分别相邻的其它N个采样点。

在一些实施例中，所述首径位置确定模块具体用于：

从所述极值点搜索范围内各极大值点中选择最小且小于或等于所述最大功率峰值对应的时延的极大值点；检查该被选择的极大值点在所述功率时延谱上对应的功率值是否大于所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限，如果是，则确定该被选择的极大值点为目标极大值点；如果否，则从所述极值点搜索范围内未被选择的各极大值点选择最小且小于或等于所述最大功率峰值对应的时延的极大值点，并返回检查该被选择的极大值点在所述功率时延谱上对应的功率值是否大于所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限的步骤。

在一些实施例中，所述定时估计值确定模块具体用于：

根据所述每一接收天线对应的首径的时延，确定每一接收天线对应的定时提前量估计值；确定所述每一接收天线对应的定时提前量估计值中的最小值为所述目标定时提前量估计值。

上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备的结构示意图如图4所示，该电子设备400包括至少一个处理器401、存储器402和总线403，至少一个处理器401均与存储器402电连接；存储器402被配置用于存储有至少一个计算机可执行指令，处理器401被配置用于执行该至少一个计算机可执行指令，从而执行如本申请中任意一个实施例或任意一种可选实施方式提供的任意一种定时估计方法的步骤。

进一步，处理器401可以是FPGA（Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）或者其它具有逻辑处理能力的器件，如MCU（Microcontroller Unit，微控制单元）、CPU（Central Process Unit，中央处理器）。

在本申请实施例提供的技术方案中，对用于接收目标用户的数据的每一接收天线，基于该接收天线接收所述数据的功率时延谱中的最大峰值点确定极值点搜索范围和第一首径时延判决门限，并利用所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限在所述极值点搜索范围内确定每一接收天线对应的首径的时延，从而确定目标用户的目标定时提前量估计值以使目标用户基于所述定时提前量估计值进行定时同步。应用本申请提供的技术方案，提高了预估定时提前量的准确性。

本申请实施例还提供了另一种可读存储介质，存储有计算机程序，该计算机程序用于被处理器执行时实现本申请中任意一个实施例或任意一种可选实施方式提供的任意一种定时估计方法的步骤。

本申请实施例提供的可读存储介质包括但不限于任何类型的盘（包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘）、ROM（Read-Only Memory，只读存储器）、RAM（Random AccessMemory，随即存储器）、EPROM（Erasable Programmable Read-Only Memory，可擦写可编程只读存储器）、EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器）、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，可读存储介质包括由设备（例如，计算机）以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。

在本申请实施例提供的技术方案中，对用于接收目标用户的数据的每一接收天线，基于该接收天线接收所述数据的功率时延谱中的最大峰值点确定极值点搜索范围和第一首径时延判决门限，并利用所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限在所述极值点搜索范围内确定每一接收天线对应的首径的时延，从而确定目标用户的目标定时提前量估计值以使目标用户基于所述定时提前量估计值进行定时同步。应用本申请提供的技术方案，提高了预估定时提前量的准确性。

虽然本说明书包含许多具体实施细节，但是这些不应被解释为限制任何发明的范围或所要求保护的范围，而是主要用于描述特定发明的具体实施例的特征。本说明书内在多个实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中被组合实施。另一方面，在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分开实施或以任何合适的子组合来实施。此外，虽然特征可以如上所述在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合中的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中去除，并且所要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变型。

类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应被理解为要求这些操作以所示的特定顺序执行或顺次执行、或者要求所有例示的操作被执行，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施例中的各种***模块和组件的分离不应被理解为在所有实施例中均需要这样的分离，并且应当理解，所描述的程序组件和***通常可以一起集成在单个软件产品中，或者封装成多个软件产品。

由此，主题的特定实施例已被描述。其他实施例在所附权利要求书的范围以内。在某些情况下，权利要求书中记载的动作可以以不同的顺序执行并且仍实现期望的结果。此外，附图中描绘的处理并非必需所示的特定顺序或顺次顺序，以实现期望的结果。在某些实现中，多任务和并行处理可能是有利的。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种定时估计方法，其特征在于，所述方法包括：

针对用于接收目标用户的数据的每一接收天线，基于该接收天线接收所述数据的功率时延谱中的最大功率峰值对应的时延确定极值点搜索范围；

利用所述功率时延谱中除所述最大功率峰值和所述极值点搜索范围中极大值对应的功率值之外的剩余功率值点，确定第一首径时延判决门限；

利用所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限从所述极值点搜索范围中的各极大值点中确定目标极大值点，基于所述目标极大值点确定该接收天线对应的首径的时延；所述第二首径时延判决门限是基于所述最大功率峰值点确定的；

根据用于接收目标用户的数据的各接收天线对应的首径的时延，确定目标用户的目标定时提前量估计值以使目标用户基于所述定时提前量估计值进行定时同步。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收天线接收所述数据的功率时延谱通过下述方式获取：

依据接收的来自所述目标用户的频域信号中的SRS序列和本地预先存储的SRS基序列，确定频域信道估计值序列；

采用X1个采样点对所述频域信道估计值序列进行傅里叶逆变换，得到时域信道估计值序列；

根据时域信道估计值序列，确定所述功率时延谱。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述极值点搜索范围为；所述 为最大功率峰值对应的时延，所述W为设定时延值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述功率时延谱中除所述最大功率峰值和所述极值点搜索范围中极大值对应的功率值之外的剩余功率值点，确定第一首径时延判决门限，包括：

对所述功率时延谱中第一类采样点对应的功率值进行平均处理，得到平均功率峰值，依据所述平均功率峰值确定所述第一首径时延判决门限；第一类采样点中任一采样点对应所述功率时延谱中除所述最大功率峰值和所述极值点搜索范围中极大值对应的功率值之外的其中一个剩余功率值；或者，

若确定功率时延谱时采用的采样点的数量X1为传输所述数据所需的子载波的数量X2的N倍，N大于1，则对所述功率时延谱中第二类采样点对应的功率值进行平均处理，得到平均功率峰值，依据所述平均功率峰值确定所述第一首径时延判决门限；所述第一类采样点中任一采样点对应目标功率值范围中的其中一个功率值，所述目标功率值范围是由所述功率时延谱中除目标采样点之外剩余采样点的功率值组成，所述目标采样点为：具有所述最大功率峰值的点、与所述最大功率峰值对应的点分别相邻的其它N个采样点、所述极值点搜索范围中极大值对应的点、与所述极大值对应的点分别相邻的其它N个采样点。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限从所述极值点搜索范围中的各极大值点中确定目标极大值点包括：

从所述极值点搜索范围内各极大值点中选择最小且小于或等于所述最大功率峰值对应的时延的极大值点；

检查该被选择的极大值点在所述功率时延谱上对应的功率值是否大于所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限，如果是，则确定该被选择的极大值点为目标极大值点；如果否，则从所述极值点搜索范围内未被选择的各极大值点选择最小且小于或等于所述最大功率峰值对应的时延的极大值点，并返回检查该被选择的极大值点在所述功率时延谱上对应的功率值是否大于所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限的步骤。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述每一接收天线对应的首径的时延，确定目标用户的目标定时提前量估计值，包括：

根据所述每一接收天线对应的首径的时延，确定每一接收天线对应的定时提前量估计值；

确定所述每一接收天线对应的定时提前量估计值中的最小值为所述目标定时提前量估计值。

7.一种定时估计装置，其特征在于，所述装置包括：

极值搜索范围确定模块，用于针对用于接收目标用户的数据的每一接收天线，基于该接收天线接收所述数据的功率时延谱中的最大功率峰值对应的时延确定极值点搜索范围；

第一判决门限确定模块，用于利用所述功率时延谱中除所述最大功率峰值和所述极值点搜索范围中极大值对应的功率值之外的剩余功率值点，确定第一首径时延判决门限；

首径时延确定模块，用于利用所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限从所述极值点搜索范围中的各极大值点中确定目标极大值点，基于所述目标极大值点确定该接收天线对应的首径的时延；所述第二首径时延判决门限是基于所述最大功率峰值点确定的；

定时估计值确定模块，用于根据用于接收目标用户的数据的各接收天线对应的首径的时延，确定目标用户的目标定时提前量估计值以使目标用户基于所述定时提前量估计值进行定时同步。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述接收天线接收所述数据的功率时延谱通过下述方式获取：依据接收的来自所述目标用户的频域信号中的SRS序列和本地预先存储的SRS基序列，确定频域信道估计值序列；采用X1个采样点对所述频域信道估计值序列进行傅里叶逆变换，得到时域信道估计值序列；根据时域信道估计值序列，确定所述功率时延谱；

所述极值点搜索范围为 ；所述 为最大功率峰值对应的时延，所述W为设定时延值；

所述第一判决门限确定模块具体用于：对所述功率时延谱中第一类采样点对应的功率值进行平均处理，得到平均功率峰值，依据所述平均功率峰值确定所述第一首径时延判决门限；第一类采样点中任一采样点对应所述功率时延谱中除所述最大功率峰值和所述极值点搜索范围中极大值对应的功率值之外的其中一个剩余功率值；或者，

若确定功率时延谱时采用的采样点的数量X1为传输所述数据所需的子载波的数量X2的N倍，N大于1，则对所述功率时延谱中第二类采样点对应的功率值进行平均处理，得到平均功率峰值，依据所述平均功率峰值确定所述第一首径时延判决门限；所述第一类采样点中任一采样点对应目标功率值范围中的其中一个功率值，所述目标功率值范围是由所述功率时延谱中除目标采样点之外剩余采样点的功率值组成，所述目标采样点为：具有所述最大功率峰值的点、与所述最大功率峰值对应的点分别相邻的其它N个采样点、所述极值点搜索范围中极大值对应的点、与所述极大值对应的点分别相邻的其它N个采样点；

所述首径时延确定模块具体用于：从所述极值点搜索范围内各极大值点中选择最小且小于或等于所述最大功率峰值对应的时延的极大值点；检查该被选择的极大值点在所述功率时延谱上对应的功率值是否大于所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限，如果是，则确定该被选择的极大值点为目标极大值点；如果否，则从所述极值点搜索范围内未被选择的各极大值点选择最小且小于或等于所述最大功率峰值对应的时延的极大值点，并返回检查该被选择的极大值点在所述功率时延谱上对应的功率值是否大于所述第一首径时延判决门限和第二首径时延判决门限的步骤；

所述定时估计值确定模块具体用于：根据所述每一接收天线对应的首径的时延，确定每一接收天线对应的定时提前量估计值；确定所述每一接收天线对应的定时提前量估计值中的最小值为所述目标定时提前量估计值。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于通过调用所述计算机程序，执行如权利要求1-6中任一项所述的定时估计方法。

10.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的定时估计方法。

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