定位参数确定方法、装置、计算机设备和存储介质与流程
本申请涉及定位技术领域，特别是涉及一种定位参数确定方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术：
随着工业互联网、物联网和车联网的快速发展，高精度定位成为智能机器人、无人车等终端不可或缺的关键支撑服务。
目前，通过无线定位基站对终端进行定位的过程中，基站需要测量终端发送的定位信号的到达角(angleofarrival,aoa)、离开角(angleofdeparture,aod)等定位参数，再基于测量的定位参数计算终端的位置，因此，定位参数的准确性决定了定位的准确性。
因此，如何提升定位参数的准确性，成为定位技术中亟待解决的问题。
技术实现要素：
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提升定位参数的准确性的定位参数确定方法、装置、计算机设备和存储介质。
第一方面，本申请实施例提供一种定位参数确定方法，所述方法包括：
基于目标阵列天线获取终端发送的定位信号；
确定预置的与所述目标阵列天线对应的目标空频流型矩阵；其中，所述目标空频流型矩阵是采用所述目标阵列天线对应的相位偏差矩阵对所述目标阵列天线对应的理想空频流型矩阵进行预校正得到的；所述相位偏差矩阵是根据所述目标阵列天线在多个不同空间到达角和多个不同频率下测量的相位偏差确定的，所述理想空频流型矩阵用于表征所述目标阵列天线的各天线阵元在预设阵列覆盖范围内的空间频率响应；
利用所述目标空频流型矩阵和所述定位信号，提取得到所述定位信号对应的空间到达角估计值和延时估计值，所述空间到达角估计值和所述延时估计值用于作为定位参数对所述终端进行位置定位。
在其中一个实施例中，所述相位偏差矩阵的获取过程包括：
获取所述目标阵列天线在所述预设阵列覆盖范围内的各空间到达角和各频率下测量的所述相位偏差；
根据所述相位偏差，获取所述目标阵列天线对应的阵列偏差因子；
对所述阵列偏差因子进行矩阵化处理，得到所述相位偏差矩阵。
在其中一个实施例中，所述相位偏差包括天线阵元偏差、射频通道偏差以及连接组件偏差；
其中，所述天线阵元偏差包括各所述天线阵元在所述预设阵列覆盖范围内的各空间到达角和各频率下测量的相位偏差；所述射频通道偏差包括所述目标阵列天线对应的射频通道在所述预设阵列覆盖范围内的各频率下测量的相位偏差；所述连接组件偏差包括所述目标阵列天线对应的连接组件在所述预设阵列覆盖范围内的各频率下测量的相位偏差。
在其中一个实施例中，所述根据所述相位偏差，获取所述目标阵列天线对应的阵列偏差因子，包括：
获取所述目标阵列天线对应的空域采样点集合以及子频带数量，所述空域采样点集合包括多个采样到达角，各所述采样到达角是对所述目标阵列天线对应的到达角角度范围中的全部空间到达角进行均匀采样得到的；
根据所述空域采样点集合和所述子频带数量对所述天线阵元偏差进行插值处理，得到插值后的天线阵元偏差，并根据所述子频带数量分别对所述射频通道偏差和所述连接组件偏差进行插值处理，得到插值后的射频通道偏差和插值后的连接组件偏差；
根据所述插值后的天线阵元偏差获取天线偏差因子，并根据所述插值后的射频通道偏差获取射频通道偏差因子，以及根据所述插值后的连接组件偏差获取连接组件偏差因子；
将所述天线偏差因子、所述射频通道偏差因子以及所述连接组件偏差因子进行融合，得到所述阵列偏差因子。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
分别对所述天线阵元偏差、所述射频通道偏差以及所述连接组件偏差进行相位去缠绕处理，得到所述天线阵元偏差对应的第一偏差、所述射频通道偏差对应的第二偏差以及所述连接组件偏差对应的第三偏差；
对应地，所述根据所述空域采样点集合和所述子频带数量对所述天线阵元偏差进行插值处理，得到插值后的天线阵元偏差，并根据所述子频带数量分别对所述射频通道偏差和所述连接组件偏差进行插值处理，得到插值后的射频通道偏差和插值后的连接组件偏差，包括：
根据所述空域采样点集合和所述子频带数量对所述第一偏差进行插值处理，得到所述插值后的天线阵元偏差；
根据所述子频带数量对所述第二偏差进行插值处理，得到所述插值后的射频通道偏差；
根据所述子频带数量对所述第三偏差进行插值处理，得到所述插值后的连接组件偏差。
在其中一个实施例中，所述理想空频流型矩的获取过程包括：
获取所述目标阵列天线对应的时域采样点集合，所述时域采样点集合包括多个采样延时值，各所述采样延时值是对所述目标阵列天线对应的延时范围中的全部延时值进行均匀采样得到的：
获取所述目标阵列天线对应的空域采样点集合，并基于所述空域采样点集合以及所述时域采样点集合，生成所述理想空频流型矩阵。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
获取所述目标阵列天线的天线方向图参数，并根据所述天线方向图参数确定所述目标阵列天线的到达角角度范围；
基于预设的采样率，对所述到达角角度范围中的全部空间到达角进行均匀采样，得到所述空域采样点集合。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
获取接收灵敏度参数，并基于所述接收灵敏度参数确定所述目标阵列天线的所述延时范围；
基于预设的采样率，对所述延时范围中的全部延时值进行均匀采样，得到所述时域采样点集合。
在其中一个实施例中，所述利用所述目标空频流型矩阵和所述定位信号，提取得到所述定位信号对应的空间到达角估计值和延时估计值，包括：
对所述目标空频流型矩阵和所述定位信号进行空频二维处理，得到所述空间到达角估计值和所述延时估计值，所述空频二维处理包括多重信号分类处理和匹配滤波处理中的至少一种。
第二方面，本申请实施例提供一种定位参数确定装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于基于目标阵列天线获取终端发送的定位信号；
确定模块，用于确定预置的与所述目标阵列天线对应的目标空频流型矩阵；其中，所述目标空频流型矩阵是采用所述目标阵列天线对应的相位偏差矩阵对所述目标阵列天线对应的理想空频流型矩阵进行预校正得到的；所述相位偏差矩阵是根据所述目标阵列天线在多个不同空间到达角和多个不同频率下测量的相位偏差确定的，所述理想空频流型矩阵用于表征所述目标阵列天线的各天线阵元在预设阵列覆盖范围内的空间频率响应；
提取模块，用于利用所述目标空频流型矩阵和所述定位信号，提取得到所述定位信号对应的空间到达角估计值和延时估计值，所述空间到达角估计值和所述延时估计值用于作为定位参数对所述终端进行位置定位。
第三方面，本申请实施例提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面的方法的步骤。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面的方法的步骤。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
上述定位参数确定方法、装置、计算机设备和存储介质，通过基于目标阵列天线获取终端发送的定位信号，确定预置的与该目标阵列天线对应的目标空频流型矩阵，由于该目标空频流型矩阵是采用目标阵列天线对应的相位偏差矩阵对目标阵列天线对应的理想空频流型矩阵进行预校正得到的，理想空频流型矩阵用于表征目标阵列天线的各天线阵元在预设阵列覆盖范围内的空间频率响应，这样，在利用目标空频流型矩阵和定位信号提取得到定位信号对应的空间到达角估计值和延时估计值的过程中，目标空频流型矩阵即可抵消定位信号中由目标阵列天线带来的相位偏差，也即，相位偏差矩阵可以对定位信号中目标阵列天线的相位偏差进行补偿，以实现对目标阵列天线的相位偏差的校正，从而能够提升空间到达角估计值和延时估计值的准确性。另外，本申请实施例中，相位偏差矩阵是根据目标阵列天线在多个不同空间到达角和多个不同频率下测量的相位偏差确定的，由于考虑了不同空间到达角和不同频率，因此，一方面可实现阵列互耦、阵元位置误差等因素引起的角度依赖相位偏差的校正，另一方面，可实现宽带相位偏差的校正。即有利于提升相位偏差矩阵的数据可靠性，可以进一步提升空间到达角估计值和延时估计值的准确性。进一步地，该空间到达角估计值和延时估计值用于作为定位参数对终端进行位置定位，在存在阵列相位偏差的非理想环境下，提升终端的定位准确性。
附图说明
图1为一个实施例中定位参数确定方法的应用环境图；
图2为一个实施例中定位参数确定方法的流程示意图；
图3为另一个实施例中获取相位偏差矩阵的流程示意图；
图4为另一个实施例中步骤302的流程示意图；
图5为另一个实施例中步骤302的流程示意图；
图6为另一个实施例中获取理想空频流型矩的流程示意图；
图7为一个实施例中实验结果图；
图8为另一个实施例中实验结果图；
图9为另一个实施例中实验结果图；
图10为另一个实施例中实验结果图；
图11为一个实施例中定位参数确定装置的结构框图；
图12为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的定位参数确定方法、装置、计算机设备和存储介质，旨在提升终端定位过程中定位参数的准确性，从而提升终端的定位准确性。下面将通过实施例并结合附图具体地对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体地实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
本申请实施例提供的定位参数确定方法，可以应用于如图1所示的实施环境中，如图1所示，该实施环境可以包括终端101和基站102。其中，基站102可以和终端101通过无线网络通信。
其中，终端101可以是个人计算机、笔记本电脑、媒体播放器、智能电视、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备等，本申请实施例对终端101的类型也不作具体限定。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种定位参数确定方法，以该方法应用于图1中的基站为例进行说明，包括以下步骤：
步骤201，基站基于目标阵列天线获取终端发送的定位信号。
阵列天线是由至少两个天线阵元规则或随机排列组成，本申请实施例中，基站中可以配置一个或多个阵列天线，目标阵列天线可以是基站配置的任意一个阵列天线。
在基站对终端进行定位的过程中，终端向基站发送时域的探测参考信号，基站通过目标阵列天线接收到该探测参考信号后，对其进行时域至频域的转换，得到频域多载波信号，基站继续对该频域多载波信号进行预处理则得到定位信号。
可选地，基站对频域多载波信号进行预处理，可以是对频域多载波信号进行向量化处理得到信号向量，将该信号向量作为定位信号；可选地，基站在得到信号向量之后，还可以按照预设的子载波抽取率，对该信号向量进行子载波抽取，从而实现对信号向量降维，得到定位信号。
步骤202，基站确定预置的与目标阵列天线对应的目标空频流型矩阵。
本申请实施例中，每个阵列天线预置有对应的空频流型矩阵。对于每个阵列天线，该阵列天线对应的空频流型矩阵，可以抵消该阵列天线接收的定位信号中由该阵列天线带来的相位偏差。
在一种可能的实施方式中，基站中存储有基站的各个阵列天线与对应空频流型矩阵之间的映射关系，基站通过目标阵列天线获取终端发送的定位信号后，则可以通过该映射关系，确定该目标阵列天线对应的目标空频流型矩阵。
本申请实施例中，目标空频流型矩阵是采用目标阵列天线对应的相位偏差矩阵对目标阵列天线对应的理想空频流型矩阵进行预校正得到的，该理想空频流型矩阵用于表征目标阵列天线的各天线阵元在预设阵列覆盖范围内各个空间到达角和各个频率下的空间频率响应。
可选地，基站可以采用如下公式1，对理想空频流型矩阵进行预校正得到目标空频流型矩阵：
其中，
其中，相位偏差矩阵是根据目标阵列天线在多个不同空间到达角和多个不同频率下测量的相位偏差确定的，该空间到达角表征信号入射方向与阵列天线法向之间的夹角。
需要说明的是，其一，在实际应用中，受各天线阵元间互耦、加工工艺、安装部署位置的影响，不同方向上的相位偏差往往存在差异，在基站与终端的夹角较大时尤其明显，即目标阵列天线的相位偏差具有角度依赖性，因此，本申请实施例中，通过实际测量目标阵列天线在多个不同空间到达角的相位偏差，这样，相位偏差矩阵则考虑了各个不同空间到达角的真实的相位偏差，相较于仅考虑单一方向上的相位偏差，或者仅默认不同方向上的相位偏差相同，本申请实施例提升了相位偏差矩阵的准确性。
其二，很多通信系统（例如5g、wi-fi和uwb）中都大量使用了大带宽的正交频分复用(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing,ofdm)信号，对此类信号而言，相位偏差在频带内同样存在起伏。例如，终端向基站发送时域的探测参考信号为大带宽信号，即多载波信号，目标阵列天线的相位偏差在各个频率下也是不同的，因此，本申请实施例中，通过实际测量目标阵列天线在多个不同频率的相位偏差，这样，相位偏差矩阵则考虑了各个不同频率的真实的相位偏差，相较于不考虑频率不同带来的相位偏差，或者仅默认不同频率下的相位偏差相同，本申请实施例提升了相位偏差矩阵的准确性。
步骤203，基站利用目标空频流型矩阵和定位信号，提取得到定位信号对应的空间到达角估计值和延时估计值，空间到达角估计值和延时估计值用于作为定位参数对终端进行位置定位。
在一种可能的实施方式中，基站可以通过执行如下步骤a1，实现步骤203的过程：
步骤a1，基站对目标空频流型矩阵和定位信号进行空频二维处理，得到空间到达角估计值和延时估计值。
其中，空频二维处理包括多重信号分类处理和匹配滤波处理中的至少一种。
以空频二维匹配滤波(twodimensionalmatchedfiltering,2d-mf)算法为例。基站可以采用目标空频流型矩阵对定位信号进行匹配滤波，得到角度-延时二维谱y：
其中，
接着，基站对y按照各个延时、各个空间到达角进行重排，得到矩阵y，对矩阵y中的峰值点进行检测，即可获得定位信号对应的空间到达角估计值和延时估计值。这样，基站基于空间到达角估计值和延时估计值即可对终端进行准确定位。
上述实施例通过基于目标阵列天线获取终端发送的定位信号，确定预置的与该目标阵列天线对应的目标空频流型矩阵，由于该目标空频流型矩阵是采用目标阵列天线对应的相位偏差矩阵对目标阵列天线对应的理想空频流型矩阵进行预校正得到的，理想空频流型矩阵用于表征目标阵列天线的各天线阵元在预设阵列覆盖范围内的空间频率响应，这样，在利用目标空频流型矩阵和定位信号提取得到定位信号对应的空间到达角估计值和延时估计值的过程中，目标空频流型矩阵即可抵消定位信号中由目标阵列天线带来的相位偏差，也即，相位偏差矩阵可以对定位信号中目标阵列天线的相位偏差进行补偿，以实现对目标阵列天线的相位偏差的校正，从而能够提升空间到达角估计值和延时估计值的准确性。另外，本申请实施例中，相位偏差矩阵是根据目标阵列天线在多个不同空间到达角和多个不同频率下测量的相位偏差确定的，由于考虑了不同空间到达角和不同频率，因此相位偏差矩阵的数据维度更丰富，有利于提升相位偏差矩阵的数据可靠性，可以进一步提升空间到达角估计值和延时估计值的准确性。进一步地，该空间到达角估计值和延时估计值用于作为定位参数对终端进行位置定位，从而可以提升终端的定位准确性。
另外，对于阵元数较少的5g小基站、wi-fi接入点(accesspoint,ap)或者uwb基站而言，利用空域和频域联合处理能够大大提高对多径信号的分辨能力。
在一个实施例中，基于图2所示的实施例，参见图3，本实施例涉及的是相位偏差矩阵的获取过程。如图3所示，相位偏差矩阵的获取过程包括步骤301、步骤302和步骤303：
步骤301，基站获取目标阵列天线在预设阵列覆盖范围内的各空间到达角和各频率下测量的相位偏差。
本申请实施例中，可采用暗室测量、现场有源测量、利用电磁仿真软件进行数值计算等方式测量相位偏差，在此对测量相位偏差的具体方式不做限制。
以暗室测量为例，设定目标阵列天线的阵列覆盖范围内的各空间到达角和各频率后，对于一个空间到达角，保持已知信号的入射方向与目标阵列天线法向之间的夹角为该空间到达角，而后，在各个不同频率下分别发送该已知信号，根据接收到的信号的相位和已知信号的相位，即可得到该空间到达角下各不同频率对应的相位偏差，重复该过程，则可以得到各空间到达角和各频率下测量的相位偏差。
在一种可能的实施方式中，相位偏差可以包括包括天线阵元偏差、射频通道偏差以及连接组件偏差。其中，天线阵元偏差包括各天线阵元在预设阵列覆盖范围内的各空间到达角和各频率下测量的相位偏差；射频通道偏差包括目标阵列天线对应的射频通道在预设阵列覆盖范围内的各频率下测量的相位偏差；连接组件偏差包括目标阵列天线对应的连接组件在预设阵列覆盖范围内的各频率下测量的相位偏差；也即，天线阵元偏差与角度和频率均有关，射频通道偏差以及连接组件偏差均只与频率有关。
该预设阵列覆盖范围可以包括目标阵列天线的到达角角度范围以及目标阵列天线的频率覆盖范围。假设，天线阵元偏差采用
这样，基站则获取到目标阵列天线在预设阵列覆盖范围内的各空间到达角和各频率下测量的天线阵元偏差、射频通道偏差以及连接组件偏差。
步骤302，基站根据相位偏差，获取目标阵列天线对应的阵列偏差因子。
在步骤302一种可能的实施方式中，基站可以根据以下公式2由相位偏差
其中，j为虚部单位，j2=-1。基站将天线阵元偏差代入公式2则可以得到天线偏差因子，基站将射频通道偏差代入公式2则可以得到射频通道偏差因子，基站将连接组件偏差代入公式2则可以得到连接组件偏差因子。
基站将天线偏差因子、射频通道偏差因子以及连接组件偏差因子进行融合，得到阵列偏差因子。
在步骤302另一种可能的实施方式中，为了避免测量的相位偏差无法覆盖目标阵列天线的阵列覆盖范围内的全部空间到达角和全部频率，在获取阵列偏差因子之前，首先对相位偏差进行插值，以使插值后的相位偏差能够覆盖目标阵列天线的阵列覆盖范围内的全部空间到达角和全部频率，再基于插值后的相位偏差获取阵列偏差因子。
参见图4，步骤302可以包括图4所示的步骤3021、步骤3022、步骤3023和步骤3024：
步骤3021，基站获取目标阵列天线对应的空域采样点集合以及子频带数量。
其中，对于空域采样点集合，空域采样点集合包括多个采样到达角，各采样到达角是对目标阵列天线对应的到达角角度范围中的全部空间到达角进行均匀采样得到的。其中，目标阵列天线的到达角角度范围可以根据目标阵列天线的天线方向图参数确定。
假设
其中，对于子频带数量，基站确定当前通信系统的最小处理频率间隔δf，对ofdm系统而言，最小处理频率间隔一般为子载波间隔，或者为数倍的子载波间隔，假设系统带宽为b，则子频带数量m=b/δf。
步骤3022，基站根据空域采样点集合和子频带数量对天线阵元偏差进行插值处理，得到插值后的天线阵元偏差，并根据子频带数量分别对射频通道偏差和连接组件偏差进行插值处理，得到插值后的射频通道偏差和插值后的连接组件偏差。
本申请实施例中，相位插值处理可采用线性插值、立方插值或三次样条插值等方式，对于天线阵元偏差的插值，需进行两维插值，可直接采用二维插值方法、或进行级联插值处理，这样，插值后可以得到数量更多的相位偏差。
步骤3023，基站根据插值后的天线阵元偏差获取天线偏差因子，并根据插值后的射频通道偏差获取射频通道偏差因子，以及根据插值后的连接组件偏差获取连接组件偏差因子。
假设插值后的天线阵元偏差采用
基站可以采用上述公式2，根据插值后的天线阵元偏差
步骤3024，基站将天线偏差因子、射频通道偏差因子以及连接组件偏差因子进行融合，得到阵列偏差因子。
基站可以采用如下公式3，将天线偏差因子、射频通道偏差因子以及连接组件偏差因子进行融合：
步骤303，基站对阵列偏差因子进行矩阵化处理，得到相位偏差矩阵。
相位偏差矩阵
其中，
i表示单位矩阵，0表示全零矩阵。表示复数空间。这样，基站则得到相位偏差矩阵。
上述实施例在获取相位偏差矩阵的过程中，为了提升测量效率，角度测量点数小于空域采样点集合的维度，频率测量点数小于子频带数量，而为了避免测量的相位偏差无法覆盖目标阵列天线的阵列覆盖范围内的全部空间到达角和全部频率，在获取阵列偏差因子之前，首先对测量的相位偏差进行插值，以使插值后的相位偏差能够覆盖目标阵列天线的阵列覆盖范围内的全部空间到达角和全部频率，从而可以提升相位偏差矩阵的准确性，进而提升了定位信号对应的空间到达角估计值和延时估计值的准确性。
在一个实施例中，基于图4所示的实施例，参见图5，本实施例涉及的是对相位偏差进行相位去缠绕的过程。如图5所示，步骤3022之前，本实施例还包括步骤3025：
步骤3025，基站分别对天线阵元偏差、射频通道偏差以及连接组件偏差进行相位去缠绕处理，得到天线阵元偏差对应的第一偏差、射频通道偏差对应的第二偏差以及连接组件偏差对应的第三偏差。
相位去缠绕的目的，是防止相邻频率点或相邻角度的相位测量数据出现相位折叠，从而导致相位插值出现大的误差。
假设天线阵元n的相邻频点fm和fm+1测量的天线阵元偏差为
相位去缠绕过程具体为：
若
若
容忍度门限可以取大于等于π的正数。
天线阵元偏差涉及频率和角度维两个维度上的解缠绕，可采用级联处理的方式，例如，先进行频率维解缠绕，再进行角度维解缠绕，对于角度维的解缠绕，可采用上述介绍的频率维度解缠绕相同的处理方式。
对应地，基站可以通过执行步骤3022a、步骤3022b、步骤3022c实现步骤3022的过程：
步骤3022a，基站根据空域采样点集合和子频带数量对第一偏差进行插值处理，得到插值后的天线阵元偏差。
步骤3022b，基站根据子频带数量对第二偏差进行插值处理，得到插值后的射频通道偏差。
步骤3022c，基站根据子频带数量对第三偏差进行插值处理，得到插值后的连接组件偏差。
即，基站对天线阵元偏差、射频通道偏差以及连接组件偏差分别进行相位去缠绕处理后，再对相位去缠绕后的天线阵元偏差、射频通道偏差以及连接组件偏差进行插值，再根据插值后的天线阵元偏差获取天线偏差因子、根据插值后的射频通道偏差获取射频通道偏差因子、根据插值后的连接组件偏差获取连接组件偏差因子，将天线偏差因子、射频通道偏差因子以及连接组件偏差因子进行融合，得到阵列偏差因子，从而可以防止相邻频率点或相邻角度的相位测量数据出现相位折叠，导致相位插值出现大的误差的情况，提升了阵列偏差因子的准确性，进而提升了相位偏差矩阵的准确性。
在一个实施例中，基于图2所示的实施例，本实施例涉及的是理想空频流型矩的获取过程。如图6所示，该过程包括步骤601和步骤602：
步骤601，基站获取目标阵列天线对应的时域采样点集合，时域采样点集合包括多个采样延时值，各采样延时值是对目标阵列天线对应的延时范围中的全部延时值进行均匀采样得到的。
可选地，基站可以获取基站的接收灵敏度参数，并基于接收灵敏度参数确定目标阵列天线的延时范围；基站基于预设的采样率，对延时范围中的全部延时值进行均匀采样，得到时域采样点集合。
假设
步骤602，基站获取目标阵列天线对应的空域采样点集合，并基于空域采样点集合以及时域采样点集合，生成理想空频流型矩阵。
可选地，基站可以获取目标阵列天线的天线方向图参数，并根据天线方向图参数确定目标阵列天线的到达角角度范围；基站基于预设的采样率，对到达角角度范围中的全部空间到达角进行均匀采样，得到空域采样点集合。假设
假设当前通信系统的空域和延时域匹配矢量分别为
空频二维匹配矢量为延时τ和空间到达角θ的二元匹配矢量函数。
在空域采样点集合以及时域采样点集合的基础上，可建立理想空频流型矩阵（矩阵维数为nm*pq），如下：
这样，则得到理想空频流型矩阵。基站采用目标阵列天线对应的相位偏差矩阵对目标阵列天线对应的理想空频流型矩阵进行预校正，得到目标阵列天线对应的目标空频流型矩阵并预置在数据库中，从而，基站基于目标阵列天线获取终端发送的定位信号后，则可以直接确定预置的与目标阵列天线对应的目标空频流型矩阵，利用目标空频流型矩阵和定位信号，提取得到定位信号对应的空间到达角估计值和延时估计值，实现定位信号对应的空间到达角估计值和延时估计值准确快速提取。
以下，以通信系统为2.565ghz频段的5g定位系统为例，来对本申请实施例定位信号的相位校正效果进行说明。
采用5gr16标准中的探测参考信号(soundingreferencesignal,srs)作为定位信号，其子载波间隔为60khz，占据子频带数量为1632，天线阵元数为4，天线阵元间距为5.8cm。
下面以暗室中的有源测试数据来验证本申请实施例对定位信号中的相位偏差的校正效果，采集-60°~+60°的接收数据，每个角度采集500个srs符号。需要说明的是：暗室环境中仅存在直达径，真实的入射角度容易获得，因此使用暗室有源测试数据便于验证本发明所提方法的有效性和准确性，本发明所提方法能够适用于实际的复杂多径环境中。
在进行空频流型矩阵修正时，使用了两组测量数据，分别由电磁仿真软件数值计算得到，以及由暗室测量得到。
将本申请实施例与两类相位校正方法的结果进行对比，第一类为不考虑角度依赖的天线偏差，仅补偿与角度无关的有源射频通道偏差和线缆、连接件等无源偏差；第二类为假设已知入射信号的角度，按照对应信号入射方向的相位偏差对定位信号进行相位补偿。
使用的对比准则为：对500个srs符号数据进行相位偏差校正后，使用空频二维谱估计算法得到的测角结果的均方根偏差(rootmeansquareerror,rmse)。空频二维谱估计算法例如可以是二维匹配滤波(2d-mf)算法。在实际系统中，为提高多径分辨能力，空频二维处理算法不限于2d-mf、二维子空间类算法等。
参见图7，图7为对-60°方向的定位信号，采用本申请实施例的方法，使用仿真天线偏差进行理想空频流型矩阵修正，得到的某一帧数据的2d-mf角度维谱（图中“空频流型修正”对应的曲线）。
参见图8，图8为对-60°方向的定位信号，采用本申请实施例的方法，使用暗室测试天线偏差进行理想空频流型矩阵修正，得到的某一帧数据的2d-mf角度维谱（图中“空频流型修正”对应的曲线）。
图7和图8中分别加入了以上所提到的第一类和第二类的定位信号的校正方法，可以看到：
①大角度时，天线的相位偏差变得非常显著，若不考虑角度依赖的偏差将带来较大的测角偏差；
②无论使用的是仿真的天线偏差或是暗室测量的天线偏差，采用本申请实施例的方法能够获得与已知入射信号角度的校正方法近似的效果，但是，本申请实施例的方法不必已知定位信号的入射信号角度，能够在入射方向未知的情况下实现对角度依赖相位误差的精准补偿，修正后的目标空频流型矩阵可用于实际信号的实时空频二维处理，实现对角度和延时的高精度估计。
参见图9，图9为对500个srs符号数据测角结果的rmse进行统计，校正时使用的是仿真的偏差数据，图中“空频流型修正”对应的曲线为本申请实施例对应的统计结果。
参见图10，图10为对500个srs符号数据测角结果的rmse进行统计，校正时使用的是暗室测量的偏差数据，图中“空频流型修正”对应的曲线为本申请实施例对应的统计结果。
从rmse结果中能够看到，若不考虑角度依赖相位误差，在大角度时，角度测量呈现明显的发散现象，本申请实施例能够在入射方向未知的情况下实现对角度依赖相位误差的精准补偿。
本申请实施例定位参数确定方法，可以在来波方向未知的情况下，实现对角度和频率相关的阵列天线的相位偏差精准补偿，有效解决了无线测向定位系统中信号处理所需的阵列天线校正问题。此外，由于使用的是预校正方法，本申请实施例定位参数确定方法离线修正理想空频流型矩阵，不会增加定位系统的实时计算量，空域和频域联合处理能够大大提高对多径信号的分辨能力。
应该理解的是，虽然上述流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，上述流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图11所示，提供了一种定位参数确定装置，所述装置包括：
第一获取模块10，用于基于目标阵列天线获取终端发送的定位信号；
确定模块20，用于确定预置的与所述目标阵列天线对应的目标空频流型矩阵；其中，所述目标空频流型矩阵是采用所述目标阵列天线对应的相位偏差矩阵对所述目标阵列天线对应的理想空频流型矩阵进行预校正得到的；所述相位偏差矩阵是根据所述目标阵列天线在多个不同空间到达角和多个不同频率下测量的相位偏差确定的，所述理想空频流型矩阵用于表征所述目标阵列天线的各天线阵元在预设阵列覆盖范围内的空间频率响应；
提取模块30，用于利用所述目标空频流型矩阵和所述定位信号，提取得到所述定位信号对应的空间到达角估计值和延时估计值，所述空间到达角估计值和所述延时估计值用于作为定位参数对所述终端进行位置定位。
在一个实施例中，所述装置还包括：
第二获取模块，用于获取所述目标阵列天线在所述预设阵列覆盖范围内的各空间到达角和各频率下测量的所述相位偏差；
第三获取模块，用于根据所述相位偏差，获取所述目标阵列天线对应的阵列偏差因子；
矩阵化处理模块，用于对所述阵列偏差因子进行矩阵化处理，得到所述相位偏差矩阵。
在一个实施例中，所述相位偏差包括天线阵元偏差、射频通道偏差以及连接组件偏差；
其中，所述天线阵元偏差包括各所述天线阵元在所述预设阵列覆盖范围内的各空间到达角和各频率下测量的相位偏差；所述射频通道偏差包括所述目标阵列天线对应的射频通道在所述预设阵列覆盖范围内的各频率下测量的相位偏差；所述连接组件偏差包括所述目标阵列天线对应的连接组件在所述预设阵列覆盖范围内的各频率下测量的相位偏差。
在一个实施例中，所述第三获取模块具体用于获取所述目标阵列天线对应的空域采样点集合以及子频带数量，所述空域采样点集合包括多个采样到达角，各所述采样到达角是对所述目标阵列天线对应的到达角角度范围中的全部空间到达角进行均匀采样得到的；根据所述空域采样点集合和所述子频带数量对所述天线阵元偏差进行插值处理，得到插值后的天线阵元偏差，并根据所述子频带数量分别对所述射频通道偏差和所述连接组件偏差进行插值处理，得到插值后的射频通道偏差和插值后的连接组件偏差；根据所述插值后的天线阵元偏差获取天线偏差因子，并根据所述插值后的射频通道偏差获取射频通道偏差因子，以及根据所述插值后的连接组件偏差获取连接组件偏差因子；将所述天线偏差因子、所述射频通道偏差因子以及所述连接组件偏差因子进行融合，得到所述阵列偏差因子。
在一个实施例中，所述装置还包括：
去缠绕模块，用于分别对所述天线阵元偏差、所述射频通道偏差以及所述连接组件偏差进行相位去缠绕处理，得到所述天线阵元偏差对应的第一偏差、所述射频通道偏差对应的第二偏差以及所述连接组件偏差对应的第三偏差；
对应地，所述第三获取模块具体用于根据所述空域采样点集合和所述子频带数量对所述第一偏差进行插值处理，得到所述插值后的天线阵元偏差；根据所述子频带数量对所述第二偏差进行插值处理，得到所述插值后的射频通道偏差；根据所述子频带数量对所述第三偏差进行插值处理，得到所述插值后的连接组件偏差。
在一个实施例中，所述装置还包括：
第四获取模块，用于获取所述目标阵列天线对应的时域采样点集合，所述时域采样点集合包括多个采样延时值，各所述采样延时值是对所述目标阵列天线对应的延时范围中的全部延时值进行均匀采样得到的：
生成模块，用于获取所述目标阵列天线对应的空域采样点集合，并基于所述空域采样点集合以及所述时域采样点集合，生成所述理想空频流型矩阵。
在一个实施例中，所述装置还包括：
第五获取模块，用于获取所述目标阵列天线的天线方向图参数，并根据所述天线方向图参数确定所述目标阵列天线的到达角角度范围；
第一采样模块，用于基于预设的采样率，对所述到达角角度范围中的全部空间到达角进行均匀采样，得到所述空域采样点集合。
在一个实施例中，所述装置还包括：
第六获取模块，用于获取接收灵敏度参数，并基于所述接收灵敏度参数确定所述目标阵列天线的所述延时范围；
第二采样模块，用于基于预设的采样率，对所述延时范围中的全部延时值进行均匀采样，得到所述时域采样点集合。
在一个实施例中，所述提取模块具体用于对所述目标空频流型矩阵和所述定位信号进行空频二维处理，得到所述空间到达角估计值和所述延时估计值，所述空频二维处理包括多重信号分类处理和匹配滤波处理等参数估计算法中的至少一种。
关于定位参数确定装置的具体限定可以参见上文中对于定位参数确定方法的限定，在此不再赘述。上述定位参数确定装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是基站，其内部结构图可以如图12所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储定位参数确定方法的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种定位参数确定方法。
本领域技术人员可以理解，图12中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
基于目标阵列天线获取终端发送的定位信号；确定预置的与所述目标阵列天线对应的目标空频流型矩阵；其中，所述目标空频流型矩阵是采用所述目标阵列天线对应的相位偏差矩阵对所述目标阵列天线对应的理想空频流型矩阵进行预校正得到的；所述相位偏差矩阵是根据所述目标阵列天线在多个不同空间到达角和多个不同频率下测量的相位偏差确定的，所述理想空频流型矩阵用于表征所述目标阵列天线的各天线阵元在预设阵列覆盖范围内的空间频率响应；利用所述目标空频流型矩阵和所述定位信号，提取得到所述定位信号对应的空间到达角估计值和延时估计值，所述空间到达角估计值和所述延时估计值用于作为定位参数对所述终端进行位置定位。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
获取所述目标阵列天线在所述预设阵列覆盖范围内的各空间到达角和各频率下测量的所述相位偏差；根据所述相位偏差，获取所述目标阵列天线对应的阵列偏差因子；对所述阵列偏差因子进行矩阵化处理，得到所述相位偏差矩阵。
在一个实施例中，所述相位偏差包括天线阵元偏差、射频通道偏差以及连接组件偏差；其中，所述天线阵元偏差包括各所述天线阵元在所述预设阵列覆盖范围内的各空间到达角和各频率下测量的相位偏差；所述射频通道偏差包括所述目标阵列天线对应的射频通道在所述预设阵列覆盖范围内的各频率下测量的相位偏差；所述连接组件偏差包括所述目标阵列天线对应的连接组件在所述预设阵列覆盖范围内的各频率下测量的相位偏差。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
获取所述目标阵列天线对应的空域采样点集合以及子频带数量，所述空域采样点集合包括多个采样到达角，各所述采样到达角是对所述目标阵列天线对应的到达角角度范围中的全部空间到达角进行均匀采样得到的；根据所述空域采样点集合和所述子频带数量对所述天线阵元偏差进行插值处理，得到插值后的天线阵元偏差，并根据所述子频带数量分别对所述射频通道偏差和所述连接组件偏差进行插值处理，得到插值后的射频通道偏差和插值后的连接组件偏差；
根据所述插值后的天线阵元偏差获取天线偏差因子，并根据所述插值后的射频通道偏差获取射频通道偏差因子，以及根据所述插值后的连接组件偏差获取连接组件偏差因子；将所述天线偏差因子、所述射频通道偏差因子以及所述连接组件偏差因子进行融合，得到所述阵列偏差因子。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
分别对所述天线阵元偏差、所述射频通道偏差以及所述连接组件偏差进行相位去缠绕处理，得到所述天线阵元偏差对应的第一偏差、所述射频通道偏差对应的第二偏差以及所述连接组件偏差对应的第三偏差；
对应地，所述根据所述空域采样点集合和所述子频带数量对所述天线阵元偏差进行插值处理，得到插值后的天线阵元偏差，并根据所述子频带数量分别对所述射频通道偏差和所述连接组件偏差进行插值处理，得到插值后的射频通道偏差和插值后的连接组件偏差，包括：
根据所述空域采样点集合和所述子频带数量对所述第一偏差进行插值处理，得到所述插值后的天线阵元偏差；根据所述子频带数量对所述第二偏差进行插值处理，得到所述插值后的射频通道偏差；根据所述子频带数量对所述第三偏差进行插值处理，得到所述插值后的连接组件偏差。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：获取所述目标阵列天线对应的时域采样点集合，所述时域采样点集合包括多个采样延时值，各所述采样延时值是对所述目标阵列天线对应的延时范围中的全部延时值进行均匀采样得到的：获取所述目标阵列天线对应的空域采样点集合，并基于所述空域采样点集合以及所述时域采样点集合，生成所述理想空频流型矩阵。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
获取所述目标阵列天线的天线方向图参数，并根据所述天线方向图参数确定所述目标阵列天线的到达角角度范围；基于预设的采样率，对所述到达角角度范围中的全部空间到达角进行均匀采样，得到所述空域采样点集合。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
获取接收灵敏度参数，并基于所述接收灵敏度参数确定所述目标阵列天线的所述延时范围；基于预设的采样率，对所述延时范围中的全部延时值进行均匀采样，得到所述时域采样点集合。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
对所述目标空频流型矩阵和所述定位信号进行空频二维处理，得到所述空间到达角估计值和所述延时估计值，所述空频二维处理包括多重信号分类处理和匹配滤波处理等参数估计算法中的至少一种。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
基于目标阵列天线获取终端发送的定位信号；确定预置的与所述目标阵列天线对应的目标空频流型矩阵；其中，所述目标空频流型矩阵是采用所述目标阵列天线对应的相位偏差矩阵对所述目标阵列天线对应的理想空频流型矩阵进行预校正得到的；所述相位偏差矩阵是根据所述目标阵列天线在多个不同空间到达角和多个不同频率下测量的相位偏差确定的，所述理想空频流型矩阵用于表征所述目标阵列天线的各天线阵元在预设阵列覆盖范围内的空间频率响应；利用所述目标空频流型矩阵和所述定位信号，提取得到所述定位信号对应的空间到达角估计值和延时估计值，所述空间到达角估计值和所述延时估计值用于作为定位参数对所述终端进行位置定位。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取所述目标阵列天线在所述预设阵列覆盖范围内的各空间到达角和各频率下测量的所述相位偏差；根据所述相位偏差，获取所述目标阵列天线对应的阵列偏差因子；对所述阵列偏差因子进行矩阵化处理，得到所述相位偏差矩阵。
在一个实施例中，所述相位偏差包括天线阵元偏差、射频通道偏差以及连接组件偏差；其中，所述天线阵元偏差包括各所述天线阵元在所述预设阵列覆盖范围内的各空间到达角和各频率下测量的相位偏差；所述射频通道偏差包括所述目标阵列天线对应的射频通道在所述预设阵列覆盖范围内的各频率下测量的相位偏差；所述连接组件偏差包括所述目标阵列天线对应的连接组件在所述预设阵列覆盖范围内的各频率下测量的相位偏差。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取所述目标阵列天线对应的空域采样点集合以及子频带数量，所述空域采样点集合包括多个采样到达角，各所述采样到达角是对所述目标阵列天线对应的到达角角度范围中的全部空间到达角进行均匀采样得到的；根据所述空域采样点集合和所述子频带数量对所述天线阵元偏差进行插值处理，得到插值后的天线阵元偏差，并根据所述子频带数量分别对所述射频通道偏差和所述连接组件偏差进行插值处理，得到插值后的射频通道偏差和插值后的连接组件偏差；
根据所述插值后的天线阵元偏差获取天线偏差因子，并根据所述插值后的射频通道偏差获取射频通道偏差因子，以及根据所述插值后的连接组件偏差获取连接组件偏差因子；将所述天线偏差因子、所述射频通道偏差因子以及所述连接组件偏差因子进行融合，得到所述阵列偏差因子。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
分别对所述天线阵元偏差、所述射频通道偏差以及所述连接组件偏差进行相位去缠绕处理，得到所述天线阵元偏差对应的第一偏差、所述射频通道偏差对应的第二偏差以及所述连接组件偏差对应的第三偏差；
对应地，所述根据所述空域采样点集合和所述子频带数量对所述天线阵元偏差进行插值处理，得到插值后的天线阵元偏差，并根据所述子频带数量分别对所述射频通道偏差和所述连接组件偏差进行插值处理，得到插值后的射频通道偏差和插值后的连接组件偏差，包括：
根据所述空域采样点集合和所述子频带数量对所述第一偏差进行插值处理，得到所述插值后的天线阵元偏差；根据所述子频带数量对所述第二偏差进行插值处理，得到所述插值后的射频通道偏差；根据所述子频带数量对所述第三偏差进行插值处理，得到所述插值后的连接组件偏差。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取所述目标阵列天线对应的时域采样点集合，所述时域采样点集合包括多个采样延时值，各所述采样延时值是对所述目标阵列天线对应的延时范围中的全部延时值进行均匀采样得到的：获取所述目标阵列天线对应的空域采样点集合，并基于所述空域采样点集合以及所述时域采样点集合，生成所述理想空频流型矩阵。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取所述目标阵列天线的天线方向图参数，并根据所述天线方向图参数确定所述目标阵列天线的到达角角度范围；基于预设的采样率，对所述到达角角度范围中的全部空间到达角进行均匀采样，得到所述空域采样点集合。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取接收灵敏度参数，并基于所述接收灵敏度参数确定所述目标阵列天线的所述延时范围；基于预设的采样率，对所述延时范围中的全部延时值进行均匀采样，得到所述时域采样点集合。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
对所述目标空频流型矩阵和所述定位信号进行空频二维处理，得到所述空间到达角估计值和所述延时估计值，所述空频二维处理包括多重信号分类处理和匹配滤波处理等参数估计算法中的至少一种。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（read-onlymemory，rom）、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（randomaccessmemory，ram）或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（staticrandomaccessmemory，sram）或动态随机存取存储器（dynamicrandomaccessmemory，dram）等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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