[发明专利]到达角度的确定方法、装置、信号接收设备、系统和介质

说明书

本申请适用于信号处理领域，提供了一种到达角度的确定方法、装置、信号接收设备、系统及存储介质，所述到达角度的确定方法包括：获取参考天线在多个第一采样时刻对载波信号进行采样得到的第一IQ数据，以及每个采样天线依次在多个第二采样时刻中与其对应的第二采样时刻对载波信号进行采样得到的第二IQ数据，根据第一IQ数据计算载波信号的频率偏移值，并利用频率偏移值预估在各个第二采样时刻每个采样天线接收信号的信号值，再根据天线阵列对应的导向矢量，计算出使载波信号对应的空间谱值取得峰值时的相对角度，并将该相对角度作为到达角度。本申请实施例提供的方法能够提高相对角度的准确度，进而提高定位的准确性。

技术领域

本申请属于信号处理领域，尤其涉及一种到达角度的确定方法、装置、信号接收设备、系统和介质。

背景技术

定位技术可分为室外定位和室内定位。全球定位系统(Global PositioningSystem，GPS)、北斗系统(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)等全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)能够为用户提供了定位服务，基本解决了户外精确定位的需求，在我们的日常生活中已经得到了广泛的应用。但是在室内环境中，由于建筑物的遮挡和多径效应等原因，上述定位方式的定位精度大幅降低，难以满足精确定位室内位置的需求。为了满足室内定位的需要，Zigbee、射频识别技术(Radio FrequencyIdentification，RFID)、超宽带、蓝牙、Wi-Fi、可见光等不同的无线技术被使用。其中，低能耗蓝牙(Bluetooth Low Energy，BLE)技术以其低功耗、低成本、高可用性和高精度而成为应用最广泛的无线技术之一。

目前已有的一些室内定位方案，可以包含以下几类：基于信号强度(ReceivedStrength of Signal，RSS)的解决方案、基于时间的解决方案以及基于角度的解决方案。

在基于角度的解决方案中，由于蓝牙5.1标准引入了到达角/发送角(AngleofArrival，AOA/Angle of Departure，AOD)的特性，支持蓝牙5.1标准的低能耗蓝牙设备能够感知信号发射设备发出的信号的到达/发送方向，即计算出信号接收设备和信号发射设备之间的相对方位或角度，再利用三角测量法或其他方式计算出信号发射设备的位置。AOA/AOD技术极大地提升了室内定位技术的可用性，应用于低功耗蓝牙设备中能够兼具高精度、高并发、低功耗、低成本、高兼容性等特性，为解决物联网精确定位与导航问题奠定了基础。

目前采用的蓝牙AOA定位方法都是以各个天线采集信号的相位差为基础，需要天线同时采集信号，但实际应用中，天线阵列往往不能同时采集信号，无法计算得到准确的相位差，导致定位的准确性较低。

发明内容

本申请实施例提供了一种到达角度的确定方法、装置、信号接收设备、系统和介质，可以提高定位的准确性。

本申请实施例第一方面提供了一种到达角度的确定方法，应用于信号接收设备，所述信号接收设备包含天线阵列，所述到达角度的确定方法包括：

获取所述天线阵列的参考天线在多个第一采样时刻对接收到的信号发射设备发送的载波信号进行采样得到的第一IQ数据，以及所述天线阵列中的每个采样天线依次在其对应的第二采样时刻对接收到的所述信号发射设备发送的所述载波信号进行采样得到的第二IQ数据；

根据所述第一IQ数据，计算所述载波信号的频率偏移值；

根据所述频率偏移值和所述第二IQ数据，预估每个所述采样天线在所述多个第二采样时刻中的每个第二采样时刻的信号值；

确定所述天线阵列对应的导向矢量，所述导向矢量为与相对角度关联的矢量，所述相对角度指所述信号发射设备和所述信号接收设备之间的相对角度；