[发明专利]一种基于LTE定位参考信号特征的精确时延计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于LTE定位参考信号特征的精确时延计算方法，属于无线通信技术领域。

背景技术

随着移动互联网用户数急剧上升，对于无线定位服务的需求不断增加。近几年，LTE（Long Term Evolution，长期演进）系统逐渐投入商用，越来越多的用户开始使用LTE网络提供的定位服务。LTE系统下行链路采用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing），正交频分复用)技术，最大带宽可达到20MHz，在提高定位精度方面有巨大的优势。

精确的时延估计技术是测距和定位的基础，在LTE物理层标准中，3GPP针对下行链路最初只规定了三种参考信号：MBSFN参考信号（Multicast Broadcast Single Frequency Network Reference Signals）、小区参考信号（CRS，Cell-specific Reference Signals）和UE参考信号（UE-specific Reference Signals）。在深入研究之后，人们发现使用这些信号进行定位存在远近效应，影响了定位精度，因此3GPP在LTE R9规范中设计了专门用于定位的参考信号PRS。定位参考信号是已知的。定位系统从接收信号中解出定位参考信号之后，可以经过一系列处理来估计信号的时延。

传统的信号传播时延差估计算法基于相关的时延估计，算法原理简单，运算量小易于实现，缺点在于估计精度受限于采样率，不能估计小于一个采样间隔的时延。

发明内容

技术问题：本发明提供一种能够快速的计算信号传播时延差，精确到一个采样间隔内，为定位参考信号在LTE系统中的应用提供有效手段的基于LTE定位参考信号特征的精确时延计算方法。

技术方案：本发明的基于LTE定位参考信号特征的精确时延计算方法，包括以下步骤：

1）建立源节点分别到两个锚节点的时间差与相位差之间一一对应的关系表，具体方法为：

根据下式计算相位差：

Φtu=TsΣk=0N-1ej2πkfτtu]]>

N表示子载波个数，f表示子载波基频频率，T_s=1/f，τ_tu表示源节点s到锚节点t和u的时间差，则时间差τ_tu唯一对应了相位差Φ_tu。

按照LTE系统使用的当前参数配置，可以确定T_s、N和f，根据相位差计算式设定τ_tu即可得到相位差Φ_tu，进而建立他们之间一一对应的关系表。不难看出，上式是一个统计值，具有较好的平均性，可以反映总体的时间差。

2）计算源节点到各锚节点对间的接收信号的积分值，具体方法为：

设源节点s发送的OFDM信号到M个锚节点的传输时间分别为τ_i(i=1,2,...,M)，则M个锚节点的接收信号分别为：