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一种测量距离的方法及设备

阅读：1052发布：2020-05-18

专利汇可以提供一种测量距离的方法及设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种测量距离的方法及设备，用于解决目前的测距方式比较难实现的技术问题。该方法包括：接收第一多载波信号；分析第一多载波信号，以得到第一多载波信号中M个子载波的多个实际相位差，实际相位差为M个子载波中的两个子载波之间的相位差；计算与多个实际相位差对应的多个相位波动值，相位波动值为实际相位差与原始相位差间的差值；原始相位差为第一多载波信号被发送前M个子载波中两个子载波之间的相位差；计算第一多载波信号的相位波动平均值，相位波动平均值是多个相位波动值求平均得到的；根据相位波动平均值与传输距离的映射关系以及第一多载波信号的相位波动平均值，确定第一多载波信号的传输距离。，下面是一种测量距离的方法及设备专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种测量距离的方法，所述方法用于接收设备，其特征在于，包括：
接收发送设备发送的第一多载波信号；
分析接收到的所述第一多载波信号，以得到所述第一多载波信号中M个子载波的多个实际相位差，所述实际相位差为接收到的M个子载波中的两个子载波之间的相位差，其中，M为大于2的正整数；
计算与所述多个实际相位差对应的多个相位波动值，所述相位波动值为所述M个子载波中的两个子载波的实际相位差和原始相位差的差值，所述原始相位差为所述第一多载波信号被所述发送设备发送前，所述M个子载波中的两个子载波之间的相位差；
计算所述第一多载波信号的相位波动平均值，所述相位波动平均值是所述多个相位波动值求平均得到的；
根据所述相位波动平均值与传输距离的映射关系确定所述第一多载波信号的传输距离，所述第一多载波信号的传输距离为所述发送设备与所述接收设备间的距离。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据多个不同的传输距离和在所述多个不同的传输距离下计算得到的多个相位波动平均值，生成所述映射关系。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据多个不同的传输距离和在所述多个不同的传输距离下计算得到的多个相位波动平均值，生成所述映射关系，包括：
设置所述多个不同的传输距离，
根据所述多个不同的传输距离和在所述多个不同的传输距离下的多个相位波动平均值，建立所述映射关系；
其中，
在所述多个不同的传输距离中的每一个传输距离下，所述接收设备通过执行以下操作，计算在所述多个不同的传输距离下的多个相位波动平均值：
接收测试设备发送的第二多载波信号，所述第二多载波信号包括所述M个子载波；
计算所述第二多载波信号中的所述M个子载波的多个相位波动值；
计算所述第二多载波信号的相位波动平均值。
4.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述分析所述接收到的所述第一多载波信号，以得到所述第一多载波信号中M个子载波的多个实际相位差，包括：
从预设的多个相位差提取策略中选择与所述第一多载波信号对应的相位差提取策略；
根据所述与所述第一多载波信号对应的相位差提取策略，分析所述第一多载波信号，以得到所述第一多载波信号中M个子载波的多个实际相位差；
相应的，所述根据所述相位波动平均值与传输距离的映射关系以及所述第一多载波信号的相位波动平均值，确定所述第一多载波信号的传输距离，包括：
从存储的多个所述相位波动平均值与传输距离的映射关系中，选择与所述第一多载波信号对应的映射关系；
根据所述与所述第一多载波信号对应的映射关系，确定所述第一多载波信号的传输距离。
5.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述第一多载波信号为导频信号或前导信号。
6.一种测量距离的设备，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收发送设备发送的第一多载波信号；
分析模块，用于分析所述接收到的所述第一多载波信号，以得到所述第一多载波信号中M个子载波的多个实际相位差，所述实际相位差为接收到的M个子载波中的两个子载波之间的相位差，其中，M为大于2的正整数；
计算模块，用于计算与所述多个实际相位差对应的多个相位波动值，所述相位波动值为所述M个子载波中的两个子载波的实际相位差和原始相位差的差值；所述原始相位差为所述第一多载波信号被所述发送设备发送前，所述M个子载波中的两个子载波之间的相位差；
所述计算模块还用于计算所述第一多载波信号的相位波动平均值，所述相位波动平均值是所述多个相位波动值求平均得到的；
确定模块，用于根据所述相位波动平均值与传输距离的映射关系确定所述第一多载波信号的传输距离，所述第一多载波信号的传输距离为所述发送设备与所述接收设备间的距离。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述设备还包括生成模块，用于：
根据多个不同的传输距离和在所述多个不同的传输距离下计算得到的多个相位波动平均值，生成所述映射关系。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，在根据多个不同的传输距离和在所述多个不同的传输距离下计算得到多个相位波动平均值，生成所述映射关系的方面，所述生成模块用于：
设置所述多个不同的传输距离，
根据所述多个不同的传输距离和在所述多个不同的传输距离下的多个相位波动平均值，建立所述映射关系；
其中，
在所述多个不同的传输距离中的每一个传输距离下，所述生成模块通过执行以下操作，计算在所述多个不同的传输距离下的多个相位波动平均值：
通过所述接收模块接收测试设备发送的第二多载波信号，所述第二多载波信号包括所述M个子载波；
计算所述第二多载波信号中的所述M个子载波的多个相位波动值；
计算所述第二多载波信号的相位波动平均值。
9.如权利要求6-8任一所述的设备，其特征在于，在所述分析所述接收到的所述第一多载波信号，以得到所述第一多载波信号中M个子载波的多个实际相位差的方面，所述分析模块用于：
从预设的多个相位差提取策略中选择与所述第一多载波信号对应的相位差提取策略；
根据所述与所述第一多载波信号对应的相位差提取策略，分析所述第一多载波信号，以得到所述第一多载波信号中M个子载波的多个实际相位差；
相应的，在所述根据所述相位波动平均值与传输距离的映射关系以及所述第一多载波信号的相位波动平均值，确定所述第一多载波信号的传输距离的方面，所述确定模块用于:
从存储的多个所述相位波动平均值与传输距离的映射关系中，选择与所述第一多载波信号对应的映射关系；
根据所述与所述第一多载波信号对应的映射关系，确定所述第一多载波信号的传输距离。
10.如权利要求6-8任一所述的设备，其特征在于，所述第一多载波信号为导频信号或前导信号。
11.一种测量距离的设备，其特征在于，包括处理器、存储器、接收器和总线，其中，所述存储器和所述处理器通过所述总线连接；所述存储器用于存放计算机指令，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机指令；当所述计算机设备运行时，所述处理器运行计算机指令，使得所述计算机设备执行以下操作：
通过调用所述接收器接收发送设备发送的第一多载波信号；
分析通过所述接收器接收到的所述第一多载波信号，以得到所述第一多载波信号中M个子载波的多个实际相位差，所述实际相位差为接收到的M个子载波中的两个子载波之间的相位差，其中，M为大于2的正整数；
计算与所述多个实际相位差对应的多个相位波动值，所述相位波动值为所述M个子载波中的两个子载波的实际相位差和原始相位差的差值，所述原始相位差为所述第一多载波信号被所述发送设备发送前，所述M个子载波中的两个子载波之间的相位差；
计算所述第一多载波信号的相位波动平均值，所述相位波动平均值是所述多个相位波动值求平均得到的；
根据所述相位波动平均值与传输距离的映射关系确定所述第一多载波信号的传输距离，所述第一多载波信号的传输距离为所述发送设备与所述接收设备间的距离。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，当所述计算机设备运行时，所述处理器运行计算机指令，还使得所述计算机设备执行以下操作：
根据多个不同的传输距离和在所述多个不同的传输距离下计算得到的多个相位波动平均值，生成所述映射关系。
13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，在根据多个不同的传输距离和在所述多个不同的传输距离下计算得到多个相位波动平均值，生成所述映射关系的方面，所述处理器运行计算机指令，使得所述计算机设备执行以下操作：
设置所述多个不同的传输距离，
根据所述多个不同的传输距离和在所述多个不同的传输距离下的多个相位波动平均值，建立所述映射关系；
其中，
在所述多个不同的传输距离中的每一个传输距离下，所述处理器通过运行计算机指令，使得所述计算机设备执行以下操作，计算在所述多个不同的传输距离下的多个相位波动平均值：
通过调用所述接收器接收测试设备发送的第二多载波信号，所述第二多载波信号包括所述M个子载波；
计算通过所述接收器接收的所述第二多载波信号中的所述M个子载波的多个相位波动值；
计算通过所述接收器接收的所述第二多载波信号的相位波动平均值。
14.如权利要求11-13任一所述的设备，其特征在于，在所述分析所述接收到的所述第一多载波信号，以得到所述第一多载波信号中M个子载波的多个实际相位差的方面，所述处理器运行计算机指令，使得所述计算机设备执行以下操作：
从预设的多个相位差提取策略中选择与所述第一多载波信号对应的相位差提取策略；
根据所述与所述第一多载波信号对应的相位差提取策略，分析所述第一多载波信号，以得到所述第一多载波信号中M个子载波的多个实际相位差；
相应的，在所述根据所述相位波动平均值与传输距离的映射关系以及所述第一多载波信号的相位波动平均值，确定所述第一多载波信号的传输距离的方面，所述处理器运行计算机指令，使得所述计算机设备执行以下操作：
从存储的多个所述相位波动平均值与传输距离的映射关系中，选择与所述第一多载波信号对应的映射关系；
根据所述与所述第一多载波信号对应的映射关系，确定所述第一多载波信号的传输距离。
15.如权利要求11-13任一所述的设备，其特征在于，所述第一多载波信号为导频信号或前导信号。

说明书全文

一种测量距离的方法及设备

技术领域

[0001] 本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种测量距离的方法及设备。

背景技术

[0002] 目前定位是比较热门的应用领域，例如可以用来对用户进行室内导航、物品跟踪等。其中通过测距方式定位是一种主流的定位方法，测距方式可以是分别测量待定位节点和多个锚节点之间的距离，再利用多组距离通过类似三角定位等定位算法来进行定位。

[0003] 现有的测距方式一般都是利用时间差来测距，比如，可以利用信号源发送的信号到达不同的监测站的时间差来测量信号源到监测站之间的距离，要利用时间差，显然需要各个监测站之间同步。可见，目前的测距方式由于是利用时间差来测距，所以为了保证测量精度达到要求，对设备的同步要求较高，而一般在实际场景下设备之间要做到严格同步很难，因此利用时间差的测距方式比较难以实现。

发明内容

[0004] 本发明实施例提供一种测量距离的方法及设备，用于解决目前的测距方式比较难实现的技术问题。

[0005] 第一方面，提供一种测量距离的方法，该方法可以应用于接收设备，该方法可以包括：接收发送设备发送的第一多载波信号，分析接收到的所述第一多载波信号，以得到第一多载波信号中M个子载波的多个实际相位差，实际相位差为接收到的M个子载波中的两个子载波之间的相位差，其中，M为大于2的正整数。计算与多个实际相位差对应的多个相位波动值，相位波动值为M个子载波中的两个子载波的实际相位差与原始相位差的差值，原始相位差为第一多载波信号被发送设备发送前，M个子载波中的两个子载波之间的相位差。计算第一多载波信号的相位波动平均值，相位波动平均值是多个相位波动值求平均得到的，根据相位波动平均值与传输距离的映射关系确定第一多载波信号的传输距离，第一多载波信号的传输距离为发送设备与接收设备间的距离。

[0006] 不同于现有技术的利用时间差来测距，本发明实施例提供了一种全新的测距方式。在本发明实施例中，接收设备接收第一多载波信号后要分析第一多载波信号，得到M个子载波的多个实际相位差，将实际相位差与M个子载波的原始相位差做差值以得到相位波动值，再通过对相位波动值求平均以得到第一多载波信号的相位波动平均值，从而根据预先设置的相位波动平均值与传输距离之间的映射关系就可以确定第一多载波信号的传输距离，本发明实施例确定承载第一多载波信号的子载波之间的相位差与第一多载波信号的传输距离有关，因此通过计算承载第一多载波信号的子载波之间的相位差即可完成测距，无需利用时间差，无论有多少个接收设备，都可以各自按照本发明实施例提供的方法完成测距，各个接收设备自行操作即可，即使有多个接收设备，也无需要求接收设备之间必须同步，对设备的同步要求比较低，显然这种测距方式更有利于实际场景中的应用。

[0007] 且，子载波的相位发生变化，可能与传输距离有关，也可能与子载波的原始相位有关，本发明实施例中可以用实际相位差减去原始相位差，通过相减之后的结果来确定传输距离，这样就相当于去掉了原始相位对于子载波的相位的影响，剩下的部分可以认为基本是传输距离所带来的影响，通过剩下的部分来确定传输距离，可以使得确定出的结果更为准确。

[0008] 可选的，多载波信号可以是指将待发送的序列调制到多个子载波上后得到的信号。在一种实施方式中，多载波信号例如可以是OFDM信号，当然还可能是其他的多载波信号。

[0009] 可选的，映射关系除了可以是相位波动平均值与传输距离之间的关系之外还可以是其他参数与传输距离之间的关系，比如可以是相位波动值与传输距离之间的关系，比如在得到多个相位波动值后，根据每个相位波动值和相位波动值与传输距离之间的映射关系都可以确定一个传输距离，即可以确定多个传输距离，比如对多个传输距离求平均值，也可以得到第一多载波信号的传输距离。自然映射关系还可以是其他与M个子载波的相位有关的参数和与传输距离有关的参数之间的关系，本发明实施例不作限制。

[0010] 结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，还可以根据多个不同的传输距离和在多个不同的传输距离下计算得到的多个相位波动平均值，生成映射关系。

[0011] 即，可以在传输距离和相位波动平均值都已知的情况下设置映射关系，方式比较简单。且预先设置映射关系，从而后续可以根据映射关系来确定距离，以简化测距过程。

[0012] 结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，根据多个不同的传输距离和在多个不同的传输距离下计算得到多个相位波动平均值，生成映射关系，可以通过以下方式实现：设置多个不同的传输距离，根据多个不同的传输距离和在多个不同的传输距离下的多个相位波动平均值，建立映射关系。其中，在多个不同的传输距离中的每一个传输距离下，第一接收设备可以通过通过执行以下操作来计算在多个不同的传输距离下的多个相位波动平均值：接收发送设备发送的第二多载波信号，第二多载波信号包括M个子载波，计算第二多载波信号中的M个子载波的多个相位波动值，计算第二多载波信号的相位波动平均值。

[0013] 即，在设定映射关系的过程中，计算相位波动值的过程可以参考计算第一多载波信号的相位波动值的过程，也就是说，可以设置多个传输距离，对每个传输距离都可以计算一个相位波动平均值，从而在传输距离和相位波动平均值都已知的情况下，可以生成映射关系，生成映射关系的过程中计算相位波动平均值的方式与计算用于测距的多载波信号的相位波动平均值的方式一致，这样确定的距离较为准确。

[0014] 结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，分析接收到的第一多载波信号，以得到第一多载波信号中M个子载波的多个实际相位差，可以通过以下方式实现：从预设的多个相位差提取策略中选择与第一多载波信号对应的相位差提取策略，根据与第一多载波信号对应的相位差提取策略，分析第一多载波信号，以得到第一多载波信号中M个子载波的多个实际相位差。相应的，根据相位波动平均值与传输距离的映射关系以及第一多载波信号的相位波动平均值，确定第一多载波信号的传输距离，可以通过以下方式实现：从存储的多个相位波动平均值与传输距离的映射关系中，选择与第一多载波信号对应的映射关系，根据与第一多载波信号对应的映射关系，确定第一多载波信号的传输距离。

[0015] 即，可以采用预先设定的相位差提取策略来计算M个子载波的多个实际相位差，而可以预先设定多种相位差提取策略，这样对于不同的多载波信号可以采用不同的相位差提取策略，或者对于同一种多载波信号也可以选择采用不同的相位差提取策略，方式较为灵活。对于第一多载波信号，在从多种相位差提取策略中选择相位差提取策略时，可以选择与第一多载波信号对应的相位差提取策略，即考虑了第一多载波信号的特征的相位差提取策略，这样才能较为准确地计算M个子载波的多个相位差。

[0016] 类似的，也可以预先设定多种映射关系，这样对于不同的多载波信号可以采用不同的映射关系，或者对于同一种多载波信号也可以选择采用不同的映射关系，方式较为灵活。对于第一多载波信号，在从多种映射关系中选择映射关系时，可以选择与第一多载波信号对应的映射关系，即考虑了第一多载波信号的特征的映射关系，这样才能较为准确地计算M个子载波的多个相位差。

[0017] 可选的，对于第一多载波信号，所选择的相位差提取策略和映射关系也可以是对应的，因为相位差提取策略的计算方式和在设定映射关系时对于实际相位差的计算方式是一致的，因此选择相应的相位差提取策略和映射关系，有助于确定较为准确的传输距离。

[0018] 结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式至第三种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，第一多载波信号可以是导频信号或前导信号。

[0019] 导频信号和前导信号一般对于设备来说都是已知的，如果第一多载波信号是导频信号或前导信号这类已知的信号，那么在计算M个子载波的原始相位差时可以由第一接收设备直接计算，而无需由发送设备计算了再传输给第一接收设备，减少了设备之间的交互过程。

[0020] 第二方面，提供一种测量距离的设备，该设备可以包括处理器、存储器、接收器和总线。其中，存储器和处理器通过总线连接，存储器可以用于存放计算机指令，处理器可以用于执行存储器存储的计算机指令。当计算机设备运行时，处理器运行计算机指令，使得计算机设备执行以下操作：通过调用接收器接收发送设备发送的第一多载波信号，分析通过接收器接收到的第一多载波信号，以得到第一多载波信号中M个子载波的多个实际相位差，实际相位差为接收到的M个子载波中的两个子载波之间的相位差，其中，M为大于2的正整数。计算与多个实际相位差对应的多个相位波动值，相位波动值是M个子载波中的两个子载波的实际相位差与原始相位差的差值，原始相位差为第一多载波信号被发送设备发送前，M个子载波中的两个子载波之间的相位差，计算第一多载波信号的相位波动平均值，相位波动平均值是多个相位波动值求平均得到的，根据相位波动平均值与传输距离的映射关系确定第一多载波信号的传输距离，第一多载波信号的传输距离为发送设备与接收设备间的距离。

[0021] 结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，当计算机设备运行时，处理器运行计算机指令，还使得计算机设备执行以下操作：根据多个不同的传输距离和在多个不同的传输距离下计算得到多个相位波动平均值，生成映射关系。

[0022] 结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，在根据多个不同的传输距离和在多个不同的传输距离下计算得到多个相位波动平均值，生成映射关系的方面，所述处理器运行计算机指令，使得计算机设备执行以下操作：设置多个不同的传输距离，根据多个不同的传输距离和在多个不同的传输距离下的多个相位波动平均值，建立映射关系。其中，在多个不同的传输距离中的每一个传输距离下，处理器通过运行计算机指令，使得计算机设备执行以下操作，计算在多个不同的传输距离下的多个相位波动平均值：通过调用接收器接收发送设备发送的第二多载波信号，第二多载波信号包括M个子载波，计算通过接收器接收的第二多载波信号中的M个子载波的多个相位波动值，计算通过接收器接收的第二多载波信号的相位波动平均值。

[0023] 结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，在分析接收到的第一多载波信号，以得到第一多载波信号中M个子载波的多个实际相位差的方面，处理器运行计算机指令，使得计算机设备执行以下操作：从预设的多个相位差提取策略中选择与第一多载波信号对应的相位差提取策略，根据与第一多载波信号对应的相位差提取策略，分析第一多载波信号，以得到第一多载波信号中M个子载波的多个实际相位差。相应的，在根据相位波动平均值与传输距离的映射关系以及第一多载波信号的相位波动平均值，确定第一多载波信号的传输距离的方面，处理器运行计算机指令，使得计算机设备执行以下操作：从存储的多个相位波动平均值与传输距离的映射关系中，选择与第一多载波信号对应的映射关系，根据与第一多载波信号对应的映射关系，确定第一多载波信号的传输距离。

[0024] 结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式至第三种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，第一多载波信号可以是导频信号或前导信号。

[0025] 第三方面，提供另一种测量距离的设备，该设备可以包括接收模块、分析模块、计算模块和确定模块。其中，接收模块可以用于接收发送设备发送的第一多载波信号，分析模块可以用于分析接收模块接收到的第一多载波信号，以得到第一多载波信号中M个子载波的多个实际相位差，实际相位差可以是接收到的M个子载波中的两个子载波之间的相位差，其中，M为大于2的正整数。计算模块可以用于计算与多个实际相位差对应的多个相位波动值，相位波动值可以是M个子载波中的两个子载波的实际相位差和原始相位差的差值，原始相位差可以是第一多载波信号被发送设备发送前，M个子载波中的两个子载波之间的相位差。计算模块还可以用于计算第一多载波信号的相位波动平均值，相位波动平均值可以是多个相位波动值求平均得到的。确定模块可以用于根据相位波动平均值与传输距离的映射关系确定第一多载波信号的传输距离，第一多载波信号的传输距离可以是发送设备与接收设备间的距离。

[0026] 结合第三方面，该设备还可以包括用于执行第一方面的各种实现方式所述的方法的模块。

[0027] 第四方面，提供另一种测量距离的方法，该方法可以应用于接收设备，该方法可以包括：接收发送设备发送的第一多载波信号，分析接收到的所述第一多载波信号，以得到第一多载波信号中M个子载波的多个实际相位差，实际相位差为接收到的M个子载波中的两个子载波之间的相位差，其中，M为大于2的正整数。计算与多个实际相位差对应的多个相位波动值，相位波动值是根据M个子载波中的两个子载波的相位差得到的，相位波动值为实际相位差与原始相位差间的差值，原始相位差为第一多载波信号被发送设备发送前，M个子载波中的两个子载波之间的相位差。根据相位波动值与传输距离的映射关系确定多个相位波动值对应的多个传输距离，计算传输距离均值，确定传输距离均值为第一多载波信号的传输距离，第一多载波信号的传输距离可以是发送设备与接收设备之间的距离。其中，传输距离均值是多个传输距离求平均得到的。

[0028] 在本发明实施例中，接收设备接收第一多载波信号后要分析第一多载波信号，得到M个子载波的多个实际相位差，将实际相位差与M个子载波的原始相位差做差值以得到相位波动值，通过相位波动值和传输距离的映射关系可以得到多个传输距离，再对多个传输距离求平均就可以得到传输距离均值，可以确定传输距离均值就为第一多载波信号的传输距离，本发明实施例确定承载第一多载波信号的子载波之间的相位差与第一多载波信号的传输距离有关，因此通过计算承载第一多载波信号的子载波之间的相位差即可完成测距，无需利用时间差，无论有多少个接收设备，都可以各自按照本发明实施例提供的方法完成测距，各个接收设备自行操作即可，即使有多个接收设备，也无需要求接收设备之间必须同步，对设备的同步要求比较低，显然这种测距方式更有利于实际场景中的应用。

[0029] 且，子载波的相位发生变化，可能与传输距离有关，也可能与子载波的原始相位有关，本发明实施例中可以用实际相位差减去原始相位差，通过相减之后的结果来确定传输距离，这样就相当于去掉了原始相位对于子载波的相位的影响，剩下的部分可以认为基本是传输距离所带来的影响，通过剩下的部分来确定传输距离，可以使得确定出的结果更为准确。

[0030] 另外，第四方面的映射关系相对于第一方面的映射关系来说有所不同，因此对于映射关系的应用方式也有所不同。可见，映射关系可以有多种，比如与相位相关的参数和与传输距离相关的参数之间的映射关系都可以作为本发明实施例中的映射关系，那么本领域技术人员也自然知晓如何根据不同的映射关系来完成测距。

[0031] 可选的，可以通过第二方面或第三方面提供的设备来执行第四方面的方法。

[0032] 第五方面，提供计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储程序，该程序执行时包括第一方面中记载的任何一种测距方法的部分或全部步骤。

[0033] 通过本发明实施例所提供的对于M个子载波的相位的处理方式，可以计算得到相位波动平均值，再根据预先设定的相位波动平均值与传输距离之间的映射关系就可以确定第一多载波信号的传输距离，无需利用时间差，对于设备的同步要求较低，且正因为对设备的同步要求较低，使得本发明实施例提供的方案比较容易实现，便于推广使用。附图说明

[0034] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0035] 图1为OFDM通信系统的一种可能的模型；

[0036] 图2为本发明实施例提供的测量距离的方法的一种可能的流程图；

[0037] 图3为本发明实施例提供的传输距离与相位波动平均值之间的一种可能的性能曲线的示意图；

[0038] 图4为本发明实施例提供的测量距离的设备的一种可能的结构示意图；

[0039] 图5为本发明实施例提供的测量距离的设备的一种可能的结构框图。

具体实施方式

[0040] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。

[0041] 本文中描述的技术可用于OFDM通信系统，还可适用于其他类似的通信系统。

[0042] 以下，对本发明实施例中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。

[0043] 1)接收设备，例如可以包括终端设备，或者还可以包括网络设备，其中网络设备例如可以包括接入网设备，例如基站，或者还可以包括核心网设备。

[0044] 2)发送设备，例如可以包括终端设备，或者还可以包括网络设备，其中网络设备例如可以包括接入网设备，例如基站，或者还可以包括核心网设备。

[0045] 其中，发送设备的类型与接收设备的类型可以相同也可以不同，例如，发送设备和接收设备都可以是终端设备，或者发送设备可以是网络设备接收设备可以是终端设备，等等。

[0046] 3)终端设备，是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备，例如可以包括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处理设备。该终端设备可以经无线接入网(Radio Access Network，RAN)与核心网进行通信，与RAN交换语音和/或数据。该终端设备可以包括UE、无线终端设备、移动终端设备、签约单元(Subscriber Unit)、签约站(Subscriber Station)，移动站(Mobile Station)、移动台(Mobile)、远程站(Remote Station)、接入点(Access Point，AP)、远程终端设备(Remote Terminal)、接入终端设备(Access Terminal)、用户终端设备(User Terminal)、用户代理(User Agent)、或用户装备(User Device)等。例如，可以包括移动电话(或称为“蜂窝”电话)，具有移动终端设备的计算机，NB-IoT中的专用终端设备，便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置。例如，个人通信业务(Personal Communication Service，PCS)电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)话机、无线本地环路(Wireless Local Loop，WLL)站、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等设备。

[0047] 4)OFDM技术由多载波调制(Multi-Carrier Modulation，MCM)发展而来，是多载波传输方案的实现方式之一。OFDM技术的主要思想是将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，将低速子数据流分别调制到正交的子信道上进行传输，即传输的是正交信号。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的符号间干扰(Inter Symbol Interference，ISI)。另外，每个子信道上的信号带宽小于信道的相干带宽，因此每个子信道上可以看成平坦性衰落，从而可以消除码间串扰，而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。

[0048] OFDM中的各个载波是相互正交的，每个载波在一个符号时间内有整数个载波周期，每个载波的频谱零点和相邻载波的零点重叠，这样便减小了载波间的干扰。由于载波间有部分重叠，所以它比传统的频分多址((Frequency division multiple access，FDMA)技术提高了频带利用率。

[0049] 5)本发明实施例中的术语“系统”和“网络”可被互换使用。“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

[0050] 下面先结合附图介绍一下OFDM通信系统的一种可能的模型。

[0051] 请参见图1，在要发送信号时，发送设备先将原始的比特序列进行信号映射，原始的比特序列即待发送的信号，之后进行串并变换，再导入快速傅里叶逆变换(Inverse Fast Fourier Transform，IFFT)模块，之后再进行OFDM调制，调制完将并行的序列变成串行的序列，再为串行的序列添加保护前缀，然后进行模/数转换、低通滤波和上变频，最后通过射频发送到无线信道。接收设备通过无线信道接收信号，将接收的信号进行下变频、低通滤波和数/模转换，为信号去掉保护前缀，得到串行的序列，再对串行的序列进行串并变换，得到并行的序列，将并行的序列导入快速傅里叶变换(Fast Fourier Transformation，FFT)模块进行OFDM解调，再对解调的结果进行并串变换，得到串行的序列，再将串行的序列进行信号映射，得到原始的比特序列，即得到传输的信号。其中在接收过程中，涉及到接收机算法时，可以增加定时同步、频率同步和频偏估计等同步、及纠频偏等不同的算法，这些都是OFDM领域常见的信号处理方式，这里不多赘述。

[0052] 下面结合附图介绍本发明实施例提供的方案。

[0053] 请参见图2，提供一种测量距离的方法，该方法可以应用于接收设备，例如后文中将该方法所应用的接收设备称为第一接收设备，第一接收设备例如可以是如前所介绍的任意一种终端设备，或者也可以是如前所介绍的任意一种网络设备。该方法的流程描述如下：

[0054] 步骤201：接收发送设备发送的第一多载波信号；

[0055] 步骤202：分析接收到的第一多载波信号，以得到第一多载波信号中M个子载波的多个实际相位差，实际相位差为接收到的M个子载波中的两个子载波之间的相位差，其中，M为大于2的正整数；

[0056] 步骤203：计算与多个实际相位差对应的多个相位波动值，相位波动值为M个子载波中的两个子载波的实际相位差和原始相位差的差值；原始相位差为多载波信号被发送设备发送前，M个子载波中的两个子载波之间的相位差；

[0057] 步骤204：计算第一多载波信号的相位波动平均值，相位波动平均值是多个相位波动值求平均得到的；

[0058] 步骤205：根据相位波动平均值与传输距离的映射关系确定第一多载波信号的传输距离，第一多载波信号的传输距离为发送设备与接收设备间的距离。

[0059] 本发明实施例所提供的测量距离的方法，既可以应用于室内测距，也可以应用于室外测距，即，既可以完成短距测距，也可以完成长距测距，应用范围较为广泛。

[0060] 在一种实施方式中，本发明实施例提供的测量距离的方法可能更适合室内测距等需测量的距离较短的测距场景，比如，需测量的距离可以小于相位的一个周期对应的长度，相位的周期例如一般为2π，而2π对应的长度与子载波带宽和子载波间隔有关，在这种场景下，对于测量的精度要求比较高，距离相差一点可能就会造成比较大的误差，如果采用卫星定位等长距测距方式，测量的精度可能会大打折扣，可能测量的结果会与实际距离相差较大，而采用本发明实施例提供的测距方式，通过对相位进行一系列处理来确定距离，显然在短距测距领域比较占优势，精度比较高。

[0061] 在另一种实施方式中，若要将本发明实施例提供的方法应用于室外全球定位系统(Global Positioning System，GPS)测距，需测量的距离一般都大于2π对应的长度，那么可能涉及到要估算有多少个整数倍的2π，可能难度会比较大，但如果用于测距的设备的功能比较完善的话也是可以实现的。

[0062] 在一种实施方式中，第一多载波信号例如可以是任意的OFDM信号(包括至少三个子载波)，或者在另一种实施方式中，第一多载波信号也可以是导频信号，或者在另一种实施方式中，第一多载波信号还可以是前导信号，等等，本发明实施例不作限制。例如，如果第一多载波信号是导频信号或前导信号，那么发送设备在向第一接收设备发送第一多载波信号之后，还可以向第一接收设备发送其他的信号，例如可以发送数据信号，因本发明实施例重点关注的是第一多载波信号，因此对于发送设备是否还发送了其他信号不做过多介绍，可参考现有技术。

[0063] 在一种实施方式中，第一多载波信号可以是OFDM信号，例如是接收设备通过无线信道接收的信号，因此第一多载波信号是通过多个正交的子载波来承载的，那么不同的子载波之间就可能存在相位差。例如承载第一多载波信号的子载波的数量为M，第一接收设备接收第一多载波信号后，可以根据预设的相位差提取策略提取承载第一多载波信号的M个子载波的相位差，即提取M个子载波中的每两个子载波的相位差，这里的每两个子载波，可以理解为M个子载波都将参与相位差的计算，可能有的子载波只参与得到一个相位差的计算，还可能有的子载波会参与得到多个相位差的计算，第一接收设备可以提取多个相位差，本发明实施例将第一接收设备接收第一多载波信号后提取的两个子载波之间的相位差称为子载波之间的实际相位差。另外，第一接收设备还可以获得第一多载波信号在发送之前M个子载波中的每两个子载波之间的相位差，也可以获得多个相位差，本发明实施例将第一多载波信号在被发送设备发送之前M个子载波中的两个子载波之间的相位差称为子载波之间的原始相位差，对于一个多载波信号来说，提取原始相位差和提取实际相位差可以利用同一相位差提取策略。在获得多个实际相位差和多个原始相位差后，可以将实际相位差和原始相位差做差值，从而得到多个差值，本发明实施例将实际相位差和原始相位差之间的差值称为子载波的相位波动值。因为得到了多个相位波动值，因此可以计算多个相位波动值的平均值，在计算平均值时，可以计算普通的算术平均值，或者也可以计算加权平均值，或者也可以计算平方平均值，或者也可以计算平方和均值，或者也可以计算加权平均值等，本申请对计算平均值的方法不做限定。本发明实施例将相位波动值的平均值称为相位波动平均值，第一接收设备可以预先存储相位波动平均值和传输距离之间的映射关系，那么在得到第一多载波信号的相位波动平均值后，根据相位波动平均值和传输距离之间的映射关系就可以确定第一多载波信号的传输距离，第一多载波信号的传输距离也就是第一接收设备和发送设备之间的距离。

[0064] 或者，在另一个实施例中,该映射关系也可以是相位波动值与传输距离之间的关系。例如，在计算与多个实际相位差对应的多个相位波动值后，可以根据相位波动值与传输距离的映射关系确定多个相位波动值对应的多个传输距离，可以计算传输距离均值，并可以确定传输距离均值为第一多载波信号的传输距离，其中，第一多载波信号的传输距离就可以是发送设备与接收设备之间的距离。其中，传输距离均值可以是多个传输距离求平均得到的。需理解，该映射关系可以是映射表，也可以是以其他形式存储在接收设备中的数据。

[0065] 可选的，M个子载波可以是用于承载第一多载波信号的全部子载波，或者也可以是用于承载第一多载波信号的部分子载波，比如用于承载第一多载波信号的子载波的数量大于M，可以从用于承载第一多载波信号的全部子载波中选择M个子载波来确定传输距离。例如可以根据预设选择策略从用于承载第一多载波信号的子载波中选择M个子载波，预设选择策略可以有多种，例如可以选择相距预设间隔的M个子载波，或者可以选择带宽相同的M个子载波，或者也可以根据协议或标准的规定进行选择，或者也可以随机选择，等等，本发明实施例对于预设选择策略不作限制。

[0066] 在一种实施方式中，M个子载波的原始相位差，可以是第一接收设备自行计算。例如，第一多载波信号对于第一接收设备来说是已知的信号，例如第一多载波信号为导频信号，或者为前导信号等，那么第一接收设备就可以自行计算承载第一多载波信号的M个子载波的原始相位差，比如，第一接收设备可以模拟第一多载波信号的传输距离为0，从而计算M个子载波的原始相位差。即，第一多载波信号如果是第一接收设备已知的信号，那么第一接收设备可以自行计算原始相位差，无需发送设备的参与，减少了设备之间的交互过程。

[0067] 在另一种实施方式中，M个子载波的原始相位差，也可以是发送设备在发送第一多载波信号之前进行计算，并将计算得到的结果发送给第一接收设备。例如，第一多载波信号对于第一接收设备来说是未知的信号，那么就可以由发送设备在将第一多载波信号进行多载波调制后计算子载波的原始相位差，并将计算得到的多个原始相位差发送给第一接收设备。通过以上两种实施方式，无论第一多载波信号对于第一接收设备来说是已知信号还是未知信号，第一接收设备都可以获得M个子载波的原始相位差，应用范围较为广泛。

[0068] 其中，原始相位差可以是在将第一多载波信号进行多载波调制之后计算得到的子载波之间的相位差，实际相位差可以是在将第一多载波信号进行多载波解调之后计算得到的子载波之间的相位差，例如，若第一多载波信号为OFDM信号，则多载波调制可以是指OFDM调制，多载波解调可以是指OFDM解调。

[0069] 可选的，第一接收设备要计算M个子载波的实际相位差，那么首先涉及到要提取M个子载波的相位，例如本发明实施例将参与计算实际相位差的子载波称为实际子载波，同样的，无论是第一接收设备还是发送设备，要计算M个子载波的原始相位差，那么首先涉及到要提取M个子载波的相位，例如本发明实施例将参与计算原始相位差的子载波称为原始子载波。可选的，所提取的原始子载波的相位和实际子载波的相位可以一一对应，这样才能获得差值。

[0070] 需要注意的是，实际子载波和原始子载波只是承载第一多载波信号的子载波在不同时期的名称，对于同一个子载波，在将第一多载波信号通过多载波调制承载到该子载波上后，将该子载波称为原始子载波，在将该子载波承载的第一多载波信号进行多载波解调之后，将该子载波称为实际子载波。

[0071] 可选的，承载第一多载波信号的子载波的数量为M，以计算M个子载波的实际相位差为例，每个实际相位差是两个子载波的相位的差值，那么要计算实际相位差，涉及到如何将M个子载波进行配对，即由哪两个子载波的相位来求得一个实际相位差，比如，可以设置至少一个子载波间隔数，子载波间隔数的单位例如为子载波，比如子载波间隔数为1，那么就表示要通过相距一个子载波的两个子载波来求得实际相位差，可以通过M个子载波中相距设置的子载波间隔数的两个子载波来计算实际相位差，或者，还可以指定，比如指定M个子载波中分别通过哪两个子载波来计算出一个实际相位差，或者这两种方式也可以联合使用，比如预先设置了子载波间隔数，还可以指定通过M个子载波如何使用子载波间隔数，等等。那么，究竟如何将M个子载波进行配对求实际相位差，可以由发送设备确定，例如，若发送设备负责计算原始相位差，在计算之后可以将计算得到的多个原始相位差发送给第一接收设备，那么第一接收设备或接收了哪些原始相位差，也就可以对应计算相应的实际相位差，或者也可以由协议事先规定，这样发送设备和第一接收设备都可以预先知晓，或者也可以由发送设备和第一接收设备事先协商好。对于原始相位差来说也是类似的，不多赘述。当然，计算得到的原始相位差和实际相位差可以一一对应，这样才能再通过两两配对来计算差值。本申请对如何计算实际相位差和原始相位差均不做限定。

[0072] 为了便于理解，下面通过几个例子来介绍第一接收设备如何计算得到M个子载波的多个相位波动值。需注意的是，下述例子只用于说明本申请记载的方法，而本申请方法的实现不局限于下述例子。

[0073] 例1。例1中，第一多载波信号对于第一接收设备来说是未知信号，由发送设备来提取原始子载波的相位，其中应提取哪些原始子载波的相位和哪些实际子载波的相位可通过协议规定。且，通过设置子载波间隔数的方式来计算实际相位差和原始相位差。

[0074] 例如，发送设备将一串序列通过多载波调制方式调制到K个子载波上，以获得第一多载波信号，K个子载波例如为子载波0～子载波63。发送设备根据协议的规定从中提取子载波3的相位、子载波4的相位、子载波5的相位、子载波32的相位、子载波33的相位和子载波34的相位，即此时M＝6。例如设置的子载波间隔数包括29，29，29，那么发送设备可以从提取的第一个原始子载波，即子载波3开始，按照这3个子载波间隔数分别获得两个原始子载波的相位差，即，发送设备可以计算子载波3和子载波32的原始相位差、计算子载波4和子载波
33的原始相位差、及计算子载波5和子载波34的原始相位差。例如发送设备可以将计算得到的这3个原始相位差发送给第一接收设备。或者，发送设备在提取这6个原始子载波的相位之后，可以直接将这6个原始子载波的相位发送给第一接收设备，由第一接收设备根据设置的子载波间隔数来获得这3个原始相位差。其中，发送设备向第一接收设备发送第一多载波信号，和发送设备向第一接收设备发送计算得到的原始相位差或发送提取的原始子载波的相位，这两个过程的执行顺序可以任意。

[0075] 发送设备将第一多载波信号发送给第一接收设备，第一接收设备接收第一多载波信号后，可以根据协议的规定，从承载第一多载波信号的子载波0～子载波63中提取子载波3的相位、子载波4的相位、子载波5的相位、子载波32的相位、子载波33的相位和子载波34的相位。第一接收设备也已知设置的子载波间隔数包括29，29，29，那么第一接收设备可以从提取的第一个实际子载波，即子载波3开始，按照这3个子载波间隔数分别获得两个实际子载波的相位差，即，接收设备可以计算子载波3和子载波32的实际相位差、计算子载波4和子载波33的实际相位差、及计算子载波5和子载波34的实际相位差。

[0076] 第一接收设备在获得3个实际相位差和3个原始相位差后，可以计算这3个实际相位差和3个原始相位差的差值，即计算M个子载波的相位波动值，可以得到3个相位波动值。可选的，第一接收设备获取的实际相位差和原始相位差可以一一对应，这样才较为便于计算相位波动值。例如，第一接收设备计算得到的实际相位差包括子载波3和子载波4的相位差及子载波4和子载波5的相位差，那么第一接收设备获得的原始相位差可以包括子载波3和子载波4的相位差及子载波4和子载波5的相位差，这样在计算相位波动值时，可以获得实际相位差中的子载波3和子载波4的相位差与原始相位差中的子载波3和子载波4的相位差之间的差值，即相位波动值，及获得实际相位差中的子载波4和子载波5的相位差与原始相位差中的子载波4和子载波5的相位差之间的差值，即相位波动值。

[0077] 例2。例2中，第一多载波信号对于第一接收设备来说是未知信号，由发送设备来提取原始子载波的相位，其中应提取哪些原始子载波的相位和哪些实际子载波的相位可通过发送设备和第一接收设备事先协商。且，通过设置子载波间隔数的方式来计算实际相位差和原始相位差。

[0078] 例如，发送设备将一串序列通过多载波调制方式调制到K个子载波上，以获得第一多载波信号，用于承载第一多载波信号的K个子载波例如为子载波0～子载波63。发送设备和第一接收设备事先协商好了要从中提取子载波3的相位、子载波6的相位、子载波9的相位、子载波12的相位、子载波15的相位和子载波18的相位，即M＝6，则发送设备从中提取子载波3的相位、子载波6的相位、子载波9的相位、子载波12的相位、子载波15的相位和子载波18的相位，发送设备可以将提取的原始子载波的相位都发送给第一接收设备。

[0079] 例如预先设置了5个子载波间隔数，分别为3，3，3，3，3，那么第一接收设备可以从发送设备提取的第一个原始子载波，即子载波3开始，按照这5个子载波间隔数分别计算两个原始子载波的相位差，即获得原始相位差，即，第一接收设备可以计算子载波3和子载波6的原始相位差、子载波6和子载波9的原始相位差、子载波9和子载波12的原始相位差、子载波12和子载波15的原始相位差、及子载波15和子载波18的原始相位差。

[0080] 发送设备将第一多载波信号发送给第一接收设备，第一接收设备接收第一多载波信号后，可以根据与发送设备事先的协商，从承载第一多载波信号的子载波0～子载波63中提取子载波3的相位、子载波6的相位、子载波9的相位、子载波12的相位、子载波15的相位和子载波18的相位。第一接收设备也已知预先设置了5个子载波间隔数，分别为3，3，3，3，3，那么接收设备可以从提取的第一个实际子载波，即子载波3开始，按照这5个子载波间隔数分别计算两个实际子载波的相位差，即计算实际相位差，即，第一接收设备可以获得子载波3和子载波6的实际相位差、获得子载波6和子载波9的实际相位差、获得子载波9和子载波12的实际相位差、获得子载波12和子载波15的实际相位差、及获得子载波15和子载波18的实际相位差。

[0081] 第一接收设备在获得5个实际相位差和5个原始相位差后，可以计算原始相位差和实际相位差的差值，即计算M个子载波的相位波动值。可选的，第一接收设备获取的实际相位差和原始相位差可以一一对应，这样才较为便于计算相位波动值。

[0082] 例3。例3中，第一多载波信号对于第一接收设备来说是已知信号，由第一接收设备设备来提取原始子载波的相位，其中应提取哪些原始子载波的相位和哪些实际子载波的相位可通过发送设备和第一接收设备事先协商。且，通过设置子载波间隔数的方式来计算实际相位差和原始相位差。

[0083] 例如，发送设备通过多载波调制方式将一串序列调制到K个子载波上，以得到第一多载波信号，用于承载第一多载波信号的K个子载波例如为子载波0～子载波63。

[0084] 发送设备将第一多载波信号发送给第一接收设备，第一接收设备接收第一多载波信号后，可以根据与发送设备事先的协商，从K个子载波中提取M个子载波的相位，例如发送设备和第一接收设备事先协商好了要从K个子载波中提取子载波3的相位、子载波6的相位、子载波9的相位、子载波12的相位、子载波15的相位和子载波18的相位，即M＝6，则第一接收设备从承载第一多载波信号的子载波0～子载波63中提取子载波3的相位、子载波6的相位、子载波9的相位、子载波12的相位、子载波15的相位和子载波18的相位。例如预先设置了5个子载波间隔数，分别为3，6，9，12，15，那么第一接收设备可以从提取的第一个实际子载波，即子载波3开始，按照这5个子载波间隔数分别计算两个实际子载波的相位差，即，第一接收设备可以计算子载波3和子载波6的实际相位差、子载波3和子载波9的实际相位差、子载波3和子载波12的实际相位差、子载波3和子载波15的实际相位差、及子载波3和子载波18的实际相位差。

[0085] 例如第一多载波信号对于第一接收设备来说是已知信号，比如第一多载波信号为导频信号或前导信号，那么第一接收设备可以自行计算M个子载波的原始相位差，而无需发送设备计算。其中，第一接收设备计算原始相位差和实际相位差，这两个过程的执行顺序可以任意。第一接收设备将第一多载波信号的传输距离模拟为0，即去掉距离的影响，这样相当于第一多载波信号还未传输，因此计算的就是原始相位差。第一接收设备根据与发送设备事先的协商，从M个子载波中提取子载波3的相位、子载波6的相位、子载波9的相位、子载波12的相位、子载波15的相位和子载波18的相位。例如预先设置了5个子载波间隔数，分别为3，6，9，12，15，那么第一接收设备可以从提取的第一个原始子载波，即子载波3开始，按照这5个子载波间隔数分别获得两个原始子载波的相位差，即，第一接收设备可以计算子载波3和子载波6的原始相位差、子载波3和子载波9的原始相位差、子载波3和子载波12的原始相位差、子载波3和子载波15的原始相位差、及子载波3和子载波18的原始相位差。

[0086] 第一接收设备在计算得到5个实际相位差和5个原始相位差后，可以计算这5个实际相位差和5个原始相位差的差值，即计算M个子载波的相位波动值。可选的，第一接收设备获取的实际相位差和原始相位差可以一一对应，这样才较为便于计算相位波动值。

[0087] 当然，以上的几种计算相位波动值的方式只是示例，在实际应用中不限于此。

[0088] 可选的，在计算得到多个相位波动值后，还要计算多个相位波动值的平均值，即计算相位波动平均值。在计算相位波动平均值时，如果其中用于获得每个相位波动值的两个子载波的间距都相等，那么可以直接获得相位波动平均值，例如可参考如前的例1和例2，而如果其中用于获得每个相位波动值的两个子载波的间距可能不相等，则在获得相位波动平均值时可以有相应的方法，以如前的例3为例。例3计算得到的相位波动值分别对应于子载波3和子载波6、子载波3和子载波9、子载波3和子载波12、子载波3和子载波15、及子载波3和子载波18，可见，每个相位波动值所对应的子载波之间的间隔都不同，例如子载波3和子载波6对应的相位波动值表示为△W1，子载波3和子载波9对应的相位波动值表示为△W2，子载波3和子载波12对应的相位波动值表示为△W3，子载波3和子载波15对应的相位波动值表示为△W4，子载波3和子载波18对应的相位波动值表示为△W5，由于△W1～△W5对应的子载波的间隔不同，所以可以将△W1～△W5折算为相同的子载波间隔数对应的相位波动值，例如，△W1对应的子载波间隔数是3，那么对△W1折算后得到的子载波相位差表示为△W1’，△W1’＝△W1，△W2对应的子载波间隔数是6，那么对△W2折算后得到的子载波相位差表示为△W2’，△W2’＝△W2/2，同理可得△W3’＝△W3/3，△W4’＝△W4/3，△W5’＝△W5/3，然后获得△W1’～△W5’的平均值。

[0089] 可选的，在确定传输距离时，需要用到相位波动平均值与传输距离之间的映射关系，因此可以预先设定相位波动平均值与传输距离之间的映射关系，设定相位波动平均值和传输距离之间的映射关系，该过程可以由任意设备完成，比如可以由发送设备完成，或者可以由第一接收设备完成，或者也可以由第三方设备完成，比如专用的测试设备等，只要第一接收设备可以获得相位波动平均值和传输距离之间的映射关系即可。关于如何设定相位波动平均值与传输距离之间的映射关系，将在后面的内容中进行介绍。

[0090] 可选的，相位波动平均值与传输距离之间的映射关系可以有多种，例如根据如前介绍的计算相位波动值的过程，在子载波间隔数不同时，相位波动平均值与传输距离之间可以有不同的映射关系，或者在用于获得一个相位差的两个子载波不同时，相位波动平均值与传输距离之间可以有不同的映射关系，或者M的数量不同时，相位波动平均值与传输距离之间可以有不同的映射关系，或者如果相邻的子载波之间的频率差不同，或者信道条件不同等，都可能导致映射关系有所不同，等等。因此，在预先设定映射关系时，可以预先设定至少一种映射关系，例如，如果只设置一种映射关系，那么第一接收设备需提前获知的映射关系较少，节省第一接收设备的存储空间，也使得整个过程较为简单，如果设置多种映射关系，那么在获得传输距离的过程中可以根据需要来选择不同的映射关系，方式更为灵活。

[0091] 可选的，生成相位波动平均值与传输距离之间的映射关系的方式，一部分可参考如前的计算相位波动值的方式，即，可以在如前介绍的计算相位波动值的方式的基础上，在多个不同的传输距离下计算得到多个相位波动平均值，其中每个传输距离对应一个相位波动平均值，从而可以根据多个传输距离和多个相位波动平均值来生成映射关系，例如，可以根据多个相位波动平均值和多个传输距离进行曲线拟合，从而得到相位波动平均值与传输距离之间的映射关系。

[0092] 可选的，无论是如前介绍的相位波动平均值与传输距离之间的哪种映射关系，都可以采用不同的方式来生成，例如可以通过仿真方式来生成，这种生成方式较为简单，通过软件即可实现，那么生成映射关系的过程可以由任意一个设备来执行，例如可以由发送设备或第三方设备通过仿真生成映射关系，发送设备或第三方设备在生成映射关系后可以将生成的映射关系发送给第一接收设备，从而第一接收设备可以通过映射关系确定传输距离，或者也可以由第一接收设备来通过仿真生成映射关系，节省了传输映射关系的过程，节省传输资源。或者例如，也可以通过实地实验来生成映射关系，即可以通过多次改变发送设备和第一接收设备之间的实际距离的方式来生成映射关系，在这种情况下，第一接收设备可以接收测试设备发送的第二多载波信号，以生成映射关系，测试设备比如可以是如前所述的发送设备，或者也可以是第三方设备，通过这种方式生成的对应关系比较能够反映实际情况，会更符合实际应用。为便于理解，下面介绍一下通过仿真生成映射关系的可能的方式，例如仿真过程由第一接收设备完成。

[0093] 第一接收设备通过仿真可以将一串已知序列L(x)通过多载波调制方式调制到M个OFDM子载波上，得到第二多载波信号，第二多载波信号即为将已知序列通过多载波调制后调制到OFDM子载波上得到的OFDM信号，其中，例如若该映射关系为第一多载波信号对应的映射关系，则第二多载波信号和第一多载波信号可以是相同的多载波信号。两个多载波信号相同，可以包括两个多载波信号的子载波的数量相同、两个多载波信号承载的信息相同、以及承载两个多载波信号的子载波的带宽相同。

[0094] 第一接收设备提取第二多载波信号的原始子载波的相位，例如将提取的原始子载波表示为子载波x，提取的原始子载波的相位例如表示为Pi(x)，其中x＝1，…，W，W为用于承载第二多载波信号的子载波的总数，例如若该映射关系为第一多载波信号对应的映射关系，则如果W>M，应从W个子载波中选择M个子载波，如果W＝M，就将W个子载波作为M个子载波。例如预先设置了至少一个子载波间隔数，至少一个子载波间隔数例如均为Nb，将间隔Nb个原始子载波的两个子载波的原始相位差表示为Q(x)，其中Q(x)＝Pi(x+Nb)-Pi(x)。例如第一接收设备可以模拟通过多个传输距离来分别发送第二多载波信号，那么在每个传输距离下都可以获得多个原始相位差。可选的，第二多载波信号例如可以是普通的OFDM信号，或者可以是导频信号，或者还可以是前导信号，等等，本发明实施例不作限制。

[0095] 第一接收设备通过仿真模拟在多个传输距离下分别接收该第二多载波信号，在其中每个传输距离下，第一接收设备通过仿真模拟从用于承载第二多载波信号的W个子载波中提取M个子载波的相位，例如提取的子载波称为实际子载波，实际子载波同样表示为子载波x，在每个传输距离下，第一接收设备可以获取间隔Nb个子载波的实际子载波的相位差，例如在每个传输距离下可以得到多个实际相位差，这里的传输距离，指的是第一接收设备与发送设备之间的距离。例如将实际相位差表示为Qi(x)，在每个传输距离下，接收设备可以计算实际相位差和原始相位差的差值，即计算相位波动值，例如将相位波动值表示为ΔQi，其中ΔQi＝Qi(x)-Q(x)，则根据每个传输距离都可以得到多个ΔQi。第一接收设备根据多个ΔQi，以及多个传输距离，通过仿真可以得到传输距离与ΔQi之间的性能曲线，例如对于每个传输距离，第一接收设备可以获得该传输距离对应的多个ΔQi的平均值，例如将该平均值称为相位波动平均值，可以获得多个相位波动平均值，之后第一接收设备根据多个相位波动平均值和多个传输距离，通过仿真可以得到传输距离与相位波动平均值之间的性能曲线，例如请参见图3，为一种传输距离与相位波动平均值之间的性能曲线的示例，图3中横轴表示传输距离，纵轴表示相位波动平均值，例如图3中相邻的两个子载波之间的频率差为31.25khz，总共256个子载波，信道条件为802.11n标准中定义的模式B(ModeB)信道。其中通过实验证明，Nb＝200个子载波时相位曲线会更平滑，斜率更大，意味着分辨率更大，图3即是以Nb＝200为例。在得到性能曲线后，例如一种可能的性能曲线为图3，那么第一接收设备可以通过曲线拟合得到相位波动平均值与传输距离之间的映射关系，例如Nb为200个子载波时相位波动平均值与传输距离之间的映射关系为线性关系，例如该线性关系如下：

[0096] P＝80+(230-80)/20*R (1)

[0097] 公式(1)中，P表示相位波动平均值，R表示传输距离。公式(1)中的系数都是通过曲线拟合得到的，若通过仿真得到的曲线不同则公式自然也就会有所不同。

[0098] 以上的获取映射关系的方式只是示例，在实际应用中不限于此。

[0099] 可选的，如前已经介绍了，映射关系可以有多种，根据前面的介绍已知映射关系与相位差提取策略是相关联的，那么相应的，也可以预先设置多种相位差提取策略，比如一个相位差提取策略可以对应一个或多个映射关系，比如一个映射关系可以对应一个或多个相位差提取策略。另外，不同的多载波信号可以对应不同的相位差提取策略及映射关系，因此，可以认为多载波信号与相位差提取策略和映射关系也都是有关联的。例如第一接收设备接收第一多载波信号后，如果第一接收设备预先存储了多个预设的相位差提取策略，那么第一接收设备可以从中选择与第一多载波信号对应的相位差提取策略，相应的，第一接收设备如果存储了多个映射关系，那么也可以从中选择与第一多载波信号对应的映射关系。

[0100] 可选的，除了可以获得第一接收设备与发送设备之间的传输距离之外，还可以利用传输距离来对发送设备进行定位，例如可以借助到达时间差(Time Difference of Arrival，TDOA)的方式来对发送设备进行定位。TDOA技术是在到达时间(Time Of Arrival，TOA)基础上发展来的，通过TDOA技术，根据信号源到多个监测站的时间差，就能获得信号源到多个监测站的距离差，且直接通过本发明实施例提供的测距方式即可获得监测站到信号源之间的传输距离，无需利用时间差来测距，也就无需要求各个监测站一定要同步，这样对同步定时的误差要求降低，对网络的要求相对较低，从而可以达到较高的定位精度。本发明实施例中，监测站与接收设备可以是同一概念，信号源与发送设备可以是同一概念。

[0101] 借鉴TDOA的思想，可以结合多个接收设备之间的相位波动平均值来得到多个接收设备两两之间的距离差，从而可以辅助对发送设备进行定位。这样可以得到TOA到TDOA增加的好处，降低网络对同步定时的要求，还可以简化相位差与传输距离之间的线性关系。

[0102] 例如可以包括三个接收设备，分别为第一接收设备、第二接收设备和第三接收设备，第一接收设备即可以是如前所述的第一接收设备。为了描述更详细，下面以接收设备是接入点(Access Point，AP)为例，当然接收设备的类型不限于此。那么例如第一接收设备为AP1、第二接收设备为AP2、第三接收设备为AP3，例如发送设备向AP1、AP2和AP3发送第一多载波信号，发送设备无需同时发送，AP1、AP2和AP3也无需同时接收。AP1、AP2和AP3都可以按照如前介绍的方式来计算相位波动平均值。例如将AP1计算得到的相位波动平均值称为第一相位波动平均值，例如表示为K1，将AP2计算得到的相位波动平均值称为第二相位波动平均值，例如表示为K2，将AP3为计算得到的相位波动平均值称为第三相位波动平均值，例如表示为K3。可选的，对发送设备进行定位的过程可以由AP1、AP2和AP3中的任意一个设备来完成，例如以AP1来完成对发送设备的定位为例。那么AP1可以向AP2 请求获得K2，及可以向AP3请求获得K3，或者AP2也可以主动将K2发送给AP1，及AP3也可以主动将K3发送给AP1。AP1可以根据K1以及相位差波动平均值和传输距离之间的映射关系确定发送设备到AP1之间的距离，根据K2以及相位差波动平均值和传输距离之间的映射关系确定发送设备到AP2之间的距离，根据K3以及相位差波动平均值和传输距离之间的映射关系确定发送设备到AP3之间的距离，再计算发送设备到AP1之间的距离和发送设备到AP2之间的距离的距离差值，例如将该距离差值表示为ΔD12，及计算发送设备到AP1之间的距离和发送设备到AP3之间的距离的距离差值，例如将该距离差值表示为ΔD13，从而根据ΔD12和ΔD13，就可以得到发送设备的位置。

[0103] 或者，AP1在获得K1、K2和K3后，可以分别获得K1和K2之间的差值及K1和K3之间的差值，例如将K1和K2之间的差值表示为ΔK12，将K1和K3之间的差值表示为ΔK13，则AP1可以根据ΔK12以及相位差波动平均值和传输距离之间的映射关系确定发送设备到AP1的距离和发送设备到AP2之间的距离差值，例如将该距离差值表示为ΔD12，及可以根据ΔK13以及相位差波动平均值和传输距离之间的映射关系确定发送设备到AP1的距离和发送设备到AP3之间的距离差值，例如将该距离差值表示为ΔD13，那么，第一接收设备可以根据ΔD12和ΔD13推算得到发送设备所在的位置，从而实现对发送设备的定位。

[0104] 下面结合附图介绍本发明实施例提供的装置。

[0105] 请参见图4，基于同一发明构思，提供一种测量距离的设备，该设备例如可以是如前所述的第一接收设备，该设备可以包括存储器401、处理器402和接收器403。

[0106] 上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器402中，或者由处理器402实现。

[0107] 处理器402可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器402中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器402可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器、单片机等通用处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

[0108] 软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器401，处理器402读取存储器401中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

[0109] 接收器403可以属于射频系统，用于与外部设备进行网络通信，例如可以通过以太网、无线接入网、无线局域网等网络与外部设备进行通信。

[0110] 存储器401和接收器403可以通过总线400与处理器402相连接(图4以此为例)，或者也可以通过专门的连接线与处理器402连接。

[0111] 该测量距离的设备可以用于执行上述图2所述的方法，例如可以是如前所述的第一接收设备。因此，对于该设备中的各单元所实现的功能等，可参考如前方法部分的描述，不多赘述。

[0112] 可选的，例如该设备可以是专用的测试设备，比如一些测试仪器等，或者该设备也可以是普通的终端设备，比如手持设备，或者小型机，或者服务器等，或者该设备也可以是网络设备，比如基站，或者可以是基站附近的遥感设备等。该设备可以是独立的设备，或者也可以是位于其他设备内的功能模块，比如该设备可以通过芯片加天线来实现，只要该芯片能够实现处理器402的功能并有一定的存储空间，天线能够实现接收器403的功能即可。总之，本发明实施例对于该设备的形态不作限制，只要一个设备能够实现本发明实施例提供的测量距离的方法，该设备就可以作为本发明实施例中的测量距离的设备。

[0113] 该设备在无需与其他设备同步的情况下就可以通过计算承载第一多载波信号的M个子载波的相位波动值来测量该设备与发送设备之间的距离，对于该设备的同步要求不高，因此对于该设备的性能要求也就没有那么高，更为利于实际应用，且可能因为对于设备的性能要求没那么高，也能在一定程度上节省设备的成本。

[0114] 请参见图5，基于同一发明构思，提供另一种测量距离的设备，该设备可以包括接收模块501、分析模块502、计算模块503和确定模块504。可选的，该设备还可以包括生成模块505。

[0115] 其中，如上介绍的各个模块均通过图5示出，那么显然，图5所示只是该设备的一种可能的结构框图，例如该设备还可以不包括生成模块505等。

[0116] 在实际应用中，接收模块501对应的实体设备可以是图4中的接收器403，分析模块502、计算模块503、确定模块504和生成模块505对应的实体设备均可以是图4中的处理器
402。

[0117] 该测量距离的设备可以用于执行上述图2所述的方法，例如可以是如前所述的第一接收设备。因此，对于该设备中的各单元所实现的功能等，可参考如前方法部分的描述，不多赘述。

[0118] 不同于现有技术的利用时间差来测距，本发明实施例提供了一种全新的测距方式。在本发明实施例中，接收设备接收第一多载波信号后要分析第一多载波信号，得到M个子载波的多个实际相位差，将实际相位差与M个子载波的原始相位差做差值以得到相位波动值，再通过对相位波动值求平均以得到第一多载波信号的相位波动平均值，从而根据预先设置的相位波动平均值与传输距离之间的映射关系就可以确定第一多载波信号的传输距离，本发明实施例确定承载第一多载波信号的子载波之间的相位差与第一多载波信号的传输距离有关，因此通过计算承载第一多载波信号的子载波之间的相位差即可完成测距，无需利用时间差，无论有多少个接收设备，都可以各自按照本发明实施例提供的方法完成测距，各个接收设备自行操作即可，即使有多个接收设备，也无需要求接收设备之间必须同步，对设备的同步要求比较低，显然这种测距方式更有利于实际场景中的应用。

[0119] 且，子载波的相位发生变化，可能与传输距离有关，也可能与子载波的原始相位有关，本发明实施例中可以用实际相位差减去原始相位差，通过相减之后的结果来确定传输距离，这样就相当于去掉了原始相位对于子载波的相位的影响，剩下的部分可以认为基本是传输距离所带来的影响，通过剩下的部分来确定传输距离，可以使得确定出的结果更为准确。

[0120] 在本发明中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元或单元的划分，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

[0121] 本发明实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时包括上述方法实施例中记载的任何一种测距方法的部分或全部步骤。

[0122] 在本发明实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，或者各个单元也可以均是独立的物理模块。

[0123] 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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的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，例如可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等，或处理器(processor)执行本发明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：通用串行总线闪存盘(Universal Serial Bus flash drive)、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

[0124] 以上所述，以上实施例仅用以对本发明的技术方案进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明实施例的方法，不应理解为对本发明实施例的限制。本技术领域的技术人员可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明实施例的保护范围之内。

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一种测量距离的方法及设备

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