一种基于单热点的定位方法及装置与流程

本发明涉及无线定位技术领域，特别是涉及一种基于单热点的定位方法及装置。

背景技术：

定位技术应用广泛，定位功能是实现其他智能交互的基础。例如，在确定终端的位置后，可以进一步实现对终端进行导航等。现有的定位技术中，有基于射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)的定位方法、基于全球定位系统(Global Positioning System，GPS)的定位方法和基于无线局域网(Wireless LAN，WLAN)的定位方法等等。

然而，现有的定位方法存在所需要的硬件成本较高的问题。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供一种基于单热点的定位方法及装置，节省定位所需的硬件成本，并且提高定位的准确性。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基于单热点的定位方法，所述方法包括：

分别获取多个信道信号到达接收端的信道信号值，每个所述信道信号从所述热点经不同路径到达所述接收端的第一天线，其中，所述多个信道信号由热点分多次发送，每次发送的信道信号具有不同的特征频率；根据所述信道信号值得到对应的每个信道信号对应的变换结果，所述变换结果包括多个采样信号值，每个所述采样信号值与一条路径对应；根据所述多个信道信号对应的变换结果确定信道信号经每条不同路径的传播时延，所述传播时延为所述信道信号从所述热点到达所述第一天线的时间；将不同路径对应的传播时延中的最小值作为第一最短传播时延；根据所述第一最短传播时延计算所述热点至所述第一天线的距离。

可选地，所述根据所述信道信号值得到对应的每个信道信号对应的变换结果，包括：

当所述信道信号的频带连续时，对所述信道信号值进行傅里叶逆变换处理，以得到每个信道信号对应的变换结果；

当所述信道信号的频带不连续时，对所述信道信号值进行傅里叶逆变换处理和稀疏约束处理，以得到每个信道信号对应的变换结果。

可选地，所述根据所述多个信道信号对应的变换结果确定信道信号经每条不同路径的传播时延，包括：

针对每条路径，根据所述多个信道信号对应的采样信号值计算得到所述多个信道信号沿该路径的各自的到达相位值，所述到达相位值为所述信道信号到达所述第一天线时的相位值；

根据所述多个信道信号沿该路径的各自的到达相位值计算该路径的传播时延。

可选地，所述根据所述多个信道信号沿该路径的各自的到达相位值计算该路径的传播时延，包括：

根据所述多个信道信号的特征频率以及沿该路径的各自的到达相位值，分别代入方程：以得到该路径对应的方程组；

求解所述方程组的唯一解，并将所述唯一解作为该路径对应的所述传播时延；

其中，i为小于N的正整数，N为所述信道信号的数量，τ_i为依据第i个信道信号的到达相位值得到的传播时延的解集，∠h_i为第i个信道信号的到达相位值，fi为第i个信道信号的特征频率。

可选地，所述求解所述方程组的唯一解，包括：

将采用中国剩余定理计算出的值中的最小值作为所述唯一解。

可选地，所述根据所述第一最短传播时延计算所述热点至所述第一天线的距离，包括：

根据所述第一最短传播时延计算所述热点至所述第一天线的第一最短距离；

判断所述第一最短距离是否有效；

当所述第一最短距离有效时，将所述第一最短距离作为所述热点至所述第一天线的距离以用于确定所述接收端的位置；当所述第一最短距离无效时，重新确定所述第一最短距离并进行所述判断。

可选地，所述判断所述第一最短距离是否有效，包括：

确定所述多个信道信号经不同路径到达所述接收端的第二天线的传播时延；

将到达所述第二天线的传播时延中的最小值作为第二最短传播时延；

根据所述第二最短传播时延计算所述热点至所述第二天线的第二最短距离；

判断所述第一最短距离和所述第二最短距离之差是否小于所述第一天线与所述第二天线间的距离；

当判断结果为是时，所述第一最短距离有效；

或当判断结果为否时，所述第一最短距离无效。

可选地，所述基于单热点的定位方法，还包括：

确定所述信道信号从所述热点传输到所述接收端的所述第一天线和第二天线的传输时间差；

根据所述第一天线和所述第二天线之间的距离和所述传输时间差计算定位夹角，所述定位夹角为所述第一天线和所述热点的连线与所述第一天线和所述第二天线的连线形成的夹角；

根据所述定位夹角和所述热点至所述第一天线的距离确定所述接收端的位置。

可选地，所述热点为WiFi热点，所述信道信号为WiFi信号。

本发明实施例还提供一种基于单热点的定位装置，所述装置包括：

获取单元，适于分别获取多个信道信号到达接收端的信道信号值，每个所述信道信号从所述热点经不同路径到达所述接收端的第一天线，其中，所述多个信道信号由热点分多次发送，每次发送的信道信号具有不同的特征频率；

变换单元，适于根据所述信道信号值得到对应的每个信道信号对应的变换结果，所述变换结果包括多个采样信号值，每个所述采样信号值与一条路径对应；

传播时延确定单元，适于根据所述多个信道信号对应的变换结果确定信道信号经每条不同路径的传播时延，所述传播时延为所述信道信号从所述热点到达所述第一天线的时间；

第一最短传播时延确定单元，适于将不同路径对应的传播时延中的最小值作为第一最短传播时延；

距离计算单元，适于根据所述第一最短传播时延计算所述热点至所述第一天线的距离。

可选地，所述变换单元包括：

频带判断子单元，适于判断所述信道信号的频带是否连续；

第一变换子单元，适于当所述信道信号的频带连续时，对所述信道信号值进行傅里叶逆变换处理，以得到每个信道信号对应的变换结果；

第二变换子单元，适于当所述信道信号的频带不连续时，对所述信道信号值进行傅里叶逆变换处理和稀疏约束处理，以得到每个信道信号对应的变换结果。

可选地，所述传播时延确定单元包括：

到达相位值确定子单元，适于针对每条路径，根据所述多个信道信号对应的采样信号值计算得到所述多个信道信号沿该路径的各自的到达相位值，所述到达相位值为所述信道信号到达所述第一天线时的相位值；

传播时延确定子单元，适于根据所述多个信道信号沿该路径的各自的到达相位值计算该路径的传播时延。

可选地，所述传播时延确定子单元，适于：

根据所述多个信道信号的特征频率以及沿该路径的各自的到达相位值，分别代入方程：以得到该路径对应的方程组；

求解所述方程组的唯一解，并将所述唯一解作为该路径对应的所述传播时延；

其中，i为小于N的正整数，N为所述信道信号的数量，τ_i为依据第i个信道信号的到达相位值得到的传播时延的解集，∠h_i为第i个信道信号的到达相位值，f_i为第i个信道信号的特征频率。

可选地，所述传播时延确定子单元在求解所述方程组的唯一解时，适于将采用中国剩余定理计算出的值中的最小值作为所述唯一解。

可选地，所述距离计算单元，包括：

第一最短距离子单元，适于根据所述第一最短传播时延计算所述热点至所述第一天线的第一最短距离；

有效判断子单元，适于判断所述第一最短距离是否有效；

有效执行子单元，适于当所述第一最短距离有效时，将所述第一最短距离作为所述热点至所述第一天线的距离以用于确定所述接收端的位置；

无效执行子单元，适于当所述第一最短距离无效时，重新确定所述第一最短距离并进行所述判断。

可选地，所述有效判断子单元适于：

确定所述多个信道信号经不同路径到达所述接收端的第二天线的传播时延；

将到达所述第二天线的传播时延中的最小值作为第二最短传播时延；

根据所述第二最短传播时延计算所述热点至所述第二天线的第二最短距离；

判断所述第一最短距离和所述第二最短距离之差是否小于所述第一天线与所述第二天线间的距离；

当判断结果为是时，所述第一最短距离有效；或当判断结果为否时，所述第一最短距离无效。

可选地，所述基于单热点的定位装置，还包括：

传输时间差确定单元，适于确定所述信道信号从所述热点传输到所述接收端的所述第一天线和第二天线的传输时间差；

定位夹角计算单元，适于根据所述第一天线和所述第二天线之间的距离和所述传输时间差计算定位夹角，所述定位夹角为所述第一天线和所述热点的连线与所述第一天线和所述第二天线的连线形成的夹角；

定位单元，适于根据所述定位夹角和所述热点至所述第一天线的距离确定所述接收端的位置。

可选地，所述热点为WiFi热点，所述信道信号为WiFi信号。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

本发明实施例中，通过获取多个信道信号到达接收端的第一天线的信道信号值，根据每个信道信号到达第一天线的信道信号值得到对应的变换结果，每个变换结果包括多个采样信号值，每个采样信号值与一条路径对应，从而可以将不同路径的信道信号值分离。由此，可以根据多个信道信号的变换结果确定每个不同路径的传播时延，再从中确定传播时延值最小的第一最短传播时延，从而使得根据所述第一最短传播时延计算出的热点至第一天线的距离是不同路径中最短的距离。由于根据最小的传播时延确定的热点至第一天线的距离相应地为热点和第一天线间的最短距离，也即两者之间的直线距离，所以依据该确定的直线距离可以确定接收端相对热点所处的位置范围，从而实现基于单个热点进行定位。相比现有技术，由于本方案无需增加其他的硬件设施，仅需要单个热点即可进行定位，因此本方案的定位方法所需的硬件成本更低。与此同时，由于本发明的技术方案用于进行定位的热点至第一天线的距离较为准确，避免用于定位的距离是热点发出的信道信号经过其他障碍物反射后到达第一天线的非直线距离，从而提高基于单热点定位的准确性。

进一步地，本发明实施例通过判断第一最短距离是否有效，在有效的情况下或者满足其他设定条件的情况下，才将所述第一最短距离作为所述热点至所述第一天线的距离用于定位所述接收端，从而可以排除一些不够准确的距离值，提高了定位的准确性。

进一步地，在通过热点至接收端的第一天线的距离确定接收端相对热点所处的位置范围的基础上，本发明实施例通过计算定位夹角，可以确定所述接收端相对于所述热点的具体方位，而一般所述热点的位置是已知的，从而可以进一步确定所述接收端的具体位置，进而提高定位的准确性。

附图说明

图1是本发明实施例中的一种定位场景示意图；

图2是本发明实施例中的一种基于单热点的定位方法的流程图；

图3是图2中基于单热点的定位方法的一种定位场景示意图；

图4是本发明实施例中的另一种基于单热点的定位方法的流程图；

图5是本发明实施例中的一种基于单热点的定位装置的结构示意图；

图6是本发明实施例中的另一种基于单热点的定位装置的结构示意图。

具体实施方式

如背景技术所言，现有的定位方法存在硬件成本较高的问题。例如，现有技术存在基于WiFi进行定位的技术方案，但一般需要部署多个热点才能进行定位，硬件成本较高。而且，在一些应用场景中受制于硬件成本或空间限制可能无法部署足够多的热点，导致这样的定位方案无法便捷地实施和使用。

本发明实施例中，通过获取多个信道信号到达接收端的第一天线的信道信号值，根据每个信道信号到达第一天线的信道信号值得到对应的变换结果，每个变换结果包括多个采样信号值，每个采样信号值与一条路径对应，从而可以将不同路径的信道信号值分离。由此，可以根据多个信道信号的变换结果确定每个不同路径的传播时延，再从中确定传播时延值最小的第一最短传播时延，从而使得根据所述第一最短传播时延计算出的热点至第一天线的距离是不同路径中最短的距离。由于根据最小的传播时延确定的热点至第一天线的距离相应地为热点和第一天线间的最短距离，也即两者之间的直线距离，所以依据该确定的直线距离可以确定接收端相对热点所处的位置范围，从而实现基于单个热点进行定位。相比现有技术，由于本方案无需增加其他的硬件设施，仅需要单个热点即可进行定位，因此本方案的定位方法所需的硬件成本更低。与此同时，由于本发明的技术方案用于进行定位的热点至第一天线的距离较为准确，避免用于定位的距离是热点发出的信道信号经过其他障碍物反射后到达第一天线的非直线距离，从而提高基于单热点定位的准确性。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图1是本发明实施例中的一种定位场景示意图。

如图1所示，A点表示待定位的接收端，本发明实施例中的所述接收端A可以是通过天线支持无线信号接收的智能设备，如手机、可穿戴设备、机器人和智能家居设备等。O点表示本发明实施例中所指的热点，所述热点O可以是无线网络的接入点，例如无线路由器。所述热点O在本发明实施例中用于确定所述接收端A的位置。所述接收端A通过天线可以接收由所述热点O发送的信道信号。

图1中，四边形BCDE的四边表示室内四周的障碍物，可以是墙壁或者其他障碍物。图1示出的热点O和接收端A处于同一室内，当热点O发送信道信号时，信道信号向不同方向发送。由于接收端A和热点O处于室内BCDE，信道信号在传输过程中可能遇到障碍物再改变方向继续进行传输，因此，到达接收端A的信道信号可能来自于不同的路径。

图1中以3条路径作为示例，即到达接收端A的信道信号分别来自路径OFA、路径OA和路径OGA，其中点F位于边DE上，点G位于边BC上。不难理解，其中路径OA是3条路径中最短的一条路径。

需要说明的是，到达接收端A的信道信号不仅仅来自于上述3条路径，还来自于其他不同路径。尽管如此，在所有不同的路径中，只有一条最短路径OA，换言之，尽管其他的路径可能不同，但最短路径OA对应的距离是确定不变的。

本发明实施例通过获取信道信号达到接收端A的信道信号值，根据信道信号值确定出其中的最短路径OA对应的距离，可进一步对接收端A进行定位。

同样需要说明的是，图1仅仅示出一种信道信号传输过程中存在障碍物的场景，实际场景中，热点O和接收端A不一定处于封闭空间中。另外，热点O和接收端A也不一定处于同一室内，二者可以处于不同的房间内，只要接收端A能够接收到热点O发出的信道信号即可。

图2是本发明实施例中的一种基于单热点的定位方法的流程图。下面结合图1、图2和图3所示说明所述基于单热点的定位方法的步骤。

步骤S201：分别获取多个信道信号到达接收端的信道信号值，每个所述信道信号从所述热点经不同路径到达所述接收端的第一天线，其中，所述多个信道信号由热点分多次发送，每次发送的信道信号具有不同的特征频率。

在具体实施中，所述接收端A具有多根天线，所述第一天线为多根天线中任意一根天线。本实施例中所获取的信道信号值为信道信号从所述热点O经不同路径到达所述接收端A的第一天线所获取的信号值，每次所获取的信道信号值包括信道信号通过多个路径传输得到的信号值。其中，所述多个信道信号由热点O分多次发送，每次发送的信道信号具有不同的特征频率。

例如，第一次发送的信道信号的特征频率为f₁，第二次发送的信道信号的特征频率为f₂，第三次发送的信道信号的特征频率为f₃。每次发送的信道信号分别经不同的路径L1、L2、L3、L4和L5达到接收端A的第一天线。获取特征频率为f₁的信道信号值为E1,获取特征频率为f₂的信道信号值为E2，获取特征频率为f₃的信道信号值为E3。每个信道信号值为信道信号经路径L1、L2、L3、L4和L5到达第一天线时的信号值的总和。

在具体实施中，所述信道信号可以是WiFi信号或其他适当的信号。

假设信道信号为WiFi信号，WiFi信号具有多个频带，在不同频带上传输的信道信号具有不同的特征频率。例如，WiFi信号的特征频率有2.412GHZ、2.462GHZ、5.18GHZ、5.3GHZ和5.8GHZ。

步骤S202：根据所述信道信号值得到对应的每个信道信号对应的变换结果，所述变换结果包括多个采样信号值，每个所述采样信号值与一条路径对应。

通过实施本步骤，可以对每个特征频率对应的信道信号值进行分离，以得到每个信道信号经不同路径到达所述第一天线的信号值，也即本实施例所述的采样信号值。

在具体实施中，当所述信道信号的频带连续时，对所述信道信号值进行傅里叶逆变换处理，以得到每个信道信号对应的变换结果。

具体地，所述信道信号的频带连续是指所述信道信号在多个均匀的频率空间分布。假设特征频率为f₁的信道信号经P条不同的路径到达第一天线的信道信号值为H1，由于可以将信道信号值H1写为表达式：其中，P为信道信号从热点O到达第一天线所经过的路径总数，f₁为该信道信号的特征频率，a_k为该信道信号的振幅，τ_k为信道信号经由第k条路径到达所述第一天线的传播时延，k为1至P的正整数。

从上述表达式可以看出，可以通过对信道信号值H1进行傅里叶逆变换，从而可以分离出每条路径对应的采样信号值。

对不同特征频率对应的信道信号值可以采取相同的处理，对每个特征频率对应的信道信号进行处理可以得到一个变换结果，每个变换结果包括该特征频率的信道信号经不同路径的到达第一天线的采样信号值。由此，可以得到每个特征频率的信道信号经不同路径到达第一天线的多个采样信号值。

例如，结合图1进行说明，信道信号的特征频率有f₁、f₂和f₃，所述热点O分别发送特征频率为f₁、f₂和f₃的信道信号。

特征频率为f₁的信道信号经图1中所示3条不同的路径到达第一天线的信道信号值为H1，对信道信号值H1进行傅里叶变换得到3条路径(按照路径OFA、路径OA和路径OGA的顺序，下面采用同样的顺序)对应的采样信号值依次为a1、a2和a3；

特征频率为f₂的信道信号经图1中所示3条不同的路径到达第一天线的信道信号值为H2，对信道信号值H2进行傅里叶变换得到3条路径对应的采样信号值依次为b1、b2和b3；

同理，特征频率为f₃的信道信号经图1中所示3条不同的路径到达第一天线的信道信号值为H3，对信道信号值H3进行傅里叶变换得到3条路径对应的采样信号值依次为c1、c2和c3。

当所述信道信号的频带不连续时，对所述信道信号值进行傅里叶逆变换处理和稀疏约束处理，以得到每个信道信号对应的变换结果。

例如，WiFi信号的频带不连续，WiFi信号的频带区间不均匀，通常在2.4GHz左右和5GHz左右不连续地分布，由于WiFi信号的频带不连续，不能简单地使用傅里叶变换分离出不同路径的采样信号值。

事实上，当所述信道信号的频带不连续时，由于对所述信道信号值进行傅里叶逆变换处理得到的每一项采样信号值不是确定的，而是有多种可能性，因此，在本实施例中，需要在对所述信道信号值进行傅里叶逆变换处理的基础上，进行稀疏约束处理，从而使得每条路径的采样信号值唯一。需要说明的是，本领域技术人员应当理解，可以使用本领域常规的傅里叶逆变换和稀疏约束进行处理，以得到每个特征频率的信道信号经不同路径达到第一天线的采样信号值，这里不再对傅里叶逆变换和稀疏约束的具体算法进行赘述。

需要指出的是，根据所述信道信号值得到对应的每个信道信号对应的变换结果，还可以采用其他适当的方法，不以上述的处理方式为限。

步骤S203：根据所述多个信道信号对应的变换结果确定信道信号经每条不同路径的传播时延，所述传播时延为所述信道信号从所述热点到达所述第一天线的时间。

在具体实施中，对每个特征频率对应的信道信号进行如步骤S202的处理后，得到多个信道信号对应的变换结果，根据多个信道信号对应的变换结果可以得到信道信号经不同路径的传播时延。其中，所述传播时延为所述信道信号从所述热点到达所述第一天线的时间。

在本发明一非限定性的实施中，可以采取如下方式确定不同路径对应的传播时延：

针对每条路径，根据所述多个信道信号对应的采样信号值计算得到所述多个信道信号沿该路径的各自的到达相位值，所述到达相位值为所述信道信号到达所述第一天线时的相位值；

根据所述多个信道信号沿该路径的各自的到达相位值计算该路径的传播时延。

具体地，仍沿用步骤S202中所举的例子进行说明，获得特征频率为f₁的信道信号经上述3条路径(按照路径OFA、路径OA和路径OGA的顺序)到达第一天线的采样信号值依次为a1、a2和a3；相应地，特征频率为f₂的信道信号经上述3条路径到达第一天线的采样信号值依次为b1、b2和b3；特征频率为f₃的信道信号经上述3条路径到达第一天线的采样信号值依次为c1、c2和c3。

那么，首先，针对路径OFA，根据3种特征频率为f₁、f₂和f₃的信道信号依次对应的采样信号值a1、b1和c1，可以得到这3个信道信号沿路径OFA各自的到达相位值，到达相位值指信道信号到达第一天线时的相位值。

具体而言，根据特征频率f₁对应的采样信号值a1，可以计算得到特征频率为f₁的信道信号沿路径OFA到达第一天线时的到达相位值a11；根据特征频率f₂对应的采样信号值b1，可以计算得到特征频率为f₂的信道信号沿路径OFA到达第一天线时的到达相位值b11；根据特征频率f₃对应的采样信号值c1，可以计算得到特征频率为f₃的信道信号沿路径OFA到达第一天线时的到达相位值c11。

其次，根据上述3个信道信号沿该路径OFA的各自的到达相位值a11、b11和c11，可以计算该路径OFA的传播时延。

在本发明的一具体实现中，具体可以采取如下方式计算信道信号沿该路径OFA的传播时延：

根据所述多个信道信号的特征频率以及沿该路径的各自的到达相位值，分别代入方程：以得到该路径对应的方程组；

求解所述方程组的唯一解，并将所述唯一解作为该路径对应的所述传播时延；其中，i为小于N的正整数，N为所述信道信号的数量，τ_i为依据第i个信道信号的到达相位值得到的传播时延的解集，∠h_i为第i个信道信号的到达相位值，f_i为第i个信道信号的特征频率。

下面对上述具体实现进行详细说明。

针对路径OFA，根据上述说明，带入方程得到：从而得到上述三个式子组成的方程组，求解该方程组的唯一解，并将该唯一解作为路径OFA对应的传播时延。

在本发明的一具体实现中，求解方程组的唯一解时，可以将采用中国剩余定理计算出的值中的最小值作为唯一解。

由此，本步骤的上述过程以路径OFA为例说明了如何确定该路径对应的传播时延，采用同样的方法，可以确定出路径OA和路径OGA对应的传播时延。

在此需要说明的是，本实施例为了方便说明，仅以图1中所示的三条路径进行举例说明。事实上，所述信道信号可能经更多不同的路径到达第一天线，从而相应地可以根据到达第一天线的相位值，可以分离出更多路径对应的采样信号值。

步骤S204：将不同路径对应的传播时延中的最小值作为第一最短传播时延。

通过实施步骤S201至步骤S203，可以得到不同路径对应的传播时延，比较不同路径对应的传播时延，从中确定最小的传播时延作为第一最短传播时延。

步骤S205：根据所述第一最短传播时延计算所述热点至所述第一天线的距离。

在具体实施中，根据所述第一最短传播时延可以计算出所述热点O至第一天线的距离。具体地，将所述第一最短传播时延与所述信道信号的传输速率相乘，计算出的乘积即为所述热点O至第一天线的距离。不难理解，通过所述第一最短传播时延计算出的距离为热点O至第一天线的直线距离，而非信道信号从热点O经其他障碍物再到达第一天线的距离。结合图1，第一最短传播时延对应的路径为OA，即热点O经路径OA到达接收端A的第一天线的距离最短。

在具体实施中，当所述信道信号为WiFi信号时，所述信道信号在空气中的传输速率为光速。

通过上述方案可得到所述热点O至所述第一天线的直线距离，依据该确定的直线距离可以确定接收端A相对热点O所处的位置范围，从而实现基于单个热点进行定位。与此同时，由于上述方案确定的第一最短传播时延最小，从而对应确定的热点O至第一天线的距离也是最短的直线距离，进而使得在用单个热点进行定位时，在定位的空间中存在障碍物的情况下，用于定位计算的热点O至第一天线的距离较准确，避免用于定位的距离是热点发出的信道信号经过其他障碍物反射后到达第一天线的非直线距离，从而提高定位的准确性。

在本发明的一实施例中，在获得热点O至接收端A的第一天线的距离的基础上，还可以采取下述方法确定定位夹角从而基于单热点进一步进行定位，下面结合图3所示进行说明。

如图3所示，点A1、A2分别是接收端A的任意两根天线，O点仍然表示本发明实施例中所指的热点。具体地，点A1表示所述接收端A的第一天线，点A2表示所述接收端A的第二天线。所述第一天线A1和所述第二天线A2之间的距离为S，所述定位夹角为所述第一天线A1和所述热点O的连线与所述第一天线A1和所述第二天线A2的连线形成的夹角θ。

需要说明的是，本发明实施例所述的第一天线A1和所述第二天线A2仅仅是为了方便说明，并非指所述接收端A的特定天线，所述接收端A的任意两根天线均可作为本发明所指的第一天线A1和第二天线A2，并且两根天线中任一根天线都可作为所述第一天线A1。

首先，确定所述信道信号从所述热点O传输到所述接收端A的所述第一天线A1和第二天线A2的传输时间差。可以理解的是，确定所述传输时间差可以采用现有技术中任何适当的方式，在此不做限制。

其次，根据所述第一天线A1和所述第二天线A2之间的距离S和所述传输时间差计算定位夹角θ。

在本发明的一具体实现中，从第二天线A2向热点O和第一天线A1的连线OA1作垂线，得到垂直线段A2A3与连线OA1的交点为A3，垂直线段A2A3与连线OA1的夹角为角α，角α为直角，三角形A1A3A2为直角三角形，由于距离S相对于热点O至第一天线A1的距离和热点O至第二天线A2的距离而言都很小，信道信号从所述热点O分别传输至第一天线A1和第二天线A2的距离差近似等于第一天线A1到点A3的距离A1A3。因此，可以得出公式其中，v为所述信道信号在空气中的传播速度，Δt为所述传输时间差，S为所述第一天线A1和所述第二天线A2之间的距离。通过该公式，可以计算出所述定位夹角θ。

在通过热点O至第一天线A1的距离确定接收端A相对热点O所处的位置范围的基础上，本发明实施例通过计算定位夹角θ，可以确定所述接收端相对于所述热点的具体方位，而一般所述热点O的位置是已知的，从而可以进一步确定所述接收端的具体位置，进而提高定位的准确性。

当然，在确定所述热点O至第一天线A1的距离后，可采用其他适当的方式确定接收端A的位置，而不以上述进一步确定接收端A位置的实施方式为限。

图4是本发明实施例中的一种根据所述第一最短传播时延计算所述热点至所述第一天线的距离的流程图。下面参照图3和图4进行说明。

步骤S401：根据所述第一最短传播时延计算所述热点至所述第一天线的第一最短距离。

在具体实施中，采用图2所示步骤S201至步骤S205的方法，可以计算出所述第一最短传播时延，并可计算出相应的所述热点O至所述第一天线A1的第一最短距离。

在本实施例中，所述第一最短距离不一定可以用于所述接收端A的定位。需要经过步骤S402的判断。

步骤S402：判断所述第一最短距离是否有效。

在本实施例中，只有所述第一最短距离有效，才可以将所述第一最短距离作为所述热点O至所述第一天线A1的距离以用于确定所述接收端A的位置。

在本实施例的一具体实现中，判断所述第一最短距离是否有效可以采用如下方法。

确定所述多个信道信号经不同路径到达所述接收端A的第二天线A2的传播时延；将到达所述第二天线A2的传播时延中的最小值作为第二最短传播时延；根据所述第二最短传播时延计算所述热点O至所述第二天线A2的第二最短距离。

具体地，可以采用与图2中所示的步骤S201至步骤S205类似的方法确定所述热点O至所述第二天线A2的第二最短距离。

通过判断所述第一最短距离和所述第二最短距离之差是否小于所述第一天线A1与所述第二天线A2间的距离S，可以确定第一最短距离是否有效。具体而言，假定第一最短距离和第二最短距离的计算结果有效，那么第一最短距离应当为图3所示的距离OA1，第二最短距离应当为图3所示的距离OA2，此时所述第一最短距离与第二最短距离之差应该满足图3中距离OA1与OA2的差小于距离S的关系。因此，可以通过第一最短距离和第二最短距离之差与距离S的关系来验证计算得到的第一最短距离是否有效。

进一步而言，当判断结果为是时，所述第一最短距离有效，执行步骤S403；或当判断结果为否时，所述第一最短距离无效，执行步骤S404。

步骤S403：当所述第一最短距离有效时，将所述第一最短距离作为所述热点至所述第一天线的距离以用于确定所述接收端的位置。

当所述第一最短距离有效时，所述第一最短距离可作为所述热点O至所述第一天线A1的距离，以用于确定所述接收端A的位置。

步骤S404：当所述第一最短距离无效时，重新确定所述第一最短距离并进行所述判断。

在具体实施中，当所述第一最短距离无效时，可以再次使用执行图2所示的步骤S201至步骤S205的方法，以重新确定所述第一最短距离，并且再次进行所述步骤S402的判断。

在本发明的其他实施例中，可以设置重新确定所述第一最短距离的累计次数，如果超过某预设次数仍然无法得到有效的第一最短距离时，则可以仍然使用第一最短距离进行定位计算，以输出定位结果，或者输出提示定位出错的信息。

本实施例通过判断第一最短距离是否有效，在有效的情况下或者满足其他设定条件的情况下，才将所述第一最短距离作为所述热点O至所述第一天线A1的距离用于定位所述接收端A，从而可以排除一些不够准确的距离值，提高了定位的准确性。

图5是本发明实施例中的一种基于单热点的定位装置的结构示意图。如图5所示，所述基于单热点的定位装置可以包括：

获取单元51，适于分别获取多个信道信号到达接收端的信道信号值，每个所述信道信号从所述热点经不同路径到达所述接收端的第一天线，其中，所述多个信道信号由热点分多次发送，每次发送的信道信号具有不同的特征频率；

变换单元52，适于根据所述信道信号值得到对应的每个信道信号对应的变换结果，所述变换结果包括多个采样信号值，每个所述采样信号值与一条路径对应；

传播时延确定单元53，适于根据所述多个信道信号对应的变换结果确定信道信号经每条不同路径的传播时延，所述传播时延为所述信道信号从所述热点到达所述第一天线的时间；

第一最短传播时延确定单元54，适于将不同路径对应的传播时延中的最小值作为第一最短传播时延；

距离计算单元55，适于根据所述第一最短传播时延计算所述热点至所述第一天线的距离

在具体实施中，所述变换单元52可以包括：

频带判断子单元，适于判断所述信道信号的频带是否连续；

第一变换子单元，适于当所述信道信号的频带连续时，对所述信道信号值进行傅里叶逆变换处理，以得到每个信道信号对应的变换结果；

第二变换子单元，适于当所述信道信号的频带不连续时，对所述信道信号值进行傅里叶逆变换处理和稀疏约束处理，以得到每个信道信号对应的变换结果。

在具体实施中，所述传播时延确定单元53可以包括：

到达相位值确定子单元，适于针对每条路径，根据所述多个信道信号对应的采样信号值计算得到所述多个信道信号沿该路径的各自的到达相位值，所述到达相位值为所述信道信号到达所述第一天线时的相位值；

传播时延确定子单元，适于根据所述多个信道信号沿该路径的各自的到达相位值计算该路径的传播时延。

在具体实施中，所述传播时延确定子单元适于：

根据所述多个信道信号的特征频率以及沿该路径的各自的到达相位值，分别代入方程：以得到该路径对应的方程组；

求解所述方程组的唯一解，并将所述唯一解作为该路径对应的所述传播时延；

其中，i为小于N的正整数，N为所述信道信号的数量，τ_i为依据第i个信道信号的到达相位值得到的传播时延的解集，∠h_i为第i个信道信号的到达相位值，f_i为第i个信道信号的特征频率。

在具体实施中，所述传播时延确定子单元在求解所述方程组的唯一解时，适于将采用中国剩余定理计算出的值中的最小值作为所述唯一解。

在具体实施中，所述基于单热点的定位装置还可以包括：

传输时间差确定单元，适于确定所述信道信号从所述热点传输到所述接收端的所述第一天线和第二天线的传输时间差；

定位夹角计算单元，适于根据所述第一天线和所述第二天线之间的距离和所述传输时间差计算定位夹角，所述定位夹角为所述第一天线和所述热点的连线与所述第一天线和所述第二天线的连线形成的夹角；

定位单元，适于根据所述定位夹角和所述热点至所述第一天线的距离确定所述接收端的位置。

在本发明的一实施例中，所述热点为WiFi热点。

有关所述基于单热点的定位装置的结构说明和有益效果可以对应参照图2所示的基于单热点的定位方法的描述，不再赘述。

图6是图5中距离计算单元的一种结构示意图。如图6所示，所述距离计算单元可以包括：

第一最短距离子单元551，适于根据所述第一最短传播时延计算所述热点至所述第一天线的第一最短距离；

有效判断子单元552，适于判断所述第一最短距离是否有效；

有效执行子单元553，适于当所述第一最短距离有效时，将所述第一最短距离作为所述热点至所述第一天线的距离以用于确定所述接收端的位置；

无效执行子单元554，适于当所述第一最短距离无效时，重新确定所述第一最短距离并进行所述判断。

在具体实施中，所述有效判断子单元552适于：

确定所述多个信道信号经不同路径到达所述接收端的第二天线的传播时延；

将到达所述第二天线的传播时延中的最小值作为第二最短传播时延；

根据所述第二最短传播时延计算所述热点至所述第二天线的第二最短距离；

判断所述第一最短距离和所述第二最短距离之差是否小于所述第一天线与所述第二天线间的距离；

当判断结果为是时，所述第一最短距离有效；或当判断结果为否时，所述第一最短距离无效。

有关本实施例的距离计算单元的结构说明和有益效果可以对应参照图4中所示根据所述第一最短传播时延计算所述热点至所述第一天线的距离的方法的描述，不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。