一种散射测量方法以及装置与流程

本技术涉及通信领域，尤其涉及一种散射测量方法以及装置。

背景技术：

1、在一些无线通信场景中，信号在辐射至障碍物时，可能因障碍物的阻挡产生绕射或者散射，而通常随着频率的增加，如2.6ghz，3.5ghz，28ghz，35ghz等频点，绕射将越来越弱，散射现象突显，散射也将成为无线信号传播中的重要途径。例如，可以使用设置了发射天线和接收天线的网络分析仪来进行散射测量，使用网络分析仪来向被测对象发射信号，并基于接收到的散射信号来计算散射相关信息，并构建相干散射模型。然而，网络分析仪的成本高，操作难度大，无法实现大规模的散射测量。

技术实现思路

1、本技术提供一种散射测量方法以及装置，用于通过通信网络中大量分布的终端来进行散射测量，实现大规模的批量散射测量。

2、第一方面，本技术提供一种散射测量方法，包括：测量设备向终端发送第一测量请求，第一测量请求中携带被测对象的位置信息，第一测量请求用于向终端请求第一散射信息；测量设备基于被测对象的位置向被测对象辐射测量波束，该测量波束的辐射范围覆盖被测对象；测量设备接收终端反馈的第一散射信息，该第一散射信息为终端接收到被测对象对测量波束散射产生的散射信号计算得到，该散射信号为终端根据被测对象的位置信息接收得到，该第一散射信息用于确定被测对象的散射模型，该散射模型用于指示入射波束与被测对象产生的散射信息之间的关系。

3、因此，在本技术实施方式中，可以通过与测量设备建立了连接的终端来测量与被测对象的散射相关的信息。通常具有大量分布的终端，可以基于大量的终端来实现被测对象的散射测量，通过终端的散射信息，即第一散射信息来构建被测对象的散射模型，从而高效地实现散射测量，泛化能力强。相对于通过网络分析仪来进行散射测量，无需部署天线，降低了测量成本；在多种测试环境下都能进行测试，泛化能力强；可以无需人工参与，减少了人工成本，且减少了人工误差；通过已有的终端测量，测量效率高，可以进行大规模的批量测量。

4、在一种可能的实施方式中，前述的测量设备基于被测对象的位置来辐射测量波束，可以包括：测量设备根据被测对象的位置信息计算测量波束的发射角度；随后根据该发射角度辐射测量波束。

5、因此，本技术实施方式中，在测量设备获知了被测对象的位置之后，即可根据被测对象的位置来计算测量波束的发射角度，从而使测量波束可以辐射至被测对象，从而在被测对象上形成散射，以便于进行后续的散射测量。

6、在一种可能的实施方式中，第一测量请求还包括以下一项或者多项：测量设备的位置信息、接收测量波束的时域的偏移量、天线增益或者极化方向。

7、因此，本技术实施方式中，可以测量请求中携带测量设备自身的信息或者辐射测量波束的天线的信息，从而使终端可以基于测量请求进行后续的接收以及测量。

8、在一种可能的实施方式中，上述方法还可以包括：测量设备向控制设备发送第一散射信息，以使控制设备根据第一散射信息获取被测对象的散射模型。本技术实施方式中，可以由控制设备基于散射信息来构建被测对象的散射模型，减少了测量设备的工作量。

9、在一种可能的实施方式中，在测量设备向终端发送第一测量请求之前，上述方法还可以包括：测量设备接收控制设备发送的第二测量请求，第二测量请求中携带被测对象的位置信息。

10、因此，本技术实施方式中，可以由控制设备发起对被测对象的散射测量，并在发送至测量设备的测量请求中携带被测对象的位置，从而使测量设备可以获知被测对象的位置。

11、在一种可能的实施方式中，第一散射信息中的每个散射信息包括以下一项或者多项：入射波空间夹角、出射波空间夹角、被测对象的回波、参考标准值、或者测量波束在各个极化方向上的散射损耗。

12、因此，本技术实施方式中，可以由终端来进行测量，得到被测对象多种散射信息，以便于后续构建散射模型来表示被测对象的散射情况。

13、第二方面，本技术体用一种散射测量方法，包括：控制设备向测量设备发送第二测量请求，该第二测量请求中携带被测对象的位置信息，第二测量请求用于指示测量设备基于被测对象的位置信息向被测对象辐射测量波束；随后控制设备接收测量设备发送的第一散射信息，第一散射信息为终端接收到被测对象对测量波束散射产生的散射信号计算得到，该散射信号为终端根据被测对象的位置信息接收得到；随后控制设备根据第一散射信息获取散射模型，该散射模型用于指示入射波束与被测对象产生的散射信息之间的关系。

14、因此，本技术实施方式中，可以由控制设备发起被测对象的散射测量，可以通过与测量设备建立了连接的终端来测量与被测对象的散射相关的信息。通常具有大量分布的终端，可以基于大量的终端来实现被测对象的散射测量，通过终端的散射信息来构建被测对象的散射模型，从而高效地实现散射测量，泛化能力强。相对于通过网络分析仪来进行散射测量，无需部署天线，降低了测量成本；在多种测试环境下都能进行测试，泛化能力强；可以无需人工参与，减少了人工成本，且减少了人工误差；通过已有的终端测量，测量效率高，可以进行大规模的批量测量。

15、在一种可能的实施方式中，控制设备根据第一散射信息获取散射模型，包括：控制设备根据被测对象的信息获取基础模型；控制设备根据第一散射信息修正基础模型的参数，得到散射模型。

16、因此，本技术实施方式中，控制设备可以首先选取基础模型，然后使用散射信息对基础模型进行修正，快速得到与被测对象适配的散射模型。

17、在一种可能的实施方式中，前述的基础模型可以包括预设的光滑建筑物表面模型或者栅格建筑物表面模型，光滑建筑物表面模型为对入射的波束散射一次的建筑物对应的模型，栅格建筑物表面模型为对入射的波束散射多次的建筑物对应的模型；前述的控制设备根据被测对象的信息获取基础模型，可以包括：若测量波束在被测对象上被散射一次，则控制设备将光滑建筑物表面模型作为基础模型；若测量波束在被测对象上被散射多次，则控制设备将栅格建筑物表面模型作为基础模型。

18、因此，本技术实施方式中，可以预先针对不同的建筑物类型设置基础模型，如根据不同建筑物形成的不同的散射次数来设置基础模型，从而可以快速得到与被测对象适配的模型。

19、第三方面，本技术提供一种散射测量方法，包括：终端接收测量设备发送的第一测量请求，第一测量请求中携带被测对象的位置信息；终端根据被测对象的位置信息获取被测对象对测量波束散射产生的散射信号，测量波束为测量设备向被测对象辐射产生，测量波束的辐射范围覆盖被测对象；终端根据散射信号计算得到第一散射信息，第一散射信息包括被测对象产生的散射的信息；终端向测量设备发送第一散射信息，第一散射信息用于确定被测对象的散射模型，散射模型用于指示入射波束与被测对象产生的散射信息之间的关系。

20、因此，本技术实施方式中，可以通过与测量设备建立了连接的终端来测量与被测对象的散射相关的信息。通常具有大量分布的终端，可以基于大量的终端来实现被测对象的散射测量，通过终端的第一散射信息来构建被测对象的散射模型，从而高效地实现散射测量，泛化能力强。相对于通过网络分析仪来进行散射测量，无需部署天线，降低了测量成本；在多种测试环境下都能进行测试，泛化能力强；可以无需人工参与，减少了人工成本，且减少了人工误差；通过已有的终端测量，测量效率高，可以进行大规模的批量测量。

21、在一种可能的实施方式中，前述的终端根据被测对象的位置信息接收被测对象对测量波束散射产生的散射信号，包括：终端接收被测对象散射的第一回波信号；终端根据测量波束的带宽以及采样点数对第一回波信号进行由频域至时域的转换，得到一维距离像，一维距离像表示终端与被测对象的距离与接收功率之间的关系，测量波束中携带测量波束的带宽以及采样点数；终端根据被测对象的位置信息获取自身与被测对象的第一距离，以及测量设备和被测对象的第二距离；终端根据第一距离和第二距离对一维距离像进行时域滤波，得到第二回波信号；终端将第二回波信号转换为频域信号，并从频域信号中提取与测量波束频率对应的信号，得到散射信号。

22、因此，本技术实施方式中，终端可以对接收到的回波信号进行由频域至时域的转换，然后基于自身与被测对象的距离以及测量设备和被测对象的距离，来从时域信号中筛选出与被测对象对应的信号，并进行时域至频域的转换，得到被测对象的散射信号。即通过时频转换来实现散射径的筛选，得到经被测对象散射的信号。

23、在一种可能的实施方式中，前述的第一散射信息可以包括以下一项或者多项：入射波空间夹角、出射波空间夹角、被测对象的回波、参考标准值或者测量波束在各极化方向上的散射损耗。

24、因此，本技术实施方式中，可以由终端来进行测量，得到被测对象多种散射信息，以便于后续构建散射模型来表示被测对象的散射情况。

25、在一种可能的实施方式中，若第一散射信息包括参考标准值，前述的终端根据散射信号计算得到第一散射信息，可以包括：终端根据第一距离和第二距离，以及测量设备发送测量波束的发射功率及天线增益计算参考标准值。

26、因此，本技术实施方式中，终端可以基于第一距离和第二距离，以及测量设备发送测量波束的发射功率及天线增益计算表示排除了其他因素如发射信号功率、传播距离、天线增益等的实际散射系数。

27、在一种可能的实施方式中，若第一散射信息包括入射波空间夹角或者出射波空间夹角，前述的终端根据散射信号计算得到第一散射信息，可以包括：终端根据自身的位置、被测对象的位置以及测量设备的位置，得到第一散射信息。

28、因此，本技术实施方式中，终端可以使用几何的方式来计算出射或者入射角，实现高效地测量。

29、在一种可能的实施方式中，若第一散射信息包括测量波束在各极化方向上的散射损耗，前述的终端根据散射信号计算得到第一散射信息，可以包括：终端根据自身的三轴姿态信息以及接收天线的角度，将散射信号分解到各个极化方向上，得到测量波束在各极化方向上的信号强度；终端根据测量波束在各极化方向上的信号强度，得到测量波束在各极化方向上的散射损耗。

30、因此，本技术方实施方式中，终端可以计算各个极化方向上的散射损耗，从而得到更细致的第一散射信息。

31、第四方面，本技术提供一种测量设备，包括：

32、收发模块，用于向终端发送第一测量请求，第一测量请求中携带被测对象的位置信息，第一测量请求用于请求终端测量被测对象上产生的散射的信息；

33、辐射模块，用于辐射测量波束，测量波束的辐射范围包括被测对象；

34、收发模块，还用于接收终端反馈的第一散射信息，第一散射信息为终端接收到被测对象对测量波束散射产生的信号计算得到，第一散射信息用于确定被测对象的散射模型，散射模型用于指示入射波束与被测对象产生的散射信息之间的关系。

35、在一种可能的实施方式中，辐射模块，具体用于：测量设备根据被测对象的位置信息计算测量波束的发射角度；根据发射角度辐射测量波束。

36、在一种可能的实施方式中，第一测量请求还包括以下一项或者多项：测量设备的位置信息、接收测量波束的时域的偏移量、天线增益或者极化方向。

37、在一种可能的实施方式中，收发模块，还用于向控制设备发送第一散射信息，以使控制设备根据第一散射信息获取被测对象的散射模型。

38、在一种可能的实施方式中，在收发模块向终端发送第一测量请求之前，收发模块，还用于接收控制设备发送的第二测量请求，第二测量请求中携带被测对象的位置信息。

39、在一种可能的实施方式中，第一散射信息中的每个散射信息包括以下一项或者多项：入射波空间夹角、出射波空间夹角、被测对象的回波、参考标准值、或者测量波束在各个极化方向上的散射损耗。

40、第五方面，本技术提供一种控制设备，包括：

41、收发模块，用于向测量设备发送第二测量请求，第二测量请求中携带被测对象的位置信息，第二测量请求用于指示测量设备辐射测量波束，测量波束的辐射范围覆盖被测对象；

42、收发模块，还用于接收测量设备发送的第一散射信息，第一散射信息为终端接收到被测对象对测量波束散射产生的信号计算得到；

43、散射计算模块，用于根据第一散射信息获取散射模型，散射模型用于表示波束入射至被测对象产生的散射的信息。

44、在一种可能的实施方式中，散射计算模块，具体用于：控制设备根据被测对象的信息获取基础模型；控制设备根据第一散射信息修正基础模型的参数，得到散射模型。

45、在一种可能的实施方式中，基础模型包括预设的光滑建筑物表面模型或者栅格建筑物表面模型，光滑建筑物表面模型为建筑物对入射的波束散射一次对应的模型，栅格建筑物表面模型为建筑物对入射的波束散射多次对应的模型；

46、散射计算模块，具体用于：若测量波束在被测对象上被散射一次，则将光滑建筑物表面模型作为基础模型；若测量波束在被测对象上被散射多次，则将栅格建筑物表面模型作为基础模型。

47、第六方面，本技术提供一种终端，包括：

48、收发模块，用于接收测量设备发送的第一测量请求，第一测量请求中携带被测对象的位置信息；

49、收发模块，还用于根据被测对象的位置来获取被测对象对测量波束散射产生的散射信号，测量波束为测量设备向被测对象辐射产生，测量波束的辐射范围覆盖被测对象；

50、散射测量模块，用于根据散射信号计算得到第一散射信息，第一散射信息包括被测对象产生的散射的信息；

51、收发模块，还用于向测量设备发送第一散射信息，第一散射信息用于确定被测对象的散射模型，散射模型用于指示入射波束与被测对象产生的散射信息之间的关系。

52、在一种可能的实施方式中，收发模块，具体用于：接收被测对象散射的第一回波信号；根据测量波束的带宽以及采样点数对第一回波信号进行由频域至时域的转换，得到一维距离像，一维距离像表示终端与被测对象的距离与接收功率之间的关系，测量波束中携带测量波束的带宽以及采样点数；根据被测对象的位置信息获取自身与被测对象的第一距离，以及测量设备和被测对象的第二距离；根据第一距离和第二距离对一维距离像进行时域滤波，得到第二回波信号；将第二回波信号转换为频域信号，并从频域信号中提取与测量波束频率对应的信号，得到散射信号。

53、在一种可能的实施方式中，第一散射信息包括以下一项或者多项：入射波空间夹角、出射波空间夹角、被测对象的回波、参考标准值或者测量波束在各极化方向上的散射损耗。

54、在一种可能的实施方式中，若第一散射信息包括参考标准值，散射测量模块，具体用于：根据第一距离和第二距离，以及测量设备发送测量波束的发射功率及天线增益计算参考标准值。

55、在一种可能的实施方式中，若第一散射信息包括入射波空间夹角或者出射波空间夹角，散射测量模块，具体用于根据自身的位置、被测对象的位置以及测量设备的位置，得到第一散射信息。

56、在一种可能的实施方式中，若第一散射信息包括测量波束在各极化方向上的散射损耗，散射测量模块，具体用于：终端根据自身的三轴姿态信息以及接收天线的角度，将散射信号分解到各个极化方向上，得到测量波束在各极化方向上的信号强度；终端根据测量波束在各极化方向上的信号强度，得到测量波束在各极化方向上的散射损耗。

57、第七方面，本技术实施例提供一种散射测量装置，包括：处理器和存储器，其中，处理器和存储器通过线路互联，处理器调用存储器中的程序代码用于执行上述第一方面任一项所示的散射测量方法中与处理相关的功能。可选地，该散射测量装置可以是芯片。

58、第八方面，本技术实施例提供一种散射测量装置，包括：处理器和存储器，其中，处理器和存储器通过线路互联，处理器调用存储器中的程序代码用于执行上述第二方面任一项所示的散射测量方法中与处理相关的功能。可选地，该散射测量装置可以是芯片。

59、第九方面，本技术实施例提供一种散射测量装置，包括：处理器和存储器，其中，处理器和存储器通过线路互联，处理器调用存储器中的程序代码用于执行上述第三方面任一项所示的散射测量方法中与处理相关的功能。可选地，该散射测量装置可以是芯片。

60、第十方面，本技术实施例提供了一种散射测量装置，该散射测量装置也可以称为数字处理芯片或者芯片，芯片包括处理单元和通信接口，处理单元通过通信接口获取程序指令，程序指令被处理单元执行，处理单元用于执行如上述第一方面至第三方面任一可选实施方式中与处理相关的功能。

61、第十一方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面至第三方面任一可选实施方式中的方法。

62、第十二方面，本技术实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面至第三方面任一可选实施方式中的方法。