CN102906590B - 双向测距消息方案 - Google Patents

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Abstract

在其中第一装置（例如，设备）确定与第二装置（例如，设备）的距离的双向测距方案中，在规定时间在这些装置之间发送规定分组，以有助于距离的确定。在某些方面中，可以通过如下方式来定义和/或发送这些分组：该方式能够使装置以高精确度来检测已接收分组的上升边。例如，装置可以在发送或接收另一个分组之后的已定义时间段发送分组。此外，分组可以包括已定义符号序列，其中接收该分组的装置使用所述已定义符号序列来识别该分组的上升边。

Description

双向测距消息方案
优先权声明
本申请要求享有于2010年5月26日提交的、并且被分配律所卷号No.093342P1的共同拥有的美国临时专利申请No.61/348,460的权益和优先权，在此通过引用的方式将其公开内容合并入本文。
技术领域
本申请一般涉及双向测距，并且更具体地，但不排他的，涉及用于双向测距的消息方案。
背景技术
距离测量（distance ranging）包括确定两个位置之间的距离。在典型的情形中，测距设备对从测距设备到另一物体之间的距离进行测量。这里，该测距设备可以确定其使得信号在测距设备与其它物体之间传输所花费的时间量。该测距设备可以随后基于信号传播时间和该信号的已知传播速度（例如，估计为光速）来对距离进行估计。测距设备可以采用各种技术，比如，激光、雷达、声纳、以及各种形式的射频（RF）信令。为了方便起见，本文中将把术语距离测量简称为测距。
在某些情形中，可以采用双向测距方案以确定两个设备之间的距离。图1描绘了执行双向测距操作的两个设备（例如，无线设备）的测距信号时序的简化示例。这里，设备A可以基于与设备所发送的信号相关联的往返时间来确定与设备B的距离。例如，可以基于以下式子对距离进行估计：D=TP*C，其中，D是已估计距离，TP是从一个设备到其它设备的信号传播延迟，并且C是光速。如下讨论，可以基于往返时间来对信号传播延迟TP进行估计。
为了描述的目的，以简化形式来描绘图1中的信号。这里，设备B产生信号102，该信号102是通过空中（如箭头104所示）向设备A发送的。在时间段箭头108所示的传播时间之后，在设备A处接收该信号（如信号106所示）。在接收信号106之后的转向（turnaround）时间段（如时间段箭头110所示）之后，设备A产生信号112，该信号112通过空中（如箭头114所示）向设备B发送。在时间段箭头118所示的传播时间之后，在设备B处接收到该信号（如信号116所示）。每个设备产生与这些信号的发送和接收相关联的时序指示（为了方便起见，下文叫做时间戳）。例如，设备A和B可以分别记录T3A和T1B处的发送时间戳，并且设备A和B可以分别记录T2A和T4B处的接收时间戳。基于这些时间戳，可以计算出估计的传播延迟TP（例如，对应于时间段箭头108或118）。例如，可以根据下式来确定往返时间估计值：2TP=（T4B-T1B）-（T3A-T2A）。这里，T1B、T2A、T3A、以及T4B是可测量的。此外，设备B可以向设备A发送由设备B所测量的T1B与T4B之间的时间段的指示（时间段箭头120所示）。所以，设备A可以基于从设备B接收到的指示（时间段箭头120）和设备A所测量的转向时间（时间段箭头110）来计算往返时间。
在图1中所述的双向测距方案中，从一个设备向另一个设备发送各种类型的信息。相应地，需要用于对该信息和/或其它类似信息进行交换以完成双向测距的有效技术。
发明内容
本公开内容的若干示例性方面的概述如下。该概述是为了方便读者而提供的，并且没有完全定义本公开内容的范围。为了方便起见，本文可以使用术语“某些方面”来指代本公开内容的单个方面或多个方面。
在某些方面中，本公开内容涉及双向测距方案，其中第一装置（例如，设备）确定（例如，估计）与第二装置的距离。这里，在规定时间在这些装置之间发送规定分组，以有助于距离的确定。在某些方面中，可以通过如下方式来定义和/或发送这些分组：该方式能够使装置以高精确度来检测已接收分组中的上升边。结果，可以以高精确度对装置之间的距离进行估计。
在测距方案的数据收集阶段期间，第一装置向第二装置发送第一分组。第二装置随后在接收第一分组之后的已定义时间段向第一装置发送第二分组。这里，第二分组可以包括已定义符号序列，其中第一装置使用该已定义符号序列来识别与第二分组相关联的上升边。此外，在接收第二分组之后，第一装置在发送第一分组之后的已定义时间段向第二装置发送第三分组。第三分组还可以包括已定义符号序列，其中第二装置使用该已定义符号序列来识别与第三分组相关联的上升边。
在测距方案的距离估计阶段期间，第二装置可以向第一装置发送在第二分组的发送时间（例如，如第二装置所记录的）与第三分组的接收时间（例如，如所检测到的第三分组上升边的接收时间）之间流逝的时间量的指示。在某些方面中，该流逝时间可以对应于上面所讨论的数量T4B-T1B。第一装置还确定在第二分组的接收时间（例如，所检测到的第二分组上升边的接收时间）与第三分组的发送时间（例如，如第一装置所记录的）之间流逝的时间量。在某些方面中，该流逝时间可以对应于上面所讨论的数量T3A-T2A。相应地，第一装置可以基于如上讨论的这些流逝时间段（例如，信号传播往返时间）来估计装置之间的距离。
本文所教导的测距方案还可以采用增益控制。例如，一启动双向测距，装置就可以启动增益控制，以便提高距离估计的精度。这里，在启动双向测距之后，第一装置可以向第二装置发送分组。该分组可以包括已定义符号序列，其中第二装置使用所述已定义符号序列来确定（例如，选择）用于在数据收集阶段期间对分组进行接收的增益水平。第二装置随后在接收来自第一装置的分组之后的已定义时间段向第一装置发送类似分组。第二装置所发送的分组还可以包括已定义符号序列，其中第一装置使用所述已定义符号序列来确定用于在数据收集阶段期间对分组进行接收的增益水平。
本文所教导的测距方案还可以采用漂移补偿来提高距离估计的精度。例如，包括第一装置所发送的增益控制符号序列的分组还可以包括已定义符号序列，第二装置使用该已定义符号序列来估计两个装置之间的时钟漂移。相应地，第二装置可以在双向测距操作期间调节其时钟，以便处理该漂移。通过这种方式，可以在测距操作期间提供更准确的时钟同步，以便提供更精确的上升边检测。
本文所教导的测距方案可能包含定义用于测距操作的一个或多个信道。例如，在基于脉冲的测距系统中，可以通过规定脉冲重复周期和/或脉冲时间跳变序列来定义信道。在某些方面中，脉冲可以包括超宽带（UWB）脉冲。例如，脉冲可以具有大约4纳秒或更小的脉宽。此外，可以使用相对较低的占空比来发送这些脉冲（例如，可以大约每200纳秒发送这样的脉冲）。相应地，在某些方面中，本公开内容可以涉及用于通过超低功率（例如，非相干）UWB无线电来有效并且准确地实施双向测距的技术。
附图说明
在下面的详细说明和所附权利要求以及附图中将会描述本公开内容的这些和其他示例性方面，其中：
图1是描绘示例性双向测距信令的简化图；
图2是适用于执行测距的示例性通信系统的简化框图；
图3-图5是可以实施以执行测距的操作的若干示例性方面的流程图；
图6是描绘用于将装置配置为执行双向测距的示例性消息的简化图；
图7是描绘用于双向测距数据收集的示例性消息的简化图；
图8是描绘对脉冲的上升边进行示例性检测的简化图；
图9是描绘用于双向测距的示例性消息的简化图；
图10是可以用于通信装置的组件的若干示例性方面的简化框图；
图11是通信组件的若干示例性方面的简化框图；
图12和图13是配置为进行本文所教导的测距的装置的若干示例性方面的简化框图。
根据惯例，可以不按比例绘制附图中所示的各种特征。相应地，为了清楚起见，各种特征的尺寸可以任意放大或者缩小。此外，为了清楚起见，可以对附图中的某些进行简化。因此，附图可能没有描绘给定装置（例如，设备）或方法中的全部组件。最后，在整个说明书和附图中，可以使用同样的附图标记来表示同样的特征。
具体实施方式
下面描述本公开内容的各个方面。应该显而易见的是，本文的教导可以通过各种形式来具体实现，并且本文所公开的任何具体结构、功能、或者二者仅仅是代表性的。基于本文的教导，本领域技术人员应该明白，本文所公开的方面可以独立于任何其它方面来实施，并且这些方面中的两个或多个方面可以通过各种方式结合。例如，可以使用本文所述的任意数量的方面来实现装置或实施方法。此外，可以使用本文所述各方面中的一个或多个方面再附加其它结构、功能、或者结构与功能，或者使用与本文所述各方面中的一个或多个方面不同的其它结构、功能、或者结构与功能，来实现这样的装置或者实施这样的方法。而且，一个方面可以包括权利要求中的至少一个元素。举个上面的示例，在某些方面中，无线通信的方法可以包括：从第一装置向第二装置发送第一分组；作为发送所述第一分组的结果，接收来自所述第二装置的第二分组；在接收所述第二分组之后，从所述第一装置向所述第二装置发送第三分组；确定与所述第二分组的接收相关联的第一时间值，以及与所述第三分组的发送相关联的第二时间值；接收来自所述第二装置的信息，其中该信息表示与所述第二分组的发送相关联的第三时间值、以及与所述第三分组的接收相关联的第四时间值；并且基于所述第一时间值、所述第二时间值、以及所接收的信息来确定所述第一装置与所述第二装置之间的距离。此外，在某些方面中，对所述第一时间值的确定可以包括：检测与第一符号序列相关联的上升边（leadingedge），并且确定所述上升边的到达时间。
为了描述的目的，将在如图2中所示的基于脉冲的通信系统200的环境中描述本公开内容的各个方面，其中，该系统中的设备202和设备204（例如，节点）配置为对脉冲进行发送和接收。在某些示例中，这样的通信系统可以包括UWB系统，其中设备发送和接收UWB脉冲。然而，应该明白的是，本文的教导可以应用于其它类型的通信系统、频带、以及设备。
在UWB系统中，可以使用具有大约纳秒或更小宽度的脉冲来进行通信。使用这样窄的脉冲还能够有效实施准确的测距操作。如将会结合下面的图8更详细讨论的，测距操作的目的可以是：为了准确地识别已接收脉冲的视距（LOS，line-of-sight）路径（例如，上升边），以及为了对一个设备发送脉冲的时间与另一个设备接收该脉冲的时间之间的时间差（例如，传播延迟）进行估计。
在某些无线系统（例如，采用便携式UWB设备的系统）中，期望使用低功率和/或低成本的设备。然而，这样的约束可能限制了这些设备的能力。例如，在超低功率和低成本的设备中使用相干无线电（其可以提供高水平的设备同步）可能是不可行的，因为相干无线电可能相对较复杂和/或具有相对较高的功耗。所以，在超低功率的设备中进行准确的上升边检测可能是更具挑战性的。
在图2的示例中，设备202启动测距操作以确定设备202与设备204之间的距离D。根据本文的教导，设备202和设备204采用消息方案以有助于上升边检测，并且在某些方面中，有助于设备之间的增益控制和漂移补偿，以提高上升边检测的准确度。这里，设备202的测距功能206与基于脉冲的收发机208进行协作，以便向设备204发送消息，并且从设备204接收消息。例如，设备202可以向设备204发送消息以请求启动测距操作、提供时钟漂移信息、提供增益控制信息、以及提供测距数据（以进行上升边检测）。收发机208通过如符号214所表示的一脉冲序列来发送这些消息。类似地，设备204的测距功能210与基于脉冲的收发机212进行协作，以便向设备202发送消息并且从设备202接收消息。例如，设备204可以向设备202发送消息以对测距请求进行响应、提供增益控制信息、以及提供测距数据（以进行上升边检测）。收发机212通过如符号216所表示的一脉冲序列来发送这些消息。
现在将结合图3至图5的流程图来更详细地讨论系统200的示例性操作。为了方便起见，图3至图5的操作（或者本文讨论或教导的任何其它操作）可以描述为由特定组件执行（例如，图2或图10的组件）。然而，应该明白的是，可以由其它类型的组件来执行这些操作，并且可以使用不同数量的组件来执行这些操作。还应该明白的是，在给定的实施方案中可能不使用本文所描述的各操作中的一个或多个操作。
为了描述的目的，下面描述采用分组形式的示例性消息。然而，应该明白的是，可以通过其它形式来实现如本文所教导的消息。
先参照图3，如框302所示，在某个时间点处，在第一设备（例如，设备202）处启动测距操作。例如，在某些示例中，第一设备（例如，无线设备）的用户可以与该设备的用户输入设备进行交互，以便启动第一设备与第二设备（例如，另一个无线设备）之间的测距操作。在其它示例中，第一设备可以自动启动测距操作。例如，一发现存在第二设备（例如，一检测到来自其它设备的信号），第一设备就可以启动与第二设备的测距操作，以便确定设备之间的距离。例如，可以调用这样的测距操作来支持第一设备的其它功能，这取决于设备之间的距离。
如框304所示，第一设备与第二设备进行通信以便开始测距操作。例如，第一设备可以发送请求，以便向第二设备启动测距操作，并且该第二设备可以发送相应的响应（例如，接受或拒绝该请求）。
如框306所示（以及如后面的框308至框314处所述），如果第一设备和第二设备同意实施测距操作，第一设备和第二设备可以选择性地启动测距专用增益控制和/或时钟漂移补偿操作。在某些方面中，可以调用这些操作，以有助于进行准确的上升边检测。例如，在设备之间的正常通信操作期间，可以不采用增益控制，或者可以采用相对较简单形式的增益控制（例如，以便维持低功耗）。然而，为了有助于进行高度准确的上升边检测（例如，以便能够实现大约1英尺或者更小的测距精度），在测距操作期间可以调用更稳健形式的增益控制。类似地，在设备之间的正常通信操作期间，可以不采用时钟漂移补偿，或者可以采用相对较简单形式的时钟漂移补偿（例如，以便维持低功耗）。然而，在测距操作期间可以调用更稳健形式的时钟漂移补偿，以有助于进行准确的上升边检测。
如框308所示，一启动增益控制和/或时钟漂移补偿，第一设备就向第二设备发送分组，以便有助于第二设备处的增益控制和/或时钟漂移补偿。图6描绘了为了这个目的，可以由第一设备（例如，设备A）向第二设备（例如，设备B）发送的分组602的示例。分组602包括前导头部和分组头部，可以使用所述前导头部和分组头部来例如有助于在第二设备处捕获由第一设备所发送的脉冲并且对该分组进行标识（例如，作为初始测距分组）。在采用漂移补偿的实施方案中，分组602包括用于漂移估计的有效载荷。该漂移估计有效载荷可以包括：例如，第一设备和第二设备已知的已定义符号序列（例如，伪随机序列）。在采用增益控制的实施方案中，分组602包括用于增益控制的有效载荷。该增益控制有效载荷可以包括：例如，第一设备和第二设备已知的已定义符号序列（例如，伪随机序列）。用于漂移估计的符号序列可以与用于增益控制的符号序列不同。
如框310所示，一旦第二设备接收到框308处发送的分组，第二设备就可以基于已接收分组中的信息，对第一设备与第二设备之间的任何相对时钟漂移进行补偿。例如，在第二设备的时钟比第一设备的时钟更慢的情况下，第二设备可以通过确定在第二设备处对已接收序列中的丢失符号进行检测所使用的频率，来识别相对时钟漂移。可选地，在第二设备的时钟比第一设备的时钟更快的情况下，第二设备可以通过确定在第二设备处对已接收序列中的重复符号进行检测所使用的频率，来识别相对时钟漂移。在图6的示例中，分组604表示第二设备（设备B）处接收的分组602。因此，在这种情况下，第二设备可以使用来自分组604的用于漂移估计的有效载荷，以便确定相对时钟漂移。
一旦第二设备确定相对时钟漂移，第二设备就可以调整其时钟（例如，增大或降低时钟频率），以便对该漂移进行补偿。因此，作为补偿的结果，可以使第一设备和第二设备所使用的时钟大体上同步（例如，在一百万分之一内）。结果，可以对第一设备和第二设备处的测距操作进行配置，使得每个设备可以依赖于在某些时间执行指定操作（例如，发送分组）的其它设备。因此，通过规定在与其它分组的发送或接收有关的特定时间发送某些分组，设备可以更有效地对已接收分组进行监测。例如，在UWB系统中，可以假设相互通信的任意两个设备可以彼此相对较靠近（例如，最多相距10米）。因此，考虑到该最大距离上的已知最大信号传播延迟、以及其它设备的分组的期望传输时间，设备可以使用相对较窄的搜索窗来搜索该分组。因此，与不采用本文教导的设备中的相应功耗相比，与该搜索相关联的功耗可以保持相对较低。在某些实施方案中，第一设备可以调整其时钟（例如，增大或减小时钟频率），以便对第一设备与第二设备之间的任何时钟漂移进行补偿。例如，可以采用与上文相似的分组交换，从而第二设备向第一设备发送漂移估计有效载荷，以便能够使第一设备确定相对时钟漂移并且随后对该相对时钟漂移进行补偿。
如图3的框312所示，作为接收来自第一设备的分组的结果，第二设备向第一设备发送分组，以便在第一设备处进行增益控制操作。图6描绘了为了这个目的，可以由第二设备（例如，设备B）向第一设备（例如，设备A）发送的分组606的示例。分组606包括前导头部和分组头部，可以使用所述前导头部和分组头部，以便例如有助于在第一设备处捕获由第二设备所发送的脉冲，并且对该分组进行标识（例如，将该分组标识为对初始测距分组的响应）。在采用增益控制的实施方案中，分组606包括用于增益控制的有效载荷。如上面在框308处所讨论的，增益控制有效载荷可以包括：第一设备和第二设备已知的已定义符号序列（例如，伪随机序列）。
如图6中的时间段608所示，第二设备可以在接收分组604之后的已定义时间段（例如，规定数量的时钟周期）发送分组606。通过这种方式，第一设备可以确定其应该开始对该分组进行搜索的时间。在图6的示例中，分组612表示第一设备处接收的分组606。这里，作为发送分组602的结果，第一设备可以期望接收分组612。而且，第一设备可以期望在与分组602的传输时间有关的特定时间窗内（例如，如上所讨论的）接收分组612。因此，如时间段610所示，第一设备在发送分组602之后的已定义时间段（例如，规定数量的时钟周期）开始信号捕获操作。
在发送或接收另一分组之后的已定义时间段的分组发送操作可以通过各种方式来实现。例如，在某些情况下，这可以包括在发送或接收另一个分组的规定部分之后的已定义时间段（例如，规定数量的时钟周期）发送某一分组的规定部分。这些规定部分可以具有各种形式。例如，规定部分可以包括特定符号、特定脉冲、特定分组组件（例如，头部或有效载荷）等等。此外，可以规定该分组内的各个位置（例如，第一个符号、最后一个符号等等）。而且，可以针对不同分组规定不同的部分。
如图3的框314所示，一接收到增益控制信息，所述设备中的每一个就可以选择要用于后续操作的一个或多个增益水平。例如，第一设备可以基于分组612中的符号序列，来选择在测距的数据捕获操作期间所要使用的增益水平。类似地，第二设备可以基于分组604中的符号序列，来选择在测距的数据捕获操作期间所要使用的增益水平。
可以通过各种方式来实施增益控制。在某些实施方案中，可以采用基于信号能量的增益控制，从而基于已接收信号（例如，符号序列）中所具有的信号能量来调节增益（例如，前端RF接收机增益），以便限制由于饱和而引起的差错。在其它实施方案中（诸如不包含基于已接收信号的增益控制），可以采用基于噪声的增益控制，从而基于由接收机检测到的噪声水平来调节增益。
图4描绘了用于可以由第一设备和第二设备所执行的上升边估计的示例性数据捕获操作。图7描绘了这些设备结合这些操作可以发送的示例性分组。图7的分组包括前导头部和分组头部，所述前导头部和分组头部可以用于例如有助于捕获所发送的脉冲并且对分组进行识别。此外，这些分组中的一些分组包括用于上升边估计的有效载荷（例如，已定义符号序列）。
如图4的框316所示，第一设备（设备A）向第二设备发送分组，以便启动用于测距操作的数据捕获。在图7中，该分组是由分组702（由设备A发送的分组）和分组704（在设备B处接收该分组）表示的。如图7中所示，分组702可以仅仅包括前导头部和分组头部（例如，其指示正在启动用于测距的数据捕获）。
如图6中的时间段614所示，第一设备可以在发送分组602之后的已定义时间段（例如，规定数量的时钟周期）发送分组702。通过这种方式，第二设备可以确定其应该开始对分组704进行搜索的时间（例如，基于如上讨论的已知的定时参数）。
如图4中的框318所示，作为接收来自第一设备的分组的结果，第二设备向第一设备发送分组。例如，如果第二设备成功地接收到在框316处由第一设备所发送的分组，则在框318处，第二设备可以发送分组。如图7中所示，第二设备可以发送分组706和用于第一设备处的上升边估计的有效载荷，该分组706包括前导头部和分组头部（例如，其将该分组标识为数据捕获分组）。所述上升边估计有效载荷可以包括：例如，第一设备和第二设备已知的已定义符号序列（例如，伪随机序列）。
第二设备还产生用于指示第二设备发送分组的时间的指示（下文称之为时间戳）。如本文所讨论的，在测距算法中使用该时间戳来计算设备之间的距离。在某些方面中，在框318处产生的时间戳可以对应于上面讨论的时刻T1B。时间戳可以具有各种形式。在某些实施方案中，时间戳可以表示系统时间。在某些实施方案中，时间戳可以表示与已定义的时间点有关的时钟周期的数量（例如，由于对分组604的接收而已出现的时钟周期的数量）。
如图7中的时间段708所示，第二设备可以在接收到分组704之后的已定义时间段（例如，规定数量的时钟周期）发送分组706。例如，可以在接收到分组704之后的多个时钟周期发送分组706，其中可以通过第二设备的时间跟踪组件来修改该时钟周期的计数器（例如，如框310处所讨论的）。通过这种方式，第一设备可以确定其应该开始对该分组进行搜索的时间。
第一设备接收来自第二设备的分组，如图4中的框320所示。因此，作为在框316处向第二设备发送分组的结果（即，作为第二设备一成功接收到框316处由第一设备发送的分组就在框318处发送该分组的结果），第一设备接收该分组。在图7的示例中，分组712表示在第一设备处接收的分组706。这里，如时间段710所示，第一设备在发送分组702之后的已定义时间段（例如，规定数量的时钟周期）（例如，基于如上面讨论的已知定时参数）开始信号捕获操作。
第一设备还产生时间戳，该时间戳指示该第一设备何时接收到来自第二设备的分组。如下面讨论的，在测距算法中使用该时间戳来计算设备之间的距离。在某些方面中，框320处所产生的时间戳可以对应于上面所讨论的时间T2A。
在某些方面中，框320处所产生的时间戳对应于与已接收分组相关联的上升边定时。例如，时间戳可以对应于分组712的有效载荷的第一个脉冲或最后一个脉冲。因此，时间戳的产生可以包括：例如，检测出分组有效载荷的符号序列的上升边，并且识别出该上升边的到达时间。
图8描绘了上升边检测与传统的信号检测可以有哪些区别（例如，其可以用于数据通信操作）。这里，设备A发送脉冲802，该脉冲802是向设备B发送的（如箭头804所示）。脉冲806表示在设备B处所接收的脉冲。在传统的信号检测中，典型的捕获点可以对应于最强的信号路径。因此，为了数据通信的目的，可以在点808处或其附近捕获脉冲806。相反，为了测距的目的，捕获搜索可以试图对脉冲806的上升边810进行定位。例如，在多路径的情形中，脉冲的上升边可能是衰减的。所以，与其它路径相比，上升边路径可能更弱。
如图4中的框322所示，作为接收来自第二设备的分组的结果，第一设备向第二设备发送分组。如图7所示，第一设备可以发送分组714（该分组714包括前导头部、分组头部）和用于第一设备处的上升边估计的有效载荷（例如，类似于分组706）。
第一设备还产生时间戳，该时间戳指示该第一设备向第二设备发送分组的时间。如下面所讨论的，在测距算法中使用该时间戳来计算设备之间的距离。在某些方面中，框322处所产生的时间戳可以对应于上面讨论的时间T3A。
如图7中的时间段716所示，第一设备可以在发送分组702之后的已定义时间段（例如，规定数量的时钟周期）中发送分组714。通过这种方式，第二设备可以确定其应该开始对该分组进行搜索的时间。
第二设备接收来自第一设备的分组，如图4中的框324所示。在图7的示例中，分组718表示第二设备处接收的分组714。
第二设备还产生时间戳，该时间戳指示该第二设备接收到来自第一设备的分组的时间。如下面讨论的，在测距算法中使用该时间戳来计算设备之间的距离。在某些方面中，框324处所产生的时间戳可以对应于上面讨论的时间T4B。
在某些方面中，框324处所产生的时间戳对应于与已接收分组相关联的上升边的定时。例如，时间戳可以对应于分组718的第一脉冲的上升边。
图5描绘了可以在第一设备和第二设备处执行以确定这些设备之间的距离的示例性操作。
如图5中的框326所示，第二设备基于框318和324处所产生的时间戳（例如，对应于图7的时间段720）来产生信息，并且向第一设备发送该信息。该信息可以具有各种形式。在某些示例中，该信息包括表示两个时间戳之差的时间段数值。例如，该时间段数值可以定义为：T4B-T1B。在某些示例中，该信息包括两个时间戳的指示。例如，该信息可以定义为对应于T4B和T1B的时间值。
如框328所示，第一设备基于框320和框322处所产生的时间戳来产生信息。该信息也可以具有各种形式。在某些示例中，该信息包括表示两个时间戳之差的时间段数值。例如，时间段数值可以定义为：T3A-T2A。在某些示例中，该信息包括两个时间戳的指示。例如，该信息可以定义为对应于T3A和T2A的时间值。
如框330所示，第一设备基于框328处所产生的信息和框326处所接收到的信息来确定第一设备与第二设备之间的距离。例如，第一设备可以基于公式：2TP=(T4B-T1B)-(T3A-T2A)来确定传播延迟TP，然后基于公式：D=TP*C来确定距离D。
如框332所示，在某些实施方案中，第一设备向第二设备发送信息，以便能够使第二设备确定第一设备与第二设备之间的距离。例如，该信息可以包括基于T3A-T2A的时间段数值、或者与T3A和T2A相对应的时间数值。
如框334所示，第二设备可以随后基于已接收信息来确定第一设备与第二设备之间的距离。例如，第二设备可以利用在框330处所讨论的公式。
从上文可知，可以通过三种不同方式来确定传播延迟。在第一种情形中，第一设备向第二设备发送时间差T3A-T2A，并且第二设备计算传播延迟。在第二种情形中，第二设备向第一设备发送时间差T4B-T1B，并且第一设备计算传播延迟。在第三种情形中，第一设备与第二设备交换时间差信息，并且每个设备计算传播延迟。而且，在第一种情形中，第二设备可以向第一设备发送已计算的传播延迟。类似地，在第二种情形中，第一设备可以向第二设备发送已计算的传播延迟。
在了解上述内容的基础上，将结合图9来描述可以与测距操作结合使用的额外细节。该图通过一系列步骤描绘了一对设备（设备A和设备B）之间的示例性消息流。在步骤0处，在步骤1和步骤2处的物理层（PHY）算法开始之前，使用媒体访问控制（MAC）命令来对这两个设备进行设置。步骤3对应于最终距离估计和交换操作，从而计算出设备之间的距离。
在步骤0处，设备A和设备B在MAC层处进行通信，以便在设备之间建立测距MAC信道。这里，设备A向设备B发送MAC命令（测距请求），以请求设备B进入测距模式。如果设备B同意进入测距模式，则设备B利用MAC命令进行响应（测距响应），于是启动PHY算法。因此，在某些方面中，这些操作可以对应于上面结合框302和框304所描述的操作。
在步骤1处，设备A和设备B进行通信以便在设备之间建立物理层（PHY）。这种通信交换可能发生在测距MAC信道中，逻辑信道建立以便针对测距算法实施分组交换，或者通过某种其它合适的方式。这里，PHY层估计能够使测距算法准确运行所要使用的参数。特别是，设备B对设备之间的相对漂移进行估计，设备A和设备B对要在步骤2期间使用的接收增益水平进行估计。在步骤1A处，设备A向设备B发送分组（例如，分组602）。在步骤1B处，设备B利用分组（例如，分组606）进行响应。因此，在某些方面中，这些操作可以对应于上面结合框306至314所描述的操作。
在步骤1和步骤2之间提供间隔，以便允许由于例如计算、建立、或者其它操作而引起的延迟。
在步骤2处，通过设备A和设备B来收集用于对已接收脉冲的上升边进行计算的数据。因此，在某些方面中，这些操作可以对应于上面结合框316至324所描述的操作。
在步骤2A处，设备A在测距MAC信道上发送分组（例如，分组702）。在设备B下一次发送之前提供间隔（例如，时间段708）。
在步骤2B处，设备B在测距MAC信道上发送分组（例如，分组706）。设备A使用该分组的有效载荷来收集针对设备A处的测距算法的脉冲数据。这里，两个设备都对该分组的有效载荷的第一脉冲设置时间戳。设备B设置的时间戳是T1B的估计值，位于某种校准延迟调整内。设备A设置的时间戳是T2A的粗略估计值。利用测距算法来改善该时间戳，以提供对T2A的更精确估计。
在步骤2C处，设备A在测距MAC信道上发送分组（分组714）。设备B使用该分组的有效载荷来收集用于设备B处的测距算法的脉冲数据。这里，两个设备都对该分组的第一脉冲设置时间戳。设备A设置的时间戳是T3A的估计值，位于某种校准延迟调整内。设备B设置的时间戳是T4B的粗略估计值。利用测距算法来改善该时间戳，以提供对T4B的更精确估计。
设备A和设备B处的测距算法随后分别计算与T3A-T2A和T4B-T1B相对应的时间间隔。具体地，设备A处的测距算法基于在该设备A、步骤2B处所收集的数据来对T3A-T2A进行估计。类似地，设备B处的测距算法基于在该设备B、步骤2C处所收集的数据来对T4B-T1B进行估计。
在步骤3处，设备B向设备A发送对T4B-T1B的估计（例如，经由与设备A相关联的MAC信道）。设备A随后对往返时间（roundtrip time）进行估计，并且基于该往返时间来计算设备A与设备B之间的距离。此外，在设备B也确定设备之间的距离的情况下，设备A可以（例如，经由与该设备B相关联的MAC信道）向设备B发送所估计的往返时间。
图10描绘了可以合并到以下设备中的若干示例性组件：比如，进行距离确定的设备1002（例如，对应于设备202）和进行响应的设备1004（例如，对应于设备204）。应该明白的是，可以利用一个或多个组件（例如，可以在单个控制器中实现这些组件中的一个或多个）来实现本文所述的给定设备的各组件中的任一组件的功能。
设备1002和设备1004分别包括用于向彼此（和/或一个或多个其它设备，图中未示出）发送并且接收数据的收发机1006和收发机1008。这里，收发机1006和收发机1008包括用于发送信号（例如，脉冲、分组、消息、信息等）的相应的发射机1010和发射机1012、以及用于接收信号的相应的接收机1014和接收机1016。
设备1002和设备1004还包括提供与测距操作有关的功能的其它组件。例如，通信控制器1018和通信控制器1020可以提供支持设备之间通信的功能（例如，建立测距信道、产生并且处理分组、发送并且接收消息等）。测距控制器1022和测距控制器1024可以通过使得在这些设备之间发送合适信号（例如，分组）并且对相应的已接收信号（例如，分组）进行分析，来执行关于确定设备1002与设备1004之间的距离的操作。为了这个目的，测距控制器1022和测距控制器1024可以执行与对所接收分组的上升边进行检测有关的操作、并且进行与时间戳有关的处理（例如，确定时间值、确定时间段数值、产生时间戳、或者产生其它相关信息）。增益控制器1026和增益控制器1028可以提供用于（例如，基于所接收的增益控制有效载荷）对接收分组所要使用的增益水平进行确定的功能，并且基于所确定的增益水平来调节增益（例如，RF接收机增益）。漂移补偿控制器1030可以提供与时钟漂移补偿有关的功能（例如，基于时钟漂移估计有效载荷来检测时钟漂移，并且基于所检测到的时钟漂移来调节时钟）。
为了方便起见，设备1002和设备1004在图10中示出为包括本文结合图3至图9所描述的各种示例中可以使用的组件。在实践中，所示组件中的一个或多个组件可能不在给定的示例中使用，或者可以通过另一种方式使用。举个例子，在某些实施方案中，设备1004可以不包括漂移补偿控制器1030。此外，在某些实施方案中，设备1002可以包括漂移补偿控制器。
而且，在某些实施方案中，可以在一个或多个处理器中实现图10的组件（例如，使用和/或合并用于存储处理器所使用的信息或代码的数据存储器来提供这种功能）。例如，可以利用给定设备中的一个或多个处理器以及该设备中的数据存储器来实现框1018、框1022、以及框1026的功能（例如，通过执行适当代码和/或通过对处理器组件进行适当配置）。类似地，可以利用给定设备中的一个或多个处理器以及该设备中的数据存储器来实现框1020、框1024、框1028、以及框1030的功能（例如，通过执行适当代码和/或通过对处理器组件进行适当配置）。
本文的教导可以合并到使用各种组件来与至少一个其它设备进行通信的设备中。图11描绘了可以用来有助于在设备之间进行通信的若干示例性组件。这里，第一设备1102和第二设备1104适合于经由合适介质上的无线通信链路1106进行通信。
起初，将对从设备1102向设备1104发送信息时所涉及的组件进行处理。发送（TX）数据处理器1108接收来自数据缓冲器1110或者某种其它合适组件的业务数据（例如，数据分组）。发送数据处理器1108基于已选择的编码和调制方案来对每个数据分组进行处理（例如，编码、交织、以及符号映射），并且提供数据符号。通常，数据符号是与数据相对应的调制符号，并且导频符号是与导频（该导频是预先已知的）相对应的调制符号。调制器1112接收数据符号、导频符号、以及针对链路的可能信令，并且执行调制（例如，OFDM或某种其它合适的调制）和/或如系统所规定的其它处理，并且提供输出码片流。发射机（TMTR）1114对该输出码片流进行处理（例如，转换到模拟、滤波、放大、以及上变频），并且产生调制信号，随后从天线1116发射该调制信号。
设备1104的天线1118接收由设备1102所发送的调制信号（连同来自与设备1104进行通信的其它设备的信号）。接收机（RCVR）1120对从天线1118接收到的信号进行处理（例如，调节并且数字化），并且提供所接收的采样。解调器（DEMOD）1122对所接收的采样进行处理（例如，解调并且检测），并且提供所检测到的数据符号（该数据符号可能是对其它设备向设备1104所发送的数据符号的噪声估计）。接收（RX）数据处理器1124对所检测到的数据符号进行处理（例如，符号解映射、解交织、以及解码），并且提供与每个发送设备（例如，设备1102）相关联的解码数据。
现在将描述从设备1104向设备1102发送信息时所涉及的组件。在设备1104处，发送（TX）数据处理器1126对业务数据进行处理以产生数据符号。调制器1128接收数据符号、导频符号、以及针对链路的信令，执行调制（例如，OFDM或某种其它合适的调制）和/或进行其它合适的处理，并且提供输出码片流，利用发射机（TMTR）1130对该输出码片流进一步调节，并且从天线1118发射该输出码片流。在某些实施方案中，针对链路的信令可以包括在该链路上向设备1104发送的所有设备（例如，终端）的控制器1132所产生的功率控制命令和其它信息（例如，与通信信道有关）。
在设备1102处，设备1104所发送的调制信号被天线1116接收，被接收机（RCVR）1134调节且数字化，并且被解调器（DEMOD）1136处理从而得到经检测的数据符号。接收（RX）数据处理器1138对经检测的数据符号进行处理，并且提供链路信令和针对设备1102的解码数据。控制器1140接收功率控制命令和其它信息，以便对数据传输进行控制，并且对去往设备1104的链路上的发射功率进行控制。
控制器1140和控制器1132分别指导设备1102和设备1104的各种操作。例如，控制器可以确定合适的滤波器、报告关于该滤波器的信息、以及使用滤波器对信息进行解码。数据存储器1142和数据存储器1144可以分别存储控制器1140和控制器1132所使用的程序代码和数据。
图11还描绘了可以包括执行如本文所教导的与测距有关的操作的一个或多个组件的通信组件。例如，测距控制组件1146可以与控制器1140和/或设备1102的其它组件进行协作，以便发送/接收去往/来自另一个设备（例如，设备1104）的测距信息。类似地，测距控制组件1148可以与控制器1132和/或设备1104的其它组件进行协作，以便发送/接收去往/来自另一个设备（例如，设备1102）的测距信息。应当理解的是，对于每个设备1102和设备1104，所描述组件中的两个或更多组件的功能可以由单个组件提供。例如，单个处理组件可以提供测距控制组件1146和控制器1140的功能，并且单个处理组件可以提供测距控制组件1148和控制器1132的功能。
无线设备可以包括基于在该无线设备处所发送或接收的信号来执行功能的各种组件。例如，无线头戴设备可以包括配置为基于已确定距离和/或表示一个或多个时间值的信息来提供音频输出的换能器。例如，无线手表可以包括配置为基于已确定距离和/或表示一个或多个时间值的信息来提供指示的用户接口。无线传感设备可以包括传感器，该传感器配置为作为所确定的距离的结果或作为信息（例如，表示距离或定时的信息）的产生的结果，为传输提供数据。在某些情况（例如，医学应用）中，传感器可以配置为：基于与测距有关的操作来执行动作（例如，开始感应、停止感应、开始发送之前已感应到的信息等）。例如，如果确定两个设备位于已定义的相隔距离内、位于已定义的相隔距离处、或者不在已定义的相隔距离内，则可以启动这些动作。而且，作为两个设备产生和/或交换与测距有关的信息的结果，可以启动这些动作（例如，第一设备处产生的信息使得第二设备确定距离，其中第一设备一得知所确定的距离，就启动某个动作）。举另一个例子，测距可以用于确定在何处发送已感应到的信息（例如，在设备正在感应患者生物统计信息或其它信息的情形中）。而且，在医护人员的手持元件中所执行的测距可以用于确定该医护人员是否在患者附近。如果是的话，则手持元件可以配置为执行合适的动作（例如，从后端服务器中取出该患者的数据）。而且，在某些方面中，传感器可以用于进行测距测量。此外，测距可以用于感应运动或者确定物体是否阻挡了两个设备之间的视线。因此，测距测量可以包括传感器所执行的感应形式。
无线设备可以通过一个或多个无线通信链路进行通信，其中所述一个或多个无线通信链路基于或者另外支持任何合适的无线通信技术。例如，在某些方面中，无线设备可以与网络相关联。在某些方面中，所述网络可以包括使用超宽带技术或某种其它合适技术实现的个域网（例如，支持大约30米的无线覆盖区域）或者体域网（例如，支持大约10米的无线覆盖区域）。在某些方面中，所述网络可以包括局域网或者广域网。无线设备可以支持或者另外使用各种无线通信技术、协议或者标准（例如，CDMA、TDMA、OFDM、OFDMA、WiMAX、以及Wi-Fi）中的一种或多种。类似地，无线设备可以支持或者另外使用各种相应的调制或者复用方案中的一种或多种。因此，无线设备可以包括合适组件（例如，空中接口），以便使用上面的或其它无线通信技术来建立一个或多个无线通信链路并且经由一个或多个无线通信链路进行通信。例如，设备可以包括与发射机组件和接收机组件（例如，发射机1010和接收机1012）相关联的无线收发机，其中该无线收发机可以包括有助于通过无线介质进行通信的各种组件（例如，信号发生器和信号处理器）。
在某些方面中，无线设备可以通过基于脉冲的无线通信链路进行通信。例如，基于脉冲的无线通信链路可以利用具有相对较短长度（例如，大约几纳秒或更小）以及相对较宽带宽的超宽带脉冲。在某些方面中，超宽带脉冲可以具有近似大约20%或者更大的分数带宽（fractional bandwidth）和/或具有近似大约500MHz或者更大的带宽。
本文的教导可以并入到多种装置（例如，设备）中（例如，在多种装置内实现，或者由多种装置执行）。例如，本文所教导的一个或多个方面可以并入到电话（例如，蜂窝电话）、个人数据助理（PDA）、娱乐设备（例如，音乐或视频设备）、头戴设备（例如，耳机、听筒等）、麦克风、医学传感设备（例如，诸如生物传感器等传感器、心率监测器、步程计、EKG设备、智能绷带、生命信号监测器等）、用户I/O设备（例如，手表、远程控制、诸如光开关等开关、键盘、鼠标等）、环境传感设备（例如，轮胎压力监测器）、可以接收来自医学或环境传感设备的数据的监测器、计算机、销售点（point-of-sale）设备、娱乐设备、助听器、机顶盒、游戏设备、或者任何其它合适的设备。本文所述的通信设备可以用于任何类型的传感应用场合，比如，用于传感汽车、体育、以及生理（医学）反应。可以在很多不同的设备中实现本公开内容的公开方面中的任一个。例如，除了如上讨论的医学应用场合，本公开内容的各方面还可以应用于健康和健身应用场合。此外，可以针对不同类型的应用场合，设身处地实施本公开内容的各方面。存在可以包括如本文所述的公开内容的任何方面的其它很多应用。
这些设备可以具有不同的功率和数据要求。在某些方面中，本文的教导可以适用于低功率应用场合（例如，通过使用基于脉冲的信令方案和低占空比模式），并且可以支持包括相对较高数据速率的多种数据速率（例如，通过使用高带宽脉冲）。举个例子，在某些实施方案中，每个脉冲的宽度可以是大约1纳秒或更小（例如，100皮秒），同时脉冲重复间隔可以是大约100纳秒到10微秒。应该明白的是，这些数字仅仅是代表性的，并且给定的基于脉冲的系统可以采用不同脉宽和/或脉冲重复间隔。
各种类型的调制方案可以与基于脉冲的信令方案一起使用。例如，某些实施方案可以采用脉冲位置调制（PPM）。此外，某些实施方案可以采用脉冲时间跳变（例如，基于伪随机序列）。
在某些方面中，无线设备可以包括通信系统的接入设备（例如，接入点）。例如，这种接入设备可以通过有线或无线通信链路，提供到另一个网络（例如，诸如互联网或蜂窝网络之类的广域网）的连接。相应地，该接入设备能够使另一个设备（例如，无线站）接入其它网络或者某种其它功能。此外，应当明白的是，这两个设备中的一个或两者可以是便携式的，或者在某些情况下是相对非便携的。此外，还应当明白的是，无线设备还可以能够以非无线的方式（例如，通过有线连接）经由合适的通信接口来发送和/或接收信息。
可以通过多种方式来实现本文所述的组件。参照图12和图13，装置1200和1300表现为可以代表例如由一个或多个电路（例如，诸如ASIC等集成电路）所实现的、或者通过本文所教导的某种其它方式所实现的功能的一系列相关功能块。如本文所讨论的，电路可以包括处理器、软件、其它组件、或者它们的某种组合。
装置1200和装置1300可以包括一个或多个模块，所述一个或多个模块可以执行如本文所述的功能（例如，涉及附图中的一幅或多幅）并且在某些方面中可以对应于所附权利要求中同样指定为“用于……的模块”功能。例如，用于发送的电路1202可以对应于例如本文所讨论的发射机。用于接收的电路1204可以对应于例如本文所讨论的接收机。用于确定时间值的电路1206可以对应于例如本文所讨论的测距控制器。用于确定距离的电路1208可以对应于例如本文所讨论的测距控制器。用于确定增益水平的电路1210可以对应于例如本文所讨论的增益控制器。用于启动测距操作的电路1212可以对应于例如本文所讨论的测距控制器。用于启动增益控制的电路1214可以对应于例如本文所讨论的增益控制器。用于建立测距信道的电路1216可以对应于例如本文所讨论的通信控制器。用于接收的电路1302可以对应于例如本文所讨论的接收机。用于发送的电路1304可以对应于例如本文所讨论的发射机。用于产生信息的电路1306可以对应于例如本文所讨论的测距控制器。用于确定增益水平的电路1308可以对应于例如本文所讨论的增益控制器。用于启动测距操作的电路1310可以对应于例如本文所讨论的测距控制器。用于启动增益控制的电路1312可以对应于例如本文所讨论的增益控制器。用于确定距离的电路1314可以对应于例如本文所讨论的测距控制器。用于建立测距信道的电路1316可以对应于例如本文所讨论的通信控制器。
如上所述，在某些方面中，可以通过合适的处理器组件来实现这些组件。在某些方面中，可以至少部分使用本文所教导的结构来实现这些处理器组件。在某些方面中，处理器可以适用于实现这些组件中的一个或多个组件的功能的一部分或全部。在某些方面中，虚线框所表示的任何组件中的一个或多个组件是可选的。
如上所述，装置1200和1300可以包括一个或多个集成电路。例如，在某些方面中，单个集成电路可以实现所示组件中的一个或多个组件的功能，然而在其它方面中，一个以上的集成电路可以实现所示组件中的一个或多个组件的功能。
此外，可以使用任何合适的模块来实现图12和图13所示的组件和功能以及本文所述的其它组件和功能。还可以至少部分使用本文所教导的相应结构来实现这些模块。例如，上面结合图12和图13中的“用于……的电路”组件所描述的组件也可以对应于同样命名为“用于……的模块”功能。因此，在某些方面中，可以使用处理器组件、集成电路、或本文所教导的其它合适结构中的一个或多个来实现这些模块中的一个或多个模块。
而且，应该理解的是，使用诸如“第一”、“第二”等命名来对本文的元素的任何引用一般不限制那些元素的数量或顺序。相反，本文可以使用这些命名作为在两个或两个以上元素之间或者一个元素的多个实例之间进行区分的便捷方法。因此，对第一元素和第二元素的引用并不意味着那里仅可以采用两个元素，或者第一元素必须以某种方式位于第二元素前面。而且，除非另有说明，否则一组元素可以包括一个或多个元素。此外，说明书或权利要求书中所使用的“A、B、或C中的至少一个”形式的术语是指“A或B或C或它们的任何组合”。
本领域技术人员将理解的是，可以使用各种不同技术和手段中的任一种来表示信息和信号。例如，可以用电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或者它们的任意组合来表示上面描述的全文中可以引用的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号、以及码片。
本领域技术人员还将会应该明白的是，结合本文公开的各方面所描述的各种示例性逻辑框、模块、处理器、单元、电路、以及算法步骤中的任一种可以实现为电子硬件（例如，数字实施方案、模拟实施方案、或者两者的结合，其可以使用源代码或者某种其它技术进行设计）、包含指令的各种形式的程序或设计代码（为了方便起见，本文中可以称之为“软件”或“软件模块”）、或者两者的结合。为了清楚地展示硬件与软件之间的这种可交换性，上面已经对各种示例性的部件、框、模块、电路、以及步骤均围绕其功能进行了总体描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和施加到整个系统上的设计约束。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开内容的范围。
结合本文公开的各方面所描述的各种示例性逻辑框、模块、以及电路可以在集成电路（IC）、接入终端、或接入点内实现，或者由它们执行。所述IC可以包括设计为执行本文所述功能的通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件、电子组件、光组件、机械组件、或者它们的任意组合，并且可以执行位于IC内、IC外或者IC内外的代码或指令。通用处理器可以是微处理器，或者，该处理器也可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或者状态机。处理器也可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、若干微处理器、与DSP核相结合的一个或多个微处理器、或者任何其它此种结构。
应当理解，在任何公开过程中的步骤的任何具体顺序或层次是示例性方法的例子。基于设计偏好，应该理解的是，可以对过程中的步骤的具体顺序或层次进行重新排列，同时仍然处于本公开内容的范围内。所附方法权利要求以示例性顺序呈现了各种步骤的元素，但是并不意味着局限于所示的具体顺序或层次。
结合本文所公开的方面描述的方法或者算法的步骤可以在硬件、由处理器执行的软件模块或二者的组合中具体实现。软件模块（例如，包括可执行指令和相关数据）以及其它数据可以位于数据存储器中，比如，RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或者本领域已知的任何其它形式的计算机可读存储介质。示例性存储介质可以耦合到诸如计算机/处理器（为了方便起见，本文可以称之为“处理器”）等机器，使得处理器能够从该存储介质读取信息（例如，代码），并且向该存储介质写入信息（例如，代码）。示例性存储介质可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。ASIC可以位于用户终端中。或者，处理器和存储介质可以作为分立组件位于用户终端中。而且，在某些方面中，任何合适的计算机程序产品可以包括计算机可读介质，所述计算机可读介质包括与本公开内容的各方面中的一个或多个方面有关的代码（例如，可以被至少一个计算机执行）。在某些方面中，计算机程序产品可以包括封装材料。
在一个或多个示例性实施例中，可以在硬件、软件、固件、或者它们的任何组合中实现所描述的功能。如果在软件中实现，则所述功能可以保存在计算机可读介质上，或者作为一条或多条指令或代码通过计算机可读介质传输。计算机可读介质包括：计算机存储介质、以及包括有助于计算机程序从一处向另一处传输的任何介质的通信介质两者。存储介质可以是能够由计算机访问的任何可用介质。这样的计算机可读介质可以包括，例如但不限于，RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁性存储设备、或者可用于携带或存储具有指令或数据结构形式的目标程序代码并且能够由计算机访问的任何其它介质。而且，任何连接都被恰当地称为计算机可读介质。例如，如果从网站、服务器、或其它远程源使用同轴电缆、光缆、双绞线、数字用户线（DSL）、或者无线技术（例如红外线、无线电、以及微波）来传输软件，则介质的定义中包括同轴电缆、光缆、双绞线、DSL、或者无线技术（例如红外线、无线电、以及微波）。本文所使用的磁盘和光碟包括：压缩光碟（CD）、激光光碟、光碟、数字多功能光碟（DVD）、软盘、以及蓝光光碟，其中，磁盘通常用磁再现数据，而光碟是由激光器用光再现数据。以上的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
为使本领域中的任何技术人员能够实现或者使用本发明，提供了对公开方面的前述说明。对于本领域技术人员来说，对这些方面的各种修改将是显而易见的，并且本文所定义的总体原理可以在不脱离本公开内容的范围的前提下应用于其它方面。因此，本公开内容并不限于本文所示的方面，而是与本文所公开的原理和新颖特征的最宽范围相一致。

Claims (37)

1.一种无线通信的方法，包括：
从第一装置向第二装置发送第一分组，其中，所述第一分组用于发起在所述第一装置与所述第二装置之间的测距操作的数据捕获；
作为发送所述第一分组的结果，接收来自所述第二装置的第二分组；
在接收所述第二分组之后，从所述第一装置向所述第二装置发送第三分组；
在所述第一装置处确定与所述第二分组的接收相关联的第一时间值、以及与所述第三分组的发送相关联的第二时间值；
接收来自所述第二装置的信息，其中所述信息表示与所述第二分组的发送相关联的第三时间值、以及与所述第三分组的接收相关联的第四时间值；以及
在所述第一装置处基于所述第一时间值、所述第二时间值、以及所接收的信息，来确定所述第一装置与所述第二装置之间的距离，
其中，所述方法还包括：
从所述第一装置向所述第二装置发送第四分组；
接收来自所述第二装置的第五分组，其中，所述第五分组包括针对所述第一装置处的增益控制的第一符号序列；以及
基于所述第一符号序列，来确定针对所述第二分组的接收的增益水平，其中，所述增益水平的所述确定是测距专用增益控制。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第三分组是在所述第一分组发送之后的已定义时间段发送的。
3.如权利要求1所述的方法，其中：
所述第二分组包括针对所述第一装置处的上升边检测操作的第二符号序列；以及
对所述第一时间值的确定包括：检测与所述第二符号序列相关联的上升边，并且确定所述上升边的到达时间。
4.如权利要求3所述的方法，其中：
所述第三分组包括针对所述第二装置处的上升边检测操作的第三符号序列；以及
所述第三符号序列包括所述第三分组的开头。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一分组的发送提供了用于触发所述第二装置发送所述第二分组的定时指示。
6.如权利要求1所述的方法，其中，作为发送所述第四分组的结果，接收所述第五分组。
7.如权利要求1所述的方法，其中：
所述第四分组包括针对所述第二装置处的增益控制的第二符号序列；以及
所述第四分组是在所述第一分组发送之前的已定义时间段发送的。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述第四分组进一步包括针对所述第二装置处的时钟漂移估计的第三符号序列。
9.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
在所述第一装置处启动测距操作；以及
作为所述第一装置处启动所述测距操作的结果，在所述第一装置处启动所述增益控制。
10.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
在所述第一装置处启动测距操作；以及
作为在所述第一装置处启动所述测距操作的结果，建立至少一个测距信道，其中，所述至少一个测距信道是为了至少所述第一分组和所述第三分组的发送、以及至少所述第二分组的接收而建立的。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述至少一个测距信道的建立包括：对由脉冲重复周期和脉冲时间跳变序列构成的群组中的至少一个进行定义。
12.一种用于无线通信的装置，包括：
发射机，其配置为向另一个装置发送第一分组，其中，所述第一分组用于发起在所述装置与所述另一个装置之间的测距操作的数据捕获；
接收机，其配置为作为发送所述第一分组的结果，接收来自所述另一个装置的第二分组，其中所述发射机进一步配置为：在接收所述第二分组之后，向所述另一个装置发送第三分组；以及
测距控制器，其配置为确定与所述第二分组的接收相关联的第一时间值、以及与所述第三分组的发送相关联的第二时间值；其中，所述测距控制器进一步配置为：基于所述第一时间值、所述第二时间值、以及从所述另一个装置接收到的信息来确定该装置与所述另一个装置之间的距离，其中所述信息表示与所述第二分组的发送相关联的第三时间值、以及与所述第三分组的接收相关联的第四时间值，
其中，
所述发射机还被配置为向所述另一个装置发送第四分组；
所述接收机还被配置为接收来自所述另一个装置的第五分组；
所述第五分组包括针对所述装置处的增益控制的第一符号序列；以及
所述装置还包括：
增益控制器，其被配置为基于所述第一符号序列，来确定针对所述第二分组的接收的增益水平，其中，所述增益水平的所述确定是测距专用增益控制。
13.如权利要求12所述的装置，其中，所述第三分组是在所述第一分组发送之后的已定义时间段发送的。
14.如权利要求12所述的装置，其中：
所述第二分组包括针对所述装置处的上升边检测操作的第二符号序列；以及
对所述第一时间值的确定包括：检测与所述第二符号序列相关联的上升边，并且确定所述上升边的到达时间。
15.如权利要求14所述的装置，其中：
所述第三分组包括针对所述另一个装置处的上升边检测操作的第三符号序列；以及
所述第三符号序列包括所述第三分组的开头。
16.如权利要求12所述的装置，其中，所述第一分组的发送提供了用于触发所述另一个装置发送所述第二分组的计时指示。
17.如权利要求12所述的装置，其中，作为发送所述第四分组的结果，接收所述第五分组。
18.如权利要求12所述的装置，其中：
所述第四分组包括针对所述另一个装置处的增益控制的第二符号序列；以及
所述第四分组是在发送所述第一分组之前的已定义时间段发送的。
19.如权利要求18所述的装置，其中，所述第四分组进一步包括针对所述另一个装置处的时钟漂移估计的第三符号序列。
20.如权利要求12所述的装置，其中：
所述测距控制器进一步配置为启动测距操作；以及
所述增益控制器进一步配置为作为启动所述测距操作的结果，在所述装置处启动增益控制。
21.如权利要求12所述的装置，其中：
所述测距控制器进一步配置为启动测距操作；
所述装置进一步包括通信控制器，该通信控制器配置为：作为启动所述测距操作的结果，建立至少一个测距信道；以及
所述至少一个测距信道是为了发送至少所述第一分组和所述第三分组、以及接收至少所述第二分组而建立的。
22.如权利要求21所述的装置，其中，所述至少一个测距信道的建立包括：对由脉冲重复周期和脉冲时间跳变序列构成的群组中的至少一个进行定义。
23.一种用于无线通信的装置，包括：
用于向另一个装置发送第一分组的模块，其中，所述第一分组用于发起在所述装置与所述另一个装置之间的测距操作的数据捕获；
用于作为发送所述第一分组的结果，接收来自所述另一个装置的第二分组的模块，其中所述用于发送的模块配置为：在接收所述第二分组之后，向所述另一个装置发送第三分组；
用于确定与所述第二分组的接收相关联的第一时间值、以及与所述第三分组的发送相关联的第二时间值的模块；
用于基于所述第一时间值、所述第二时间值、以及从所述另一个装置接收到的信息来确定该装置与所述另一个装置之间的距离的模块，其中所述信息表示与所述第二分组的发送相关联的第三时间值、以及与所述第三分组的接收相关联的第四时间值，
其中，
所述用于发送的模块配置为向所述另一个装置发送第四分组；
所述用于接收的模块配置为接收来自所述另一个装置的第五分组；
所述第五分组包括针对所述装置处的增益控制的第一符号序列；以及
所述装置进一步包括用于基于所述第一符号序列来确定用于接收所述第二分组的增益水平的模块，其中，所述增益水平的所述确定是测距专用增益控制。
24.如权利要求23所述的装置，其中，所述第三分组是在所述第一分组发送之后的已定义时间段发送的。
25.如权利要求23所述的装置，其中：
所述第二分组包括针对所述装置处的上升边检测操作的第二符号序列；以及
对所述第一时间值的确定包括：检测与所述第二符号序列相关联的上升边，并且确定所述上升边的到达时间。
26.如权利要求25所述的装置，其中：
所述第三分组包括针对所述另一个装置处的上升边检测操作的第三符号序列；以及
所述第三符号序列包括所述第三分组的开头。
27.如权利要求23所述的装置，其中，所述第一分组的发送提供了用于触发所述另一个装置发送所述第二分组的计时指示。
28.如权利要求23所述的装置，其中，作为发送所述第四分组的结果，接收所述第五分组。
29.如权利要求23所述的装置，其中：
所述第四分组包括针对所述另一个装置处的增益控制的第二符号序列；以及
所述第四分组是在所述第一分组发送之前的已定义时间段发送的。
30.如权利要求29所述的装置，其中，所述第四分组进一步包括针对所述另一个装置处的时钟漂移估计的第三符号序列。
31.如权利要求23所述的装置，进一步包括：
用于启动测距操作的模块；以及
用于作为启动所述测距操作的结果，在所述装置处启动所述增益控制的模块。
32.如权利要求23所述的装置，进一步包括：
用于启动测距操作的模块；以及
用于作为启动所述测距操作的结果，建立至少一个测距信道的模块；其中，所述至少一个测距信道是为了至少所述第一分组和所述第三分组的发送、以及至少所述第二分组的接收而建立的。
33.如权利要求32所述的装置，其中，所述至少一个测距信道的建立包括：对由脉冲重复周期和脉冲时间跳变序列构成的群组中的至少一个进行定义。
34.一种用于无线通信的装置，包括：
用于发送的电路，其被配置为向另一装置发送第一分组，其中，所述第一分组用于发起在所述装置与所述另一个装置之间的测距操作的数据捕获；
用于接收的电路，其被配置为作为发送所述第一分组的结果，接收来自所述另一装置的第二分组，其中，所述用于发送的电路还被配置为在接收所述第二分组之后，向所述另一装置发送第三分组；
用于确定时间值的电路，其被配置为确定与所述第二分组的接收相关联的第一时间值、以及与所述第三分组的发送相关联的第二时间值，其中，所述用于接收的电路还被配置为接收来自所述另一装置的信息，其中所述信息表示与所述第二分组的发送相关联的第三时间值、以及与所述第三分组的接收相关联的第四时间值；以及
用于确定距离的电路，其被配置为基于所述第一时间值、所述第二时间值、以及所接收的信息，来确定所述装置与所述另一装置之间的距离，
其中，
所述用于发送的电路还被配置为向所述另一个装置发送第四分组；
所述用于接收的电路还被配置为接收来自所述另一个装置的第五分组；
所述第五分组包括针对所述装置处的增益控制的第一符号序列；以及
所述装置进一步包括用于基于所述第一符号序列来确定用于接收所述第二分组的增益水平的电路，其中，所述增益水平的所述确定是测距专用增益控制。
35.一种头戴设备，包括：
发射机，其配置为向装置发送第一分组，其中，所述第一分组用于发起在所述头戴设备与所述装置之间的测距操作的数据捕获；
接收机，其配置为作为发送所述第一分组的结果，接收来自所述装置的第二分组，其中所述发射机进一步配置为在接收所述第二分组之后的已定义时间段向所述装置发送第三分组；
测距控制器，其配置为确定与所述第二分组的接收相关联的第一时间值、以及与所述第三分组的发送相关联的第二时间值，其中所述测距控制器进一步配置为：基于所述第一时间值、所述第二时间值、以及从所述装置接收到的信息来确定所述头戴设备与所述装置之间的距离，其中该信息表示与所述第二分组的发送相关联的第三时间值、以及与所述第三分组的接收相关联的第四时间值；以及
换能器，其配置为基于所确定的距离来提供音频输出，
其中，
所述发射机还被配置为向所述装置发送第四分组；
所述接收机还被配置为接收来自所述装置的第五分组，其中，所述第五分组包括针对所述头戴设备处的增益控制的第一符号序列；以及
所述头戴设备还包括：
增益控制器，其被配置为基于所述第一符号序列，来确定针对所述第二分组的接收的增益水平，其中，所述增益水平的所述确定是测距专用增益控制。
36.一种手表，包括：
发射机，其配置为向装置发送第一分组，其中，所述第一分组用于发起在所述手表与所述装置之间的测距操作的数据捕获；
接收机，其配置为作为发送所述第一分组的结果，接收来自所述装置的第二分组，其中所述发射机进一步配置为在接收所述第二分组之后的已定义时间段向所述装置发送第三分组；
测距控制器，其配置为确定与所述第二分组的接收相关联的第一时间值、以及与所述第三分组的发送相关联的第二时间值，其中所述测距控制器进一步配置为：基于所述第一时间值、所述第二时间值、以及从所述装置接收到的信息来确定所述手表与所述装置之间的距离，其中所述信息表示与所述第二分组的发送相关联的第三时间值、以及与所述第三分组的接收相关联的第四时间值；以及
用户接口，其配置为基于所确定的距离来提供指示，
其中，
所述发射机还被配置为向所述装置发送第四分组；
所述接收机还被配置为接收来自所述装置的第五分组，其中，所述第五分组包括针对所述手表处的增益控制的第一符号序列；以及
所述手表还包括：
增益控制器，其被配置为基于所述第一符号序列，来确定针对所述第二分组的接收的增益水平，其中，所述增益水平的所述确定是测距专用增益控制。
37.一种传感设备，包括：
发射机，其配置为向装置发送第一分组，其中，所述第一分组用于发起在所述传感设备与所述装置之间的测距操作的数据捕获；
接收机，其配置为作为发送所述第一分组的结果，接收来自所述装置的第二分组，其中所述发射机进一步配置为在接收所述第二分组之后的已定义时间段向所述装置发送第三分组；
测距控制器，其配置为确定与所述第二分组的接收相关联的第一时间值、以及与所述第三分组的发送相关联的第二时间值，其中所述测距控制器进一步配置为：基于所述第一时间值、所述第二时间值、以及从所述装置接收到的信息来确定所述传感设备与所述装置之间的距离，其中所述信息表示与所述第二分组的发送相关联的第三时间值、以及与所述第三分组的接收相关联的第四时间值；以及
传感器，其配置为作为所确定的距离的结果，为传输提供数据，
其中，
所述发射机还被配置为向所述装置发送第四分组；
所述接收机还被配置为接收来自所述装置的第五分组，其中，所述第五分组包括针对所述传感设备处的增益控制的第一符号序列；以及
所述传感设备还包括：
增益控制器，其被配置为基于所述第一符号序列，来确定针对所述第二分组的接收的增益水平，其中，所述增益水平的所述确定是测距专用增益控制。
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