CN108494465A - 一种智能天线的波束调整方法及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种智能天线的波束调整方法及移动终端，方法包括：通过移动终端上的多个麦克，接收源端设备发射的超声波信号，多个麦克安装于移动终端的不同位置；根据多个麦克接收到的超声波信号，确定源端设备的发射方位信息；根据源端设备的发射方位信息，调整移动终端的智能天线的波束方向。本发明实施例实现了定向信号的接收。

Description

一种智能天线的波束调整方法及移动终端

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种智能天线的波束调整方法及移动终端。

背景技术

在现代无线通信系统中，智能天线技术作为空分复用技术，已经成为继频分复用、时分复用和码分复用之后的最具吸引力的技术，在现代无线通信系统中起着越来越重要的作用。其中，在5G的毫米波移动通信中，在终端中引入了智能天线，但目前仍不能实现使其终端天线对准信号源，从而导致不能接收更高的信号强度。

目前信号的接收一般采用全向天线，由于全向天线的增益较低，且在实际使用过程中会存在一些接收死角，在一定程度上仍会对接收信号的强度造成影响。但是在一些特殊场景中，全向天线不能保证终端的正常工作，例如在定向信号的接收场景中，特别是在天线或信号源具有较强方向性的应用场景中，只有终端天线对准特定位置才能够接收较高强度的信号，此时终端才能够稳定的工作，以此可见实现终端天线对准信号源的重要性。

综上所述，现有技术中存在天线波束不能满足对定向信号的接收的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种智能天线的波束调整方法及移动终端，以解决现有技术中存在的天线波束不能满足对定向信号的接收的问题。

为了解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供一种智能天线的波束调整方法，包括：

通过移动终端上的多个麦克，接收源端设备发射的超声波信号，所述多个麦克安装于移动终端的不同位置；

根据所述多个麦克接收到的超声波信号，确定源端设备的发射方位信息；

根据所述源端设备的发射方位信息，调整移动终端的智能天线的波束方向。

第二方面，本发明实施例提供一种移动终端，包括：

接收模块，用于通过移动终端上的多个麦克，接收源端设备发射的超声波信号，所述多个麦克安装于移动终端的不同位置；

确定模块，用于根据所述多个麦克接收到的超声波信号，确定源端设备的发射方位信息；

调整模块，用于根据所述源端设备的发射方位信息，调整移动终端的智能天线的波束方向。

第三方面，本发明实施例提供一种移动终端，所述移动终端包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现智能天线的波束调整方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现智能天线的波束调整方法的步骤。

这样，本发明实施例通过根据移动终端上的多个麦克接收到的超声波信号，确定发射超声波信号的源端设备的发射方位信息，并根据源端设备的发射方位信息，调整移动终端的智能天线的波束方向，使得能够利用移动终端上已有的多个麦克，实现源端设备的发射方位的定位，从而使得能够根据源端设备的发射方位调整智能天线的波束方向，提高了智能天线的方向性，满足了对定向信号的接收，并达到了降低移动终端的发射功率，降低系统电流以及有效提高传输数据速率的效果，解决了现有技术中存在的天线波束不能满足对定向信号的接收的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本发明的实施例中智能天线的波束调整方法的步骤流程图；

图2表示本发明的实施例中识别源端设备的发射方位信息的示意图；

图3表示本发明的实施例中移动终端的模块框图；

图4表示本发明的实施例中移动终端的结构框图。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，为本发明的实施例中智能天线的波束调整方法的步骤流程图，该方法包括：

步骤101：通过移动终端上的多个麦克，接收源端设备发射的超声波信号。

在本步骤中，具体的，移动终端上设置有多个麦克，且多个麦克安装于移动终端的不同位置。其中，该多个麦克可以为至少两个麦克。

此外，具体的，移动终端可以通过多个麦克检测源端设备发射的超声波信号，即通过多个麦克实现超声波信号的检测和读取。

具体的，源端设备可以为基站。

步骤102：根据多个麦克接收到的超声波信号，确定源端设备的发射方位信息。

在本步骤中，具体的，在多个麦克接收到超声波信号之后，可以根据多个麦克接收到的超声波信号，确定源端设备的发射方位信息。

其中，在根据多个麦克接收到的超声波信号，确定源端设备的发射方位信息时，可以根据多个麦克中每个麦克接收到的超声波信号的信号强度，确定源端设备的发射方位信息；和/或，根据超声波信号到达每个麦克的时间差，确定源端设备的发射方位信息。具体的，移动终端可以对麦克接收到的超声波信号进行解析，从而使得能够根据多个麦克接收到的超声波信号，分析得到每个麦克接收到的超声波信号的信号强度，并分析计算得到超声波信号到达每个信号的时间差。

具体的，移动终端在根据多个麦克中每个麦克接收到的超声波信号的信号强度，确定源端设备的发射方位信息时，可以根据每个麦克接收到的超声波信号的信号强度，确定源端设备距离相对应的麦克的距离，然后根据确定的多个距离之间的交点，确定源端设备的发射方位信息。

此外，具体的，在根据超声波信号到达每个麦克的时间差，确定源端设备的发射方位信息时，可以直接根据超声波信号到达每个麦克的时间差，通过到达时间差(简称TDOA算法)，计算得到源端设备的发射方位信息。

这样，通过确定源端设备的发射方位信息，使得移动终端能够根据源端设备的发射方位信息，调整智能天线的波束方向，从而使得能够提高天线的增益，并提高无线链路质量和吞吐量。

步骤103：根据源端设备的发射方位信息，调整移动终端的智能天线的波束方向。

在本步骤中，具体的，在确定源端设备的发射方位信息之后，可以根据源端设备的发射方位信息，调整移动终端的智能天线的波束方向，以使达到最佳天线状态。

其中，在调整源端设备的发射方位信息时，可以将智能天线的主瓣方向，调整为与源端设备的发射方向相匹配的方向。即可以将智能天线的主瓣方向调整为源端设备的发射方向，或者使得天线的主瓣方向落在源端设备的发射方向所在区域，以提高智能天线的方向性，实现对定向信号的接收，并使得源端设备的发射方向天线增益最大，提高无线链路质量和吞吐量。

这样，本发明实施例通过根据移动终端上的多个麦克接收到的超声波信号，确定发射超声波信号的源端设备的发射方位信息，并根据源端设备的发射方位信息，调整移动终端的智能天线的波束方向，使得能够利用移动终端上已有的多个麦克，实现源端设备的发射方位的定位，从而使得能够根据源端设备的发射方位调整智能天线的波束方向，提高了智能天线的方向性，满足了对定向信号的接收，并达到了降低移动终端的发射功率，降低系统电流以及有效提高传输数据速率的效果。

在此对上述具体实施方式进行具体说明。

如图2所示，在图2中，在根据超声波信号到达每个麦克的时间差，确定源端设备的发射方位信息中，由于源端设备21(基站)发射的超声波信号到达移动终端第一麦克22的第一链路和到达第二麦克23的第二链路不等，此时根据计算得到的超声波信号到达第一麦克22和第二麦克23的时间差，可以利用TDOA算法，计算得到源端设备21相对于移动终端之间的发射方位信息。

此外，在根据多个麦克中每个麦克接收到的超声波信号的信号强度，确定源端设备的发射方位信息的过程中，通过第一麦克22接收到的信号强度，可以确定源端设备21与第一麦克22之间的第一距离，然后通过第二麦克23接收到的信号强度，可以确定源端设备21与第二麦克23之间的第二距离，此时通过第一距离和第二距离的交点，可以确定源端设备21相对于移动终端之间的发射方位信息。这样，使得移动终端能够根据源端设备21的发射方位信息，调整智能天线的波束方向，进而能够实现定向信号的接收，并能够提高天线增益。

这样，本实施例通过根据多个麦克接收到的超声波信号，确定源端设备的发射方位信息，并根据源端设备的发射方位信息，调整移动终端的智能天线的波束方向，使得能够利用移动终端上已有的多个麦克，实现源端设备的发射方位的定位，从而使得能够根据源端设备的发射方位调整智能天线的波束方向，提高了智能天线的方向性，满足了对定向信号的接收。

如图3所示，为本发明的实施例中移动终端的模块框图，该移动终端包括：

接收模块301，用于通过移动终端上的多个麦克，接收源端设备发射的超声波信号，所述多个麦克安装于移动终端的不同位置；

确定模块302，用于根据所述接收模块接收的所述多个麦克接收到的超声波信号，确定源端设备的发射方位信息；

调整模块303，用于根据所述确定模块确定的所述源端设备的发射方位信息，调整移动终端的智能天线的波束方向。

本发明实施例中的接收模块通过移动终端上的多个麦克，接收源端设备发射的超声波信号，然后通过确定模块根据多个麦克接收到的超声波信号，确定源端设备的发射方位信息，最后根据调整模块根据源端设备的发射方位信息，调整移动终端智能天线的波束方向，使得能够利用移动终端上已有的多个麦克，实现源端设备的发射方位的定位，从而使得能够根据源端设备的发射方位调整智能天线的波束方向，提高了智能天线的方向性，满足了对定向信号的接收。

可选地，所述确定模块包括：

第一确定单元，用于根据所述多个麦克中每个麦克接收到的超声波信号的信号强度，确定所述源端设备的发射方位信息；和/或，

第二确定单元，用于根据所述超声波信号到达每个麦克的时间差，确定所述源端设备的发射方位信息。

可选地，第二确定单元用于，根据所述超声波信号到达每个麦克的时间差，通过到达时间差TDOA算法，计算得到所述源端设备的发射方位信息。

可选地，所述调整模块用于，将所述智能天线的主瓣方向，调整为与所述源端设备的发射方位相匹配的方向。这样使得能够提高智能天线的方向性，实现对定向信号的接收，并使得源端设备的发射方向天线增益最大，提高无线链路质量和吞吐量。

这样，本发明实施例中的移动终端，通过根据多个麦克接收到的超声波信号，确定源端设备的发射方位信息，并根据源端设备的发射方位信息，调整移动终端的智能天线的波束方向，使得能够利用移动终端上已有的多个麦克，实现源端设备的发射方位的定位，从而使得能够根据源端设备的发射方位调整智能天线的波束方向，提高了智能天线的方向性，满足了对定向信号的接收。

此外，图4为实现本发明各个实施例的一种移动终端的硬件结构示意图。该移动终端400包括但不限于：射频单元401、网络模块402、音频输出单元403、输入单元404、传感器405、显示单元406、用户输入单元407、接口单元408、存储器409、处理器410、以及电源411等部件。本领域技术人员可以理解，图4中示出的移动终端结构并不构成对移动终端的限定，移动终端可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本发明实施例中，移动终端包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。

其中，处理器410用于，通过移动终端上的多个麦克，接收源端设备发射的超声波信号，所述多个麦克安装于移动终端的不同位置；根据所述多个麦克接收到的超声波信号，确定源端设备的发射方位信息；根据所述源端设备的发射方位信息，调整移动终端的智能天线的波束方向。

本实施例提供的移动终端通过根据多个麦克接收到的超声波信号，确定源端设备的发射方位信息，并根据源端设备的发射方位信息，调整移动终端的智能天线的波束方向，使得能够利用移动终端上已有的多个麦克，实现源端设备的发射方位的定位，从而使得能够根据源端设备的发射方位调整智能天线的波束方向，提高了智能天线的方向性，满足了对定向信号的接收。

应理解的是，本发明实施例中，射频单元401可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将来自基站的下行数据接收后，给处理器410处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元401包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元401还可以通过无线通信系统与网络和其他设备通信。

移动终端通过网络模块402为用户提供了无线的宽带互联网访问，如帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等。

音频输出单元403可以将射频单元401或网络模块402接收的或者在存储器409中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元403还可以提供与移动终端400执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元403包括扬声器、蜂鸣器以及受话器等。

输入单元404用于接收音频或视频信号。输入单元404可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)4041和麦克风4042，图形处理器4041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元406上。经图形处理器4041处理后的图像帧可以存储在存储器409(或其它存储介质)中或者经由射频单元401或网络模块402进行发送。麦克风4042可以接收声音，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元401发送到移动通信基站的格式输出。

移动终端400还包括至少一种传感器405，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板4061的亮度，接近传感器可在移动终端400移动到耳边时，关闭显示面板4061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别移动终端姿态(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；传感器405还可以包括指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等，在此不再赘述。

显示单元406用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元406可包括显示面板4061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板4061。

用户输入单元407可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与移动终端的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元407包括触控面板4071以及其他输入设备4072。触控面板4071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板4071上或在触控面板4071附近的操作)。触控面板4071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器410，接收处理器410发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板4071。除了触控面板4071，用户输入单元407还可以包括其他输入设备4072。具体地，其他输入设备4072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。

进一步的，触控面板4071可覆盖在显示面板4061上，当触控面板4071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器410以确定触摸事件的类型，随后处理器410根据触摸事件的类型在显示面板4061上提供相应的视觉输出。虽然在图4中，触控面板4071与显示面板4061是作为两个独立的部件来实现移动终端的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板4071与显示面板4061集成而实现移动终端的输入和输出功能，具体此处不做限定。

接口单元408为外部装置与移动终端400连接的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元408可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端400内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端400和外部装置之间传输数据。

存储器409可用于存储软件程序以及各种数据。存储器409可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器409可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器410是移动终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个移动终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器409内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器409内的数据，执行移动终端的各种功能和处理数据，从而对移动终端进行整体监控。处理器410可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器410可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器410中。

移动终端400还可以包括给各个部件供电的电源411(比如电池)，优选的，电源411可以通过电源管理系统与处理器410逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

另外，移动终端400包括一些未示出的功能模块，在此不再赘述。

优选的，本发明实施例还提供一种移动终端，包括处理器410，存储器409，存储在存储器409上并可在所述处理器410上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器410执行时实现上述智能天线的波束调整方法的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述智能天线的波束调整方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种智能天线的波束调整方法，应用于移动终端，其特征在于，包括：

通过移动终端上的多个麦克，接收源端设备发射的超声波信号，所述多个麦克安装于移动终端的不同位置；

根据所述多个麦克接收到的超声波信号，确定源端设备的发射方位信息；

根据所述源端设备的发射方位信息，调整移动终端的智能天线的波束方向。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个麦克接收到的超声波信号，确定源端设备的发射方位信息，包括：

根据所述多个麦克中每个麦克接收到的超声波信号的信号强度，确定所述源端设备的发射方位信息；和/或，

根据所述超声波信号到达每个麦克的时间差，确定所述源端设备的发射方位信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述超声波信号到达每个麦克的时间差，确定所述源端设备的发射方位信息，包括：

根据所述超声波信号到达每个麦克的时间差，通过到达时间差TDOA算法，计算得到所述源端设备的发射方位信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整移动终端的智能天线的波束方向，包括：

将所述智能天线的主瓣方向，调整为与所述源端设备的发射方位相匹配的方向。

5.一种移动终端，其特征在于，包括：

接收模块，用于通过移动终端上的多个麦克，接收源端设备发射的超声波信号，所述多个麦克安装于移动终端的不同位置；

确定模块，用于根据所述多个麦克接收到的超声波信号，确定源端设备的发射方位信息；

调整模块，用于根据所述源端设备的发射方位信息，调整移动终端的智能天线的波束方向。

6.根据权利要求5所述的移动终端，其特征在于，所述确定模块包括：

第一确定单元，用于根据所述多个麦克中每个麦克接收到的超声波信号的信号强度，确定所述源端设备的发射方位信息；和/或，

第二确定单元，用于根据所述超声波信号到达每个麦克的时间差，确定所述源端设备的发射方位信息。

7.根据权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述第二确定单元用于，根据所述超声波信号到达每个麦克的时间差，通过到达时间差TDOA算法，计算得到所述源端设备的发射方位信息。

8.根据权利要求5所述的移动终端，其特征在于，所述调整模块用于，将所述智能天线的主瓣方向，调整为与所述源端设备的发射方位相匹配的方向。

9.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的智能天线的波束调整方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的智能天线的波束调整方法的步骤。