CN109218282B - 用于超宽带系统的脉冲成形互操作协议 - Google Patents

用于超宽带系统的脉冲成形互操作协议 Download PDF

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Abstract

本发明题为“用于超宽带系统的脉冲成形互操作协议。”实施方案使得通信超宽带(UWB)设备能够通过交换脉冲形状信息来协作。所述UWB设备使用所述脉冲形状信息来改进测距准确度。改进的测距准确度可用于复杂的多路径环境，其中使用先进的估计方案来提取飞行时间估计的到达路径。为了确定将要共享的所述脉冲形状信息，一些实施方案包括确定UWB设备的位置信息并且选择满足地区方面的脉冲形状信息。所述脉冲形状信息包括特定于测距信号的时间零点索引，所述时间零点索引由UWB接收器用来为飞行时间计算建立时间戳。一些实施方案包括测量性能特性以及基于所述性能特性来选择不同的脉冲形状信息以改进准确度。

Description

用于超宽带系统的脉冲成形互操作协议
技术领域
本文所述的实施方案总体涉及用于超宽带(UWB)通信的技术。
背景技术
相关领域
超宽带(UWB)系统是一种利用了短无线电脉冲的无线通信系统。这样的系统可以被称为“脉冲无线电UWB系统”。通过使用以期望载波频率发射的短脉冲，可以激发无线频谱的大部分诸如载波频率附近的几个100MHz甚至多个GHz的频谱，并且可以将所得信号分类为UWB信号。
发明内容
实施方案使得通信超宽带(UWB)设备能够通过交换可用于未来测距交换的脉冲形状信息而彼此协作。接收UWB设备使用脉冲形状信息来改进测距准确度。改进的测距准确度可用于复杂的多路径环境，其中使用先进的估计方案来提取飞行时间估计的到达路径。为了确定将要共享的脉冲形状信息，一些实施方案包括确定UWB设备的位置信息以及选择满足地区方面的脉冲形状信息。脉冲形状信息包括特定于所接收的测距信号的时间零点索引，该时间零点索引由UWB接收器用来为飞行时间计算建立时间戳。一些实施方案包括测量性能特性以及选择不同的脉冲形状信息。
实施方案包括利用脉冲成形互操作协议进行超宽带(UWB)通信的系统、方法和计算机程序产品。一些实施方案包括：从另一电子设备接收脉冲形状信息，其中脉冲形状信息用于电子设备与另一电子设备之间的UWB通信；接收使用第一形状信息的测距信号；以及至少部分地基于脉冲形状信息和测距信号来确定电子设备与另一电子设备之间的距离。确定该距离包括计算与测距信号相关联的飞行时间。脉冲形状信息包括时间零点索引，该时间零点索引可以是脉冲形状信息的主瓣的样本(例如，脉冲形状信息的主瓣的第一样本或中心样本)。脉冲形状信息还满足与电子设备的本地信息相关联的一个或多个地区方面。
一些实施方案包括：确定先前发射的另一测距信号的性能特性；确定另外的脉冲形状信息；向另一电子设备发射另外的脉冲形状信息；以及使用另外的脉冲形状信息向另一电子设备发射另一测距信号。为了确定性能特性，一些实施方案包括测量耦接到一个或多个处理器的天线的输出以及确定天线的输出不满足阈值标准。
附图说明
结合在本文中并构成本说明书一部分的附图示出所呈现的公开内容，并与所作说明一起进一步用于解释本公开的原理，并且使本领域技术人员能够实现和使用本发明。
图1示出了根据本公开的一些实施方案的实现用于超宽带(UWB)通信的脉冲成形互操作协议的示例系统。
图2是根据本公开的一些实施方案的实现用于超宽带(UWB)通信的脉冲成形互操作协议的示例系统的框图。
图3示出了根据本公开的一些实施方案的用于超宽带(UWB)通信的脉冲成形互操作协议交换的示例。
图4A以图形方式示出了根据本公开的一些实施方案的用于超宽带(UWB)通信的示例脉冲形状。
图4B示出了根据本公开的一些实施方案的用于超宽带(UWB)通信的脉冲形状的示例数据表示。
图5示出了根据本公开的一些实施方案的利用了飞行时间(ToF)的示例测距场景。
图6示出了根据本公开的一些实施方案的具有分散对象的示例测距场景。
图7示出了根据本公开的一些实施方案的利用了飞行时间(ToF)的具有分散对象的示例测距场景。
图8出了根据本公开的一些实施方案的用于确定脉冲形状信息的示例方法。
图9示出了用于实现本发明的一些实施方案或其一个或多个部分的示例计算机系统。
图10示出了使用顺应性脉冲区分脉冲效应与传播信道效应的模糊性。
本公开参考附图进行描述。附图中，一般来讲，类似的参考标号表示相同的或功能类似的元件。另外，一般来讲，参考标号的最左侧的一个或多个数字表示其中参考标号首先出现的附图。
具体实施方式
一些实施方案使得通信超宽带(UWB)设备能够以改进的测距准确度协作，尤其是在复杂的多路径环境中，其中使用先进的估计方案来提取飞行时间(ToF)计算的到达路径。例如，当两个UWB站点(站点A和站点B)首先连接时，它们可以以描述脉冲p(t)的波形的形式交换显式脉冲成形信息。这样，站点A可以向站点B发信号通知显式发射脉冲成形信息pA(t)，而站点B可以向站点A发信号通知发射脉冲形状pB(t)。通过那种方式，根据一些实施方案，每个UWB站点的接收器知道另一UWB站点的脉冲形状信息并且可以至少部分地基于该已知的脉冲形状信息来改进计算和估计。
对站点发射器处所使用的脉冲形状信息的精确了解允许使用接收器将脉冲成形或其他滤波效应与真正的传播信道效应隔离开来。对脉冲形状信息的了解还允许使用可称为“解卷积”技术的信号处理技术(查看总体接收信号(例如，从发射器到接收器的端对端脉冲响应)和析出因数已知假像，例如包括天线效应或接收器发射特性的发射器脉冲成形。这些信号处理技术允许在整个系统响应中提取无线传播信道的期望贡献；继而，该提取可以用于确定到达传播路径的时刻。
图1示出了根据本公开的一些实施方案的实现用于超宽带(UWB)通信的脉冲成形互操作协议的示例系统100。提供示例系统100仅用于说明的目的，而不是限制本发明所公开的实施方案。系统100可以包括但不限于诸如无线通信设备110，120、车载应答器设备130、入口应答器设备140、家用设备150、系带标签160和锚节点170a-170c的UWB设备。其他UWB设备(其为了简单起见而未在图1中示出)可以包括其他计算设备，包括但不限于膝上型计算机、台式计算机、平板电脑、个人助理、路由器、监视器、电视机、打印机和电器。
脉冲成形信息的交换也可以用于网络拓扑，其中超过两个UWB设备执行测距活动。尽管图1示出了星形拓扑结构，但点对点拓扑结构也是可能的。例如，无线通信设备110可与无线通信设备120通信，并且无线通信设备120还可与一个或多个其他无线UWB通信设备(未示出)通信。
当无线通信设备110与车辆应答器设备130或入口应答器设备140接近(例如，在十米内、一米内等)时，UWB通信可例如使得对应的车门或入口(例如，房屋门的入口)能够解锁。可以为应用程序建立所需的接近度。同样，当无线通信设备110与家用设备150接近(例如，在五十米内、二十米内、十米内等)时，家用设备150的设置可以调整为与无线通信设备110相关联或存储在该无线通信设备上的优选要求。在另一示例中，系带标签160可以是附接到宠物项圈或蹒跚学步的小孩的衣服的可移除设备，其中系带标签160与无线通信设备110之间的UWB通信导致当系带标签160超过与无线通信设备110的可配置距离阈值时，在无线通信设备110上产生警报通知。
上述UWB设备可以是便携式或移动式的，并且可以确定彼此的相对位置和/或距离。一些UWB设备可以是静止的并且它们可一起确定绝对位置或地理位置。例如，锚节点170a-170c可以是位于固定位置的应答器，例如在建筑物的天花板或商店的货架上。一个或多个锚节点170可结合无线通信设备110用来改进测距活动的准确度和可靠性。在一些实施方案中，这些设备可以对可以用于提供本地方向信息的地理位置进行三角测量并确定(例如，用户可以获得方向以找到可以在无线通信设备110上呈现的商店或超市中的特定物品)。
图2是根据本公开的一些实施方案的实现用于超宽带通信的脉冲成形互操作协议的示例系统200的框图。系统200可包括中央处理单元(CPU)210、UWB系统215、UWB收发器220、通信接口225、通信基础结构230、存储器235、全球定位系统(GPS)240、本地检测器245和天线250。
UWB系统215可以是片上系统并且可以包括一个或多个处理器，包括高速缓存的存储器以及一起执行启用UWB通信的操作的指令。UWB收发器220执行UWB发射和接收功能，并且可以耦接到天线250。通信接口225允许系统200与其他设备(其可以是有线的和/或无线的)通信。例如，通信基础结构230可以是总线或其他此类互连件。存储器235可包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓存，并且可包括控制逻辑(例如，计算机软件)和/或数据。GPS240确定系统200的位置，并且确定该信息可以被发射到UWB系统215，使得可以选择脉冲形状信息以满足地区方面(例如，地区政府法规和法律)。天线250可包括一个或多个天线，该一个或多个天线可以是相同的或不同的类型。本地检测器245可以测量天线输出，以检测到例如正在使用的当前脉冲波形信息不令人满意。天线输出测量可能是由于天线负载不匹配、阻抗不匹配和/或可能受到本地和/或上下文特定环境影响的其他天线输出行为而引起(例如，与UWB音频头戴式耳机相邻的衬衫口袋中的无线通信设备110)。根据一些实施方案，由本地检测器245确定的问题可导致对用于未来UWB通信的不同脉冲形状信息的通知和选择。系统200还可以确定接收信号强度指示(RSSI)水平何时不满足给定阈值，并且因此可以对未来UWB通信实施不同脉冲形状信息的选择。
图3示出了根据本公开的一些实施方案的用于超宽带(UWB)通信的脉冲成形互操作协议交换300的示例。在一些实施方案中，在连接建立期间，当站点A 310(例如，图1的无线通信设备110)和站点B 320(例如，图1的无线通信设备120、车辆应答器设备130、入口应答器设备140、家用设备150、系带标签160或锚节点170a-170c)首先连接时，它们可以交换描述它们选择用于UWB通信的期望脉冲p(t)的脉冲形状信息。在其他实施方案中，脉冲形状信息可在测距操作之前在任何其他时间交换。
在340处，例如，站点A 310可以向站点B 320发射有关站点A 310的脉冲选择的脉冲形状信息pA(t)。在350处，站点B 320可以向站点A 310发射有关站点B 320的脉冲选择的脉冲形状信息pB(t)。这样，每个站点的接收器都可被告知其他站点的脉冲形状信息并相应地改进测距估计。
如果站点A 310或站点B 320的特定电路实现可以使用可以影响由天线辐射的脉冲形状的各种天线类型中的一种来操作，则脉冲形状信息的这种“现场”交换是有益的。例如，作为站点A 310使用的天线的函数，站点A 310可以向站点B 320发信号通知脉冲形状信息pA(t)，使得站点B 320可以为站点A 310的后续测距事件做准备。
站点A 310与站点B 320之间的连接建立(包括脉冲形状索引或显式脉冲形状波形的交换以及诸如“时间零点”信息的辅助信息)可以发生在两个站点之间任何可用的(无线或非无线)通信信道上。在一些实施方案中，脉冲形状信息的连接建立和传输可以在蓝牙或Wifi(例如，无线LAN)链路或另一个窄带系统上进行，而基于脉冲形状信息的测距信号和范围估计可以经由脉冲无线电UWB系统进行。根据一些实施方案，可以直接使用站点A 310和站点B 320之间的UWB链路的数据传输能力。
在360处，在测距操作期间，站点A 310可以使用脉冲pA(t)向站点B 320发射测距信号。在370处，站点B 320可以使用脉冲pB(t)向站点A 310发射测距信号。此外，站点A 310和/或站点B 320可以在测距交换中间更新脉冲波形信息，例如以适应本地环境条件(例如，天线负载)。以下参考图8进一步描述了对本地环境条件的这种适应。
在一些实施方案中，在连接建立或正在进行的测距交换期间，根据一些实施方案，UWB站点还可以请求由对等设备使用优选脉冲形状。这个请求可能是由于需要使用低功率估计器模式或迎合改变传播(多路径)条件的情况而推动的，其中优选脉冲形状可能比其他形状更合适。
图4A以图形方式示出了根据本公开的一些实施方案的用于超宽带(UWB)通信的示例脉冲形状400。图4B示出了根据本公开的一些实施方案的用于超宽带(UWB)通信的脉冲形状400的示例数据表示。脉冲形状信息可以以适当的采样率以波形样本序列(系列)的形式传输。例如，跨越10ns的脉冲波形可以使用每100ps提供一个样本值，总共100个样本值的描述。在图4A和图4B中，样本值的长度设为61，如(0-60)的样本索引中所反映。每个样本值可以用某种分辨率数字化地表示，例如，每个样本8比特。需注意，在UWB设备之间传送的脉冲波形的时间分辨率(例如，100ps或更细或更粗略的时间步长)可以是标准化的，或者可以与脉冲波形一起用信号通知。一般来讲，样本可以是复值的(例如，包含实部和虚部)，以表示可以在围绕期望载波频率的通带中发射的等效基带任意脉冲波形。
图4A和图4B示出了脉冲的时间零点的概念。站点A 310和站点B 320具有它们称之为脉冲“中心”的共同概念，以确定它们各自的时刻参考来计算ToF测量值。例如，发射站点A310可以其脉冲pA(t)的主峰离开天线的时间作为时刻参考。假设图4A和图4B表示pA(t)，则时间零点＝索引21；同时，接收站点B 320可以期望基于脉冲pA(t)的信号并估计pA(t)的到达。站点B 320可以使用另一时间参考点来计算与接收脉冲pA(t)相关联的ToF，例如其作为时间参考接收的脉冲pA(t)的主峰的中心(例如，时间零点＝索引30)、“重心逼近”或其他不针对最大峰的度量以指代站点B 320作为脉冲pA(t)的到达时间记录的时刻参考。由于站点A 310和站点B 320所使用的pA(t)的时刻参考不同，会导致不准确的飞行时间计算，并最终导致质量差的UWB通信。
除非站点A 310和站点B 320都使用脉冲形状pA(t)中的共同商定的时间零点，否则ToF可能不会被明确提取。在一些实施方案中，连同脉冲形状波形一起，在UWB站点之间传送表示时间零点的样本索引，例如用于时间戳的时刻参考。
图4B包括根据一些实施方案的传送图4A的脉冲形状400的示例脉冲形状信息的数据。该信息可呈结构化表格数据的形式，该表格数据包括以下各项：
·样本数：长度＝61；
·时间零点样本索引：TIME_ZERO＝21；
·假定样本率FSAMP：作为相对于对应于例如499.2MHz的脉冲率的暗示参考率的过采样因子20；以及
·例如8比特表示中的各个样本值：SAMPLES＝{0,0,0,1,2,2,3，...}，其在本示例中将包括与样本数相关的61个值。在一些实施方案中，样本可能是复值的，所以可能存在两个样本序列SAMPLES_REAL和SAMPLES_IMAG，分别表示有效复基带脉冲表示的实部和虚部。
以上信息是示例性的并且基于本文的公开内容，本领域的普通技术人员将认识到，脉冲形状信息可以包括其他类型的信息。这些其他类型的信息在本公开的精神和范围内。
在一些实施方案中，脉冲无线电UWB系统可用于在不同的无线站点之间发射脉冲形状信息(例如，以数字形式)。而且，由于脉冲的高带宽和短暂的时间长度，这些系统适合于精确估计相关联的UWB无线节点之间的“范围”(距离)。在一些实施方案中，可以基于站点A 310处的信号的出发时间与站点B 320处的信号的到达之间的ToF测量值来计算范围。
其他UWB系统可以包括对脉冲形状p(t)的顺应性检查。脉冲形状p(t)的顺应性检查的一个问题是，它可能不足并且可能产生互操作问题。例如，当从站点A向站点B发射各自满足顺应性检查的两种不同的脉冲形状时，在站点B处所接收的相应传播信号可以基本上相同。因此，在确定发射器与接收器之间的距离(例如，范围)(或确定其估计值)时存在不确定性和不准确性。
例如，图10示出了使用顺应性脉冲区分脉冲效应与传播信道效应的模糊性。站点A1010可以是移动UWB设备，站点B 1020可以是移动或静止UWB设备。当站点A 1010和站点B1020靠在一起时，从站点A 1010通过具有两条传播路径的无线传播信道发射顺应性脉冲ptop(t)1025：到达的视线(LOS)、PPB 1035和反射PPA 1030。站点B 1020处所接收的接收信号rxtop(t)1040表现出两个峰。为了展示模糊性，当站点A 1010和站点B 1020比之前相隔更远时，站点A 1010还可向站点B 1020发射另一顺应性脉冲pbot(t)1045，该另一顺应性脉冲具有旁瓣(在这种情况下，主瓣之前的单个旁瓣)。在传播信道中，存在单个LOS传播路径PPC1050。站点B 1020处所接收的对应的接收信号rxbot(t)1060看起来与接收信号rxtop(t)1040相同。这可能对站点B处的接收器构成挑战，因为相同的接收波形可以基于范围确定的传播路径PPB或PPC。尽管这两种场景在发射器处的几何形状差别很大，但站点B 1020处的接收器不能区分顶点场景(基于LOS路径、PPB 1035)，其中站点A 1010和站点B 1020比底部场景的范围更接近，在底部场景中，范围确定基于LOS路径、PPC 1050，其到达晚得多。
除了别的以外，其他UWB系统中的上述问题也由本文所述的实施方案来解决。例如，图5示出了根据本公开的一些实施方案的利用了飞行时间(ToF)的示例测距场景500。为方便而非限制，关于图1至图3、图4A和图4B中的元件描述图5至图8，以说明所传送的脉冲形状信息如何改进ToF计算的准确性，从而改进UWB通信中的UWB设备互操作性。
站点A 510和站点B 520分别与图3的站点A 310和站点B 320基本上相同。另外，发射525和560分别与图3的发射360和370基本上相同。
在时间tA1时，基于pA(t)的无线UWB信号525离开站点A 510处的天线。需注意，tA1由站点A 510基于站点A的时间零点确定(例如，图4A和图4B脉冲pA(t)的时间零点＝索引21)。站点A 510与站点B 520之间的距离dAB 580在测距测量之前是未知的并且是期望的量。在时间tB1时，无线UWB信号525到达站点B 520的天线输入端。站点B 520基于站点B 320先前经由340从图3的站点A 310接收的脉冲形状信息(例如，图4B)基于时间零点索引21来确定tB1。因此，了解无线UWB信号525(或pA(t))的时间零点对于确定ToF和随后计算下面所示的距离dAB580是重要的。
无线UWB信号525的ToF 530由时间差给出：
ToF＝tB1-tA1。 (公式1)
需注意，假设无线UWB信号525以光速c行进，这是空气中可接受的近似值，dAB 580的范围可以计算如下：
dAB＝ToF/c＝(tB1-tA1)/c。 (方程2)
对于方程2中的范围计算，需要计算ToF 530(或者等价地，时刻tA1与tB1之间的差值)。在一些实施方案中，站点A和站点B作为具有共同时钟(或时间)参考诸如具有高精度和高分辨率的全球时间(GMT或其他常见时基)的同步系统运行。在这个同步系统中，站点A510可以在tA1时测量无线UWB信号525的出发时间，并且站点B 520可以基于共同时钟参考来在tB1时测量无线UWB信号525的到达时间。一旦tA1和tB1均可用，就可以使用方程(1)和(2)来计算ToF 530和范围dAB 580。
在站点A 510和站点B 520不使用在这两个站点之间同步的共同时钟参考进行操作的系统中，站点A 510和站点B 520可以具有它们各自的本地时钟。用于分别在站点A 510和站点B 520中测量tA1和tB1的本地时钟可具有相对于彼此的未知偏移量，并且可能以不同的时钟速度运行。因此，如上所述，使用方程(1)和(2)的测距计算可能不准确。
在一些实施方案中，为了克服具有本地时钟的站点的不准确性，可以使用双向测距(TWR)方法。在TWR中，在接收到无线UWB信号525后，站点B 520从接收模式切换为发射模式。在接收发射周转时间TB,TO 540后，站点B 520在时间tB2时向站点A 510发送第二无线UWB信号560。在一些实施方案中，站点B 520基于与由站点B 320选择的脉冲pB(t)相关联的时间零点值来确定tB2。第二时间零点值在连接建立期间从站点B 320传输到站点A(参看图3的350)。无线UWB信号560在时间tA2时到达站点A 510。站点A 510基于第二时间零点值来确定tA2。因此，相应时间零点值的传输使得站点A 510和站点B 520能够准确地确定时间戳以确定ToF值。
无线UWB信号560从站点B 520行进到站点A 510(穿过无线介质)的延迟可由ToF550表示。
可以提取期望的范围dAB 580。站点A 510测量总来回时间TA,RT＝tA2-tA1。该测量基于站点A 510的本地时钟。站点B 520测量在接收无线UWB信号525和发射无线UWB信号560之间花费的时间，TB,TO＝tB2-tB1。该测量基于站点B 520的本地时钟。
ToF 530或ToF 550(它们相等)可以计算如下：
ToF＝(TA,RT-TB,TO)/2＝{(tA2-tA1)-(tB2-tB1)} (方程3)
因此，dAB 580可以使用方程(2)计算如下：
dAB＝ToF/c＝{(tA2-tA1)-(tB2-tB1)}/c。
方程(2)和/或(3)的计算可以由站点A 510、站点B 520或系统100中的某个其他节点(未示出)执行，该节点被提供有TA,RT和TB,TO。如果站点A510或站点B 520之一负责该计算，则通过无线链路或另一通信手段将相应的丢失量TA,RT或TB,TO传送到另一站点。如果站点A或站点B以外的其他网络节点负责计算ToF和范围，则站点A 510和站点B 520需要将TA,RT和TB,TO中继到另一节点。
因此，图4A中所描绘的且图4B中所包含的用于pA(t)的脉冲形状信息以及用于pB(t)的脉冲形状信息(以图3的350表示)特别是时间零点信息的传输能够精确地计算ToF。
图6示出了根据本公开的一些实施方案的具有分散对象的示例测距场景600。站点A 610和站点B 620分别与图3的站点A 310和站点B 320基本上相同。另外，发射PP1与图3的发射360基本上相同。
场景600示出了具有标记为Ob2、Ob3和Ob4的分散对象的环境，这些分散对象充当由站点A 610向站点B 620发射的无线UWB信号的反射器。第一直接/视线(LOS)传播路径显示为PP1，其他传播路径显示为PP2、PP3和PP4。传播路径PP2–PP4需要更长的时间才能到达站点B 620，因为每个有效距离更大。使用由站点A 610发射的无限陡峭脉冲的抽象理想化模型，接收站点B 620接收在不同时间到达的信号的多个副本，如图7所示。
在一些实施方案中，UWB系统中的三元序列及其重复可用于UWB系统以提取各种传播路径以及直接/LOS传播路径，从而估计存在噪声和/或干扰的范围。由于站点A 610处的发射器发射的三元脉冲序列对于站点B 620处的接收器是已知的，因此站点可以使用相关性和平均技术来确定信道脉冲响应(CIR)；也就是说，如示例所述的传播路径与图7所示的脉冲PR1、PR2，PR3、PR4的排成行。
图7示出了根据本公开的一些实施方案的利用了飞行时间(ToF)的具有分散对象的示例测距场景700。站点A 710和站点B 720与图6的站点A 610和站点B 620基本上相同。另外，发射PT与图6的发射PP1基本上相同。
从站点A 710传播的发射信号PT转化为站点B 720处的四个传播的接收信号PR1，PR2，PR3和PR4。直接传播路径PP1，其假定为LOS路径，示为PR1并且表示站点A 710与站点B720之间的LOS距离。站点B 720从较晚的传播路径PR2、PR3和PR4确定第一传播路径PP1(或PR1)，以提取与站点A 710和站点B 720之间的范围对应的ToF参数。如上所述，站点B 720提取在tB1时接收到第一传播路径的时刻，从而可以在多路径条件下确定站点A 710与站点B720之间的范围。
例如，使用方程(1)和(2)，ToF 730可确定如下：
ToF＝tB1-tA1；随后，dAB 680可确定为：
dAB＝ToF/c＝(tB1-tA1)/c。
时间tA1表示传播的发射信号PT离开站点A 710处的天线的时间，如由站点A 710基于站点A 710的时间零点所确定的。站点B 720基于站点B 320先前经由340从图3的站点A310所接收的脉冲波形信息pA(t)(例如，图4B)基于时间零点来确定时间tB1。因此，了解传播发射信号PT(或pA(t))的时间零点对于确定ToF 730以及随后计算站点A 710和站点B 720之间的测距距离是重要的。因此，脉冲形状信息特别是时间零点信息的传输能够精确地测距并改进UWB设备之间的互操作性。
图8出了根据本公开的一些实施方案的确定脉冲形状信息的示例方法800。方法800可由任何UWB站点执行，如图1的系统100和图2的200中所描述。例如，方法800可由系统200执行，其中UWB系统215(其可包括一个或多个处理器)和/或CPU 210可在UWB系统215和/或存储器235上执行存储在计算机可读介质中的指令，以执行方法800的操作。
方法800以810开始，在该处，系统200确定它的位置。例如，如果用户前往另一个国家(例如，日本或法国)并开启图1的无线通信设备110(也是图2的系统200)，则GPS 240可以确定系统200的位置。例如，UWB系统215可从GPS 240或经由CPU 210接收位置信息。
在820处，系统200基于所确定的位置和地区方面来确定系统200计划使用并与其他UWB设备共享的适当的脉冲形状信息。例如，UWB系统215可基于存储在UWB系统215和/或存储器235中的表格来确定满足诸如政府法规、地区法律和/或当地规则等地区方面的脉冲形状信息。
例如，无线设备可以以不同的载波频率IE在不同的调控区(例如US/FCC、欧洲/ETSI等)操作，并且每个地区可以对允许的频谱掩模、功率谱密度限制或方式具有特定的规则和约束以衡量各种指标，从而确定该地区的合规性。因此，无线设备中的发射器可能需要基于无线设备的地区来最佳地调整其脉冲形状以最大化频谱使用和性能潜力。最佳的发射器电路属性可能取决于环境，取决于无线设备的地区。一旦发射器相应地调整脉冲形状，测距接收器就可能需要调整其本地处理以迎合发射器新的信令属性。因此，如本文所述，在相关联设备之间交换脉冲形状的能力有助于使地区之间的系统性能最大化。
在830处，系统200例如在连接建立期间向另一UWB站点发射脉冲形状信息。脉冲形状信息包括经由UWB收发器220、通信接口225和天线250所发射的信息，例如，以上在图4B中所述的信息。在一些示例中，UWB收发器220直接耦接到天线250。
在840处，系统200分析各种性能特性，包括但不限于接收信号强度指示(RSSI)和来自本地检测器245的通知，并确定是否应使用不同的脉冲形状信息。如果系统200确定不同的脉冲形状信息是优选的，则方法800可以选择也满足地区方面的适当的脉冲形状信息(例如，在820处)，并且相应地向UWB站点发射适当的脉冲形状信息(例如，在830处)。
以上讨论的实施方案描述了在参与的UWB站点之间具有消息交换的过程或协议。如上所述，脉冲形状信息可在UWB站点之间交换。此类交换除其他外还有以下好处：
·解决了脉冲形状定义的模糊性问题，从而促进密集多路径环境中测距估计的成功操作。
·改进了可实现的测距精度，同时保持实施者设计最适合设计过程和硬件限制的电路的自由度。
·改进了根据不断变化的环境(硬件/平台变化、多路径环境等)调整系统参数的灵活性。
·改进了利用多个接收天线的UWB接收器中的“到达角度”估计的性能。
·改进了UWB接收器数据检测部分的接收灵敏度，因为接收器可以与发射器波形最佳匹配。
·通过允许根据监管约束(包括载波频率、调控区等)调整脉冲成形而改进了测距精度。
各种实施方案可例如使用一个或多个计算机系统诸如图9所示的计算机系统900来实现。计算机系统900可以是能够执行本文所述功能的任何众所周知的计算机。例如但不限于，如关于图1所描述的诸如膝上型电脑、台式计算机的电子设备，如关于图5所描述的系统100中的另一节点，和/或附图中所示的其他装置和/或部件。膝上型电脑和台式计算机或其他UWB设备可以包括如图2的系统200所示的功能和/或图9的系统900的一些或全部功能。例如，计算机系统900可以在无线设备中用于在UWB设备之间交换脉冲形状信息，如上所述。
计算机系统900包括一个或多个处理器(也称为中央处理单元或CPU)诸如处理器904。处理器904连接到通信基础结构或总线906。计算机系统900还包括一个或多个用户输入/输出设备903诸如监视器、键盘、指向设备等，该一个或多个用户输入/输出设备通过一个或多个用户输入/输出接口902与通信基础结构906通信。计算机系统900还包括主存储器或初级存储器908，诸如随机存取存储器(RAM)。主存储器908可包括一个或多个级别的高速缓存。主存储器908在其中存储有控制逻辑(例如，计算机软件)和/或数据。
计算机系统900还可包括一个或多个辅助存储设备或存储器910。例如，辅助存储器910可包括硬盘驱动器912和/或可移除存储设备或驱动器914。可移除存储驱动器914可以是软盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器、光学存储设备、磁带备份设备和/或任何其他存储设备/驱动器。
可移除存储驱动器914可与可移除存储单元918交互。可移除存储单元918包括其中存储有计算机软件(控制逻辑)和/或数据的计算机可用或可读存储设备。可移除存储单元918可以是软盘、磁带、光盘、DVD、光学存储盘和/或任何其他计算机数据存储设备。可移除存储驱动914针对可移除存储单元918以众所周知的方式读取和/或写入。
根据一些实施方案，辅助存储器910可以包括用于允许计算机系统900访问计算机程序和/或其他指令和/或数据的其他装置、手段或其他方法。这样的装置、手段或其他方法可以包括例如可移动存储单元922和接口920。可移除存储单元922和接口920的示例可以包括程序盒和盒接口(诸如在视频游戏设备中找到的接口)、可移除存储器芯片(诸如EPROM或PROM)和相关插座、存储棒和USB端口、存储卡和相关存储卡插槽，和/或任何其他可移除存储单元和相关接口。
计算机系统900还可包括通信或网络接口924。通信接口924使得计算机系统900能够与远程设备、远程网络、远程实体等(单独地和共同地由参考数字928引用)的任何组合进行通信和交互。例如，通信接口924可以允许计算机系统900通过通信路径926与远程设备928通信，该通信路径可以是有线和/或无线的，并且可以包括LAN、WAN、因特网等的任意组合。控制逻辑和/或数据可以经由通信路径926发射到计算机系统900和从计算机系统发射。
前述实施方案中的操作可以以各种各样的配置和体系结构来实现。因此，前述实施方案中的一些或全部操作可在硬件、软件中执行或在硬件和软件中同时执行。在一些实施方案中，包括其上存储有控制逻辑(软件)的有形计算机可用或可读介质的有形设备或制品在本文中也被称为计算机程序产品或程序存储设备。这包括但不限于计算机系统900、主存储器908、辅助存储器910和可移除存储单元918和922，以及体现前述任何组合的有形物品。此类控制逻辑，当由一个或多个数据处理设备(诸如计算机系统900)执行时，导致此类数据处理设备如本文所述进行操作。
基于本公开中包含的教导，相关领域技术人员将明白如何使用除图9所示以外的数据处理设备、计算机系统和/或计算机体系结构来制作和使用本公开的实施方案。具体地讲，实施方案可以使用除本文所述之外的软件、硬件和/或操作系统实现来操作。
应当理解，旨在使用具体实施方式部分而非发明内容及说明书摘要部分来解释权利要求书。发明内容和说明书摘要部分可以阐述发明人所设想的本公开的一个或多个但不是全部的示例性实施方案，并且因此不旨在以任何方式限制本公开或权利要求。
尽管本文已经参照示例性的领域和应用的示例性实施方案描述了本公开，但应当理解，本公开不限于此。其他实施方案及其修改是可能的，并且在本公开的范围和精神内。例如，并且在不限制该段落的一般性的情况下，实施方案不限于附图中图示和/或本文描述的软件、硬件、固件和/或实体。另外，实施方案(无论是否在本文中明确描述)对于本文所描述的示例之外的领域和应用具有显着的实用性。
本文已借助于功能构建块描述了实施方案，所述功能构建块示出了规定的功能及其关系的实现。为了便于描述，这些功能构建块的边界已在本文被任意地定义。只要规定的功能及其关系(或其等效物)被适当地执行，就可定义替代的边界。此外，另选的实施方案可使用与本文所述不同的排序来执行功能块、步骤、操作、方法等。
本文中提到“一个实施方案”、“实施方案”、“示例实施方案”或类似短语表示所述的实施方案可包括特定的特征、结构或特性，但未必每个实施方案都包括该特定特征、结构或特性。此外，此类措辞用语不必是指相同的实施方案。当结合实施方案描述特定特征、结构或特性时，相关领域的技术人员可以将这样的特征、结构或特性并入其他实施方案中，无论本文是否明确提及或描述。
本公开的广度和范围不应受任何上述示例性实施方案的限制，并且应当仅根据以下权利要求书及其等同物进行限定。
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年7月3日提交的名称为“Pulse Shaping InteroperabilityProtocol for Ultra Wideband Systems”的美国临时专利申请No.62/528,343的优先权，该专利申请的内容全文以引用方式并入本文。

Claims (20)

1.一种电子设备，包括：
存储器；以及
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器通信地耦接到所述存储器并且被配置为：
从其他电子设备接收时刻参考，其中所述时刻参考用于处理所述电子设备与所述其他电子设备之间的超宽带(UWB)通信，并且其中所述时刻参考包括表示时间零点的样本索引；
接收至少部分基于所述时刻参考的测距信号；以及
至少部分地基于所述时刻参考和所述测距信号来确定所述电子设备与所述其他电子设备之间的估计距离。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述时刻参考包括所述测距信号的脉冲的的主瓣的第一样本。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述时刻参考包括所述测距信号的脉冲的的主瓣的中心样本。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述时刻参考满足与所述电子设备的位置相关联的一个或多个地区方面。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其中为了确定所述估计距离，所述一个或多个处理器被配置为计算与所述测距信号相关联的飞行时间。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述一个或多个处理器被进一步配置为：
确定先前发射的第二测距信号的一个或多个性能特性；
至少部分地基于所述一个或多个性能特性的确定，确定不同的时刻参考；
向所述其他电子设备发射所述不同的时刻参考；以及
使用所述不同的时刻参考向所述其他电子设备发射第三测距信号。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其中为了确定所述一个或多个性能特性，所述一个或多个处理器被配置为：
测量通信地耦接到所述一个或多个处理器的天线的输出；以及
确定所述天线的所述输出不满足阈值标准。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其中所述一个或多个处理器被配置为确定天线负载失配。
9.根据权利要求7所述的电子设备，其中所述一个或多个处理器被配置为确定阻抗失配。
10.一种用于电子设备的方法，包括：
从其他电子设备接收时刻参考，其中所述时刻参考用于处理所述电子设备与所述其他电子设备之间的超宽带(UWB)通信，并且其中所述时刻参考包括表示时间零点的样本索引；
接收至少部分地基于所述时刻参考的测距信号；以及
至少部分地基于所述时刻参考和所述测距信号来估计所述电子设备与所述其他电子设备之间的距离。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述时刻参考包括所述测距信号的脉冲的主瓣的中心样本。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述时刻参考包括所述测距信号的脉冲的主瓣的第一样本。
13.根据权利要求10所述的方法，其中所述时刻参考满足与所述电子设备的位置相关联的一个或多个地区方面。
14.根据权利要求10所述的方法，还包括：
确定先前发射的第二测距信号的性能特性；
至少部分地基于确定所述性能特性，确定不同的时刻参考；
向所述其他电子设备发射所述不同的时刻参考；以及
使用所述不同的时刻参考向所述其他电子设备发射第三测距信号。
15.根据权利要求10所述的方法，其中估计所述距离包括使用所述时刻参考来计算与所述测距信号相关联的飞行时间。
16.一种其中存储有指令的非暂态计算机可读介质，所述指令当由电子设备中的一个或多个处理器执行时，导致所述一个或多个处理器执行用于超宽带(UWB)通信的操作，所述操作包括：
从其他电子设备接收时刻参考，其中所述时刻参考用于处理所述电子设备与所述其他电子设备之间的超宽带(UWB)通信，其中所述时刻参考满足与所述电子设备的位置相关联的一个或多个地区方面，并且其中所述时刻参考包括表示时间零点的样本索引；
接收至少部分地基于所述时刻参考的测距信号；以及
至少部分地基于所述时刻参考和所述测距信号来计算所述电子设备与所述其他电子设备之间的距离。
17.根据权利要求16所述的非暂态计算机可读介质，其中所述时刻参考包括所述测距信号的脉冲的主瓣的中心样本。
18.根据权利要求16所述的非暂态计算机可读介质，其中所述时刻参考包括所述测距信号的脉冲的主瓣的第一样本。
19.根据权利要求16所述的非暂态计算机可读介质，其中所述操作还包括：
确定先前发射的第二测距信号的性能特性；
至少部分地基于确定所述性能特性，确定不同的时刻参考；
向所述其他电子设备发射所述不同的时刻参考；以及
使用所述不同的时刻参考向所述其他电子设备发射第三测距信号。
20.根据权利要求19所述的非暂态计算机可读介质，其中所述确定所述性能特性操作包括：
测量通信地耦接到所述一个或多个处理器的天线的输出；以及
确定所述天线的所述输出不满足阈值标准。
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10171129B1 (en) 2017-07-03 2019-01-01 Apple Inc. Pulse shaping interoperability protocol for ultra wideband systems
EP3979219A1 (en) 2018-11-02 2022-04-06 Assa Abloy AB System, methods, and devices for access control
WO2020193580A1 (en) 2019-03-25 2020-10-01 Assa Abloy Ab Physical access control systems with localization-based intent detection
EP3928299A1 (en) 2019-03-25 2021-12-29 Assa Abloy Ab Ultra-wide band device for access control reader system
KR20210155385A (ko) * 2019-05-14 2021-12-22 삼성전자주식회사 Uwb를 통해 레인징을 수행하는 전자 디바이스 및 전자 디바이스의 동작 방법
KR20200140097A (ko) 2019-06-05 2020-12-15 삼성전자주식회사 Uwb 통신에서 시간 스케줄링에 기반한 복수의 전자 장치들의 위치 측정 방법 및 장치
CA3152444A1 (en) 2019-09-24 2021-04-01 Landon NICKERSON Smart ring
CA3152337A1 (en) 2019-09-26 2021-04-01 Assa Abloy Ab Ultra-wide band antenna configuration for physical access control system
MX2021005653A (es) 2019-10-01 2021-11-12 Assa Abloy Ab Descubrimiento de servicios y conexion para aplicaciones de rango fino.
AU2020381141B2 (en) 2019-11-07 2024-03-21 Assa Abloy Ab Upper layer device architecture for ultra-wide band enabled device
US11438198B2 (en) * 2019-12-02 2022-09-06 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Pulse-shaping signaling for high frequency radio networks
EP4024081A4 (en) * 2019-12-06 2022-10-19 Samsung Electronics Co., Ltd. METHOD AND APPARATUS OF A DEVICE FOR TRANSMITTING/RECEIVING DATA VIA ULTRA WIDEBAND (UWB)
CN111010667A (zh) * 2019-12-18 2020-04-14 视境技术(深圳)有限公司 一种定位方法和系统
JP7402709B2 (ja) * 2020-02-14 2023-12-21 株式会社東海理化電機製作所 通信装置、情報処理方法、及びプログラム
JP7366793B2 (ja) 2020-02-14 2023-10-23 株式会社東海理化電機製作所 通信装置、情報処理方法、及びプログラム
JP7366792B2 (ja) 2020-02-14 2023-10-23 株式会社東海理化電機製作所 通信装置、情報処理方法、及びプログラム
US11755111B2 (en) 2020-03-16 2023-09-12 Arkh, Inc. Spatially aware computing hub and environment
CN111556433A (zh) * 2020-04-24 2020-08-18 北京云迹科技有限公司 智能设备位置识别的方法、装置及系统
US11277166B2 (en) * 2020-06-26 2022-03-15 Robert Bosch Gmbh Occupancy sensing using ultra-wide band
CN111818451B (zh) * 2020-07-01 2024-04-05 黄珊 Uwb定位系统、基站测绘方法及装置
CN112558060B (zh) * 2020-11-12 2024-05-10 深圳市汇顶科技股份有限公司 测距方法、系统、芯片、电子设备和可读存储介质
CN112394346B (zh) * 2020-11-27 2023-01-24 歌尔科技有限公司 一种测距方法、装置及终端设备
CN117397309A (zh) 2021-06-01 2024-01-12 三星电子株式会社 用于接收到达时间差消息的电子装置及该电子装置的操作方法
KR20220162375A (ko) * 2021-06-01 2022-12-08 삼성전자주식회사 레인징 동작을 수행하는 전자 장치 및 그 동작 방법
CN115529380B (zh) * 2021-06-08 2023-12-26 Oppo广东移动通信有限公司 一种超宽带数据处理方法、电子设备和存储介质
KR20230006259A (ko) 2021-07-02 2023-01-10 삼성전자주식회사 Uwb 신호를 이용하는 전자 장치 및 방법
KR20230009076A (ko) * 2021-07-08 2023-01-17 삼성전자주식회사 Uwb 통신을 위한 방법 및 장치
CN113395232B (zh) * 2021-08-16 2021-11-05 深圳捷扬微电子有限公司 脉冲超宽带多天线延时接收机及其获取入射角的方法
US12073671B2 (en) 2021-09-09 2024-08-27 Qualcomm Incorporated Ultrawideband range accuracy
KR20230043613A (ko) * 2021-09-24 2023-03-31 삼성전자주식회사 모바일 장치 및 그 제어 방법
KR20230046164A (ko) * 2021-09-29 2023-04-05 삼성전자주식회사 외부 객체에 대한 정보를 획득하기 위한 전자 장치 및 방법
WO2023054775A1 (ko) * 2021-10-01 2023-04-06 삼성전자 주식회사 초광대역 통신을 이용한 비-초광대역 장치의 제어를 위한 방법 및 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101944926A (zh) * 2010-08-24 2011-01-12 哈尔滨工业大学深圳研究生院 基于压缩采样的脉冲超宽带信号到达时间估计方法
CN103081367A (zh) * 2010-07-27 2013-05-01 埃克斯-马赛大学 用于产生超宽带脉冲(uwb)的方法和设备

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7394866B2 (en) * 2000-10-10 2008-07-01 Freescale Semiconductor, Inc. Ultra wideband communication system, method, and device with low noise pulse formation
GB0325622D0 (en) * 2003-11-03 2003-12-10 Cambridge Consultants System for determining positional information
US7962150B2 (en) * 2004-04-28 2011-06-14 Lawrence Livermore National Security, Llc Ultra-wideband radios for time-of-flight-ranging and network position estimation
JP4814324B2 (ja) * 2005-08-09 2011-11-16 ミツビシ・エレクトリック・リサーチ・ラボラトリーズ・インコーポレイテッド 秘匿ｕｗｂ測距のためのデバイス、方法及びプロトコル
CN101437442B (zh) * 2006-03-06 2011-11-16 森赛奥泰克公司 超宽带监视系统和天线
KR20090028286A (ko) 2007-09-14 2009-03-18 삼성전기주식회사 초광대역 펄스 신호 발생기
US8812063B2 (en) * 2010-05-26 2014-08-19 Qualcomm Incorporated Signal characteristic-based leading edge detection
US8594590B2 (en) * 2010-12-31 2013-11-26 Motorola Solutions, Inc. Method for controlling peak-to-average power ratio of single carrier FDMA system
US8761296B2 (en) * 2012-06-01 2014-06-24 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for antenna tuning and transmit path selection
US20140009340A1 (en) * 2012-07-09 2014-01-09 Qualcomm Incorporated Asymmetric ranging processing
US10171129B1 (en) 2017-07-03 2019-01-01 Apple Inc. Pulse shaping interoperability protocol for ultra wideband systems

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103081367A (zh) * 2010-07-27 2013-05-01 埃克斯-马赛大学 用于产生超宽带脉冲(uwb)的方法和设备
CN101944926A (zh) * 2010-08-24 2011-01-12 哈尔滨工业大学深圳研究生院 基于压缩采样的脉冲超宽带信号到达时间估计方法

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