CN112118624A - 改进距离测量精度的方法及用于其的电子装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于使用无线通信信号改进测量到对象的距离的精度的方法和用于此的电子装置。该方法包括：通过控制无线通信模块发送无线通信信号到外部对象，通过控制无线通信模块接收基于发送的无线通信信号从外部对象反射而返回的信号，基于发送信号的发送时间点和接收信号的接收时间点获取到外部对象的第一距离，通过控制相位匹配模块基于发送信号和接收信号的相位获取到外部对象的第二距离，和基于第一距离和第二距离估计到外部对象的距离。

Description

改进距离测量精度的方法及用于其的电子装置
技术领域
本公开涉及使用无线通信信号改进测量到对象的距离的精度的方法和用于该方法的电子装置。
背景技术
随着蜂窝电话或者智能电话的使用的普及，为了增强智能电话的安全性存在对于用户面部的验证的增长的需要，或者为了执行各种应用存在对于在智能电话附近的对象或者人的识别增长的需要。响应于该需要，已经提出了使用智能电话中包括的相机识别对象和测量到对象的距离的各种方法。还有使用红外传感器的方法，但是该方法即使能够感测相邻对象，在精确地测量距离方面具也有限制。
同时，雷达是能够发送电磁波和基于从对象反射的反射波或者反向散射波执行操作的装置，操作比如标识或者分类对象的存在/不存在、到对象的距离、对象的海拔、对象的移动方向和对象的移动速度的。雷达通常使用微波频率带(例如，300MHz到40G Hz)。用于检测车辆的前后角落附近的对象或者在车辆前面的中长距离处的对象的雷达例如使用24GHz或者77GHz的频率带。
智能电话装备有用于无线数据通信的802.11n或者802.11ac系统，且能够使用2.4GHz或者5GHz的频带执行无线通信。另外，作为使能较高数据传输量的无线数据通信系统，近年来已经由电气与电子工程师协会(IEEE)标准化或者正在标准化的802.11ad和802.11ay系统能够使用利用60GHz频率带的几GHz的宽带宽。802.11ad系统能够使用2.16GHz的单个带宽，且已经扩展802.11ad系统的802.11ay系统能够使用上至8.64GHz的宽得多的带宽。
通过使用几GHz频带的宽带宽，802.11ay系统能够获得高达100Gbps的传输速度。在无线数据通信中使用宽带宽使得可以获得与带宽成比例的高传输速率。此外，当802.11ay信号用于雷达功能，比如标识或者分类对象的存在/不存在、到对象的距离、对象的海拔、对象的移动方向和对象的移动速度的时，可以获得与带宽成比例的高精度。
以上信息被呈现为背景信息仅为了帮助理解本公开。关于是否任意以上所述相对于本公开可应用为现有技术还未做出确定，且不做出断言。
发明内容
考虑定义为应该在标准中强制支持的带宽的4.32GHz的最大带宽，能够使用现有技术的距离测量方案或者使用利用宽带的802.11ay无线信号测量的最小距离精度可以确定为大约4.28cm。但是，某些应用可能需要相当高的精度，从而以1cm的精确单位估计位置和确定对于每个位置执行什么动作。因此，比如802.11ay系统的基本上具有4.28cm的分辨率的系统可能难以用在要求1cm的精度的应用中。为了增加距离估计精度或者位置估计精度，通常使用插值法。但是，即使添加了该方法，改进精度到1cm是有限制的。
本公开的方面是至少解决上述问题和/或缺点和至少提供如下所述的优点。因此，本公开的一方面是提供当电子装置用作雷达时，该雷达使用从其中提供的无线通信的装置辐射的信号，通过除用于执行距离估计的现有技术的过程之外另外执行相位匹配来改进距离估计精度的方法。
本公开要解决的技术问题不限于如上所述的那些，且未如上所述的其他技术问题可以由本公开所属的领域的本领域技术人员清楚地理解。
另外的方面和/或优点将部分地在下面的描述中提出，且部分地将从描述显而易见，或者可以通过本实施例的实践习得。
根据本发明的一方面，提供了电子装置。该电子装置包括：无线通信模块，配置为发送无线通信信号到外部对象和接收从外部对象反射的信号；相位匹配模块，配置为基于发送信号和接收信号的相位估计到外部对象的距离；操作地连接到相位匹配模块和无线通信模块的至少一个处理器；和操作地连接到至少一个处理器的至少一个存储器。至少一个存储器可以存储指令，指令在被执行时使得至少一个处理器控制无线通信模块发送无线通信信号到外部对象，控制无线通信模块接收基于从外部对象反射的发送的无线信号返回的信号，基于发送信号的发送时间点和接收信号的接收时间点获取到外部对象的第一距离，通过控制相位匹配模块基于接收信号和发送信号的相位获取到外部对象的第二距离，和通过比较第一距离和第二距离估计到外部对象的距离。
根据本公开的另一方面，提供了操作电子装置的方法。该方法包括：发送无线通信信号到外部对象的操作，接收基于发送的无线信号从外部对象反射而返回的信号的操作，基于发送信号的发送时间点和接收信号的接收时间点获取到外部对象的第一距离的操作，通过控制相位匹配模块基于发送信号和接收信号的相位获取到外部对象的第二距离的操作，和通过比较第一距离和第二距离估计到外部对象的距离的操作。
根据本发明的另一方面，提供了电子装置。该电子装置包括：无线通信模块，配置为发送无线通信信号和接收基于发送的无线通信信号从外部对象反射而返回的信号；相位匹配模块，配置为基于发送的通信信号和接收信号的相位估计到外部对象的第二距离；操作地连接到相位匹配模块和无线通信模块的至少一个处理器；和操作地连接到至少一个处理器的至少一个存储器。至少一个存储器可以存储指令，指令在被执行时使得至少一个处理器基于发送信号的发送时间点和接收信号的接收时间点获取到外部对象的第一距离，和基于第一距离和第二距离估计到外部对象的距离。
当根据各种实施例的方法和用于在该方法中使用的电子装置用于使用从在电子装置中提供的无线通信电路辐射的信号的雷达功能时，可以通过除用于执行现有技术的距离估计的现有技术的过程之外另外执行相位匹配来改进距离估计精度。
对于本领域技术人员，本公开的其它方面、优点和显著特征将从以下详细说明变得清楚，以下的详细说明结合附图公开了本公开的各种实施例。
附图说明
从结合附图的以下说明，本公开的某些实施例的上述及其他方面、特征和优点将更为明显，在附图中：
图1是根据本公开的实施例的网络环境中的电子装置的框图；
图2是示出根据本公开的实施例的在这里提出的方法应用到的各种实施例的图；
图3A是示出根据本公开的实施例的用于802.11ad系统中的物理层协议数据单元(PPDU)的结构的图；
图3B是示出根据本公开的实施例的用于802.11ay系统中的物理层协议数据单元(PPDU)的结构的图；
图4是示出根据本公开的实施例的计算自相关的示例的图；
图5A是示出根据本公开的实施例的使用Golay序列的信道估计的图；
图5B是用于描述根据本公开的实施例的插值法的图；
图6是示出根据本公开的实施例的电子装置的功能配置的框图；
图7是用于描述根据本公开的实施例的由无线通信模块获取接收信号的相位的操作的图；
图8是示出根据本公开的实施例的通过反映由相位匹配模块基于发送信号和接收信号的相位估计的距离而确定估计距离的示例的图；
图9是示出根据本公开的实施例的由电子装置测量到对象的距离的操作的流程图；和
图10是示出根据本公开的实施例的获取第一距离信息的操作的流程图。
遍及附图中，应当注意相同的附图标记用于描述相同或者类似的要素、特征和结构。
具体实施方式
提供参考附图的以下描述以帮助如权利要求和它们的等效物所定义的本公开的各种实施例的全面理解。它包括各种特定细节以帮助理解但是它们被认为仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到在不脱离本公开的范围和精神的情况下可以做出在这里描述的各种实施例的各种改变和修改。另外，为了清楚和简明可以省略公知的功能和结构的描述。
以下说明书和权利要求中使用的术语和词不限于字面的含义，而是仅由本发明人使用以使能本公开的清楚的和一致的理解。因此，对本领域技术人员很明显仅为了说明的目的而不是为了限制如所附权利要求和它们的等效物所定义的本公开的目的提供以下本公开的各种实施例的描述。
将理解单数形式“一”、“一个”和“该”包括多个指代物，除非上下文清楚地指示例外。因此，例如，参考“部件表面”包括参考一个或多个这种表面。
图1是示出根据本公开的实施例的网络环境100中的电子装置101的框图。
参照图1，网络环境100中的电子装置101可经由第一网络198(例如，短距离无线通信网络)与电子装置102进行通信，或者经由第二网络199(例如，长距离无线通信网络)与电子装置104或服务器108进行通信。根据实施例，电子装置101可经由服务器108与电子装置104进行通信。根据实施例，电子装置101可包括处理器120、存储器130、输入装置150、声音输出装置155、显示装置160、音频模块170、传感器模块176、接口177、触觉模块179、相机模块180、电力管理模块188、电池189、通信模块190、用户识别模块(SIM)196或天线模块197。在一些实施例中，可从电子装置101中省略所述部件中的至少一个(例如，显示装置160或相机模块180)，或者可将一个或更多个其它部件添加到电子装置101中。在一些实施例中，可将所述部件中的一些部件实现为单个集成电路。例如，可将传感器模块176(例如，指纹传感器、虹膜传感器、或照度传感器)实现为嵌入在显示装置160(例如，显示器)中。
处理器120可运行例如软件(例如，程序140)来控制电子装置101的与处理器120连接的至少一个其它部件(例如，硬件部件或软件部件)，并可执行各种数据处理或计算。根据一个实施例，作为所述数据处理或计算的至少部分，处理器120可将从另一部件(例如，传感器模块176或通信模块190)接收到的命令或数据加载到易失性存储器132中，对存储在易失性存储器132中的命令或数据进行处理，并将结果数据存储在非易失性存储器134中。根据实施例，处理器120可包括主处理器121(例如，中央处理器(CPU)或应用处理器(AP))以及与主处理器121在操作上独立的或者相结合的辅助处理器123(例如，图形处理单元(GPU)、图像信号处理器(ISP)、传感器中枢处理器或通信处理器(CP))。另外地或者可选择地，辅助处理器123可被适配为比主处理器121耗电更少，或者被适配为具体用于指定的功能。可将辅助处理器123实现为与主处理器121分离，或者实现为主处理器121的部分。
在主处理器121处于未激活(例如，睡眠)状态时，辅助处理器123可控制与电子装置101(而非主处理器121)的部件之中的至少一个部件(例如，显示装置160、传感器模块176或通信模块190)相关的功能或状态中的至少一些，或者在主处理器121处于激活状态(例如，运行应用)时，辅助处理器123可与主处理器121一起来控制与电子装置101的部件之中的至少一个部件(例如，显示装置160、传感器模块176或通信模块190)相关的功能或状态中的至少一些。根据实施例，可将辅助处理器123(例如，图像信号处理器或通信处理器)实现为在功能上与辅助处理器123相关的另一部件(例如，相机模块180或通信模块190)的部分。
存储器130可存储由电子装置101的至少一个部件(例如，处理器120或传感器模块176)使用的各种数据。所述各种数据可包括例如软件(例如，程序140)以及针对与其相关的命令的输入数据或输出数据。存储器130可包括易失性存储器132或非易失性存储器134。
可将程序140作为软件存储在存储器130中，并且程序140可包括例如操作系统(OS)142、中间件144或应用146。
输入装置150可从电子装置101的外部(例如，用户)接收将由电子装置101的其它部件(例如，处理器120)使用的命令或数据。输入装置150可包括例如麦克风、鼠标、键盘或数字笔(例如，手写笔)。
声音输出装置155可将声音信号输出到电子装置101的外部。声音输出装置155可包括例如扬声器或接收器。扬声器可用于诸如播放多媒体或播放唱片的通用目的，接收器可用于呼入呼叫。根据实施例，可将接收器实现为与扬声器分离，或实现为扬声器的部分。
显示装置160可向电子装置101的外部(例如，用户)视觉地提供信息。显示装置160可包括例如显示器、全息装置或投影仪以及用于控制显示器、全息装置和投影仪中的相应一个的控制电路。根据实施例，显示装置160可包括被适配为检测触摸的触摸电路或被适配为测量由触摸引起的力的强度的传感器电路(例如，压力传感器)。
音频模块170可将声音转换为电信号，反之亦可。根据实施例，音频模块170可经由输入装置150获得声音，或者经由声音输出装置155或与电子装置101直接(例如，有线地)连接或无线连接的外部电子装置(例如，电子装置102)的耳机输出声音。
传感器模块176可检测电子装置101的操作状态(例如，功率或温度)或电子装置101外部的环境状态(例如，用户的状态)，然后产生与检测到的状态相应的电信号或数据值。根据实施例，传感器模块176可包括例如手势传感器、陀螺仪传感器、大气压力传感器、磁性传感器、加速度传感器、握持传感器、接近传感器、颜色传感器、红外(IR)传感器、生物特征传感器、温度传感器、湿度传感器或照度传感器。
接口177可支持将用来使电子装置101与外部电子装置(例如，电子装置102)直接(例如，有线地)或无线连接的一个或更多个特定协议。根据实施例，接口177可包括例如高清晰度多媒体接口(HDMI)、通用串行总线(USB)接口、安全数字(SD)卡接口或音频接口。
连接端178可包括连接器，其中，电子装置101可经由所述连接器与外部电子装置(例如，电子装置102)物理连接。根据实施例，连接端178可包括例如HDMI连接器、USB连接器、SD卡连接器或音频连接器(例如，耳机连接器)。
触觉模块179可将电信号转换为可被用户经由他的触觉或动觉识别的机械刺激(例如，振动或运动)或电刺激。根据实施例，触觉模块179可包括例如电机、压电元件或电刺激器。
相机模块180可捕获静止图像或运动图像。根据实施例，相机模块180可包括一个或更多个透镜、图像传感器、图像信号处理器或闪光灯。
电力管理模块188可管理对电子装置101的供电。根据实施例，可将电力管理模块188实现为例如电力管理集成电路(PMIC)的至少部分。
电池189可对电子装置101的至少一个部件供电。根据实施例，电池189可包括例如不可再充电的原电池、可再充电的蓄电池、或燃料电池。
通信模块190可支持在电子装置101与外部电子装置(例如，电子装置102、电子装置104或服务器108)之间建立直接(例如，有线)通信信道或无线通信信道，并经由建立的通信信道执行通信。通信模块190可包括能够与处理器120(例如，应用处理器(AP))独立操作的一个或更多个通信处理器，并支持直接(例如，有线)通信或无线通信。根据实施例，通信模块190可包括无线通信模块192(例如，蜂窝通信模块、短距离无线通信模块或全球导航卫星系统(GNSS)通信模块)或有线通信模块194(例如，局域网(LAN)通信模块或电力线通信(PLC)模块)。这些通信模块中的相应一个可经由第一网络198(例如，短距离通信网络，诸如蓝牙、无线保真(Wi-Fi)直连或红外数据协会(IrDA))或第二网络199(例如，长距离通信网络，诸如蜂窝网络、互联网、或计算机网络(例如，LAN或广域网(WAN)))与外部电子装置进行通信。可将这些各种类型的通信模块实现为单个部件(例如，单个码片)，或可将这些各种类型的通信模块实现为彼此分离的多个部件(例如，多个码片)。无线通信模块192可使用存储在用户识别模块196中的用户信息(例如，国际移动用户识别码(IMSI))识别并验证通信网络(诸如第一网络198或第二网络199)中的电子装置101。
天线模块197可将信号或电力发送到电子装置101的外部(例如，外部电子装置)或者从电子装置101的外部(例如，外部电子装置)接收信号或电力。根据实施例，天线模块197可包括天线，所述天线包括辐射元件，所述辐射元件由形成在基底(例如，PCB)中或形成在基底上的导电材料或导电图案构成。根据实施例，天线模块197可包括多个天线。在这种情况下，可由例如通信模块190(例如，无线通信模块192)从所述多个天线中选择适合于在通信网络(诸如第一网络198或第二网络199)中使用的通信方案的至少一个天线。随后可经由所选择的至少一个天线在通信模块190和外部电子装置之间发送或接收信号或电力。根据实施例，除了辐射元件之外的另外的组件(例如，射频集成电路(RFIC))可附加地形成为天线模块197的一部分。
上述部件中的至少一些可经由外设间通信方案(例如，总线、通用输入输出(GPIO)、串行外设接口(SPI)或移动工业处理器接口(MIPI))相互连接并在它们之间通信地传送信号(例如，命令或数据)。
根据实施例，可经由与第二网络199连接的服务器108在电子装置101和外部电子装置104之间发送或接收命令或数据。电子装置102和电子装置104中的每一个可以是与电子装置101相同类型的装置，或者是与电子装置101不同类型的装置。根据实施例，将在电子装置101运行的全部操作或一些操作可在外部电子装置102、外部电子装置104或服务器108中的一个或更多个运行。例如，如果电子装置101应该自动执行功能或服务或者应该响应于来自用户或另一装置的请求执行功能或服务，则电子装置101可请求所述一个或更多个外部电子装置执行所述功能或服务中的至少部分，而不是运行所述功能或服务，或者电子装置101除了运行所述功能或服务以外，还可请求所述一个或更多个外部电子装置执行所述功能或服务中的至少部分。接收到所述请求的所述一个或更多个外部电子装置可执行所述功能或服务中的所请求的所述至少部分，或者执行与所述请求相关的另外功能或另外服务，并将执行的结果传送到电子装置101。电子装置101可在对所述结果进行进一步处理的情况下或者在不对所述结果进行进一步处理的情况下将所述结果提供作为对所述请求的至少部分答复。为此，可使用例如云计算技术、分布式计算技术或客户机-服务器计算技术。
图2是图示根据本公开的实施例的在这里提出的方法应用到的各种实施例的图200。
参考图2，电子装置101经由无线通信系统(例如，图1中的通信模块190)发送信号210和接收从对象220反射的信号230，且可以使用反射信号230的接收时间和发送信号210的发送时间之间的差测量到对象220的距离。但是，存在对可以由电子装置101提供的测量分辨率的限制，且因此需要补偿测量分辨率。
可以用于如图2所示的实施例的无线通信系统可以是802.11n或者802.11ac系统，或者能够支持更高的无线数据传输量的802.11ad或者802.11ay系统。
802.11n或者802.11ac系统能够使用现有的2.4GHz或者5GHz频率带中的20、40、80或者160MHz带宽发送信号，且即使距离测量分辨率可能低，在这里提出的方法也可应用于其。
通过扩展802.11ad系统配置的802.11ad系统或者802.11ay系统可以使用利用60GHz频率带的几GHz的宽带宽。802.11ad系统能够支持上至2.16GHz的单个带宽，且802.11ay系统能够使用上至8.64GHz的宽得多的带宽。802.11ay系统能够使用几GHz频带的宽带宽在测量中与带宽成比例地获得高分辨率和/或精度。但是，考虑标准中定义的最大带宽是4.32GHz，分辨率和/或精度可能限于4.28cm。
在下文中，将主要基于802.11ad或者802.11ay系统描述各个实施例，但是用于本公开中的无线通信系统不限于此，且可以使用其它无线通信系统。此外，在这里提出的方法可以类似地应用于其。
图3A是图示根据本公开的实施例的用于802.11ad系统中的物理层协议数据单元(PPDU)310的结构的图。
图3B是图示根据本公开的实施例的用于802.11ay系统中的物理层协议数据单元(PPDU)350的结构的图。
参考图3A，802.11ad系统的PPDU 310可以包括六个字段，即短训练字段(STF)311、信道估计字段(CEF)313、报头字段315、数据字段317、自动增益控制(AGC)字段319和接收/发送训练(TRN)字段321。STF 311可以用于同步，CEF 313可以用于信道估计，数据字段317可以包括要发送的数据，且AGC字段319和TRN字段321可以用于波束增强和波束跟踪。报头字段315可以包括描述要发送的PPDU 310的多个字段，且可以取决于发送PPDU 310的形式而改变。发送PPDU 310的形式的示例可以包括控制物理层、正交频分多路复用(OFDM)物理层和单载波(SC)物理层。
参考图3B，用于802.11ay系统的PPDU 350包括用于802.11ad系统的PPDU 310的字段311、313和315，这些字段用于与802.11ad系统按照原样地后向兼容。为了区分现有技术的802.11ad系统PPDU 310的字段311、313和315与新添加的字段363、365、367、369，可以在字段名的前面添加指示“传统”的“L”，且因此字段可以被分别称为L-STF 351、L-CEF 353和L-报头355。另外，除802.1lad系统的PPDU 310的字段之外，用于802.11ay系统的PPDU 350可以包括支持添加到802.1lay系统的特征(比如信道接合或者多输入多输出(MIMO))所需的信令字段。为了该目的，如图3B所示，802.11ay系统的PPDU 350可以另外在传统的报头字段355与数据字段357之间包括EDMG-报头-A字段363、EDMG-STF 365、EDMG-CEF 367和EDMG-报头-B字段369。这里，“增强方向的多G比特(EDMG)”是为了指示802.11ay系统的主要特征而添加的术语。EDMG-STF 365和EDMG-CEF367意在执行与L-STF 351和L-CEF 353的功能类似的功能，且EDMG-报头-A字段363和EDMG-报头-B字段369可以包括描述要发送的PPDU 350的多个字段。图3B还图示自动增益控制(AGC)字段359(类似于如图3A所示的AGC字段319)。
电子装置101可以在图3A和图3B中图示的PPDU 310或者350的CEF313或者L-CEF353和EDMG-CEF 367中发送Golay序列，且接收PPDU 310或者350的电子装置可以使用Golay序列执行通常接收数据字段317或者357中发送的数据符号需要的信道估计。
图4是图示根据本公开的实施例的计算自相关的示例的图400。
给定具有N(例如，8)的长度的序列X，电子装置101可以在发送时间点410发送包括序列X的信号，发送信号可以从要识别的对象反射，且电子装置101可以接收包括序列Y的反射信号。由电子装置101接收的信号可以在从发送时间点410延迟特定时间(例如，4*码片持续时间)420之后接收到。这里，码片持续时间430可以指发送一个码片或者一个符号所用的时间，且可以具有与发送信号的带宽成反比的值。为了确定接收序列Y经历的时间延迟420，电子装置101可以计算接收序列Y和通过将序列X延迟k*码片持续时间而获得的延迟序列X(k)之间的自相关(Rx(k))。自相关可以计算为两个序列的对应分量的乘积之和，且可以表示为等式
Figure BDA0002548222180000111
Figure BDA0002548222180000112
这里，Y是接收序列，其包括在反射信号中且对应于当X延迟特定时间时获得的信号，且X(k)是当序列X从发送时间点410延迟k*码片持续时间时获得的信号。
当参考图4计算在k＝1的情况下的序列X(k＝1)和接收序列Y之间的自相关时，因为接收序列Y在前三个码片(j＝1,2,3)期间还未到达，所以Y的值是0，且Xj(k)Y的值也变为0。在此后的码片持续时间(j＝4,5,6,7和8)期间，接收序列Y到达，且因此Xj(k)和Yj具有-1或者1的值，且通过将这些计算值求和而获得的最终自相关(Rx(1))具有值3。
类似地，电子装置101可以计算针对k的其他值的自相关。
参考图4，自相关可以具有Rx(3)＝-1，Rx(4)＝8和Rx(6)＝0的值。虽然图4中未示出，可以对于k的其他值计算自相关。另外，当自相关值是对于k的各个值计算的自相关值当中的峰值时，电子装置101可以使用k的值估计直到识别的对象的延迟时间。参考图4的示例，当k是4时，自相关具有8的值，且因此成为峰值，电子装置101可以将直到在发送时间点410发送的信号通过从识别的对象反射和返回而接收到的延迟时间估计为4*码片持续时间。
根据各种实施例，在Golay序列用作序列X的情况下，当延迟时间是0时，即，当对其要计算相关的两个信号具有相同序列时，相关成为峰值，且因此自相关具有最大值。相反地，当延迟时间不是0时，即，当对其要计算相关的两个信号以延迟偏离时，相关具有0的值或者更小的值，且因此电子装置101可以使用自相关容易地获得延迟时间。根据另一实施例，在被称为Golay互补序列或者Golay对序列的序列用作序列X的情况下，自相关具有以下属性：当延迟时间是0时自相关具有大的值，和当延迟时间不是0时，自相关是0，且因此电子装置101能够更容易地获取延迟时间。
图5A是图示根据本公开的实施例的使用Golay序列的信道估计的图500。
参考图5A，假定可以在发送装置510和接收装置520之间设置具有不同延迟时间的三个信道路径。当发送装置510发送Golay序列时，发送到接收装置520的Golay序列经由三个信道路径531、533和535到达接收装置。然后，接收装置520接收包括具有多个延迟时间、信号幅值和相位的多路径分量的信号。如图4所示，接收装置520计算相对于各个延迟时间的相关，且在与多路径分量的延迟时间相同的时间点540获取峰值。接收装置520也可以在当相关值成为峰值时的时间点获取相应信道的信号衰减和相位值。基于该信息，接收装置520可以获取数据接收所需的信道信息或者通道脉冲响应(CIR)。
802.11ad和802.11ay系统包括CEF(例如，CEF 313、L-CEF 353或者EDMG-CEF 367)中的Golay序列，以使得接收装置能够执行信道估计。因此，包括支持802.11ad和802.11ay系统的无线通信模块192的电子装置101可以发送包括Golay序列的PPDU 310或者350从而执行距离测量。当发送PPDU 310或者350用于距离测量时，电子装置101可以不使用数据字段317或者357，或者可以仅在其中加载用于某个特定目的的短信息以减小开销。在另一实施例中，即使PPDU 310或者350用于一般数据传输，因为Golay序列包括在CEF中，信道估计也是可能的。在该情况下，数据字段317或者357可以包括要发送的数据。意在使用802.11ad和802.11ay系统的信号实现雷达功能的电子装置101可以发送包括Golay序列的PPDU 310或者350，且可以接收从周围对象反射和返回的信号。如上所述，电子装置101可以使用Golay序列或者Golay对的相关特征估计CIR。通过针对在发送包括Golay序列的PPDU 310或者350之后的各种延迟时间计算发送的Golay序列和接收信号之间的相关，电子装置101可以获取用作每个接收的信道分量的时间延迟中的峰值的相关值，且可以通过在相应的时间延迟获取相应信号分量的信号幅值和相位信息来估计CIR。
假定与通过从特定对象反射而接收到的信号和发送信号之间的相关的峰值对应的延迟时间是τ，且电磁波的速度是Vl，则直到从电子装置101发送的信号通过从对象反射而被接收到的电磁波行进的距离是Vl*τ。因为该距离对应于到相应对象的往复距离，所以电子装置101可以估计对象在(Vl*τ)/2的距离。这里，τ的分辨率可以由码片持续时间确定。
当电子装置101用作使用802.11ay的无线信号的雷达时，可以使用图4的示例中描述的Golay序列的相关特征执行距离估计。如图4所示，因为通过以码片持续时间为单位延迟发送的Golay序列并计算发送的Golay序列和接收的Golay序列之间的相关来求出相关值成为峰值的延迟时间τ，所以延迟时间的分辨率可以基于码片持续时间确定。假定码片持续时间是Tc且电磁波的速度是Vl，为了将延迟时间的分辨率转换为距离的分辨率，在码片持续时间期间电磁波行进的距离是Tc*Vl。因为在往复到对象200的距离之后接收到从无线通信装置发送的信号，所以距离的分辨率可以是(Vl*Tc)/2。
在实施例中，802.11ay中定义的无线通信方案支持信道捆绑(bonding)，以使得可以使用从2.16GHz直到8.64GHz的带宽，且码片持续时间与带宽成反比，且因此码片持续时间可以具有从0.57ns到0.14ns的值。将其代入上述等式中，使用802.11ay的无线信号的雷达可以取决于带宽具有如表1所示的分辨率。
表1
带宽 2.16GHz 4.32GHz 6.48GHz 8.64GHz
分辨率 8.55cm 4.28cm 2.85cm 2.14cm
虽然802.11ay标准定义如上所述的上至8.64GHz的带宽，但是上至4.32GHz的带宽定义为应该强制支持的带宽，且更大的带宽定义为可选带宽。因为大部分可用的芯片组通常仅支持应该强制支持的带宽，所以基于802.11ay的无线信号的雷达功能可以基本上设置为具有大约4.28cm的距离分辨率。但是，某些应用可能需要相当高分辨率或者精度，从而以1cm的精确单位估计位置和对于每个位置执行特定操作。
如上所述，因为使用宽带宽的802.11ay无线通信方案通常能够提供大约4.28cm的分辨率，可能不能提供需要较高精度或者分辨率的应用所需的性能。可以使用插值法以稍微地改进距离估计精度。
图5B是用于描述根据本公开的实施例的插值法的图560。
参考图5B，它图示经由如图4所示的Golay序列相关估计的CIR的一部分。如上所述，因为对以码片持续时间为单位延迟的Golay序列和接收到的Golay序列执行相关计算，所以如图5B所示，可以以码片持续时间Tc为单位计算相关。如果如在图5B的实施例中在第k抽头(延迟)(561)获得最大峰值，则到对象的距离可以基本上估计为(Vl*k*Tc)/2。但是，如图5B所示，可以使用在相邻抽头处的值执行插值法以改进距离估计精度。如果如在图5B的实施例中在执行插值法之后校正的最大峰值的位置改变为校正的峰值时间T’(563)，则估计的到对象的距离可以确定为(Vl*T’)/2。如图5B所示，插值法的使用可以略微地改进距离估计精度。但是，因为插值法也是近似，所以在改进距离估计精度上存在限制。为了满足需要较高距离估计精度的各种应用的要求，需要能够进一步改进距离估计精度的技术。
图6是图示根据本公开的实施例的电子装置的功能配置的框图600。图6简要地图示实现在这里呈现的方法需要的功能配置。
参考图6，电子装置601(例如，电子装置101)可以包括处理器610(例如，图1中的处理器120)、无线通信模块620(例如，图1中的无线通信模块192)、插值模块630、相位匹配模块650或者存储器640(例如，图1中的存储器130)。但是，不限于此，上述部件中的至少一个可以从电子装置601省略，或者其他部件可以添加到电子装置601。
在下面描述中，无线通信模块620、插值模块630或者相位匹配模块650的功能被描述为在每个模块中执行，但是不限于此。无线通信模块620、插值模块630或者相位匹配模块650的全部或者某些功能可以由至少一个处理器610实现。
根据各种实施例，存储器640可以存储要由处理器610执行以实现由以下要描述的本公开的方法建议的操作的指令。另外，通过应用在这里提出的用于改进距离测量精度的方法，当执行要求距离估计精度的应用时可以使用存储器640。
根据各种实施例，无线通信模块620可以根据无线通信方案，比如802.11n、802.11ac、802.11ad或者802.11ay发送和接收信号。在实施例中，无线通信模块620可以生成与如图3A或者图3B所示的PPDU 310或者350对应的信号，以便估计到在其附近的对象的距离，且可以通过至少一个天线发射信号。无线通信模块620可以使用波束成形以特定方向发射信号，或者可以全向地发射信号。
根据各种实施例，无线通信模块620可以使得Golay序列或者Golay互补序列包括在生成以实现雷达功能的PPDU 310或者350的CEF(例如，CEF313、L-CEF 353或EDMG-CEF367)中。替代地，无线通信模块620可以将特别地设计以实现雷达功能的序列插入到PPDU310或者350的数据字段317或者357中。
根据各种实施例，无线通信模块620可以对于PPDU 310或者350中包括的Golay序列或者Golay互补序列，通过如图4所示的相关计算获取相关值成为峰值的延迟时间。替代地，无线通信模块620可以计算和存储在各个延迟时间的相关值(k*Tc(k是正整数))，且当在每个延迟时间(k*Tc)存在具有预定值或更多的两个或更多相关值时，通信模块620可以控制插值模块630使用插值法。处理器610也可以执行控制以使得执行插值法。
根据各种实施例，插值模块630可以通过基于在从无线通信模块620获取的每个延迟时间的相关值应用插值法，而以更改进的精度估计延迟时间或者距离。当存在使用如图5B所示的方法获得的且等于或者大于预设值的至少两个连续相关值时，插值模块630能够通过在处理器610或者无线通信模块620的控制下执行如图5B所示的插值法来改进估计的延迟时间或者估计的距离的精度。
图7是用于描述根据本公开的实施例的由无线通信模块620获取接收信号的相位的操作的图700。
根据实施例，如果电磁波的波长在介质中是λ，则当电磁波通过介质传播距离L时，电磁波的相位改变2πL/λ弧度。
参考图7，假定在从电子装置601(例如，图1中的电子装置101)发送发送信号720的发送时间点的发送信号720的发送相位710是θT，在接收到反射信号730的接收时间点从对象220反射的反射信号730的接收相位740是θR，且电子装置601和对象220之间的距离750是L，则电磁波在介质中传播的总距离成为2L，且因此在电磁波在介质中的传播期间发生2π*2L/λ弧度的总相位改变。另外，即使电磁波从对象反射，也发生相位改变。相位改变可以取决于介质和对象220之间的折射系数的差异而具有π或者0的值。当电子装置601辐射无线信号时，介质是空气，且空气具有小于大多数对象220的折射系数的折射系数。因此，在通常使用中，发送信号720在当从对象220反射时经历π的相位改变的同时被反射。
因此，在图7的实施例中，建立关系
Figure BDA0002548222180000151
这里，因为在介质中传播的发送信号720和反射信号730的波长(λ)具有理论上给定的值，如果发送发送信号720时的相位710和接收反射信号730时的相位740已知，则两个信号之间的关系仅受电子装置601和对象220之间的距离L影响。另外，发送时间点的相位710可以根据电子装置601的设置固定和使用(例如，0弧度)。因此，当获取反射信号730的接收时间点的相位时，可以确定电子装置601和对象220之间的距离L。
根据实施例，无线通信模块620可以通过将接收信号分为I(同相)信号和Q(正交相位)信号并执行调制来获取接收信号的相位。
根据各种实施例，相位匹配模块650可以进一步基于发送信号和接收信号的相位改进估计的到对象220的距离的精度。为此，相位匹配模块650可以使用已经由无线通信模块620获得的发送信号和接收信号的相位。根据另一实施例，可以预设置发送信号的相位而不需要由无线通信模块620获取。
图8是图示根据本公开的实施例的、通过反映由相位匹配模块650基于发送信号和接收信号的相位估计的距离而确定估计距离的示例的图800。
参考图8，如果通过由无线通信模块620执行相关计算和通过插值模块630另外执行插值来获取校正的峰值时间(563)T’，则对象位于的首次估计的距离(810)可以由L1＝(Vl*T’)/2确定。
根据各种实施例，相位匹配模块650可以基于发送信号的相位(θT)、接收信号的相位(θR)和由无线通信模块620获取的信号的波长(λ)来获得基于相位的估计距离
Figure BDA0002548222180000161
这里，添加2nπ(其中，n是整数)的原因在于相位对于每个2π重复并返回到它的原始值。根据另一实施例，发送信号的相位可以设置为固定值(例如，0)，这使得可以更简单地计算基于相位的估计距离820。
根据各种实施例，上述相位匹配模块650、上述插值模块630或者上述无线通信模块620中执行的全部或者某些功能可以由处理器610执行。替代地，可以在处理器610的控制下在各个模块中执行功能。
电子装置601能够通过将使用发送信号和反射信号的时间延迟和附加的插值法获取的到对象的距离与基于发送信号和接收信号的相位获取的到对象的距离进行比较，来更精确地获取最终的到对象的估计距离830。基于此，电子装置601可以将通过应用上述方法获取的距离应用于要求相当高的测距精度的应用。
根据各种实施例，电子装置(例如，图1中的电子装置101或者图6中的电子装置601)可以包括：无线通信模块(例如，图1中的无线通信模块192或者图6中的无线通信模块620)，配置为发送无线通信信号到外部对象和接收从外部对象反射的信号；相位匹配模块(例如，图6中的相位匹配模块650)，配置为基于发送信号和接收信号的相位估计到外部对象的距离；至少一个处理器(例如，图1中的处理器120或者图6中的处理器610)，操作地连接到相位匹配模块和无线通信模块；和至少一个存储器(例如，图1中的存储器130或者图6中的存储器640)，操作地连接到至少一个处理器。至少一个存储器可以存储指令，指令被执行时使得至少一个处理器：控制无线通信模块发送无线通信信号到外部对象；控制无线通信模块接收当从外部对象反射发送的无线信号时返回的信号；基于发送信号的发送时间点和接收信号的接收时间点获取到外部对象的第一距离；通过控制相位匹配模块基于发送信号和接收信号的相位获取到外部对象的第二距离；和基于第一距离和第二距离估计到外部对象的距离。
根据各种实施例，指令可以使得至少一个处理器：从发送信号的发送时间点开始以码片持续时间为单位计算延迟信号和接收信号之间的相关值；基于相关值当中具有峰值的时间点获取延迟时间；和基于延迟时间获取第一距离。
根据各种实施例，指令可以使得至少一个处理器：通过当在两个或更多时间点存在等于或者大于预设阈值的相关值时应用插值法而获取延迟时间。
根据各种实施例，指令可以使得至少一个处理器：控制无线通信模块从接收信号分离I(同相)信号和Q(正交相位)信号；和基于I信号和Q信号获取接收信号的相位信息。
根据各种实施例，指令可以使得至少一个处理器基于发送信号的相位(θT)、接收信号的相位(θR)和发送信号和接收信号的波长(λ)并使用公式
Figure BDA0002548222180000171
(其中，n是整数)，来获取到外部对象的多个第二距离。
根据各种实施例，指令可以使得至少一个处理器在所获取的多个第二距离当中将最接近第一距离的第二距离估计为到外部对象的距离。
根据各种实施例，指令可以使得至少一个处理器预设发送信号的相位(θT)；控制无线通信模块发送具有预设相位的无线通信信号；和使用发送信号的预设相位(θT)获取多个第二距离。
根据各种实施例，可以根据802.11ad或者802.11ay的无线通信方案操作无线通信模块，信号可以包括802.11ad或者802.11ay的物理层协议数据单元(PPDU)，且PPDU可以包括Golay序列或者Golay互补序列以帮助获取信道脉冲响应。
根据各种实施例，电子装置(例如，图1中的电子装置101或者图6中的电子装置601)可以包括：无线通信模块，配置为发送无线通信信号和接收当发送的无线通信信号从外部对象反射时返回的信号；相位匹配模块，配置为基于发送通信信号和接收信号的相位估计到外部对象的第二距离；至少一个处理器，操作地连接到相位匹配模块和无线通信模块；和至少一个存储器，操作地连接到至少一个处理器。至少一个存储器可以存储指令，指令在被执行时使得至少一个处理器：基于发送信号的发送时间点和接收信号的接收时间点获取到外部对象的第一距离；和基于第一距离和第二距离估计到外部对象的距离。
根据各种实施例，相位匹配模块可以配置为从接收信号分离I(同相)信号和Q(正交相位)信号；和基于I信号和Q信号获取接收信号的相位信息。
根据各种实施例，相位匹配模块可以配置为基于发送信号的相位(θT)、接收信号的相位(θR)和发送信号和接收信号的波长(λ)并使用等式
Figure BDA0002548222180000181
(其中，n是整数)来获取到外部对象的多个第二距离。
根据各种实施例，指令可以使得至少一个处理器：预设发送信号的相位(θT)；控制无线通信模块发送具有预设相位的无线通信信号，且相位匹配模块使用发送信号的预设相位(θT)获取多个第二距离。
在下文中，将描述用于使用上述电子装置(例如，图1中的电子装置101或者图6中的电子装置601)来精确地测量从电子装置101或者601到对象的距离的方法。
图9是图示根据本公开的实施例的由电子装置测量到对象的距离的操作的流程图900。可以理解，如图9所示的流程图900的操作主体是电子装置(例如，图1中的电子装置101或者图6中的电子装置601)或者电子装置的处理器(例如，图1中的处理器120或者图6中的处理器610)。
参考图9，在操作901中，电子装置101或者601可以通过无线通信模块(例如，图4中的无线通信模块620)发送无线通信信号(例如，在图6中的发送时间点410发送的包括序列X的信号)以检测到对象的距离。从电子装置101或者601发送的信号可以包括根据如图3A所示的802.11ad无线通信方案的PPDU 310或者根据如图3B所示的802.11ay无线通信方案的PPDU 350，或者可以包括根据另一无线通信方案的物理层分组。根据实施例，根据如图3A所示的802.11ad无线通信方案的PPDU 310中包括的CEF313或者根据如图3B所示的802.11ay无线通信方案的PPDU 350中包括的L-CEF 353或者EDMG-CEF 367可以以在其中加载的用于信道估计的Golay序列或者Golay互补序列发送。当使用另一无线通信方案时，电子装置101或者601可以通过在物理层分组的数据字段中加载Golay序列或者能够用于另一信道估计的序列来使能信道估计。
根据各种实施例，在操作903中，电子装置101或者601可以通过无线通信模块620接收当在操作901中发送信号从要对于其测量距离的对象(例如，图2中的对象220)反射时从对象反射的信号。在发送信号经历取决于电子装置101或者601与对象220之间的距离的两倍的延迟之后，从对象220反射的信号可以由电子装置101或者601接收。
根据各种实施例，在操作905中，电子装置101或者601可以计算接收信号(例如，图4中的Y)和通过将发送信号延迟码片持续时间(例如，图4中的码片持续时间430)的k倍而获得的信号(例如，X(k))之间的相关值，且可以求出相关值成为峰值(例如，图4中k＝4)的k，确定延迟时间为k*码片持续时间(Tc)。根据实施例，电子装置101或者601可以在各个延迟时间(k*Tc(k是正整数))计算和存储相关值，且当在每个延迟时间(k*Tc)存在具有预定值或更大值的两个或更多相关值时，电子装置101或者601可以通过应用插值法更精确地估计延迟时间。
根据各种实施例，在操作907中，电子装置101或者601可以获取发送信号和接收信号的相位信息。在实施例中，电子装置101或者601可以通过分离和处理发送信号和接收信号中的每一个的I(同相)信号和Q(正交相位)信号来获取每个信号的相位信息。根据另一实施例，因为由电子装置101或者601生成发送信号，所以可以预设发送信号的相位(例如，0弧度)。
上述操作905和907可以同时执行，或者当顺序地执行操作时，它们中的任意可以首先执行。
根据各种实施例，在操作909中，电子装置101或者601可以基于在操作907获得的发送信号和接收信号的相位信息(θT，θR)和发送信号和接收信号的波长(λ)，并使用等式
Figure BDA0002548222180000191
来获取关于到对象的第二距离的信息。这里，添加2nπ(其中n是整数)的原因在于相位每2π重复并返回到它的原始值。根据另一实施例，发送信号的相位可以设置为固定值(例如，θT＝0或者-π)，这使得可以更简单地计算基于相位的估计距离(例如，图8中的估计距离820)。根据此，第二距离信息可以具有取决于n的多个值。
根据各种实施例，在操作911中，电子装置101和601可以通过将在操作905中获取的第一距离信息与在操作909中获取的第二距离信息进行比较，来估计到对象的距离。在该情况下，第二距离信息中的多个第二距离当中的最接近第一信息中的第一距离的第二距离可以估计为到对象的距离。
图10是图示根据本公开的实施例的获取第一距离信息的操作的流程图1000。
参考图10，可以理解如图10所示的流程图1000的操作主体是电子装置(例如，图1中的电子装置101或者图6中的电子装置601)或者电子装置的处理器(例如，图1中的处理器120或者图6中的处理器610)。图10的操作可以是在图9的操作905中获得第一距离信息的操作的实施例。
根据各种实施例，在操作1001中，电子装置101或者601可以计算接收信号(例如，图4中的Y)和通过将发送信号延迟码片持续时间(例如，图4中的码片持续时间430)的k倍而获得的信号(例如，X(k))之间的相关值。
根据各种实施例，在操作1003，电子装置101或者601可以求出相关值成为峰值的k(例如，图4中的k＝4)，确定在此时的延迟时间为k与码片持续时间(Tc)之积。根据该实施例，延迟时间可以是k*Tc。
根据各种实施例，在操作1005中，电子装置101或者601可以基于获取的延迟时间获取第一距离信息。如果在操作1003获得的延迟时间是k*Tc，则第一距离信息可以是V1*k*Tc/2。这里，V1是电磁波的传输速度。
根据如上所述的图9的流程图900，电子装置101或者601能够比现有技术的方案更精确地测量距离。
根据各种实施例，操作电子装置(例如，图1中的电子装置101或者图6中的电子装置601)的方法可以包括：通过控制无线通信模块(例如，图1中的无线通信模块192或者图6中的无线通信模块620)发送无线通信信号的操作；通过控制无线通信模块接收当发送的无线通信信号从外部对象反射时返回的信号的操作；基于发送信号的发送时间点和接收信号的接收时间点获取到外部对象的第一距离的操作；通过控制相位匹配模块(例如，图6中的相位匹配模块650)基于发送信号和接收信号的相位获取到外部对象的第二距离的操作；和基于第一距离和第二距离估计到外部对象的距离的操作。
根据各种实施例，获取第一距离的操作可以包括：从发送信号的发送时间点开始以码片持续时间为单位计算延迟信号和接收信号之间的相关值的操作；基于计算的相关值当中具有峰值的时间点获取延迟时间的操作；和基于获取的延迟时间获取第一距离的操作。
根据各种实施例，获取延迟时间的操作可以包括当在两个或更多时间点存在等于或者大于预设阈值的计算的相关值时通过应用插值法获取延迟时间。
根据各种实施例，基于发送信号和接收信号的相位获取到外部对象的第二距离的操作可以包括：从接收信号分离I(同相)信号和Q(正交相位)信号的操作；和基于I信号和Q信号获取接收信号的相位信息的操作。
根据各种实施例，获取第二距离的操作可以包括基于发送信号的相位(θT)、接收信号的相位(θR)和发送信号和接收信号的波长(λ)并使用公式
Figure BDA0002548222180000211
(其中，n是整数)来获取到外部对象的多个第二距离的操作。
根据各种实施例，通过比较第一距离和第二距离而估计到外部对象的距离的操作包括将获取的多个第二距离当中最接近第一距离的第二距离估计为到外部对象的距离。
根据各种实施例，该方法可以进一步包括：预设发送信号的相位(θT)的操作，且发送无线通信信号到外部对象的操作可以包括发送具有预设相位的无线通信信号的操作，且获取多个第二距离的操作可以包括使用发送信号的预设相位(θT)获取多个第二距离的操作。
根据各种实施例，发送无线通信信号到外部对象的操作可以包括根据802.11ad或者802.11ay的无线通信方案发送无线通信信号的操作，无线通信信号可以包括802.11ad或者802.11ay的物理层协议数据单元(PPDU)，且PPDU可以包括Golay序列或者Golay互补序列以帮助获取信道脉冲响应。
根据各种实施例的电子装置可以是各种类型的电子装置之一。电子装置可包括例如便携式通信装置(例如，智能电话)、计算机装置、便携式多媒体装置、便携式医疗装置、相机、可穿戴装置或家用电器。根据本公开的实施例，电子装置不限于以上所述的那些电子装置。
应该理解的是，本公开的各种实施例以及其中使用的术语并不意图将在此阐述的技术特征限制于具体实施例，而是包括针对相应实施例的各种改变、等同形式或替换形式。对于附图的描述，相似的参考标号可用来指代相似或相关的元件。将理解的是，与术语相应的单数形式的名词可包括一个或更多个事物，除非相关上下文另有明确指示。如这里所使用的，诸如“A或B”、“A和B中的至少一个”、“A或B中的至少一个”、“A、B或C”、“A、B和C中的至少一个”以及“A、B或C中的至少一个”的短语中的每一个短语可包括在与所述多个短语中的相应一个短语中一起列举出的项的任意一项或所有可能组合。如这里所使用的，诸如“第1”和“第2”或者“第一”和“第二”的术语可用于将相应部件与另一部件进行简单区分，并且不在其它方面(例如，重要性或顺序)限制所述部件。将理解的是，在使用了术语“可操作地”或“通信地”的情况下或者在不使用术语“可操作地”或“通信地”的情况下，如果一元件(例如，第一元件)被称为“与另一元件(例如，第二元件)结合”、“结合到另一元件(例如，第二元件)”、“与另一元件(例如，第二元件)连接”或“连接到另一元件(例如，第二元件)”，则意味着所述一元件可与所述另一元件直接(例如，有线地)连接、与所述另一元件无线连接、或经由第三元件与所述另一元件连接。
如这里所使用的，术语“模块”可包括以硬件、软件或固件实现的单元，并可与其他术语(例如，“逻辑”、“逻辑块”、“部分”或“电路”)可互换地使用。模块可以是被适配为执行一个或更多个功能的单个集成部件或者是该单个集成部件的最小单元或部分。例如，根据实施例，可以以专用集成电路(ASIC)的形式来实现模块。
可将在此阐述的各种实施例实现为包括存储在存储介质(例如，内部存储器136或外部存储器138)中的可由机器(例如，电子装置101)读取的一个或更多个指令的软件(例如，程序140)。例如，在处理器的控制下，所述机器(例如，电子装置101)的处理器(例如，处理器120)可在使用或无需使用一个或更多个其它部件的情况下调用存储在存储介质中的所述一个或更多个指令中的至少一个指令并运行所述至少一个指令。这使得所述机器能够操作用于根据所调用的至少一个指令执行至少一个功能。所述一个或更多个指令可包括由编译器产生的代码或能够由解释器运行的代码。可以以非暂时性存储介质的形式来提供机器可读存储介质。其中，术语“非暂时性”仅意味着所述存储介质是有形装置，并且不包括信号(例如，电磁波)，但是该术语并不在数据被半永久性地存储在存储介质中与数据被临时存储在存储介质中之间进行区分。
根据实施例，可在计算机程序产品中包括和提供根据本公开的各种实施例的方法。计算机程序产品可作为产品在销售者和购买者之间进行交易。可以以机器可读存储介质(例如，紧凑盘只读存储器(CD-ROM))的形式来发布计算机程序产品，或者可经由应用商店(例如，Play StoreTM)在线发布(例如，下载或上传)计算机程序产品，或者可直接在两个用户装置(例如，智能电话)之间分发(例如，下载或上传)计算机程序产品。如果是在线发布的，则计算机程序产品中的至少部分可以是临时产生的，或者可将计算机程序产品中的至少部分至少临时存储在机器可读存储介质(诸如制造商的服务器、应用商店的服务器或转发服务器的存储器)中。
根据各种实施例，上述部件中的每个部件(例如，模块或程序)可包括单个实体或多个实体。根据各种实施例，可省略上述部件中的一个或更多个部件，或者可添加一个或更多个其它部件。可选择地或者另外地，可将多个部件(例如，模块或程序)集成为单个部件。在这种情况下，根据各种实施例，该集成部件可仍旧按照与所述多个部件中的相应一个部件在集成之前执行一个或更多个功能相同或相似的方式，执行所述多个部件中的每一个部件的所述一个或更多个功能。根据各种实施例，由模块、程序或另一部件所执行的操作可顺序地、并行地、重复地或以启发式方式来执行，或者所述操作中的一个或更多个操作可按照不同的顺序来运行或被省略，或者可添加一个或更多个其它操作。
虽然已经参考其各种实施例示出和描述了本公开，本领域技术人员将理解在其中可以做出形式和细节上的各种改变，而不脱离本公开如所附权利要求及其等效物所定义的精神和保护范围。

Claims (20)

1.一种电子装置，包括：
无线通信模块；
相位匹配模块；
至少一个处理器，操作地连接到所述相位匹配模块和所述无线通信模块；和
至少一个存储器，操作地连接到所述至少一个处理器，
其中，所述至少一个存储器存储指令，所述指令当被执行时使得所述至少一个处理器：
控制所述无线通信模块发送无线通信信号到外部对象，
控制所述无线通信模块接收基于发送的无线信号从外部对象反射而返回的信号，
基于发送信号的发送时间点和接收信号的接收时间点获取到外部对象的第一距离，
通过控制所述相位匹配模块基于发送信号和接收信号的相位获取到外部对象的第二距离，和
基于第一距离和第二距离估计到外部对象的距离。
2.如权利要求1所述的电子装置，其中，所述指令使得所述至少一个处理器：
从发送信号的发送时间点以码片持续时间为单位计算延迟信号与接收信号之间的相关值，
基于相关值当中具有峰值的时间点获取延迟时间，和
基于延迟时间获取第一距离。
3.如权利要求2所述的电子装置，其中，所述指令使得所述至少一个处理器通过基于在两个或更多时间点存在等于或者大于预设阈值的相关值来应用插值法，而获取延迟时间。
4.如权利要求1所述的电子装置，其中，所述指令使得所述至少一个处理器：
从接收信号分离同相I信号和正交相位Q信号，和
基于I信号和Q信号获取接收信号的相位信息。
5.如权利要求1所述的电子装置，其中，所述指令使得所述至少一个处理器基于发送信号的相位θT、接收信号的相位θR和发送信号和接收信号的波长λ，并使用公式
Figure FDA0002548222170000021
来获取到外部对象的多个第二距离，其中n是整数。
6.如权利要求5所述的电子装置，其中，所述指令使得所述至少一个处理器将获取的多个第二距离当中最接近第一距离的第二距离估计为到外部对象的距离。
7.如权利要求5所述的电子装置，其中，所述指令使得所述至少一个处理器：
预设发送信号的相位θT，
控制所述无线通信模块发送具有预设相位的无线通信信号，和
使用预设的发送信号的相位θT获取多个第二距离。
8.如权利要求1所述的电子装置，
其中，所述无线通信模块根据802.11ad或者802.11ay的无线通信方案操作，
其中，所述信号包括802.11ad或者802.11ay的物理层协议数据单元PPDU，和
其中，所述PPDU包括Golay序列或者Golay互补序列以便帮助获取信道脉冲响应。
9.一种操作电子装置的方法，所述方法包括：
通过控制无线通信模块，发送无线通信信号到外部对象；
通过控制无线通信模块，接收基于发送的无线通信信号从外部对象反射而返回的信号；
基于发送信号的发送时间点和接收信号的接收时间点获取到外部对象的第一距离；
通过控制相位匹配模块，基于发送信号和接收信号的相位获取到外部对象的第二距离；和
基于第一距离和第二距离估计到外部对象的距离。
10.如权利要求9所述的方法，其中，获取第一距离包括：
从发送信号的发送时间点以码片持续时间为单位计算延迟信号与接收信号之间的相关值；
基于计算的相关值当中具有峰值的时间点获取延迟时间；和
基于延迟时间获取第一距离。
11.如权利要求10所述的方法，其中，获取延迟时间包括通过基于在两个或更多时间点存在等于或者大于预设阈值的计算的相关值而应用插值法，来获取延迟时间。
12.如权利要求9所述的方法，其中，基于发送信号和接收信号的相位获取到外部对象的第二距离包括：
从接收信号分离同相I信号和正交相位Q信号；和
基于I信号和Q信号获取接收信号的相位信息。
13.如权利要求9所述的方法，其中，获取第二距离包括基于发送信号的相位θT、接收信号的相位θR和发送信号和接收信号的波长λ，并使用公式
Figure FDA0002548222170000031
来获取到外部对象的多个第二距离，其中n是整数。
14.如权利要求13所述的方法，其中，通过比较第一距离和第二距离而估计到外部对象的距离的包括将获取的多个第二距离当中的最接近第一距离的第二距离估计为到外部对象的距离。
15.如权利要求13所述的方法，进一步包括：
预设发送信号的相位θT，
其中，发送无线通信信号到外部对象包括发送具有预设相位的无线通信信号，和
其中，获取多个第二距离包括使用预设的发送信号的相位θT获取多个第二距离。
16.如权利要求9所述的方法，
其中，发送无线通信信号到外部对象包括根据802.11ad或者802.11ay的无线通信方案发送无线通信信号，
其中，所述无线通信信号包括802.11ad或者802.11ay的物理层协议数据单元PPDU，和
其中，所述PPDU包括Golay序列或者Golay互补序列以便帮助获取信道脉冲响应。
17.一种电子装置，包括：
无线通信模块，配置为发送无线通信信号和接收基于发送的无线通信信号从外部对象反射而返回的信号；
相位匹配模块，配置为基于发送的无线通信信号和接收信号的相位估计到外部对象的第二距离；
至少一个处理器，操作地连接到所述相位匹配模块和所述无线通信模块；和
至少一个存储器，操作地连接到所述至少一个处理器，
其中，所述至少一个存储器存储指令，所述指令当被执行时使得所述至少一个处理器：
基于发送信号的发送时间点和接收信号的接收时间点获取到外部对象的第一距离，和
基于第一距离和第二距离估计到外部对象的距离。
18.如权利要求17所述的电子装置，其中，所述相位匹配模块配置为：
从接收信号分离同相I信号和正交相位Q信号，和
基于I信号和Q信号获取接收信号的相位信息。
19.如权利要求17所述的电子装置，其中，所述相位匹配模块配置为基于发送信号的相位θT、接收信号的相位θR和发送信号和接收信号的波长λ，并使用公式
Figure FDA0002548222170000041
来获取到外部对象的多个第二距离，其中n是整数。
20.如权利要求19所述的电子装置，
其中，所述指令使得所述至少一个处理器：
预设发送信号的相位θT，和
控制所述无线通信模块发送具有预设相位的无线通信信号，和
其中，所述相位匹配模块使用预设的发送信号的相位θT获取多个第二距离。
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