CN112858996A - 终端、到达角度测量方法及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种终端、到达角度测量方法及相关装置，终端包括处理器、存储器、超带宽UWB射频收发器、第一SPDT开关、第二SPDT开关、第一UWB天线单元、第二UWB天线单元；当射频信号从第一UWB天线单元的第一极化馈电端口和/或第二UWB天线单元的第一极化馈电端口馈电时，天线单元激励出主极化方向为第一极化方向的电磁波；当射频信号从第一UWB天线单元的第二极化馈电端口和/或第二UWB天线单元的第二极化馈电端口馈电时，天线单元激励出主极化方向为第二极化方向的电磁波，第一极化方向和第二极化方向相互正交。本申请实施例实现通过线极化天线来提高测角精度。
Description
技术领域
本申请涉及UWB技术领域，具体涉及一种终端、到达角度测量方法及相关装置。
背景技术
超宽带(Ultra Wide Band，UWB)技术是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽，可用于高精度定位。
目前，标签设备的UWB天线一般设计成圆极化天线，手机的UWB天线一般设计成线极化天线。由于圆极化波可以使用任意线极化天线接收，因此手机端无论怎么放置，手机的UWB天线依然能收到主要的UWB电磁波能量。但全向性的圆极化天线对设计环境要求很高，通常的圆极化天线只能在较小的视场角FOV内保证较好的轴比。
发明内容
本申请实施例提供了一种终端、到达角度测量方法及相关装置，以期提出一种通过线极化天线来提高测角精度的方案。
第一方面，本申请实施例提供了一种所述终端包括处理器、存储器、超带宽UWB射频收发器、第一SPDT开关、第二SPDT开关、第一UWB天线单元、第二UWB天线单元；
所述处理器连接所述存储器和所述UWB射频收发器，所述UWB射频收发器连接所述第一SPDT开关和所述第二SPDT开关，所述第一SPDT开关连接所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口和第二极化馈电端口，所述第二SPDT开关连接所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口和第二极化馈电端口；
当射频信号从所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口和/或所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口馈电时，所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元激励出主极化方向为第一极化方向的电磁波；当射频信号从所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口和/或所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口馈电时，所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元激励出主极化方向为第二极化方向的电磁波，所述第一极化方向和所述第二极化方向相互正交。
可以看出，本申请实施例中，终端的UWB天线通过SPDT开关和极化馈电端口的设置，能够实现激励出极化方向相互正交的电磁波，从而可以从不同极化方向进行UWB信号的收发，从而基于更优极化方向的测量结果即可实现高精度的测角，无需设计圆极化天线，有利于实现降低天线设计对环境的要求的同时保证较高的测角精度。
第二方面，本申请实施例提供了一种到达角度测量方法，应用于如第一方面所述的终端，所述方法包括：
所述终端向标签设备发送第一UWB数据包；
所述终端控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口；
所述终端接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差；
所述终端控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口；
所述终端接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差，所述第三UWB数据包的发送时间与所述第二UWB数据包的发送时间之间的时间间隔为预设时间t；
所述终端重复执行如上步骤，得到多个第一到达相位差和多个第二到达相位差；
所述终端根据所述多个第一到达相位差和所述多个第二到达相位差确定到达角度测量值。
可以看出，本申请实施例中，终端的UWB天线通过SPDT开关和极化馈电端口的设置，能够实现激励出极化方向相互正交的电磁波，从而可以从不同极化方向进行UWB信号的收发，具体由终端单次发信号促使标签设备2次反馈信号以实现不同极化方向的到达相位差测量，并重复执行，然后根据两个极化方向的多个到达相位差确定更优测角极化方向，并根据该更优测角极化方向确定测角结果，无需设计圆极化天线，有利于实现降低天线设计对环境的要求的同时保证较高的测角精度。
第三方面，本申请实施例提供了一种到达角度测量方法，应用于如第一方面所述的终端，所述方法包括：
所述终端向标签设备发送第一UWB数据包；
所述终端控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口；
所述终端接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差，以及计算所述第二UWB数据包的第一信号质量参数；
所述终端控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口；
所述终端接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差，以及计算所述第三UWB数据包的第二信号质量参数，所述第三UWB数据包的发送时间与所述第二UWB数据包的发送时间之间的时间间隔为预设时间t；
所述终端根据所述第一到达相位差、所述第一信号质量参数、所述第二到达相位差、所述第二信号质量参数确定到达角度测量值。
可以看出，本申请实施例中，终端的UWB天线通过SPDT开关和极化馈电端口的设置，能够实现激励出极化方向相互正交的电磁波，从而可以从不同极化方向进行UWB信号的收发，具体根据两个极化方向的信号质量参数确定更优测角极化方向，并根据该更优测角极化方向确定测角结果，无需设计圆极化天线，有利于实现降低天线设计对环境的要求的同时保证较高的测角精度。
第四方面，本申请实施例提供了一种到达角度测量方法，应用于如第一方面所述的终端，所述方法包括：
所述终端向标签设备发送第一UWB数据包；
所述终端控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口；
所述终端接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差；
所述终端再次向所述标签设备发送所述第一UWB数据包，并控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口；
所述终端接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差；
所述终端重复执行如上步骤，得到多个第一到达相位差和多个第二到达相位差；
所述终端根据所述多个第一到达相位差和所述多个第二到达相位差确定到达角度测量值。
可以看出，本申请实施例中，终端的UWB天线通过SPDT开关和极化馈电端口的设置，能够实现激励出极化方向相互正交的电磁波，从而可以从不同极化方向进行UWB信号的收发，具体由终端2次发信号促使标签设备2次反馈信号以实现到达相位差测量，并重复执行，然后根据两个极化方向的多个到达相位差确定更优测角极化方向，并根据该更优测角极化方向确定测角结果，无需设计圆极化天线，有利于实现降低天线设计对环境的要求的同时保证较高的测角精度。
第五方面，本申请实施例提供了一种到达角度测量方法，应用于如第一方面所述的终端，所述方法包括：
所述终端向标签设备发送第一UWB数据包；
所述终端控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口；
所述终端接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差，以及计算所述第二UWB数据包的第一信号质量参数；
所述终端再次向所述标签设备发送所述第一UWB数据包，并控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口；
所述终端接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差，以及计算所述第三UWB数据包的第二信号质量参数；
所述终端根据所述第一到达相位差、所述第一信号质量参数、所述第二到达相位差、所述第二信号质量参数确定到达角度测量值。
可以看出，本申请实施例中，终端的UWB天线通过SPDT开关和极化馈电端口的设置，能够实现激励出极化方向相互正交的电磁波，从而可以从不同极化方向进行UWB信号的收发，具体由终端2次发信号促使标签设备2次反馈信号以实现到达相位差测量，并重复执行，然后根据两个极化方向的信号质量参数确定更优测角极化方向，并根据该更优测角极化方向确定测角结果，无需设计圆极化天线，有利于实现降低天线设计对环境的要求的同时保证较高的测角精度。
第六方面，本申请实施例提供一种到达角度测量装置，应用于如第一方面所述的终端，所述装置包括：
发送单元，用于向标签设备发送第一UWB数据包；
控制单元，用于控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口；
接收单元，用于接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差；
所述控制单元，还用于控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口；
所述接收单元，还用于接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差，所述第三UWB数据包的发送时间与所述第二UWB数据包的发送时间之间的时间间隔为预设时间t；
重复单元，用于重复执行如上步骤，得到多个第一到达相位差和多个第二到达相位差；
确定单元，用于根据所述多个第一到达相位差和所述多个第二到达相位差确定到达角度测量值。
第七方面，本申请实施例提供一种到达角度测量装置，应用于如第一方面所述的终端，所述装置包括：
发送单元，用于向标签设备发送第一UWB数据包；
控制单元，用于控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口；
接收单元，用于接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差，以及计算所述第二UWB数据包的第一信号质量参数；
所述控制单元，还用于控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口；
所述接收单元，还用于接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差，以及计算所述第三UWB数据包的第二信号质量参数，所述第三UWB数据包的发送时间与所述第二UWB数据包的发送时间之间的时间间隔为预设时间t；
确定单元，用于根据所述第一到达相位差、所述第一信号质量参数、所述第二到达相位差、所述第二信号质量参数确定到达角度测量值。
第八方面，本申请实施例提供一种到达角度测量装置，应用于如第一方面所述的终端，所述装置包括：
发送单元，用于向标签设备发送第一UWB数据包；
控制单元，用于控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口；
接收单元，用于接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差；
所述发送单元，还用于再次向所述标签设备发送所述第一UWB数据包，并控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口；
所述接收单元，还用于接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差；
重复单元，用于重复执行如上步骤，得到多个第一到达相位差和多个第二到达相位差；
确定单元，用于根据所述多个第一到达相位差和所述多个第二到达相位差确定到达角度测量值。
第九方面，本申请实施例提供一种到达角度测量装置，应用于如第一方面所述的终端，所述装置包括：
发送单元，向标签设备发送第一UWB数据包；
控制单元，用于控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口；
接收单元，用于接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差，以及计算所述第二UWB数据包的第一信号质量参数；
所述发送单元，还用于再次向所述标签设备发送所述第一UWB数据包，并控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口；
所述接收单元，还用于接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差，以及计算所述第三UWB数据包的第二信号质量参数；
确定单元，用于根据所述第一到达相位差、所述第一信号质量参数、所述第二到达相位差、所述第二信号质量参数确定到达角度测量值。
第十方面，本申请实施例提供一种终端，包括处理器、存储器、UWB射频收发器、第一SPDT开关、第二SPDT开关、第一UWB天线单元、第二UWB天线单元、以及一个或多个程序；所述处理器连接所述存储器和所述UWB射频收发器，所述UWB射频收发器连接所述第一SPDT开关和所述第二SPDT开关，所述第一SPDT开关连接所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口和第二极化馈电端口，所述第二SPDT开关连接所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口和第二极化馈电端口；
其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述处理器执行如本申请实施例第二方面至第五方面任一方法中的步骤。
第十一方面，本申请实施例提供了一种芯片，包括：处理器，用于从存储器中调用并运行计算机程序，使得安装有所述芯片的设备执行如本申请实施例第二方面至第五方面任一方法中所描述的部分或全部步骤。
第十二方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如本申请实施例第二方面至第五方面任一方法中所描述的部分或全部步骤。
第十三方面，本申请实施例提供了一种计算机程序，其中，所述计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例第二方面至第五方面任一方法中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序可以为一个软件安装包。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a是本申请实施例提供的一种到达角度测量系统架构图；
图1b是本申请实施例提供的一种终端的结构示意图；
图1c是本申请实施例提供的一种到达角度的测量示意图；
图1d是本申请实施例提供的一种水平极化和垂直极化的示意图；
图1e是本申请实施例提供的一种﹢45°极化和-45°极化的示意图；
图1f是本申请实施例提供的一种左旋圆极化和右旋圆极化的示意图；
图1g是本申请实施例提供的一种双极化天线单元的示意图；
图1h是本申请实施例提供的一种呈矩形摆放的UWB天线子单元的示意图；
图2是本申请实施例提供的一种到达角度测量方法的流程示意图；
图3是本申请实施例提供的另一种到达角度测量方法的流程示意图；
图4是本申请实施例提供的另一种到达角度测量方法的流程示意图；
图5是本申请实施例提供的另一种到达角度测量方法的流程示意图；
图6是本申请实施例提供的一种到达角度测量装置的功能单元组成框图；
图7是本申请实施例提供的另一种到达角度测量装置的功能单元组成框图；
图8是本申请实施例提供的另一种到达角度测量装置的功能单元组成框图；
图9是本申请实施例提供的另一种到达角度测量装置的功能单元组成框图；
图10是本申请实施例提供的另一种到达角度测量装置的功能单元组成框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
为了更好地理解本申请实施例的方案，下面先对本申请实施例可能涉及的相关术语和概念进行介绍。
超宽带(Ultra Wide band，UWB)是一种无线载波通信技术，根据美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission of the United States)的标准，UWB的工作频段为3.1-10.6GHz，-10dB带宽与系统中心频率的比值大于20％，系统带宽至少为500MHz。利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。
目前，为提高手机端的UWB测角准确度，一般思路是将标签设备的UWB天线设计成圆极化天线，手机的UWB天线设计成线极化天线。由于圆极化波可以使用任意线极化天线接收，因此手机端无论怎么放置，手机的UWB天线依然能收到主要的UWB电磁波能量。根据应用场景的需要，比如找标签的需求，对标签的覆盖具有全向性的要求。而全向性的圆极化天线对设计环境要求很高，通常的圆极化天线只能在较小的FOV内保证较好的轴比。
针对上述问题，本申请实施例提供了一种终端、到达角度测量方法及相关装置，下面结合附图对本申请实施例进行详细介绍。
请参阅图1a，图1a是本申请实施例提供的一种到达角度测量系统架构图。该到达角度测量系统100包括终端100和标签设备200，所述终端100和标签设备200通过UWB技术实现测角和/或测距。终端可以是手机、平板电脑、智能手表等各种电子设备，标签设备可以是任意集成UWB模块的电子产品，如钱包、卡片、UWB定位基站、手机等，此处不做唯一限定。
请参阅图1b，图1b是本申请实施例提供的一种终端100的结构示意图，终端100包括处理器110、存储器120、超带宽UWB射频收发器130、第一SPDT开关140、第二SPDT开关150、第一UWB天线单元160、第二UWB天线单元170以及外设180；
所述处理器110连接所述存储器120和所述UWB射频收发器130，所述UWB射频收发器130连接所述第一SPDT开关140和所述第二SPDT开关150，所述第一SPDT开关140连接所述第一UWB天线单元160的第一极化馈电端口161和第二极化馈电端口162，所述第二SPDT开关150连接所述第二UWB天线单元170的第一极化馈电端口171和第二极化馈电端口172；
当射频信号从所述第一UWB天线单元160的第一极化馈电端口161和/或所述第二UWB天线单元170的第一极化馈电端口171馈电时，所述第一UWB天线单元160和所述第二UWB天线单元170激励出主极化方向为第一极化方向的电磁波；当射频信号从所述第一UWB天线单元160的第二极化馈电端口162和/或所述第二UWB天线单元170的第二极化馈电端口172馈电时，所述第一UWB天线单元160和所述第二UWB天线单元170激励出主极化方向为第二极化方向的电磁波，所述第一极化方向和所述第二极化方向相互正交。
具体实现中，终端100通过本端的UWB模块(包括UWB射频收发器130、第一SPDT开关140、第二SPDT开关150、第一UWB天线单元160以及第二UWB天线单元170)与标签设备200进行UWB信号交互以实现到达角度的测量，如图1c所示，标签设备为待测物品，进行UWB到达相位差(Phase Difference of Arrival，PDOA)测量时，为发射方。终端100在进行UWB PDoA测量时，为接收方。
终端100上设有特定间距d(例如：100微米、3毫米、5毫米等)的两个UWB天线antA和antB。终端100可以测量出antA和antB接收到的从标签设备200发送的UWB信号的相位，从而计算出相位差，通过相位差算出标签设备200的UWB天线距离antA和antB的路径差p。根据p和d，通过(三角)函数关系计算出到到达角度θ(标签设备200相对于终端100的方位角)。
在实际的装置中，由于天线之间互耦的影响，难以用简单的三角函数来计算到达角度。因此需要对不同的装置进行校准，得出特定的映射表或者AoA计算函数。
在一个可能的示例中，所述相互正交包括以下任意一种：
如图1d所示，所述第一极化方向和所述第二极化方向为水平极化和垂直极化；
如图1e所示，所述第一极化方向和所述第二极化方向为﹢45°极化和-45°极化；以及，
如图1f所示，所述第一极化方向和所述第二极化方向为左旋圆极化和右旋圆极化。
在一个可能的示例中，如图1g所示，所述第一UWB天线单元160为双极化天线单元；或者，
所述第一UWB天线单元160包括第一单极化UWB天线子单元和第二单极化UWB天线子单元，所述第一UWB天线单元160的第一极化馈电端口161对应所述第一单极化UWB天线子单元的极化馈电端口，所述第一UWB天线单元160的第二极化馈电端口162对应所述第二单极化UWB天线子单元的极化馈电端口。
在本可能的示例中，所述第二UWB天线单元170为双极化天线单元；或者，
所述第二UWB天线单元170包括第三单极化UWB天线子单元和第四单极化UWB天线子单元，所述第二UWB天线单元170的第一极化馈电端口171对应所述第三单极化UWB天线子单元的极化馈电端口，所述第二UWB天线单元170的第二极化馈电端口172对应所述第四单极化UWB天线子单元的极化馈电端口。
在一个可能的示例中，所述第一UWB天线单元160的第一极化馈电端口161通过射频走线与所述第一SPDT开关的第一输出端口相连，所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口通过射频走线与第一SPDT开关的第二输出端口相连；所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口通过射频走线与所述第二SPDT的第一输出端口相连，所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口通过射频走线与所述第二SPDT的第二输出端口相连。
其中，所述第一SPDT开关140和所述第二SPDT开关150为单刀双掷开关。
具体实现中，若采用UWB天线子单元设计方案，则每个UWB天线子单元均为单极化天线(每个UWB天线单元只具有1个馈电端口)。第一单极化UWB天线子单元和第三单极化UWB天线子单元的极化方向为第一极化方向，第二单极化UWB天线子单元和第四单极化UWB天线子单元的极化方向为第二极化方向。其中，第一极化方向和第二极化方向为相互正交。
如图1h所示，第一单极化UWB天线子单元、第二单极化UWB天线子单元、第三单极化UWB天线子单元、第四单极化UWB天线子单元的相对位置呈矩形摆放。第一单极化UWB天线子单元和第二单极化UWB天线子单元的作用相当于一个双极化UWB天线单元，第三单极化UWB天线子单元和第四单极化UWB天线子单元的作用相当于另一个双极化UWB天线单元。虽然可以采用相同测角交互逻辑达到类似的测角效果，但是UWB天线占用的面积相对于双极化UWB天线会增加1倍。
可见，本示例中，终端的UWB天线可以灵活选择任意一种极化方向具有相互正交特性的天线，适用性强。
可以看出，本申请实施例中，终端的UWB天线通过SPDT开关和极化馈电端口的设置，能够实现激励出极化方向相互正交的电磁波，从而可以从不同极化方向进行UWB信号的收发，从而基于更优极化方向的测量结果即可实现高精度的测角，无需设计圆极化天线，有利于实现降低天线设计对环境的要求的同时保证较高的测角精度。
此外，所述处理器110可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通用处理器，数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)，专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)，现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，单元和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。
所述存储器120可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的随机存取存储器(random access memory，RAM)可用，例如静态随机存取存储器(static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double datarate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM，DR RAM)。
所述存储器120中包括一个或多个程序，所述一个或多个程序可以被配置由所述处理器110执行如以下任一方法实施例中的步骤。
请参阅图2，图2是本申请实施例提供的一种到达角度测量方法的流程示意图，应用于如图1a中所示的终端100，如图所示，本到达角度测量方法包括如下步骤：
步骤201，所述终端向标签设备发送第一UWB数据包。
步骤202，所述终端控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口。
步骤203，所述终端接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差。
具体实现中，终端计算到达相位差的已结合图1c进行说明，此处不再赘述。
步骤204，所述终端控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口。
步骤205，所述终端接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差，所述第三UWB数据包的发送时间与所述第二UWB数据包的发送时间之间的时间间隔为预设时间t。
其中，所述时间t例如可以是10毫秒、1秒等，此处不做唯一限定。
步骤206，所述终端重复执行如上步骤，得到多个第一到达相位差和多个第二到达相位差。
具体实现中，重复次数可以是预设的，也可以是根据业务需求进行动态调整，如针对不同定位延时需求的应用场景可以设置不同的重复次数，延时需求越短，则重复次数越少。
步骤207，所述终端根据所述多个第一到达相位差和所述多个第二到达相位差确定到达角度测量值。
在一个可能的实例中，所述终端根据所述多个第一到达相位差和所述多个第二到达相位差确定到达角度测量值，包括：所述终端计算所述多个第一到达相位差的第一标准差，以及计算所述多个第二到达相位差的第二标准差；所述终端确定所述第一标准差和所述第二标准差中数值更大的标准差对应的多个到达相位差为有效测量值；所述终端根据所述有效测量值确定到达角度测量值。
可见，本示例中，终端能够基于标准差原理筛选出两组到达相位差中数据稳定性和集中程度更高的一组，从而准确筛选出更优解。
可以看出，本申请实施例中，终端的UWB天线通过SPDT开关和极化馈电端口的设置，能够实现激励出极化方向相互正交的电磁波，从而可以从不同极化方向进行UWB信号的收发，具体由终端单次发信号促使标签设备2次反馈信号以实现不同极化方向的到达相位差测量，并重复执行，然后根据两个极化方向的多个到达相位差确定更优测角极化方向，并根据该更优测角极化方向确定测角结果，无需设计圆极化天线，有利于实现降低天线设计对环境的要求的同时保证较高的测角精度。
请参阅图3，图3是本申请实施例提供的另一种到达角度测量方法的流程示意图，本到达角度测量方法应用于如图1a中所示的终端100，该方法包括如下步骤：
步骤301，所述终端向标签设备发送第一UWB数据包。
步骤302，所述终端控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口。
步骤303，所述终端接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差，以及计算所述第二UWB数据包的第一信号质量参数。
步骤304，所述终端控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口。
步骤305，所述终端接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差，以及计算所述第三UWB数据包的第二信号质量参数，所述第三UWB数据包的发送时间与所述第二UWB数据包的发送时间之间的时间间隔为预设时间t。
步骤306，所述终端根据所述第一到达相位差、所述第一信号质量参数、所述第二到达相位差、所述第二信号质量参数确定到达角度测量值。
在一个可能的实例中，所述终端根据所述第一到达相位差、所述第一信号质量参数、所述第二到达相位差、所述第二信号质量参数确定到达角度测量值，包括：所述终端确定所述第一信号质量参数和所述第二信号质量参数中更优的信号质量参数对应的到达相位差为有效测量值；所述终端根据所述有效测量值确定到达角度测量值。
在本可能的实例中，所述第一信号质量参数和所述第二信号质量参数包括以下任意一种：接收信号等级RSL、加扰时间戳序列STS的质量。
可见，本示例中，终端可以通过信号质量参数准确筛选出更优极化方向的测量结果。
可以看出，本申请实施例中，终端的UWB天线通过SPDT开关和极化馈电端口的设置，能够实现激励出极化方向相互正交的电磁波，从而可以从不同极化方向进行UWB信号的收发，具体根据两个极化方向的信号质量参数确定更优测角极化方向，并根据该更优测角极化方向确定测角结果，无需设计圆极化天线，有利于实现降低天线设计对环境的要求的同时保证较高的测角精度。
请参阅图4，图4是本申请实施例提供的另一种到达角度测量方法的流程示意图，本到达角度测量方法应用于如图1a中所示的终端100，该方法包括如下步骤：
步骤401，所述终端向标签设备发送第一UWB数据包。
步骤402，所述终端控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口。
步骤403，所述终端接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差。
步骤404，所述终端再次向所述标签设备发送所述第一UWB数据包，并控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口。
步骤405，所述终端接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差。
步骤406，所述终端重复执行如上步骤，得到多个第一到达相位差和多个第二到达相位差。
步骤407，所述终端根据所述多个第一到达相位差和所述多个第二到达相位差确定到达角度测量值。
在一个可能的实例中，所述终端根据所述多个第一到达相位差和所述多个第二到达相位差确定到达角度测量值，包括：所述终端计算所述多个第一到达相位差的第一标准差，以及计算所述多个第二到达相位差的第二标准差；所述终端确定所述第一标准差和所述第二标准差中数值更大的标准差对应的多个到达相位差为有效测量值；所述终端根据所述有效测量值确定到达角度测量值。
可见，本示例中，终端能够基于标准差原理筛选出两组到达相位差中数据稳定性和集中程度更高的一组，从而准确筛选出更优解。
可以看出，本申请实施例中，终端的UWB天线通过SPDT开关和极化馈电端口的设置，能够实现激励出极化方向相互正交的电磁波，从而可以从不同极化方向进行UWB信号的收发，具体由终端2次发信号促使标签设备2次反馈信号以实现到达相位差测量，并重复执行，然后根据两个极化方向的多个到达相位差确定更优测角极化方向，并根据该更优测角极化方向确定测角结果，无需设计圆极化天线，有利于实现降低天线设计对环境的要求的同时保证较高的测角精度。
请参阅图5，图5是本申请实施例提供的另一种到达角度测量方法的流程示意图，本到达角度测量方法应用于如图1a中所示的终端100，该方法包括如下步骤：
步骤501，所述终端向标签设备发送第一UWB数据包。
步骤502，所述终端控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口。
步骤503，所述终端接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差，以及计算所述第二UWB数据包的第一信号质量参数。
步骤504，所述终端再次向所述标签设备发送所述第一UWB数据包，并控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口。
步骤505，所述终端接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差，以及计算所述第三UWB数据包的第二信号质量参数。
步骤506，所述终端根据所述第一到达相位差、所述第一信号质量参数、所述第二到达相位差、所述第二信号质量参数确定到达角度测量值。
在一个可能的实例中，所述终端根据所述第一到达相位差、所述第一信号质量参数、所述第二到达相位差、所述第二信号质量参数确定到达角度测量值，包括：所述终端确定所述第一信号质量参数和所述第二信号质量参数中更优的信号质量参数对应的到达相位差为有效测量值；所述终端根据所述有效测量值确定到达角度测量值。
在一个可能的实例中，所述第一信号质量参数和所述第二信号质量参数包括以下任意一种：接收信号等级RSL、加扰时间戳序列STS的质量。
可见，本示例中，终端可以通过信号质量参数准确筛选出更优极化方向的测量结果。
可以看出，本申请实施例中，终端的UWB天线通过SPDT开关和极化馈电端口的设置，能够实现激励出极化方向相互正交的电磁波，从而可以从不同极化方向进行UWB信号的收发，具体由终端2次发信号促使标签设备2次反馈信号以实现到达相位差测量，并重复执行，然后根据两个极化方向的信号质量参数确定更优测角极化方向，并根据该更优测角极化方向确定测角结果，无需设计圆极化天线，有利于实现降低天线设计对环境的要求的同时保证较高的测角精度。
本申请实施例提供一种到达角度测量装置，该到达角度测量装置可以为终端。具体的，到达角度测量装置用于执行以上到达角度测量方法中终端所执行的步骤。本申请实施例提供的到达角度测量装置可以包括相应步骤所对应的模块。
本申请实施例可以根据上述方法示例对到达角度测量装置进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图6示出上述实施例中所涉及的到达角度测量装置的一种可能的结构示意图。如图6所示，到达角度测量装置6包括：
发送单元60，用于向标签设备发送第一UWB数据包；
控制单元61，用于控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口；
接收单元62，用于接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差；
所述控制单元61，还用于控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口；
所述接收单元62，还用于接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差，所述第三UWB数据包的发送时间与所述第二UWB数据包的发送时间之间的时间间隔为预设时间t；
重复单元63，用于重复执行如上步骤，得到多个第一到达相位差和多个第二到达相位差；
确定单元64，用于根据所述多个第一到达相位差和所述多个第二到达相位差确定到达角度测量值。
在一个可能的示例中，在所述根据所述多个第一到达相位差和所述多个第二到达相位差确定到达角度测量值方面，所述确定单元64具体用于：计算所述多个第一到达相位差的第一标准差，以及计算所述多个第二到达相位差的第二标准差；以及确定所述第一标准差和所述第二标准差中数值更大的标准差对应的多个到达相位差为有效测量值；以及根据所述有效测量值确定到达角度测量值。
在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图7示出上述实施例中所涉及的到达角度测量装置的一种可能的结构示意图。如图7所示，到达角度测量装置7包括：
发送单元70，用于向标签设备发送第一UWB数据包；
控制单元71，用于控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口；
接收单元72，用于接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差，以及计算所述第二UWB数据包的第一信号质量参数；
所述控制单元71，还用于控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口；
所述接收单元72，还用于接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差，以及计算所述第三UWB数据包的第二信号质量参数，所述第三UWB数据包的发送时间与所述第二UWB数据包的发送时间之间的时间间隔为预设时间t；
确定单元73，用于根据所述第一到达相位差、所述第一信号质量参数、所述第二到达相位差、所述第二信号质量参数确定到达角度测量值。
在一个可能的示例中，在所述根据所述第一到达相位差、所述第一信号质量参数、所述第二到达相位差、所述第二信号质量参数确定到达角度测量值方面，所述确定单元73具体用于：确定所述第一信号质量参数和所述第二信号质量参数中更优的信号质量参数对应的到达相位差为有效测量值；以及根据所述有效测量值确定到达角度测量值。
在一个可能的示例中，所述第一信号质量参数和所述第二信号质量参数包括以下任意一种：接收信号等级RSL、加扰时间戳序列STS的质量。
在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图8示出上述实施例中所涉及的到达角度测量装置的一种可能的结构示意图。如图8所示，到达角度测量装置8包括：
发送单元80，用于向标签设备发送第一UWB数据包；
控制单元81，用于控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口；
接收单元82，用于接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差；
所述发送单元80，还用于再次向所述标签设备发送所述第一UWB数据包，并控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口；
所述接收单元82，还用于接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差；
重复单元83，用于重复执行如上步骤，得到多个第一到达相位差和多个第二到达相位差；
确定单元84，用于根据所述多个第一到达相位差和所述多个第二到达相位差确定到达角度测量值。
在一个可能的示例中，在所述根据所述多个第一到达相位差和所述多个第二到达相位差确定到达角度测量值方面，所述确定单元84具体用于：计算所述多个第一到达相位差的第一标准差，以及计算所述多个第二到达相位差的第二标准差；以及确定所述第一标准差和所述第二标准差中数值更大的标准差对应的多个到达相位差为有效测量值；以及根据所述有效测量值确定到达角度测量值。
在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图9示出上述实施例中所涉及的到达角度测量装置的一种可能的结构示意图。如图9所示，到达角度测量装置9包括：
发送单元90，向标签设备发送第一UWB数据包；
控制单元91，用于控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口；
接收单元92，用于接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差，以及计算所述第二UWB数据包的第一信号质量参数；
所述发送单元90，还用于再次向所述标签设备发送所述第一UWB数据包，并控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口；
所述接收单元92，还用于接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差，以及计算所述第三UWB数据包的第二信号质量参数；
确定单元93，用于根据所述第一到达相位差、所述第一信号质量参数、所述第二到达相位差、所述第二信号质量参数确定到达角度测量值。
在一个可能的示例中，在所述根据所述第一到达相位差、所述第一信号质量参数、所述第二到达相位差、所述第二信号质量参数确定到达角度测量值方面，所述确定单元93具体用于：确定所述第一信号质量参数和所述第二信号质量参数中更优的信号质量参数对应的到达相位差为有效测量值；以及根据所述有效测量值确定到达角度测量值。
在一个可能的示例中，所述第一信号质量参数和所述第二信号质量参数包括以下任意一种：接收信号等级RSL、加扰时间戳序列STS的质量。
在采用集成的单元的情况下，本申请实施例提供的另一种到达角度测量装置的结构示意图如图10所示。在图10中，到达角度测量装置10包括：处理模块100和通信模块101。处理模块100用于对到达角度测量装置的动作进行控制管理，例如，发送单元60、控制单元61、接收单元62、重复单元63、确定单元64所执行的步骤，和/或用于执行本文所描述的技术的其它过程。通信模块101用于支持到达角度测量装置与其他设备之间的交互。如图10所示，到达角度测量装置还可以包括存储模块102，存储模块102用于存储到达角度测量装置的程序代码和数据。
其中，处理模块100可以是处理器或控制器，例如可以是中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)，通用处理器，数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)，ASIC，FPGA或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。通信模块101可以是收发器、RF电路或通信接口等。存储模块102可以是存储器。
其中，上述方法实施例涉及的各场景的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。
本申请实施例提供另一种到达角度测量装置，该到达角度测量装置可以为标签设备。具体的，到达角度测量装置用于执行以上到达角度测量方法中终端所执行的步骤。本申请实施例提供的到达角度测量装置可以包括相应步骤所对应的模块。
本申请实施例可以根据上述方法示例对到达角度测量装置进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行所述计算机指令或计算机程序时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。
本申请实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤，上述计算机包括电子设备。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包，上述计算机包括电子设备。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法、装置和系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的；例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式；例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可轻易想到变化或替换，均可作各种更动与修改，包含上述不同功能、实施步骤的组合，包含软件和硬件的实施方式，均在本发明的保护范围。
Claims (22)
1.一种终端，其特征在于，所述终端包括处理器、存储器、超带宽UWB射频收发器、第一SPDT开关、第二SPDT开关、第一UWB天线单元、第二UWB天线单元；
所述处理器连接所述存储器和所述UWB射频收发器，所述UWB射频收发器连接所述第一SPDT开关和所述第二SPDT开关，所述第一SPDT开关连接所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口和第二极化馈电端口，所述第二SPDT开关连接所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口和第二极化馈电端口；
当射频信号从所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口和/或所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口馈电时，所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元激励出主极化方向为第一极化方向的电磁波；当射频信号从所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口和/或所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口馈电时，所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元激励出主极化方向为第二极化方向的电磁波，所述第一极化方向和所述第二极化方向相互正交。
2.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述相互正交包括以下任意一种：
所述第一极化方向和所述第二极化方向为水平极化和垂直极化；
所述第一极化方向和所述第二极化方向为﹢45°极化和-45°极化；以及，
所述第一极化方向和所述第二极化方向为左旋圆极化和右旋圆极化。
3.根据权利要求1或2所述的终端，其特征在于，所述第一UWB天线单元为双极化天线单元；或者，
所述第一UWB天线单元包括第一单极化UWB天线子单元和第二单极化UWB天线子单元，所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口对应所述第一单极化UWB天线子单元的极化馈电端口，所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口对应所述第二单极化UWB天线子单元的极化馈电端口。
4.根据权利要求3所述的终端，其特征在于，所述第二UWB天线单元为双极化天线单元；或者，
所述第二UWB天线单元包括第三单极化UWB天线子单元和第四单极化UWB天线子单元，所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口对应所述第三单极化UWB天线子单元的极化馈电端口，所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口对应所述第四单极化UWB天线子单元的极化馈电端口。
5.根据权利要求1-4任一项所述的终端，其特征在于，所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口通过射频走线与所述第一SPDT开关的第一输出端口相连，所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口通过射频走线与第一SPDT开关的第二输出端口相连；所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口通过射频走线与所述第二SPDT的第一输出端口相连，所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口通过射频走线与所述第二SPDT的第二输出端口相连。
6.根据权利要求5所述的终端，其特征在于，所述第一SPDT开关和所述第二SPDT开关为单刀双掷开关。
7.一种到达角度测量方法，其特征在于，应用于如权利要求1至权利要求6任一项所述的终端，所述方法包括：
所述终端向标签设备发送第一UWB数据包；
所述终端控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口；
所述终端接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差；
所述终端控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口；
所述终端接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差，所述第三UWB数据包的发送时间与所述第二UWB数据包的发送时间之间的时间间隔为预设时间t；
所述终端重复执行如上步骤，得到多个第一到达相位差和多个第二到达相位差；
所述终端根据所述多个第一到达相位差和所述多个第二到达相位差确定到达角度测量值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述终端根据所述多个第一到达相位差和所述多个第二到达相位差确定到达角度测量值，包括：
所述终端计算所述多个第一到达相位差的第一标准差，以及计算所述多个第二到达相位差的第二标准差；
所述终端确定所述第一标准差和所述第二标准差中数值更大的标准差对应的多个到达相位差为有效测量值；
所述终端根据所述有效测量值确定到达角度测量值。
9.一种到达角度测量方法，其特征在于，应用于如权利要求1至权利要求6任一项所述的终端，所述方法包括：
所述终端向标签设备发送第一UWB数据包；
所述终端控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口；
所述终端接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差，以及计算所述第二UWB数据包的第一信号质量参数；
所述终端控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口；
所述终端接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差，以及计算所述第三UWB数据包的第二信号质量参数，所述第三UWB数据包的发送时间与所述第二UWB数据包的发送时间之间的时间间隔为预设时间t；
所述终端根据所述第一到达相位差、所述第一信号质量参数、所述第二到达相位差、所述第二信号质量参数确定到达角度测量值。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述终端根据所述第一到达相位差、所述第一信号质量参数、所述第二到达相位差、所述第二信号质量参数确定到达角度测量值，包括：
所述终端确定所述第一信号质量参数和所述第二信号质量参数中更优的信号质量参数对应的到达相位差为有效测量值；
所述终端根据所述有效测量值确定到达角度测量值。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一信号质量参数和所述第二信号质量参数包括以下任意一种：
接收信号等级RSL、加扰时间戳序列STS的质量。
12.一种到达角度测量方法，其特征在于，应用于如权利要求1至权利要求6任一项所述的终端，所述方法包括：
所述终端向标签设备发送第一UWB数据包；
所述终端控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口；
所述终端接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差；
所述终端再次向所述标签设备发送所述第一UWB数据包，并控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口；
所述终端接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差；
所述终端重复执行如上步骤，得到多个第一到达相位差和多个第二到达相位差；
所述终端根据所述多个第一到达相位差和所述多个第二到达相位差确定到达角度测量值。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述终端根据所述多个第一到达相位差和所述多个第二到达相位差确定到达角度测量值，包括：
所述终端计算所述多个第一到达相位差的第一标准差，以及计算所述多个第二到达相位差的第二标准差；
所述终端确定所述第一标准差和所述第二标准差中数值更大的标准差对应的多个到达相位差为有效测量值；
所述终端根据所述有效测量值确定到达角度测量值。
14.一种到达角度测量方法，其特征在于，应用于如权利要求1至权利要求6任一项所述的终端，所述方法包括：
所述终端向标签设备发送第一UWB数据包；
所述终端控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口；
所述终端接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差，以及计算所述第二UWB数据包的第一信号质量参数；
所述终端再次向所述标签设备发送所述第一UWB数据包，并控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口；
所述终端接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差，以及计算所述第三UWB数据包的第二信号质量参数；
所述终端根据所述第一到达相位差、所述第一信号质量参数、所述第二到达相位差、所述第二信号质量参数确定到达角度测量值。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述终端根据所述第一到达相位差、所述第一信号质量参数、所述第二到达相位差、所述第二信号质量参数确定到达角度测量值，包括：
所述终端确定所述第一信号质量参数和所述第二信号质量参数中更优的信号质量参数对应的到达相位差为有效测量值；
所述终端根据所述有效测量值确定到达角度测量值。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第一信号质量参数和所述第二信号质量参数包括以下任意一种：
接收信号等级RSL、加扰时间戳序列STS的质量。
17.一种到达角度测量装置，其特征在于，应用于如权利要求1至权利要求6任一项所述的终端，所述装置包括：
发送单元，用于向标签设备发送第一UWB数据包；
控制单元，用于控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口；
接收单元，用于接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差；
所述控制单元，还用于控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口；
所述接收单元，还用于接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差，所述第三UWB数据包的发送时间与所述第二UWB数据包的发送时间之间的时间间隔为预设时间t；
重复单元，用于重复执行如上步骤，得到多个第一到达相位差和多个第二到达相位差；
确定单元，用于根据所述多个第一到达相位差和所述多个第二到达相位差确定到达角度测量值。
18.一种到达角度测量装置，其特征在于，应用于如权利要求1至权利要求6任一项所述的终端，所述装置包括：
发送单元，用于向标签设备发送第一UWB数据包；
控制单元，用于控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口；
接收单元，用于接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差，以及计算所述第二UWB数据包的第一信号质量参数；
所述控制单元，还用于控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口；
所述接收单元，还用于接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差，以及计算所述第三UWB数据包的第二信号质量参数，所述第三UWB数据包的发送时间与所述第二UWB数据包的发送时间之间的时间间隔为预设时间t；
确定单元，用于根据所述第一到达相位差、所述第一信号质量参数、所述第二到达相位差、所述第二信号质量参数确定到达角度测量值。
19.一种到达角度测量装置，其特征在于，应用于如权利要求1至权利要求6任一项所述的终端，所述装置包括：
发送单元，用于向标签设备发送第一UWB数据包；
控制单元，用于控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口；
接收单元，用于接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差；
所述发送单元，还用于再次向所述标签设备发送所述第一UWB数据包，并控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口；
所述接收单元，还用于接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算出所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差；
重复单元，用于重复执行如上步骤，得到多个第一到达相位差和多个第二到达相位差；
确定单元，用于根据所述多个第一到达相位差和所述多个第二到达相位差确定到达角度测量值。
20.一种到达角度测量装置，其特征在于，应用于如权利要求1至权利要求6任一项所述的终端，所述装置包括：
发送单元，向标签设备发送第一UWB数据包；
控制单元，用于控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口；
接收单元，用于接收来自所述标签设备返回的第二UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第二UWB数据包的第一到达相位差，以及计算所述第二UWB数据包的第一信号质量参数；
所述发送单元，还用于再次向所述标签设备发送所述第一UWB数据包，并控制所述第一SPDT开关选通所述第一UWB天线单元的第二极化馈电端口，以及控制所述第二SPDT开关选通所述第二UWB天线单元的第二极化馈电端口；
所述接收单元，还用于接收来自所述标签设备返回的第三UWB数据包，并计算所述第一UWB天线单元和所述第二UWB天线单元接收所述第三UWB数据包的第二到达相位差，以及计算所述第三UWB数据包的第二信号质量参数；
确定单元，用于根据所述第一到达相位差、所述第一信号质量参数、所述第二到达相位差、所述第二信号质量参数确定到达角度测量值。
21.一种终端，其特征在于，包括处理器、存储器、UWB射频收发器、第一SPDT开关、第二SPDT开关、第一UWB天线单元、第二UWB天线单元、以及一个或多个程序；所述处理器连接所述存储器和所述UWB射频收发器，所述UWB射频收发器连接所述第一SPDT开关和所述第二SPDT开关，所述第一SPDT开关连接所述第一UWB天线单元的第一极化馈电端口和第二极化馈电端口，所述第二SPDT开关连接所述第二UWB天线单元的第一极化馈电端口和第二极化馈电端口；
所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述处理器执行如权利要求7-16任一项所述的方法中的步骤的指令。
22.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求7-16任一项所述的方法。
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