CN113015915A - 用于测量从装置辐射的电磁信号的方法及其电子装置 - Google Patents

用于测量从装置辐射的电磁信号的方法及其电子装置 Download PDF

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CN113015915A CN201980075415.6A CN201980075415A CN113015915A CN 113015915 A CN113015915 A CN 113015915A CN 201980075415 A CN201980075415 A CN 201980075415A CN 113015915 A CN113015915 A CN 113015915A
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Abstract

提供了一种用于测量从外部电子装置辐射的电磁(EM)信号的方法及其电子装置。该电子装置包括壳体、显示器、第一传导单元、第二传导单元、至少一个EM感测电路、至少一个无线通信电路、处理器和存储器。存储器存储指令，该指令在被执行时使得处理器能够使用第一传导单元接收由EM感测电路感测的第一信号，并且使用第二传导单元接收由EM感测电路感测的第二信号，基于第一信号和第二信号提供信号模式，并且至少部分地基于信号模式识别外部电子装置。

Description

用于测量从装置辐射的电磁信号的方法及其电子装置
技术领域
本公开涉及一种用于测量从外部电子装置辐射的电磁(EM)信号的方法及其电子装置。
背景技术
随着诸如便携式电话的电子装置的进步，电子装置正在提供各种附加功能。例如，甚至正在开发通过使用电子装置的通信功能来控制外部电子装置(例如，电视(电视))的服务。如果打算控制外部电子装置，则必须确认外部电子装置的存在和种类。通过检测包括外部电子装置的标识信息的信号，可以确认外部电子装置的存在和种类。
上述信息仅作为背景信息来呈现，以帮助理解本公开。关于上述中的任何内容是否可以作为关于本公开的现有技术适用，没有做出确定和断言。
发明内容
问题的解决方案
为了确认外部电子装置的存在和种类，可以使用包括标识信息的信号。但是，接收包括标识信息的信号需要外部电子装置生成和发送信号的操作。此外，外部电子装置生成和发送信号的操作需要电子装置的请求，并且这可能需要用户执行指定的应用。也就是说，用户可以执行该应用并指令发送请求信号。响应于此，电子装置可以向外部电子装置发送请求信号，并从外部电子装置接收包括标识信息的响应信号。为了在没有这一系列过程的情况下识别外部电子装置，可以利用使用从装置生成的特有(unique)电磁干扰(EMI)或电磁(EM)信号的技术。
本公开的方面是解决至少上述问题和/或缺点，并提供至少下述优点。因此，本公开的一个方面是提供一种用于测量从外部电子装置辐射的EM信号的方法及其电子装置。
另外的方面将部分地在随后的描述中阐述，并且部分地将从描述中显而易见，或者可以通过对所呈现的实施例的实践来获知。
根据本公开的一个方面，提供了一种电子装置。电子装置包括：壳体，其配置为包括面向第一方向的第一表面、面向与所述第一方向相反的第二方向的第二表面、以及围绕所述第一表面和所述第二表面之间的空间的至少一部分的侧构件；显示器，其配置为通过所述第一表面的至少一部分示出；第一传导单元，其配置为布置在所述壳体或所述空间中；第二传导单元，其配置为布置在所述壳体或所述空间中距所述第一传导单元一定距离处；至少一个EM感测电路，其配置为布置在所述壳体中，与所述第一传导单元和所述第二传导单元电连接或可操作地连接，并且感测EM信号；至少一个无线通信电路；处理器，其配置为布置在所述壳体中，并且与所述显示器、EM感测电路和无线通信电路可操作地连接；以及存储器，其配置为与处理器可操作地连接。存储器可以存储指令，该指令在被执行时使得处理器能够：通过使用第一传导单元接收由EM感测电路感测的第一信号，并且通过使用第二传导单元接收由EM感测电路感测的第二信号，并且基于第一信号和第二信号确定信号模式，并且至少部分地基于该信号模式识别外部电子装置。
根据本公开的另一方面，提供了一种电子装置。该电子装置包括：第一传导单元，其配置为获取包括从外部电子装置辐射的EM信号和噪声的第一信号；第二传导单元，其配置为获取包括噪声的至少一部分的第二信号；以及EM感测电路，其配置为与第一传导单元和第二传导单元电连接或可操作地连接，并且通过从第一信号中减去第二信号来测量EM信号。
根据本公开的另一方面，提供了一种电子装置的操作方法。该操作方法包括：通过使用第一传导单元获取包括从外部电子装置辐射的EM信号和噪声的第一信号，通过使用第二传导单元获取包括噪声的至少一部分的第二信号，以及通过从第一信号中减去第二信号来测量EM信号。
各种实施例的方法及其电子装置可以通过从包括噪声和在作为测量目标的外部电子装置中生成的EM信号的信号中减去在外部电子装置中生成的EM信号之外的信号(例如，噪声)来实现精确的EM信号测量。
通过下面结合附图的详细描述，本公开的其它方面、优点和显著特征对于本领域技术人员将变得显而易见，所述详细描述公开了本公开的各种实施例。
附图说明
从以下结合附图的描述中，本公开的某些实施例的上述的和其它的方面、特征和优点将变得更加明显，其中：
图1是根据本公开的实施例的网络环境内的电子装置的框图；
图2是示出根据本公开的实施例的在EM信号测量时由电磁(EM)传感器获得的信号分量的图；
图3A是根据本公开的实施例的EM传感器的框图；
图3B是根据本公开的实施例的EM信号的时域表示；
图3C是根据本公开的实施例的EM信号的频域表示；
图4是根据本公开的实施例的针对EM信号的机器学习系统；
图5是根据本公开的实施例的预处理器的框图；
图6是根据本公开的实施例的通过使用EM信号来识别装置的操作的概念图；
图7是根据本公开的实施例的支持噪声消除功能的针对EM信号的机器学习系统；
图8A是根据本公开的实施例的电子装置中的用于测量EM信号的组成元件的布置图；
图8B、图8C和图8D是根据本公开的各种实施例的EM感测电路的各种实现示例；
图9是根据本公开的实施例的通过在电子装置中使用EM信号的测量结果来识别外部电子装置的流程图；
图10A是根据本公开的实施例的电子装置中的利用天线实现的传导单元的示例；
图10B示出了根据本公开的实施例的取决于天线和测量目标之间的距离的所获得的信号；
图11是根据本公开的实施例的用于在电子装置中自适应地控制使用测量信号的减法运算的流程图；
图12是根据本公开的实施例的用于在电子装置中提供使用测量信号的减法运算的激活或去激活的流程图；
图13A是根据本公开的实施例的在EM信号测量时的电子装置和目标装置的布置；
图13B是根据本公开的实施例的在EM信号测量时电子装置相对于测量目标装置的姿势的示例；
图14A是根据本公开的实施例的电子装置中的利用天线和接地电路实现的传导单元的示例；以及
图14B根据本公开的实施例的在电子装置中获得的噪声的示例。
在所有附图中，相同的附图标记将被理解为表示相同的部件、组件和结构。
具体实施方式
提供以下参考附图的说明书以帮助全面理解如由权利要求书及其等同限定的本公开的各种实施例。它包括各种具体细节以帮助理解，但是这些仅被认为是示例性的。因此，本领域的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，可以对这里描述的各种实施例进行各种改变和修改。此外，为了清楚和简洁起见，可以省略对众所周知的功能和结构的描述。
在以下说明书和权利要求中使用的术语和词不限于书面含义，而是仅由发明人使用以使得能够清楚和一致地理解本公开。因此，本领域的技术人员应当清楚，提供本公开的各种实施例的以下说明书仅仅是为了说明的目的，而不是为了限制由所附权利要求及其等同限定的公开内容。
应当理解，单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指示物，除非上下文另有明确规定。因此，例如，提及“部件表面”包括提及一个或多个这样的表面。
图1是示出根据各种实施例的网络环境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，单个芯片)，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，多个芯片)。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。
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，如果一个元件(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)”，则意味着所述一个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部件，或者可添加一个或更多其它部件。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其它操作。
本公开的各种实施例用于测量外部电子装置的特有的电磁干扰(EMI)信号或电磁(EM)信号，并且涉及一种用于从包括EM信号和噪声的信号中消除噪声的方法及其硬件构造。也就是说，后面描述的各种实施例与EMI/EM测量、噪声消除、机器学习、大数据、分类、区别和/或识别有关。
包括电子电路的外部电子装置(例如，电视(TV)、冰箱或扬声器)可以辐射具有独特图案的EM信号。因此，正在对用于测量从外部电子装置辐射的EM信号并利用所测量的EM信号的各种技术进行研究。为了测量EM信号，可能需要用于接收和分析信号的装置。在本公开中，用于接收和分析信号的装置被称为下述的“EM传感器”、“EM测量单元”或“EM测量系统”。响应于使用EM传感器测量的EM信号，在测量目标装置外部接收信号。因此，如下面的图2所示，引入除了目标EM信号之外的周边噪声(下面称为“环境噪声”)，并且还可以一起获得从EM传感器或具有EM传感器的装置提供的噪声(下面称为“自噪声”)。这里，自噪声可以包括从EM传感器或具有EM传感器的装置提供的EM信号。
图2是示出根据本公开的实施例的在EM信号测量时由EM传感器获得的信号分量的图。图2例示了电子装置101(包括EM传感器201和天线202)测量从作为外部电子装置的电子装置102(例如电视)辐射的EM信号的情况。
参考图2，可以使用电子装置101测量外部电子装置(例如，电子装置102)(例如，电视)的EM信号。即使意图仅测量电子装置102的特有EM信号，所收集的信号218也可能包括被引入到安装在电子装置101中的天线202中的各种信号。所收集的信号218可能包括各种噪声信号，诸如白噪声或周围空气中的环境噪声212、从安装在电子装置101中的电子部件引入到天线202中的自噪声214、和/或与测量目标一致的外部电子装置(例如，电子装置102)的特有噪声216。这里，特有噪声216可以是要测量的EM信号。
电子装置101周围的环境噪声212可以根据测量环境和测量时间点而不同。因此，即使外部电子装置(例如，电子装置102)的EM信号被测量，测量信号的结果也可以根据何时或在何处进行测量而不同。也就是说，由于环境噪声212，可能不能保证测量信号的唯一性。因此，即使在各种应用领域(例如，机器学习、分类或数据库(DB)构建)中使用相应的信号，由于环境偏差、装置偏差和/或时间点偏差，使用结果的可靠性和准确性(例如，机器学习的识别率)也会变差。
此外，电子装置101的自噪声214可以根据内部硬件设计结构(例如，安装的部分、印刷电路板(PCB)和/或天线(例如，天线197))而不同。因此，即使使用相同的EM传感器201，响应于执行测量的装置的硬件结构不同，测量信号的结果也可能不同。例如，即使使用模型A测量外部电子装置的EM信号并建立数据库(DB)，具有与模型A不同的硬件设计的模型B提供不同的自噪声，因此使用模型A收集的DB可能不能用于模型B。
由于由上述噪声引起的问题，需要一种用于消除环境噪声212和自噪声214的技术，以仅隔离出测量目标(例如，电子装置102)的EM信号216。用于消除噪声的技术可以是在分别测量和存储指定噪声之后，通过后处理从测量目标的信号中消除相应噪声的方案。然而，环境噪声212根据位置和时间点而不同，因此不能被指定和存储，因此上述方案可以仅用于消除自噪声214的使用。即使自噪声214被消除，响应于自噪声214根据时间点在相位和频率上变化，先前存储的信号能是无意义的数据。例如，在智能电话中作为后台执行的工作周期可以彼此不同(例如，传感器集线器1赫兹(HZ)、显示器60Hz)，因此即使在短时间(例如，0.5ms)期间，响应于EM信号的测量，也可能收集到根据测量时间点而完全不同的EM信号。
下面描述的本公开的各种实施例将在测量外部电子装置的EM信号时实时地消除环境噪声和自噪声，并且仅收集测量目标的特有EM信号。根据本公开的各种实施例，通过仅收集测量目标的特有EM信号，可以解决由环境偏差、装置偏差和/或时间点偏差引起的问题(例如，机器学习中的识别率的恶化)。根据本公开的各种实施例，还可以解决由于硬件结构的改变而引起的自噪声的改变而导致的不能使用现有构建DB的问题。
图3A是根据本公开的实施例的EM传感器的框图。
图3B是根据本公开的实施例的EM信号的时域表示。
图3C是根据本公开的实施例的EM信号的频域表示。
参考图3A,EM传感器201可以包括跨阻放大器(TIA)310、带通滤波器(BPF)320、可变增益放大器(VGA)330、模拟数字转换器(ADC)340和/或微控制器单元(MCU)350。
TIA 310可以具有能够处理通过天线202接收的信号的接收带宽。TIA 310可以将从天线202接收的几千赫兹(KHz)到几兆赫兹(MHz)之间的频率信号放大。BPF 320可以将TIA 310放大的信号滤波为定义特征模式的指定相关目标信号。为了改善滤波信号的噪声特性和外部干扰信号消除特性，VGA 330可以在预设增益范围上以恒定电平输出信号。ADC340可以将由VGA 330控制的模拟信号增益转换为数字信号，并将该数字信号提供给MCU350。上述TIA 310、BPF 320、VGA 330和/或ADC 340被布置以用于收集本公开的实施例的关于EM信号的所获得的数据，并且可以根据各种实施例来改变各个组成元件的顺序和/或结构。
MCU 350可以包括数字滤波器352、窗口单元354、快速傅立叶变换(FFT)单元356和/或功率谱密度(PSD)单元358。数字滤波器352可以从ADC 340输出的数字信号中滤除不必要频带的信号分量。为了抑制通过FFT操作而失真的频率分量的提供，窗口单元354可以减小信号的开始部分和结束部分的幅度。通过执行FFT操作，FFT单元356可以将时域信号(例如，图3B的信号)变换为频域信号(例如，图3C的信号330C)。PSD单元358可以获得频域信号的每频率PSD值。通过上述滤波和信号处理操作，MCU 350可以从ADC 340提供的数字信号中获取关于精化的EM信号的获得的数据。然而，根据另一个实施例，MCU 350也可以将从ADC340提供的数字信号提供给上部系统。此外，时域获得的数据简单地是由EMI生成的噪声分量的信号，并且为了频谱分析，可能需要被变换成频域数据。然而，根据另一个实施例，MCU350也可以向上层系统提供时域获得的数据。
当时域数据被变换成频域数据时使用的FFT运算可以表示为公式1。
Figure BDA0003067255380000141
在公式1中，变量Xk是指频域信号的第k个采样，变量N是指时域信号的采样数，变量xn是指时域信号的第k个采样。通过诸如公式1的操作，在图3B中例示的时域数据可以被变换，例如被变换成图3C中所例示的频域数据。
时域获得的数据可以被表示为“ADC数据”，并且频域获得的数据可以被表示为“PSD数据”。例如，ADC数据可以如图3B所示来表示。PSD数据可以如图3C所示来表示。EM传感器201可以将ADC数据和/或PSD数据提供为输出数据。
可以改变在MCU 350中实行的用于变换所获得的数据的形式的对象和/或信号处理算法和/或诸如FFT的域变换算法的滤波器的顺序和/或构造。可以在MCU 350的处理器和/或另一处理器(例如，处理器120)(例如，上层系统的处理器)中同时或分开执行在本公开的各种实施例的MCU 350中处理的一系列处理或几个处理。本文件的各种实施例的处理器不限于前述处理器。
参考图3A至图3C描述的EM传感器201不仅可以作为一个独立的传感器或模块来操作，而且还可以作为电路块来实现，该电路块共同地或部分地包括在指定装置(例如，电子装置101)中。例如，EM传感器201的至少一部分可以是电子装置101的部分组成元件，并且可以是处理器120的一部分。
图4是根据本公开实施例的针对EM信号的机器学习系统。图4示出了作为机器学习系统400的用于通过使用测量的EM信号执行机器学习的服务器108和用于使用机器学习的结果的电子装置101。
参考图4，从EM传感器201输出的ADC数据和/或PSD数据可以在机器学习(M/L)引擎430中使用以用于提供学习模型，并且可以用于分类、区分和/或识别邻近电子装置101的周边外部电子装置(例如，电子装置102)。
服务器108可以包括原始数据数据库(DB)410、预处理器420、M/L引擎430和/或模型DB 440。原始数据DB 410可以将从EM传感器401提供的指定外部电子装置的特有EM信号存储为大数据。EM传感器401可以与EM传感器201相同地配置。预处理器420可以将由原始数据DB 410收集的获得的数据变换为适于机器学习的格式。通过使用所获得的数据执行学习，M/L引擎430可以基于每个装置提供EM信号的模型。模型DB 440可以存储学习模型数据，该学习模型数据包括在机器学习之后提供的关于外部电子装置的特有信号或外部电子装置的预置的特有信号的信息。例如，学习模型数据可以包括查找表，该查找表包括被再生以对应于相应特有信号的指定值的项目，其中对应的程序在短时间内是可访问的。在上述服务器108中执行的一系列处理可以在各种装置和/或系统中同时或分开处理。例如，可以在本地驱动器、装置内部系统和存储器、外部系统、云、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中的至少一个中同时或分开处理所述一系列处理。
电子装置101可以包括存储器130和处理器120。存储器130可以包括模型存储器462。处理器120可以包括预处理器472、分类器474和场景任务应用476。存储在服务器108的模型DB 440中的学习模型数据可以被转发到想要识别外部电子装置的电子装置101。学习模型数据可以周期性地或通过请求被下载并存储在存储器130的模型存储器462中。预处理器472可以将从EM传感器201提供的关于外部电子装置的EM信号的获得的数据变换为适于分类的格式。分类器474可以通过将从预处理器472提供的获得的数据与存储在模型存储器462中的学习模型数据中包括的相应的特有信号的对应值进行匹配的操作来匹配类似波形的模型。例如，分类器474可以输出指示接近的外部电子装置的所获得的电磁数据与存储在内部存储器中的几个模型的特有信号之间的相似度的得分(例如，广义矩量法(GMM)得分)表。例如，当包括分类器474的电子装置101的用户接近电视时，响应于已经存储在电子装置101的内部存储器130中的电视、膝上型计算机、电话和/或智能手表的学习模型数据，分类器474可以输出包括电视5.2分、膝上型计算机1.5分、电话0.8分和智能手表0.4点的得分表。通过这种方式，电子装置101可以区分出外部电子装置是电视。通过执行利用关于所识别的外部电子装置的信息的相应功能，场景任务应用476可以向用户提供各种便利功能。
在图4例示的机器学习系统400中，EM传感器201被示为与电子装置101分开的装置。也就是说，EM传感器201可以布置在电子装置101内。在实施例中，EM传感器201的至少一部分可以包括在处理器120中。
图5是根据本公开实施例的预处理器的框图。
参考图5，预处理器420可以包括标度变换单元502、分辨率变换单元504和/或平均单元506。标度变换单元502可以将PSD值变换为对数标度。分辨率变换单元504可以减少PSD值的采样数。例如，分辨率变换单元504可以将N个采样变换为一个采样。一个采样可以具有N个采样的最大值、其最小值、或其平均值。平均单元506可以将PSD值标准化。例如，为了去除不必要的噪声分量，平均单元506可以执行平均操作。
图6是根据本公开实施例的通过使用EM信号来识别装置的操作的概念图。
参考图6，可以围绕电子装置101布置多个外部电子装置。例如，外部电子装置可以包括电视102a、冰箱102b、打印机102c和/或蓝牙扬声器102d。根据实施例，这些外部电子装置可以在其中包括各种部件。分别从多个外部电子装置提供的EM信号602a、602b、602c或602d可以包括各种频率信号。例如，EM信号可以包括几KHz到几MHz的相应特有信号。响应于电子装置101接近任何一个外部电子装置，电子装置101可以获得通过EM传感器201和天线202的电磁干扰生成的特有信号，并且使用分类器474通过使用所获得的信号来对相应的外部电子装置进行识别或分类。根据实施例，可以通过电子装置101的显示器(例如，显示装置160)来显示关于所识别的外部电子装置的信息。根据另一实施例，还可以以听觉方式输出关于所识别的外部电子装置的信息。
电子装置101可以包括用于存储模型数据(例如，查找表)的存储器(例如，存储器130)，该模型数据包括对应于各种外部电子装置的特有信号。但是，本公开不限于此，并且模型数据也可以存储在能够通过网络与电子装置101通信的外部服务器(例如，服务器108)中。电子装置101可以执行与通过与外部服务器通信而获得的外部电子装置的EM信号进行比较的操作。在这种情况下，电子装置101可以向外部服务器发送关于所获得的EM信号的信息，并且从外部服务器接收匹配的外部电子装置的标识信息。
电子装置101可以基于外部电子装置的标识信息执行指定的应用。例如，响应于外部电子装置被识别为电视，电子装置101可以自动执行与遥控器相关联的应用，并与电视建立连接。因此，外部电子装置可以只随着电子装置101接近外部电子装置的移动而处于备用可控状态，由此可以增强用户的便利性。
图7是根据本公开实施例的支持噪声消除功能的针对EM信号的机器学习系统。
参考图7，机器学习系统700可以包括服务器108和电子装置101。图7中示例的至少一个EM传感器701a和至少一个EM传感器701b是相同类型的传感器，并且可以具有与图2的EM传感器201相同或相似的结构。至少一个EM传感器701a和至少一个EM传感器701b可以获取包括从外部电子装置(例如，电子装置102)辐射的EM信号和噪声(例如，环境噪声和/或自噪声)的信号，并且同时通过分开的路径(例如，分开的天线)收集环境噪声和/或自噪声。因此，至少一个EM传感器701a和至少一个EM传感器701b可以从所获取的信号中减去环境噪声和/或自噪声。通过该过程，可以实时地消除环境噪声和/或自噪声，并且可以仅将作为测量目标的外部电子装置(例如，电子装置102)的EM信号存储在数据库中。服务器108可以基于从中消除了利用至少一个EM传感器701a测量的噪声的信号执行机器学习，从而提供学习模型。通过比较学习模型和利用至少一个EM传感器701b测量的指定装置的特有EM信号，电子装置101可以对EM信号是否是某个装置的信号进行分类。
在图7所示的机器学习系统700中，EM传感器701b被示为与电子装置101分开的装置。然而，EM传感器701b可以布置在电子装置101内。在实施例中，EM传感器701b的至少一部分可以包括在处理器120中。
图8A是根据本公开的实施例的电子装置中的用于测量EM信号的组成元件的布置图。
参考图8A，电子装置101可以包括第一传导单元810a、第二传导单元810b和/或EM感测电路820。
第一传导单元810a可以是用于接收包括从外部电子装置(例如，电视102a、冰箱102b和/或蓝牙扬声器102d)辐射的EM信号和噪声(例如，环境噪声和/或自噪声)的信号的结构。例如，第一传导单元810a可以是天线。第二传导单元810b可以是用于接收噪声(例如，环境噪声和/或自噪声)信号的结构。例如，第二传导单元810b可以是天线或接地电路。
通过使用利用第一传导单元810a获取的第一信号和利用第二传导单元810b获取的第二信号，EM感测电路820可以测量从外部电子装置辐射的EM信号。EM感测电路820可以包括至少一个EM传感器201。EM感测电路820可以是至少一个处理器(例如，处理器120)的一部分，或包括至少一个处理器。EM感测电路820可以基于第一信号和第二信号提供信号模式，并且至少部分地基于该信号模式识别外部电子装置。根据实施例，EM感测电路820可以通过从第一信号中减去第二信号来提供信号模式。下面参考图8B至图8D描述EM感测电路820的各种实现示例。
图8B、图8C和图8D是根据本公开的各种实施例的EM感测电路的各种实现示例。
参考图8B，在EM传感器外部执行第一信号和第二信号之间的减法运算。如图8B所示，EM感测电路820可以包括用于测量第一信号的第一EM传感器201a和用于测量第二信号的第二EM传感器201b，并且还包括用于执行第一信号和第二信号之间的减法运算的运算单元830。第一EM传感器201a和第二EM传感器201b中的每一个可以具有一个通道并且具有与参考图3A至图3C描述的EM传感器201的结构类似的结构。
参考图8C，在2通道结构的EM传感器801a中执行第一信号和第二信号之间的减法运算。如图8C所示,EM感测电路820可以包括2通道结构的EM传感器801a。EM传感器801a可以包括第一通道和第二通道，并且包括用于处理通过第一通道提供的第一数字信号和通过第二通道提供的第二数字信号的MCU 850。第一通道可以包括第一TIA 310a、第一BPF 320a、第一VGA 330a和第一ADC 340a，并且第二通道可以包括第二TIA 310b、第二BPF 320、第二VGA 330b和第二ADC 340b。第一TIA 310a和第二TIA 310b可以执行与参考图3A描述的TIA310相同的功能。第一BPF 320a和第二BPF 320b可以执行与参考图3A描述的BPF 320相同的功能。第一VGA 330a和第二VGA 330b可以执行与参考图3A描述的VGA 330相同的功能。第一ADC 340a和第二ADC 340b可以执行与参考图3A描述的ADC 340相同的功能。MCU 850可以在第一数字信号和第二数字信号之间执行减法运算。
参考图8D，在2通道结构的EM传感器801b中执行第一信号和第二信号之间的减法运算。在图8D的示例中，与图8C的示例不同，可以使用模拟信号执行减法运算。参考图8D，EM感测电路820可以包括2通道结构的EM传感器801b。EM传感器801b可以包括第一通道、第二通道、运算单元835、ADC 340和MCU 350。第一通道可以包括第一TIA 310a、第一BPF 320a和第一VGA 330a。第二通道可以包括第二TIA 310b、第二BPF 320b和第二VGA 330b。运算单元835可以在通过第一通道提供的第一模拟信号和通过第二通道提供的第二模拟信号之间执行减法运算。即，根据图8D的示例，可以在数字转换之前的模拟端使用比较器(例如，运算单元835)来执行减法运算，而不是在经过FFT操作的频域上执行减法运算。
根据本公开的各种实施例，电子装置(例如，电子装置101)可以包括壳体、显示器(例如，显示装置160)、第一传导单元(例如，第一传导单元810a)、第二传导单元(例如，第二传导单元810b)、至少一个EM感测电路(例如，EM感测电路820)、至少一个无线通信电路(例如，通信模块190)、处理器(例如，处理器120)和存储器(例如，存储器130)，其中，壳体配置为包括面向第一方向的第一表面、面向与第一方向相反的第二方向的第二表面、和围绕第一表面和第二表面之间的空间的至少一部分的侧构件；显示器(例如，显示装置160)配置为通过第一表面的至少一部分示出；第一传导单元(例如，第一传导单元810a)配置为布置在所述壳体或所述空间中；第二传导单元(例如，第二传导单元810b)配置为布置在所述壳体或所述空间中距所述第一传导单元(例如，第一传导单元810a)一定距离处；至少一个EM感测电路(例如，EM感测电路820)配置为布置在所述壳体中，与第一传导单元(例如，第一传导单元810a)和第二传导单元(例如，第二传导单元810b)电连接或可操作地连接，并且感测EM信号；处理器(例如，处理器120)配置为布置在壳体中，并且可操作地与显示器、EM感测电路、无线通信电路连接；存储器(例如，存储器130)配置为可操作地与处理器连接。存储器可以存储指令，所述指令在被执行时使得处理器能够通过使用第一传导单元(例如，第一传导单元810a)接收由EM感测电路感测的第一信号，并且通过使用第二传导单元(例如，第二传导单元810b)接收由EM感测电路感测的第二信号，并且基于第一信号和第二信号确定信号模式，并且至少部分地基于所述信号模式来识别外部电子装置(例如，电子装置102)。
根据本公开的各种实施例，第一传导单元(例如，第一传导单元810a)可以包括在侧构件中。
根据本公开的各种实施例，第二传导单元(例如，第二传导单元810b)可以包括在侧构件中。
根据本公开的各种实施例，第二传导单元(例如，第二传导单元810b)可以与布置在壳体中的接地构件电连接。
根据本公开的各种实施例，第一信号可以包括从外部电子装置(例如，电子装置102)提供的EM信号，并且可以进一步包括从电子装置(例如，电子装置101)提供的EM信号或外部环境噪声中的至少一个。
根据本公开的各种实施例，第二信号可以包括从电子装置(例如，电子装置101)提供的EM信号或外部环境噪声中的至少一个。
根据本公开的各种实施例，指令可使处理器(例如，处理器120)能够通过从第一信号抵消第二信号来确定信号模式。
根据本公开的各种实施例，指令可以使得处理器能够基于第一信号和第二信号之间的相似性来确定是否使用第二信号，并且响应于不使用第二信号，通过使用第一信号和指定噪声信号来确定信号模式。
根据本公开的各种实施例，指令可以使得处理器能够基于外部电子装置(例如，电子装置102)和电子装置之间的角度或距离来确定施加到第二信号的权重，并且通过从第一信号抵消施加权重的第二信号来确定信号模式。
根据本公开的各种实施例，可相对于所述角度或距离提供所述权重(例如，当所述角度或距离较小时权重较小)。
根据本公开的各种实施例，电子装置(例如，电子装置101)可以包括：第一传导单元(例如，第一传导单元810a)，其配置为获取包括从外部电子装置(例如，电子装置102)辐射的电磁(EM)信号和噪声的第一信号；第二传导单元(例如，第二传导单元810b)，其配置为获取包括噪声的至少一部分的第二信号，以及EM感测电路(例如，EM感测电路820)，其配置为与第一传导单元和第二传导单元电连接或可操作地连接，并且通过从第一信号中减去第二信号来测量EM信号。
根据本公开的各种实施例，第一传导单元(例如，第一传导单元810a)可以包括安装在电子装置的上端中的第一天线(例如，上天线1010a)，并且第二传导单元(例如，第二传导单元810b)可以包括安装在电子装置的下端中的第二天线(例如，下天线1010b)。
根据本公开的各种实施例，第一传导单元(例如，第一传导单元810a)可以包括安装在电子装置的上端中的天线(例如，天线1410)，并且第二传导单元(例如，第二传导单元810b)可以包括接地电路(例如，接地电路1432)，该接地电路连接到电子装置的内部电路基板的接地端。
根据本公开的各种实施例，EM感测电路(例如，EM感测电路820)可包括用于处理第一信号的1通道结构的第一传感器(例如，第一EM传感器201a)、用于处理第二信号的1通道结构的第二传感器(例如，第二EM传感器201b)、以及用于执行第一信号与第二信号之间的减法运算的运算单元(例如，运算单元830)。
根据本公开的各种实施例，EM感测电路(例如，EM感测电路820)可以包括2通道结构的传感器(例如，EM传感器801a或EM传感器801b)，用于处理第一信号和第二信号，并且在第一信号和第二信号之间执行减法运算。
图9是根据本公开的实施例的通过在电子装置中使用EM信号的测量结果来识别外部电子装置的流程图。图9的流程图中所示的操作可以被理解为由电子装置101或电子装置101的组成元件(例如，处理器120或EM感测电路820)执行。
参考图9，在操作901中，电子装置101(例如，处理器120)可以通过使用第一传导单元810a来获取第一信号。第一信号可以包括从作为测量目标的外部电子装置(例如，电子装置102)辐射的EM信号和噪声。这里，噪声可以包括在电子装置101周围提供的环境噪声和/或在电子装置101内提供的自噪声。
在操作903中，电子装置101可以通过使用第二传导单元810b来获取第二信号。第二信号(噪声)可以包括在电子装置101周围提供的环境噪声的至少一部分和/或在电子装置101内提供的自噪声的至少一部分。
在操作905中，电子装置101可以基于第一信号和第二信号提供信号模式。根据实施例，电子装置101可以通过从第一信号中减去第二信号来提供信号模式。可以使用模拟信号或使用数字信号来执行减法运算。信号模式可以指示外部电子装置的EM信号。
在操作907中，电子装置101可以基于信号模式的至少一部分来识别外部电子装置。根据实施例，电子装置101可以通过使用学习模型数据来识别外部电子装置。例如，电子装置101可以将信号模式与包括在学习模型数据中的各种信号进行比较，并且基于比较结果来确定信号模式是否与哪种类型的装置的信号最相似。
图10A是根据本公开的实施例的电子装置中的利用天线实现的传导单元的示例。
参考图10A，可以利用上天线1010a和下天线1010b来实现电子装置101的第一传导单元(例如，第一传导单元810a)和第二传导单元(第二传导单元810b)。根据实施例，上天线1010a和下天线1010b之中的上天线1010a与作为测量目标的外部电子装置(例如，电子装置102)接触，由此上天线1010a可以同时接收要测量的外部电子装置的特有EM信号和自噪声和/或环境噪声，并且下天线1010b可以测量除去外部电子装置的特有EM信号之外的自噪声和/或环境噪声。响应于从通过上天线1010a收集的信号中减去通过下天线1010b收集的信号，可以仅获得作为测量目标的外部电子装置的特有EM信号。
下面参考图10B说明使用下天线1010b的减法运算的基础。
图10B示出了根据本公开的实施例的取决于天线和测量目标之间的距离的所获得的信号。
参考图10B，最上面的信号是在天线与作为测量目标的外部电子装置接触的状态下测量的EM信号，最下面的信号是在天线距离外部电子装置2米(m)的状态下测量的EM信号，并且在最上面的信号和最下面的信号之间示出的各个信号是在天线距离0.5厘米(cm)、1cm、2cm、3cm和5cm远的状态下测量的EM信号。在天线距离为2m远的状态下测量的EM信号可以被理解为仅包括环境噪声和/或自噪声。如图10B中确认的，在天线距离为0.5cm远的状态下测量的EM信号不同于在天线直接接触的状态下测量的EM信号，并且类似于在天线是一定距离远的状态下测量的EM信号(例如，天线是距离2m远的状态)。通过这种方式，响应于天线是即使距离较小的距离远，可以仅测量除了外部电子装置的特有EM信号之外的环境噪声和/或自噪声。
如上所述，响应于使用上天线1010a和下天线1010b，可以根据电子装置101的状态，例如，电子装置101的握持状态或相对于外部电子装置的角度来控制执行或不执行使用通过下天线1010b获取的信号的减法运算。响应于通过使用安装在电子装置101中的传感器(例如，陀螺仪传感器和/或加速度传感器)来确认电子装置101的状态以及基于所确认的状态提供出减法运算的效果不大，电子装置101可以禁用减法运算。
图11是根据本公开的实施例的用于在电子装置中自适应地控制使用测量信号的减法运算的流程图。图11的流程图中所示的操作可以被理解为由电子装置101或电子装置101的组成元件(例如，处理器120或EM感测电路820)执行。
参考图11，在操作1101中，电子装置101(例如，处理器120)可以获取第一信号和第二信号。例如，可以从通过上天线1010a接收的信号中获取第一信号，并且可以从通过下天线1010b接收的信号中获取第二信号。
在操作1103中，电子装置101可以确定是否满足使用第二信号执行减法运算的条件。例如，可以定义该条件以区分上天线1010a和下天线1010b都接收EM信号。可以基于第一信号和第二信号之间的相似性和/或外部电子装置和电子装置101之间的角度来定义条件。根据实施例，测量信号是相似的，这指示包括测量目标的EM信号的可能性很大，因此电子装置101可以确定第一信号和第二信号之间的相似性是否超过阈值。
响应于满足条件，在操作1105中，电子装置101可以通过使用第一信号和第二信号来提供信号模式。通过从第一信号中减去第二信号，电子装置101可以提供表示外部电子装置的EM信号的信号模式。
响应于不满足条件，在操作1107中，电子装置101可以通过使用指定噪声信号来提供信号模式。通过从第一信号中减去指定噪声信号，电子装置101可以提供表示外部电子装置的EM信号的信号模式。在实施例中，电子装置101可以不使用通过上天线1010a和下天线1010b获取的信号中的任何一个。例如，响应于由上天线1010a和下天线1010b接收的信号类似，电子装置101可以根据握持状态或其角度选择多个测量信号中的一个。在实施例中，考虑到电子装置101的状态，电子装置101可以采用从与测量目标相邻的天线收集的信号，并选择该信号作为分析目标。这样，响应于分析从一个天线(例如，上天线1010a)测量的信号，电子装置101可以通过使用指定的自噪声DB和/或环境噪声DB来校正测量的信号，从而使误差最小化。例如，指定的自噪声DB可以是先前测量可从电子装置101提供的自噪声的数据集，并且环境噪声DB可以是先前测量基于每个测量位置或地点而提供的噪声的数据集。
如参考图11所述，可以自适应地执行使用第二信号的减法运算。为了自适应地执行减法运算，可以调整在减法运算时施加到第二信号的权重。下面参考图12、图13A和图13B解释使用权重的实施例。
图12是根据本公开的实施例的用于在电子装置中提供使用测量信号的减法运算的激活或去激活的流程图。
图13A是根据本公开的实施例的在EM信号测量时的电子装置和目标装置的布置。
图13B是根据本公开的实施例的在EM信号测量时电子装置相对于测量目标装置的姿势的示例。图12的流程图中所示的操作可以被理解为由电子装置101或电子装置101的组成元件(例如，处理器120或EM感测电路820)执行。
参考图12，在操作1201中，电子装置101(例如，处理器120)可以确认第一信号和第二信号之间的相似性。例如，通过在第一信号和第二信号之间执行相关操作，电子装置101可以获得相似性。
在操作1203中，电子装置101可以确定相似性是否等于或大于阈值。响应于相似性等于或大于阈值，电子装置101可以确定外部电子装置的EM信号包括在第一信号和第二信号两者中。
响应于相似性等于或大于阈值，在操作1205中，电子装置101可以通过使用指定噪声信号来校正第一信号。例如，通过从第一信号中减去指定噪声信号，电子装置101可以提供表示外部电子装置的EM信号的信号模式。
响应于相似性不等于或大于阈值，在操作1207，电子装置101可以确认外部电子装置(例如，电子装置102)和电子装置101之间的角度。为了确认该角度，电子装置101可以使用传感器(例如，传感器模块176)的测量值。
参考图13A，电子装置101可以确认电子装置101和测量目标1302之间的角度1304。根据另一个实施例，角度1304可以用下天线1010b和测量目标1302之间的距离1306代替。
在操作1209中，电子装置101可以通过使用施加对应于角度1304的权重的第二信号来执行减法运算。例如，角度1304很小指示第二信号包括外部电子装置的EM信号的可能性很大，因此当角度1304很小时，可以减小权重。根据另一个实施例，电子装置101可以使用距离1306而不是角度1304。在这种情况下，当距离1306较小时，可以减小权重。
参考图13B，可以对电子装置101相对于测量目标1302的姿势进行分类。例如，随着角度1304减小，电子装置101的姿势可以被定义为第一测量姿势1310、第二测量姿势1320和第三测量姿势1330。例如，响应于第三测量姿势1330，第二信号可能包括测量目标1302的特有信号，因此电子装置101可以将第二信号的权重设置得小，或者将权重设置为0。根据各种实施例，响应于第二信号的权重被设置为0，电子装置101可以通过使用先前存储的环境噪声或自噪声信号来执行减法运算。
电子装置110的各种状态可以通过加速度传感器、陀螺仪传感器、接近传感器和/或握持信息来确定。此外，根据各种实施例，在第一测量姿势1310中，测量目标1302的特有信号不包括在第二信号中，因此电子装置101可以将权重设置为最大值(例如，1)。根据各种实施例，响应于测量目标1302的特有信号部分地包括在第二信号中(例如，第二测量姿势1320)，电子装置101可以从第一信号中减去用权重校正的第二信号，从而与仅用第一信号测量相比提高了精确度。响应于在公式中表示使用前述权重的测量(measure)，在如下的公式2中给出该公式。
Smeasure＝S1-w·S2
公式2
在公式2中，变量Smeasure是指最终测量信号值，变量S1是指第一信号，变量S2是指第二信号，变量w是指权重。
如参考图12、图13A和图13B所解释的实施例中那样，电子装置101可以基于与外部电子装置的角度和/或距离来调整所减去的第二信号的权重。例如，为了有效地测量EM信号，可以在假设第二信号不包括EM信号的情况下将权重设置得高。根据实施例，电子装置101可以向用户提供引导信息，其中电子装置101和外部电子装置之间形成适当的角度。例如，引导信息可以包括文本字符、图形和/或图像，并且可以通过显示装置(例如，图1的显示装置160)来显示引导信息。对于另一个示例，引导信息可以具有包括警告声音的听觉形式，并且可以通过声音输出装置(例如，图1的声音输出装置155)输出引导信息。
根据实施例，电子装置101可以基于通过第一天线1010a接收的信号输出引导信息。根据另一个实施例，电子装置101可以基于通过第一天线1010a获取的第一信号和通过第二天线1010b获取的第二信号之间的相似性等于或大于阈值，或者基于电子装置101和外部电子装置之间的角度或距离等于或小于阈值来输出引导信息。另外，电子装置101可以输出指示已经确保了足够的角度或距离的引导信息(例如，屏幕或引导声音)。
图14A是根据本公开的实施例的电子装置中的利用天线和接地电路实现的传导单元的示例。
参考图14A，用于接收信号的传导单元(例如，第一传导单元810a和第二传导单元810b)可以用天线1410和接地电路1432来实现。天线1410可以同时接收作为测量目标的外部电子装置(例如，电子装置102)的特有EM信号以及自噪声和/或环境噪声。连接到内部电路基板1430的指定部分的接地电路1432可以测量自噪声。例如，天线1410可以安装在包括电子装置101的上端、中端或下端的指定区域中。接地电路1432可以连接到能够测量电子装置101的自噪声的位置，并且EM感测电路820可以通过接地电路1432测量自噪声。通过从通过天线1410收集的第一信号中减去通过接地电路1432收集的第二信号，电子装置101可以消除自噪声。接地电路1432和内部电路基板1430的连接位置可以是靠近EM感测电路820的接地点，或者可以是不受天线1410影响的隔离接地点。
下面通过图14B示出使用接地电路1432的减法运算的基础。
图14B是根据本公开的实施例的在电子装置中获得的噪声的示例。
参考图14B，示出了使用图14A的接地电路1432获得的信号。即，图14A示出了在屏蔽空间(例如，屏蔽室)中的电路的指定点(例如，接地电路1432)处测量的信号，该指定点不存在外部噪声。该信号是在与外部噪声隔离的环境中的测量结果，所以在图14B中表示的信号可以被理解为内部噪声。特别地，参考图14B，观察到多个峰值点。峰值点(约181.6KHz的谐波分量或约156KHz的谐波分量)可以是从安装在电子装置101中的显示器或直流(DC)-DC转换器提供的噪声信号的谐波分量。这样，能够在内部电路基板1430的指定位置测量自噪声。
根据本公开的各种实施例，电子装置(例如，电子装置101)的操作方法可以包括通过使用第一传导单元(例如，第一传导单元810a)来获取包括从外部电子装置(例如，电子装置102)辐射的EM信号和噪声的第一信号，以及通过使用第二传导单元(例如，第二传导单元810b)获取包括噪声的至少一部分的第二信号，并且通过从第一信号中减去第二信号来测量EM信号。
根据本公开的各种实施例，噪声可以包括从电子装置(例如，电子装置101)提供的自噪声或从外部提供的环境噪声中的至少一种。
根据本公开的各种实施例，通过从第一信号中减去第二信号来测量EM信号可以包括：响应于第一信号和第二信号之间的相似性小于阈值，从第一信号中减去第二信号。
根据本公开的各种实施例，通过从第一信号中减去第二信号来测量EM信号可以包括：基于电子装置(例如，电子装置101)和外部电子装置(例如，电子装置102)之间的角度或距离来提供施加到第二信号的权重。
根据本公开的各种实施例，操作方法可以进一步包括输出关于电子装置(例如，电子装置101)和外部电子装置(例如，电子装置102)之间的角度的引导信息。
本文件中公开的各种实施例的电子装置可以是各种形式的装置。电子装置可以包括，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。本公开的实施例的电子装置不限于上述装置。
本公开的各种实施例和这里使用的术语不是为了将本公开中提及的技术特征限制为具体实施例，并且应当被解释为包括相应实施例的各种变化、等同和/或替代。关于附图的描述，类似的附图标记可以用来指代类似的或相关的组成元件。对应于一个项目的名词的单数形式可以包括一个项目或多个项目，除非相关的上下文另外清楚地指出。在本公开中，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”和“A、B或C中的至少一个”的短语中的每一个可以包括在相应的一个短语中一起列举的项目中的任何一个或其所有可用的组合。诸如“第一”、“第二”或“第一”或“第二”的术语可用于简单地将相应的构成要素与另一相应的构成要素区分开，并且在另一方面(例如，重要性或顺序)不限制相应的构成要素。当元件(例如，第一元件)被称为“与……联接”、“联接到”、“与……连接”或“连接到”另一个元件(例如，第二元件)时，无论具有或不具有术语“可操作地”或“通信地”，这都意味着该元件可以直接(例如，有线地)、无线地或经由第三元件与另一个元件联接。
在本公开中使用的术语“模块”可以包括实现为硬件、软件或固件的单元，并且可以与术语(例如，逻辑、逻辑块、部分或电路)互换地使用。模块可以是适于执行一个或多个功能的单个整体组件，或其组件或部件的最小单元。例如，根据实施例，模块可以以专用集成电路(ASIC)的形式实现。
本公开的各种实施例可以实现为软件(例如，程序140)，其包括存储在机器(例如，电子装置101)可读的存储介质(例如，内部存储器136或外部存储器138)中的一个或多个指令。例如，机器(例如，电子装置101)的处理器(例如，处理器120)可以调用存储在存储介质中的一个或多个指令中的至少一个，并执行它。这允许根据所调用的至少一个指令来操作机器以执行至少一个功能。所述一个或多个指令可以包括由编译器生成的代码或由解释器执行的代码。机器可读存储介质可以以非暂时性存储介质的形式提供。其中，术语“非暂时性”仅意味着存储介质是有形装置，并且不包括信号(例如，EM波)，但是该术语不区分数据被半永久地存储在存储介质中的情况和数据被临时地存储在存储介质中的情况。
根据实施例，本公开中公开的各种实施例的方法可以被包括在计算机程序产品中并被提供。计算机程序产品可以在卖方和买方之间作为产品进行交易。计算机程序产品可以以机器可读存储介质(例如，光盘只读存储器(CD-ROM))的形式分发，或者经由应用商店(例如，Play StoreTM)或直接在两个用户装置(例如，智能电话)之间在线分发(例如，下载或上载)。如果在线分发，则计算机程序产品的至少一部分可以在机器可读存储介质(例如制造商服务器、应用商店的服务器或中继服务器的存储器)中被临时生成或至少临时存储。
根据各种实施例，上述元件的每个元件(例如，模块或程序)可以包括单个实体或多个实体。根据各种实施例，可以省略上述相应元件中的一个或多个元件或操作，或者可以添加一个或多个其它元件或操作。可替换地或附加地，多个元件(例如，模块或程序)可以被集成到单个元件中。在这种情况下，集成元件仍然可以以与在集成之前由多个元件中相应的一个元件执行的功能相同或相似的方式来执行多个元件中的每个元件的一个或多个功能。根据各种实施例，由模块、程序或另一元件执行的操作可以顺序地、并行地、重复地或试探地执行，或者一个或多个操作可以以不同的顺序执行或省略，或者可以添加一个或多个其它操作。
虽然已经参考本公开的各种实施例示出和描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求及其等同所限定的本公开的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (15)

1.电子装置，包括：
壳体，包括面向第一方向的第一表面、面向与所述第一方向相反的第二方向的第二表面、以及围绕所述第一表面和所述第二表面之间的空间的至少一部分的侧构件；
显示器，配置为通过所述第一表面的至少一部分示出；
第一传导单元，配置为布置在所述壳体或所述空间中；
第二传导单元，配置为与所述第一传导单元相距一定距离地布置在所述壳体或所述空间中；
至少一个电磁(EM)感测电路，配置为布置在所述壳体中，与所述第一传导单元和所述第二传导单元电连接或可操作地连接，并且感测EM信号；
至少一个无线通信电路；
至少一个处理器，配置为布置在所述壳体中，并且与所述显示器、所述EM感测电路和所述无线通信电路可操作地连接；以及
存储器，配置为与所述至少一个处理器可操作地连接，
其中，所述存储器存储指令，所述指令在被执行时使所述至少一个处理器能够：
通过使用所述第一传导单元接收由所述EM感测电路感测的第一信号，
通过使用所述第二传导单元接收由所述EM感测电路感测的第二信号，
基于所述第一信号和所述第二信号确定信号模式，以及
至少部分地基于所述信号模式来识别外部电子装置。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述第一传导单元包括在所述侧构件中。
3.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述第二传导单元包括在所述侧构件中。
4.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述第二传导单元与布置在所述壳体中的接地构件电连接。
5.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述第一信号包括从所述外部电子装置提供的EM信号，并且进一步包括从所述电子装置提供的EM信号或外部环境噪声中的至少一者。
6.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述第二信号包括从所述电子装置提供的EM信号或外部环境噪声中的至少一者。
7.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述指令使所述至少一个处理器能够通过从所述第一信号抵消所述第二信号来确定所述信号模式。
8.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述指令使所述至少一个处理器能够：
基于所述第一信号与所述第二信号之间的相似性确定是否使用所述第二信号；以及
响应于不使用所述第二信号，通过使用所述第一信号和指定噪声信号来确定所述信号模式。
9.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述指令使所述至少一个处理器能够：
基于所述外部电子装置与所述电子装置之间的角度或距离来确定施加到所述第二信号的权重；以及
通过从所述第一信号抵消施加了所述权重的所述第二信号来确定所述信号模式。
10.一种电子装置，包括：
第一传导单元，配置为获取第一信号，所述第一信号包括从外部电子装置辐射的电磁(EM)信号和噪声；
第二传导单元，配置为获取包括所述噪声的至少一部分的第二信号；以及
EM感测电路，配置为与所述第一传导单元和所述第二传导单元电连接或可操作地连接，并且通过从所述第一信号中减去所述第二信号来测量所述EM信号。
11.根据权利要求10所述的电子装置，
其中，所述第一传导单元包括安装在所述电子装置的上端中的第一天线，以及
其中，所述第二传导单元包括安装在所述电子装置的下端中的第二天线。
12.根据权利要求10所述的电子装置，
其中，所述第一传导单元包括安装在所述电子装置的上端中的天线；
其中，所述第二传导单元包括接地电路，所述接地电路连接到所述电子装置的内部电路基板的接地端。
13.根据权利要求10所述的电子装置，其中，所述EM感测电路包括：
1通道结构的第一传感器，配置为处理所述第一信号；
1通道结构的第二传感器，配置为处理所述第二信号；以及
运算单元，配置为执行所述第一信号和所述第二信号之间的减法运算。
14.根据权利要求10所述的电子装置，其中，所述EM感测电路包括2通道结构的传感器，所述2通道结构的传感器配置为处理所述第一信号和所述第二信号并且执行所述第一信号和所述第二信号之间的减法运算。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的电子装置的操作方法。
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