CN114660534A - 到达角的确定方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种到达角的确定方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备。本申请实施例通过电子设备的超宽带天线接收外部设备发送的超宽带信号；获取所述超宽带信号的待处理相位信息；对所述待处理相位信息进行校正处理，得到校正后相位信息；根据所述校正后相位信息获取所述超宽带信号的目标到达角。本申请实施例在接收到超宽带信号时，由于对超宽带信号的相位信息进行了校正，再根据校正后相位信息确定超宽带信号的到达角，避免了当相位信息出现偏差时影响获取到达角准确度的情况，有效地提高了获取的到达角的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及技术领域，具体涉及一种到达角的确定方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备。
背景技术
常见的定位技术包括根据到达角进行定位的技术。根据到达角进行定位的技术是指发射端向接收端发送信号，接收端通过计算所接收信号的到达角来确认发射端的位置。然而在相关技术中，受到天线设计等问题的影响，存在着所获取的到达角与实际的到达角不同的情况，所获取的到达角的准确性较低。
发明内容
本申请实施例提供了一种到达角的确定方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备，可以有效地提高所获取的到达角的准确性。
第一方面，本申请实施例提供了一种到达角的确定方法，包括：
通过电子设备的超宽带天线接收外部设备发送的超宽带信号；
获取所述超宽带信号的待处理相位信息；
对所述待处理相位信息进行校正处理，得到校正后相位信息；
根据所述校正后相位信息获取所述超宽带信号的目标到达角。
第二方面，本申请实施例提供了一种到达角的确定装置，包括：
接收模块，用于通过电子设备的超宽带天线接收外部设备发送的超宽带信号；
获取模块，用于获取所述超宽带信号的待处理相位信息；
校正模块，用于对所述待处理相位信息进行校正处理，得到校正后相位信息；
确定模块，用于根据所述校正后相位信息获取所述超宽带信号的目标到达角。
第三方面，本申请实施例提供的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行本申请任一实施例提供的到达角的确定方法。
第四方面，本申请实施例提供的电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器有计算机程序，所述处理器通过调用所述计算机程序，用于执行本申请任一实施例提供的到达角的确定方法。
本申请实施例通过电子设备的超宽带天线接收外部设备发送的超宽带信号；获取所述超宽带信号的待处理相位信息；对所述待处理相位信息进行校正处理，得到校正后相位信息；根据所述校正后相位信息获取所述超宽带信号的目标到达角。
本申请实施例在接收到超宽带信号时，由于对超宽带信号的相位信息进行了校正，再根据校正后相位信息确定超宽带信号的到达角，避免了当相位信息出现偏差时影响获取到达角准确度的情况，有效地提高了获取的到达角的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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1是本申请实施例提供的到达角的确定方法的场景示意图。
图2是本申请实施例提供的到达角的确定方法的流程图。
图3是本申请实施例提供的到达角的确定方法的流程图。
图4是本申请实施例提供的到达相位差和到达角之间的第一种理想一次函数曲线。
图5是本申请实施例所提供的由输入到达相位差至输出到达角的流程示意图。
图6是本申请实施例提供的到达相位差和到达角之间的第二种理想一次函数曲线。
图7是本申请实施例提供的到达相位差和到达角之间的第三种理想一次函数曲线。
图8是本申请实施例提供的超宽带信号的到达角的计算示意图。
图9是本申请实施例提供的到达角的确定方法的又一流程图。
图10是本申请实施例提供的到达角的确定装置的模块示意图。
图11是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
图12是本申请实施例提供的电子设备的另一结构示意图。
具体实施方式
请参照图式，其中相同的组件符号代表相同的组件，本申请的原理是以实施在一适当的运算环境中来举例说明。以下的说明是基于所例示的本申请具体实施例，其不应被视为限制本申请未在此详述的其它具体实施例。
本申请实施例提供一种到达角的确定方法，该到达角的确定方法的执行主体可以是本申请实施例提供的到达角的确定装置，或者集成了该到达角的确定装置的电子设备，其中该到达角的确定装置可以采用硬件或者软件的方式实现。其中，电子设备可以是智能手机、平板电脑、掌上电脑(Personal Digital Assistant，PDA)等。以下进行具体分析说明。
比如，如图1所示，图1为到达角的确定方法的场景示意图。通过电子设备的超宽带天线可以接收外部设备发送的超宽带信号，然后电子设备可以对超宽带信号进行处理，获取超宽带信号的待处理相位信息，之后电子设备对所述待处理相位信息进行校正处理，得到校正后相位信息，最后电子设备根据所述校正后相位信息获取所述超宽带信号的目标到达角。
本申请实施例提供一种到达角的确定方法，如图2所示，图2为本申请实施例提供的到达角的确定方法的流程示意图，该到达角的确定方法可以包括：
101、通过电子设备的超宽带天线接收外部设备发送的超宽带信号。
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。超宽带技术具有极强的穿透能力，它具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点，可在室内和地下进行精确定位。在一些实施例中，该超宽带技术可以是指802.15.4协议中的超宽带技术。
在利用超宽带技术实现定位时一般有以下几种方式。一种是基于飞行时间(Timeof Flight，ToF)，即通过直接计算两点之间的发射信号与接收信号之间的时间间隔实现距离的测量而定位。一种是基于到达时间(Time Difference of Arrival，TDoA)，即通过到达时间的不同进行位置的测量而实现定位，还有一种是基于到达角(Angle of Arrival，AoA)，即通过计算接收信号的到达角而实现定位。
可以理解的是，可以通过基于到达角的方式测量外部设备相对于电子设备的位置。在测量超宽带信号的到达相位差时，电子设备中可以包括超宽带芯片(UWB芯片)，该超宽带芯片中至少包括两个超宽带天线组件，其中各个天线组件间隔设置。通过电子设备的至少两个超宽带天线组件接收外部设备发送的超宽带信号。然后，对接收到的超宽带信号的相位进行计算得到到达相位差(Phase difference of arrival，PDoA)。之后，对到达相位差进行计算，得到接收到的超宽带信号的到达角。根据到达角就可以对外部设备进行定位。
则可以理解的是，该电子设备中可以包含多根天线，比如该电子设备中可以包含由多根天线组成的天线阵列，通过天线阵列矩阵接收到多个信号后计算多个信号之间的相位差值。
在一些实施例中，该电子设备中可以包括第一超宽带天线和第二超宽带天线，通过每个天线所接收到的信号的相位值获取相位差并将其作为超宽带信号的相位信息，则“通过电子设备的超宽带天线接收外部设备发送的超宽带信号”的方法可以包括：
通过第一超宽带天线和第二超宽带天线分别接收超宽带信号。
比如，如图1所示，图中的电子设备包括天线A和天线B两个组件。通过天线A和天线B可以接收外部设备所发送的所发送的超宽带信号。
102、获取超宽带信号的待处理相位信息。
其中，在该电子设备中包括第一超宽带天线和第二超宽带天线时，通过每个天线所接收到的信号的相位值获取相位差并将其作为超宽带信号的相位信息，则“获取超宽带信号的待处理相位信息”的方法可以包括：
获取第一超宽带天线接收的超宽带信号的第一相位值，以及获取第二超宽带天线接收的超宽带信号的第二相位值；
将第一相位值和第二相位值之间的相位差值作为超宽带信号的待处理相位信息。
比如，测量出天线A和天线B所接收到的从外部设备发送的超宽带信号的相位值，将两个相位值之间的相位差值(也即超宽带信号的到达相位差)作为超宽带信号的待处理相位信息。
103、对待处理相位信息进行校正处理，得到校正后相位信息。
当获取到超宽带信号的到达相位差时，需要通过预设的映射曲线或函数中找出到达相位差所对应的到达角。因此在预设的映射曲线或函数中，到达相位差和到达角需要有唯一映射关系。比如，如图3所示，该图为到达相位差和到达角之间的一种理想一次函数曲线。
可以理解的是，实际的到达相位差和到达角之间函数曲线并非是理想一次函数曲线，本申请实施例中所出现的所有函数曲线图只作为示范，而非真实的函数曲线图示。
当到达相位差和到达角之间函数曲线的斜率较小时，到达角测量的测量范围(Field of View，FOV)可达±90°。但曲线的斜率较小的缺点也是显而易见的，也就是到达角的分辨率降低，精度下降。为了提升精度，通过对天线的设计进行改进来提升斜率。但是在通过超宽带天线接收信号时，对到达相位差的量程为(-180°,180°)，当到达相位差>180°或者到达相位差<-180°时，测量的到达相位差会出现相位跳变，跳变时类似三角函数的周期性。如图4所示，比如，若实际的到达相位差为190°，而由于相位跳变，那么测量到的到达相位差会是-170°；若实际的到达相位差为-200°，那么测量的到达相位差会是160°。由图4可见，到达相位差和到达角之间也不是唯一映射关系了，同一到达相位差可能会对应两个到达角。但是由于算法上要求到达相位差和到达角之间需要有唯一映射关系，因此在相关技术中到达角的测量范围会小于±90°，比如为±70°。
那么，一方面为了提高到达角的测量范围，另一方面也是为了提高到达角的测量精度，可以通过对超宽带信号的待处理相位信息进行校正，根据校正后的相位信息确定到达角。如图5所示，图5为本申请实施例所提供的由输入到达相位差至输出到达角的流程示意图。在输入当前所得到的待处理相位差值之前，会根据最近储存的多次到达角值判断外部设备相对于电子设备的相对位置。
那么在输入待处理相位差值之后，若该待处理相位差值和最近多次到达角值对应的相位差值的变化规律不同判断该待处理相位差值是否发生了跳变。若发生了跳变则会根据相对位置对待处理相位差值进行调整。比如，最近多次到达角值所对应的相位差值依次为150°、160°、170°，而此次测量到的相位差值却是-170°，由于外部设备无法在非常短的测量时间内发生极大的位置变化，相应的，相邻的相位差值之间也不会相差极多，则可以判断相位差值发生了跳转，需要进行调整。调整后再进行滤波，根据滤波后的相位差值计算得到到达角。在得到到达角时也可以储存起来，以对之后所得到的相位差值进行调整。
在一些实施例中，在输入当前所得到的待处理相位差值之前，会根据最近储存的多次到达角值判断外部设备相对于电子设备的相对位置，则“通过电子设备的超宽带天线接收外部设备发送的超宽带信号”之前，该方法还包括：
通过电子设备的超宽带天线接收外部设备发送的多个历史超宽带信号；
获取每个历史超宽带信号的历史相位差值；
根据预设的相位差值和到达角的对应关系，将历史相位差值对应的到达角作为历史超宽带信号的历史到达角；
根据多个历史到达角判断外部设备相对于电子设备的相位位置。
其中，预设的相位差值和到达角的对应关系可以为相位差值和到达角之间的映射曲线或映射表格。例如，可以是预设的到达相位差和到达角之间的映射曲线或者映射表格。该对应关系中到达角的测量范围为±90°。
其中，该对应关系根据天线设计、测量方式等不同，可以有多种类型，例如，如图6所示，该映射曲线可以是斜率为正的曲线，又如图7所示，该映射曲线可以是斜率为负的曲线。具体可以根据实际需求进行设计。
其中，在一些实施例中，“根据多个历史到达角判断外部设备相对于电子设备的相位位置”的方法可以包括：
当角度值小于第一预设值的历史到达角在全部历史到达角中所占的比例大于预设比例时，判断外部设备处于电子设备的左侧区域；
当角度值大于第二预设值的历史到达角在全部历史到达角中所占的比例大于预设比例时，判断外部设备处于电子设备的右侧区域。
其中，第一预设值和第二预设值可以为预设的到达角阈值，比如第一预设值可以为预设的到达角阈值1，到达角阈值1为-20°，第二预设值可以为预设的到达角阈值2，到达角阈值2为20°。
比如，在电子设备中储存最近得到的M次到达角。若M次中K次的到达角的角度值小于预设的到达角阈值1，则到达角的方向参数设为左侧，意味着外部设备处于电子设备的左侧区域；若M次中有K次的到达角值大于预设的到达角阈值2，则方向参数设为右侧，意味着外部设备处于电子设备的右侧区域，若M次中有K次的到达角值大于预设的到达角阈值1且小于预设的到达角阈值2，则方向参数设为中间，意味着外部设备处于电子设备的中间区域。
其中，由于取M次中K次的到达角，则比例为K/M，那么K的大小可以根据预设比例进行设置。比如，若预设比例为50％，则可以设置M/2<K≤M。若预设比例为80％，则可以设置4M/5＜K≤M，具体可以根据实际需求进行设置。
比如，M＝5，K＝4。若在最近5次到达角中，有4次小于-20°，则方位参数设为左侧，意味着外部设备处于电子设备的左侧区域。若最近5次到达角中，有4次大于20°，则方位参数设为右侧，意味着外部设备处于电子设备的右侧区域。若最近5次到达角中，有4次大于-20°且小于20°，则方位参数设为中间，意味着外部设备处于电子设备的中间区域。
在一些实施例中，在输入待处理相位差值之后，会根据相对位置对待处理相位差值进行调整，调整后再进行滤波，则待处理相位信息包括待处理相位差值，“对待处理相位信息进行校正处理，得到校正后相位信息”的方法可以包括：
根据预设的相位差值和到达角的对应关系、外部设备相对于电子设备的相位位置和待处理相位差值，从多个调整策略中确定待处理相位差值的目标调整策略；
根据目标调整策略对待处理相位差值进行调整处理，得到调整后相位差值；
对调整后相位差值进行降噪处理，并将降噪后相位差值作为校正后相位信息。
由于不同的到达相位差和到达角之间映射曲线的斜率不同，所对应的相位跳变情况也不同。则要根据具体的映射曲线，以及待处理相位差值偏离真实相位差值的程度确定目标调整策略。
其中，在一些实施例中，预设的相位差值和到达角的对应关系包括第一类对应关系和第二类对应关系，多个调整策略包括第一调整策略、第二调整策略。当对应关系为第一类对应关系时，“根据预设的相位差值和到达角的对应关系、外部设备相对于电子设备的相位位置和待处理相位差值，从多个调整策略中确定待处理相位差值的目标调整策略”的方法可以包括：
当对应关系为第一类对应关系时，若外部设备处于电子设备的左侧区域且待处理相位差值处于第一相位值区间，确定待处理相位差值的目标调整策略为第一调整策略；
当对应关系为第一类对应关系时，若外部设备处于电子设备的右侧区域且待处理相位差值处于第二相位值区间，确定待处理相位差值的目标调整策略为第二调整策略。
当对应关系为第二类对应关系时，“根据预设的相位差值和到达角的对应关系、外部设备相对于电子设备的相位位置和待处理相位差值，从多个调整策略中确定待处理相位差值的目标调整策略”的方法可以包括：
当对应关系为第二类对应关系时，若外部设备处于电子设备的左侧区域且待处理相位差值处于第二相位值区间，确定待处理相位差值的目标调整策略为第二调整策略；
当对应关系为第二类对应关系时，若外部设备处于电子设备的右侧区域且待处理相位差值处于第一相位值区间，确定待处理相位差值的目标调整策略为第一调整策略。
其中，对应关系可以为第一类、第二类，实际上对应着不同的映射曲线。比如，可以设置第一类对应关系所对应的映射曲线的斜率为正值，第二类对应关系所对应的映射曲线的斜率为负值。
其中，第一相位值区间、第二相位值区间可以通过表示相差值偏差程度的阈值进行计算得到。譬如，可以设置第一相位值区间为(180°–到达相位差阈值1)<到达相位差<180°，又譬如，可以设置第二相位值区间为-180°<到达相位差<(-180°+阈值2)。比如，可以设置到达相位差阈值1为40°，计算得到第一相位值区间为(140°，180°)，设置到达相位差阈值2为40°，计算得到第二相位值区间为(-180°，-140°)。
在一些实施例中，“根据目标调整策略对待处理相位差值进行调整处理，得到调整后相位差值”的方法可以包括：
当目标调整策略为第一调整策略时，将待处理相位差值与2π相减得到调整后相位差值；
当目标调整策略为第二调整策略时，将待处理相位差值与2π相加得到调整后相位差值。
比如，第一调整策略可以为调整后相位差值＝待处理相位差值–360°，第二调整策略可以为调整后相位差值＝待处理相位差值+360°。
以对待处理信息的整个校正过程举例，如图6所示，图6为到达相位差和到达角的第一类映射曲线，斜率为正值。当到达相位差阈值1＝40°时，如果方向参数为左侧(也就是外部设备处于电子设备的左侧区域)，且(180°–40°)<待处理相位差值<180°，则将待处理相位差值与2π相减，即调整后相位差值＝待处理相位差值–360°。
当到达相位差阈值2＝40°时，如果方向参数为右侧(也就是外部设备处于电子设备的右侧区域)且-180°<待处理相位差值<(-180°+40°)，则调整后相位差值＝待处理相位差值+360°。
当方向参数为中间时(也就是外部设备处于电子设备的中间区域)，说明待处理相位差值没有发生异常的跳转，不需要处理。
举例来说，如图6所示，图6为到达相位差和到达角的第一类映射曲线，斜率为正值。此时已经判断出外部设备处于电子设备的左侧区域，而电子设备所获取到的待处理相位差为160°。通过到达相位差与第一相位值区间(140°，<180°)进行比较，发现待处理相位差值在该区间内，意味着到达相位差发生了跳转。则此时将待处理相位差减去2π，可以得到真实的到达相位差值为-200°。
又举例来说，也是在到达相位差和到达角的第一类映射曲线下说明。此时已经判断出外部设备处于电子设备的右侧区域，而电子设备所获取到的待处理相位差为-170°。通过到达相位差与第二相位值区间(-180°，-140°)进行比较，发现待处理相位差值在该区间内，意味着到达相位差发生了跳转。则此时将待处理相位差加上2π，可以得到真实的到达相位差值为190°。
又以对待处理信息的整个校正过程举例，如图7所示，图7为到达相位差和到达角的第二类映射曲线，斜率为负值。当到达相位差阈值1＝40°时，如果方向参数为左侧(也就是外部设备处于电子设备的左侧区域)且-180°<待处理相位差值<(-180°+40°)，则调整后相位差值＝待处理相位差值+360°。
当到达相位差阈值2＝40°时，如果方向参数为右侧(也就是外部设备处于电子设备的右侧区域)且(180°–40°)<待处理相位差值<180°，则将待处理相位差值与2π相减，即调整后相位差值＝待处理相位差值–360°。
当方向参数为中间时(也就是外部设备处于电子设备的中间区域)，说明待处理相位差值没有发生异常的跳转，不需要处理。
由于通过超宽带信号测量获取的到达相位差中含有高斯噪声，因此即使实际的到达相位差没有发生跳转，也会出现明显的波动，一般的标准差在5～12之间。那么通过添加滤波器，当得到调整后相位差值时，由于调整后相位差值中还存在高斯噪声，则需要输入至滤波器中进行滤波处理，得到更加准确和稳定的到达相位差。
在一些实施例中，可以通过将调整相位差值和最近多次获取到的相位差值进行均值处理而实现滤波，则“对调整后相位差值进行降噪处理，并将降噪后相位差值作为校正后相位信息”可以包括：
取多个历史相位差值和调整后相位差值的平均值，得到降噪后相位差值；
将降噪后相位差值作为校正后相位信息。
比如，取最近N个历史信号的到达相位差和调整后相位差，然后取平均得到降噪后相位差。
在一些实施例中，在实现滤波的时候不仅可以选择平均滤波器，还可以通过其他类型的滤波器进行滤波，例如，可以通过N阶FIR滤波器、N阶滑窗平均滤波器等等。
104、根据校正后相位信息获取超宽带信号的目标到达角。
在一些实施例中，该校正后相位信息可以是校正后相位差值。则可以通过预设的相位差值和到达角的对应关系获取超宽带信号的目标到达角。比如，可以通过图6或图7所示的到达相位差和到达角之间的映射曲线可以确定超宽带信号的目标到达角。
在一些实施例中，还可以根据到达相位差计算出外部设备距离电子设备不同天线的路径差，再根据路径差得到到达角。
比如，通过校正后的到达相位差可以计算出外部设备的天线距离电子设备的天线A和天线B的路径差p，由于天线A和天线B是间隔设置且间距为d，如图8所示，根据路径差p和间距d则可以计算出超宽带信号的到达角θ。
本申请实施例通过电子设备的超宽带天线接收外部设备发送的超宽带信号；获取所述超宽带信号的待处理相位信息；对所述待处理相位信息进行校正处理，得到校正后相位信息；根据所述校正后相位信息获取所述超宽带信号的目标到达角。
本申请实施例在接收到超宽带信号时，由于对超宽带信号的相位信息进行了校正，再根据校正后相位信息确定超宽带信号的到达角，避免了当相位信息出现偏差时影响获取到达角准确度的情况，有效地提高了获取的到达角的准确性。
根据上述实施例所描述的方法，以下将举例作进一步详细说明。
请参阅图9，图9为本申请实施例提供的到达角的确定方法的另一流程示意图，该到达角的确定方法可以包括：
201、通过电子设备的第一超宽带天线和第二超宽带天线分别接收超宽带信号。
在测量超宽带信号的到达相位差时，电子设备中可以包括超宽带芯片(UWB芯片)，该超宽带芯片中至少包括两个超宽带天线组件，其中各个天线组件间隔设置。
比如，电子设备包括天线A和天线B两个组件。通过天线A和天线B可以接收外部设备所发送的所发送的超宽带信号。
202、获取第一超宽带天线接收的超宽带信号的第一相位值，以及获取第二超宽带天线接收的超宽带信号的第二相位值，将第一相位值和第二相位值之间的相位差值作为超宽带信号的相位信息。
比如，测量出天线A和天线B所接收到的从外部设备发送的超宽带信号的相位值，将两个相位值之间的相位差值(也即超宽带信号的到达相位差)作为超宽带信号的待处理相位信息。
203、通过电子设备的超宽带天线接收外部设备发送的多个历史超宽带信号。
当获取到超宽带信号的到达相位差时，需要通过预设的映射曲线或函数中找出到达相位差所对应的到达角。因此在预设的映射曲线或函数中，到达相位差和到达角需要有唯一映射关系。可以理解的是，实际的到达相位差和到达角之间函数曲线并非是理想一次函数曲线。
当到达相位差和到达角之间函数曲线的斜率较小时，到达角测量的测量范围(Field of View，FOV)可达±90°。但曲线的斜率较小的缺点也是显而易见的，也就是到达角的分辨率降低，精度下降。为了提升精度，通过对天线的设计进行改进来提升斜率。但是在通过超宽带天线接收信号时，对到达相位差的量程为(-180°,180°)，当到达相位差>180°或者到达相位差<-180°时，测量的到达相位差会出现相位跳变，跳变时类似三角函数的周期性。
那么，一方面为了提高到达角的测量范围，另一方面也是为了提高到达角的测量精度，可以通过对超宽带信号的待处理相位信息进行校正，根据校正后的相位信息确定到达角。在输入当前所得到的待处理相位差值之前，会根据最近储存的多次到达角值判断外部设备相对于电子设备的相对位置，则可以先获取多个历史超宽带信号。
204、获取每个历史超宽带信号的历史相位差值，根据预设的相位差值和到达角的对应关系获取历史超宽带信号的历史到达角，根据多个历史到达角判断外部设备相对于电子设备的相位位置。
比如，获取了多个历史超宽带信号的相位差值并得到到达角后，可以在电子设备中储存最近得到的M次历史超宽带信号的到达角。若M次中K次的到达角的角度值小于预设的到达角阈值1，则到达角的方向参数设为左侧，意味着外部设备处于电子设备的左侧区域；若M次中有K次的到达角值大于预设的到达角阈值2，则方向参数设为右侧，意味着外部设备处于电子设备的右侧区域，若M次中有K次的到达角值大于预设的到达角阈值1且小于预设的到达角阈值2，则方向参数设为中间，意味着外部设备处于电子设备的中间区域。
比如，M＝5，K＝4。若在最近5次到达角中，有4次小于-20°，则方位参数设为左侧，意味着外部设备处于电子设备的左侧区域。若最近5次到达角中，有4次大于20°，则方位参数设为右侧，意味着外部设备处于电子设备的右侧区域。若最近5次到达角中，有4次大于-20°且小于20°，则方位参数设为中间，意味着外部设备处于电子设备的中间区域。
205、根据预设的相位差值和到达角的对应关系、外部设备相对于电子设备的相位位置和待处理相位差值，从多个调整策略中确定待处理相位差值的目标调整策略。
其中，预设的相位差值和到达角的对应关系可以为相位差值和到达角之间的映射曲线或映射表格。例如，可以是预设的到达相位差和到达角之间的映射曲线或者映射表格。该对应关系中到达角的测量范围为±90°。
由于不同的到达相位差和到达角之间映射曲线的斜率不同，所对应的相位跳变情况也不同。则要根据具体的映射曲线，以及待处理相位差值偏离真实相位差值的程度确定目标调整策略。
以对待处理信息的整个校正过程举例，如图6所示，图6为到达相位差和到达角的第一类映射曲线，斜率为正值。当到达相位差阈值1＝40°时，如果方向参数为左侧(也就是外部设备处于电子设备的左侧区域)，且(180°–40°)<待处理相位差值<180°，则将待处理相位差值与2π相减，即调整后相位差值＝待处理相位差值–360°。
当到达相位差阈值2＝40°时，如果方向参数为右侧(也就是外部设备处于电子设备的右侧区域)且-180°<待处理相位差值<(-180°+40°)，则调整后相位差值＝待处理相位差值+360°。
当方向参数为中间时(也就是外部设备处于电子设备的中间区域)，说明待处理相位差值没有发生异常的跳转，不需要处理。
举例来说，如图7所示，图7为到达相位差和到达角的第一类映射曲线，斜率为正值。此时已经判断出外部设备处于电子设备的左侧区域，而电子设备所获取到的待处理相位差为160°。通过到达相位差与第一相位值区间(140°，<180°)进行比较，发现待处理相位差值在该区间内，意味着到达相位差发生了跳转。则此时将待处理相位差减去2π，可以得到真实的到达相位差值为-200°。
206、对调整后相位差值进行降噪处理，并将降噪后相位差值作为校正后相位信息。
由于通过超宽带信号测量获取的到达相位差中含有高斯噪声，因此即使实际的到达相位差没有发生跳转，也会出现明显的波动，一般的标准差在5～12之间。那么通过添加滤波器，当得到调整后相位差值时，由于调整后相位差值中还存在高斯噪声，则需要输入至滤波器中进行滤波处理，得到更加准确和稳定的到达相位差。
比如，取最近N个历史信号的到达相位差和调整后相位差，然后取平均得到降噪后相位差。
207、根据校正后相位信息获取超宽带信号的目标到达角。
譬如，可以通过预设的相位差值和到达角的对应关系获取超宽带信号的目标到达角。比如，可以预设的到达相位差和到达角之间的映射曲线可以确定超宽带信号的目标到达角。
本申请实施例通过电子设备的第一超宽带天线和第二超宽带天线分别接收超宽带信号，获取第一超宽带天线接收的超宽带信号的第一相位值，以及获取第二超宽带天线接收的超宽带信号的第二相位值，将第一相位值和第二相位值之间的相位差值作为超宽带信号的相位信息，通过电子设备的超宽带天线接收外部设备发送的多个历史超宽带信号，获取每个历史超宽带信号的历史相位差值，根据预设的相位差值和到达角的对应关系获取历史超宽带信号的历史到达角，根据多个历史到达角判断外部设备相对于电子设备的相位位置，根据预设的相位差值和到达角的对应关系、外部设备相对于电子设备的相位位置和待处理相位差值，从多个调整策略中确定待处理相位差值的目标调整策略，对调整后相位差值进行降噪处理，并将降噪后相位差值作为校正后相位信息，根据校正后相位信息获取超宽带信号的目标到达角。
本申请实施例在接收到超宽带信号时，由于对超宽带信号的相位信息进行了校正，再根据校正后相位信息确定超宽带信号的到达角，避免了当相位信息出现偏差时影响获取到达角准确度的情况，有效地提高了获取的到达角的准确性。
为便于更好的实施本申请实施例提供的到达角的确定方法，本申请实施例还提供一种基于上述到达角的确定方法的装置。其中名词的含义与上述到达角的确定方法中相同，具体实现细节可以参考方法实施例中的说明。
请参阅图10，图10为本申请实施例提供的到达角的确定装置300的模块示意图。具体而言，该到达角的确定装置300，包括：接收模块301、获取模块302、校正模块303和确定模块304。
接收模块301，用于通过电子设备的超宽带天线接收外部设备发送的超宽带信号；
获取模块302，用于获取超宽带信号的待处理相位信息；
校正模块303，用于对待处理相位信息进行校正处理，得到校正后相位信息；
确定模块304，用于根据校正后相位信息获取超宽带信号的目标到达角。
在一些实施方式中，电子设备包括第一超宽带天线和第二超宽带天线，该接收模块301用于：
通过第一超宽带天线和第二超宽带天线分别接收超宽带信号；
该获取模块302用于：
获取第一超宽带天线所接收的超宽带信号的第一相位值，以及获取第二超宽带天线所接收的超宽带信号的第二相位值；将第一相位值和第二相位值之间的相位差值作为超宽带信号的待处理相位信息。
在一些实施方式中，接收模块301还可以用于：
通过电子设备的超宽带天线接收外部设备发送的多个历史超宽带信号；
获取每个历史超宽带信号的历史相位差值；
根据预设的相位差值和到达角的对应关系，将历史相位差值对应的到达角作为历史超宽带信号的历史到达角；
根据多个历史到达角判断外部设备相对于电子设备的相位位置。
在一些实施方式中，接收模块301还可以用于：
当角度值小于第一预设值的历史到达角在全部历史到达角中所占的比例大于预设比例时，判断外部设备处于电子设备的左侧区域；
当角度值大于第二预设值的历史到达角在全部历史到达角中所占的比例大于预设比例时，判断外部设备处于电子设备的右侧区域。
在一些实施方式中，校正模块303可以用于：
根据预设的相位差值和到达角的对应关系、外部设备相对于电子设备的相位位置和待处理相位差值，从多个调整策略中确定待处理相位差值的目标调整策略；
根据目标调整策略对待处理相位差值进行调整处理，得到调整后相位差值；
对调整后相位差值进行降噪处理，并将降噪后相位差值作为校正后相位信息。
在一些实施方式中，预设的相位差值和到达角的对应关系包括第一类对应关系和第二类对应关系，多个调整策略包括第一调整策略、第二调整策略，校正模块303可以用于：
当对应关系为第一类对应关系时，若外部设备处于电子设备的左侧区域且待处理相位差值处于第一相位值区间，确定待处理相位差值的目标调整策略为第一调整策略；
当对应关系为第一类对应关系时，若外部设备处于电子设备的右侧区域且待处理相位差值处于第二相位值区间，确定待处理相位差值的目标调整策略为第二调整策略。
在一些实施方式中，校正模块303可以用于：
当对应关系为第二类对应关系时，若外部设备处于电子设备的左侧区域且待处理相位差值处于第二相位值区间，确定待处理相位差值的目标调整策略为第二调整策略；
当对应关系为第二类对应关系时，若外部设备处于电子设备的右侧区域且待处理相位差值处于第一相位值区间，确定待处理相位差值的目标调整策略为第一调整策略。
在一些实施方式中，校正模块303可以用于：
当目标调整策略为第一调整策略时，将待处理相位差值与2π相减得到调整后相位差值；
当目标调整策略为第二调整策略时，将待处理相位差值与2π相加得到调整后相位差值。
在一些实施方式中，校正模块303可以用于：
取多个历史相位差值和调整后相位差值的平均值，得到降噪后相位差值；
将降噪后相位差值作为校正后相位信息。
由于本申请实施例所提供的确定装置中接收模块通过电子设备的超宽带天线接收外部设备发送的超宽带信号；获取模块获取所述超宽带信号的待处理相位信息；校正模块对所述待处理相位信息进行校正处理，得到校正后相位信息；确定模块根据所述校正后相位信息获取所述超宽带信号的目标到达角。本申请实施例的确定装置在接收到超宽带信号时，由于对超宽带信号的相位信息进行了校正，再根据校正后相位信息确定超宽带信号的到达角，避免了当相位信息出现偏差时影响获取到达角准确度的情况，有效地提高了获取的到达角的准确性。
本申请实施例还提供一种电子设备400。请参阅图11，电子设备400包括处理器401以及存储器。其中，处理器401与存储器电性连接。
该处理器400是电子设备400的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或加载存储在存储器402内的计算机程序，以及调用存储在存储器402内的数据，执行电子设备400的各种功能并处理数据，从而对电子设备400进行整体监控。
该存储器402可用于存储软件程序以及模块，处理器401通过运行存储在存储器402的计算机程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器402可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的计算机程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器402可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器402还可以包括存储器控制器，以提供处理器401对存储器402的访问。
在本申请实施例中，电子设备400中的处理器401会按照如下的步骤，将一个或一个以上的计算机程序的进程对应的指令加载到存储器402中，并由处理器401运行存储在存储器402中的计算机程序，从而实现各种功能，如下：
通过电子设备的超宽带天线接收外部设备发送的超宽带信号；
获取所述超宽带信号的待处理相位信息；
对所述待处理相位信息进行校正处理，得到校正后相位信息；
根据所述校正后相位信息获取所述超宽带信号的目标到达角。
在一些实施例中，所述电子设备包括第一超宽带天线和第二超宽带天线，处理器401可以具体执行以下步骤：
通过所述第一超宽带天线和所述第二超宽带天线分别接收所述超宽带信号；
所述获取所述超宽带信号的待处理相位信息包括：
获取所述第一超宽带天线所接收的所述超宽带信号的第一相位值，以及获取所述第二超宽带天线所接收的所述超宽带信号的第二相位值；
将所述第一相位值和所述第二相位值之间的相位差值作为所述超宽带信号的待处理相位信息。
在一些实施例中，处理器401可以具体执行以下步骤：
通过所述电子设备的超宽带天线接收所述外部设备发送的多个历史超宽带信号；
获取每个所述历史超宽带信号的历史相位差值；
根据预设的相位差值和到达角的对应关系，将所述历史相位差值对应的到达角作为所述历史超宽带信号的历史到达角；
根据多个所述历史到达角判断所述外部设备相对于所述电子设备的相位位置。
在一些实施例中，处理器401可以具体执行以下步骤：
当角度值小于第一预设值的历史到达角在全部历史到达角中所占的比例大于预设比例时，判断所述外部设备处于所述电子设备的左侧区域；
当角度值大于第二预设值的历史到达角在全部历史到达角中所占的比例大于预设比例时，判断所述外部设备处于所述电子设备的右侧区域。
在一些实施例中，处理器401可以具体执行以下步骤：
根据所述预设的相位差值和到达角的对应关系、所述外部设备相对于所述电子设备的相位位置和所述待处理相位差值，从多个调整策略中确定所述待处理相位差值的目标调整策略；
根据所述目标调整策略对所述待处理相位差值进行调整处理，得到调整后相位差值；
对所述调整后相位差值进行降噪处理，并将降噪后相位差值作为所述校正后相位信息。
在一些实施例中，所述预设的相位差值和到达角的对应关系包括第一类对应关系和第二类对应关系，所述多个调整策略包括第一调整策略、第二调整策略，处理器401可以具体执行以下步骤：
当所述对应关系为第一类对应关系时，若所述外部设备处于所述电子设备的左侧区域且所述待处理相位差值处于第一相位值区间，确定所述待处理相位差值的目标调整策略为所述第一调整策略；
当所述对应关系为第一类对应关系时，若所述外部设备处于所述电子设备的右侧区域且所述待处理相位差值处于第二相位值区间，确定所述待处理相位差值的目标调整策略为所述第二调整策略。
在一些实施例中，处理器401可以具体执行以下步骤：
当所述对应关系为第二类对应关系时，若所述外部设备处于所述电子设备的左侧区域且所述待处理相位差值处于所述第二相位值区间，确定所述待处理相位差值的目标调整策略为所述第二调整策略；
当所述对应关系为第二类对应关系时，若所述外部设备处于所述电子设备的右侧区域且所述待处理相位差值处于第一相位值区间，确定所述待处理相位差值的目标调整策略为所述第一调整策略。
在一些实施例中，处理器401可以具体执行以下步骤：
当所述目标调整策略为所述第一调整策略时，将所述待处理相位差值与2π相减得到调整后相位差值；
当所述目标调整策略为所述第二调整策略时，将所述待处理相位差值与2π相加得到调整后相位差值。
在一些实施例中，处理器401可以具体执行以下步骤：
取多个所述历史相位差值和所述调整后相位差值的平均值，得到降噪后相位差值；
将所述降噪后相位差值作为所述校正后相位信息。
由上可知，本申请实施例的电子设备通过电子设备的超宽带天线接收外部设备发送的超宽带信号；获取所述超宽带信号的待处理相位信息；对所述待处理相位信息进行校正处理，得到校正后相位信息；根据所述校正后相位信息获取所述超宽带信号的目标到达角。
本申请实施例在接收到超宽带信号时，由于对超宽带信号的相位信息进行了校正，再根据校正后相位信息确定超宽带信号的到达角，避免了当相位信息出现偏差时影响获取到达角准确度的情况，有效地提高了获取的到达角的准确性。
请一并参阅图12，在某些实施方式中，电子设备400还可以包括：显示器403、射频电路404、音频电路405以及电源406。其中，其中，显示器403、射频电路404、音频电路405以及电源406分别与处理器401电性连接。
该显示器403可以用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。显示器403可以包括显示面板，在某些实施方式中，可以采用液晶显示器(Liquid CrystalDisplay，LCD)、或者有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)等形式来配置显示面板。
该射频电路404可以用于收发射频信号，以通过无线通信与网络设备或其他电子设备建立无线通讯，与网络设备或其他电子设备之间收发信号。
该音频电路405可以用于通过扬声器、传声器提供用户与电子设备之间的音频接口。
该电源406可以用于给电子设备400的各个部件供电。在一些实施例中，电源406可以通过电源管理系统与处理器401逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。
尽管中未示出，电子设备400还可以包括摄像头、蓝牙模块等，在此不再赘述。
本文所使用的术语「模块」可看做为在该运算系统上执行的软件对象。本文该的不同组件、模块、引擎及服务可看做为在该运算系统上的实施对象。而本文该的装置及方法优选的以软件的方式进行实施，当然也可在硬件上进行实施，均在本申请保护范围之内。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，当该计算机程序在计算机上运行时，使得该计算机执行上述任一实施例中的到达角的确定方法，比如：
通过电子设备的超宽带天线接收外部设备发送的超宽带信号；
获取所述超宽带信号的待处理相位信息；
对所述待处理相位信息进行校正处理，得到校正后相位信息；
根据所述校正后相位信息获取所述超宽带信号的目标到达角。
在本申请实施例中，计算机可读存储介质可以是磁碟、光盘、只读存储器(ReadOnly Memory，ROM)、或者随机存取记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
需要说明的是，对本申请实施例的到达角的确定方法而言，本领域普通测试人员可以理解实现本申请实施例的到达角的确定方法的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来控制相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一计算机可读取计算机可读存储介质中，如存储在电子设备的存储器中，并被该电子设备内的至少一个处理器执行，在执行过程中可包括如到达角的确定方法的实施例的流程。其中，该的计算机可读存储介质可为磁碟、光盘、只读存储器、随机存取记忆体等。
对本申请实施例的到达角的确定装置而言，其各功能模块可以集成在一个处理芯片中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。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。该集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取计算机可读存储介质中，该计算机可读存储介质譬如为只读存储器，磁盘或光盘等。
以上对本申请实施例所提供的一种到达角的确定方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (12)
1.一种到达角的确定方法，其特征在于，包括：
通过电子设备的超宽带天线接收外部设备发送的超宽带信号；
获取所述超宽带信号的待处理相位信息；
对所述待处理相位信息进行校正处理，得到校正后相位信息；
根据所述校正后相位信息获取所述超宽带信号的目标到达角。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电子设备包括第一超宽带天线和第二超宽带天线，所述通过电子设备的超宽带天线接收外部设备发送的超宽带信号包括：
通过所述第一超宽带天线和所述第二超宽带天线分别接收所述超宽带信号；
所述获取所述超宽带信号的待处理相位信息包括：
获取所述第一超宽带天线所接收的所述超宽带信号的第一相位值，以及获取所述第二超宽带天线所接收的所述超宽带信号的第二相位值；
将所述第一相位值和所述第二相位值之间的相位差值作为所述超宽带信号的待处理相位信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过电子设备的超宽带天线接收外部设备发送的超宽带信号之前还包括：
通过所述电子设备的超宽带天线接收所述外部设备发送的多个历史超宽带信号；
获取每个所述历史超宽带信号的历史相位差值；
根据预设的相位差值和到达角的对应关系，将所述历史相位差值对应的到达角作为所述历史超宽带信号的历史到达角；
根据多个所述历史到达角判断所述外部设备相对于所述电子设备的相位位置。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据多个所述历史到达角判断所述外部设备相对于所述电子设备的相位位置包括：
当角度值小于第一预设值的历史到达角在全部历史到达角中所占的比例大于预设比例时，判断所述外部设备处于所述电子设备的左侧区域；
当角度值大于第二预设值的历史到达角在全部历史到达角中所占的比例大于预设比例时，判断所述外部设备处于所述电子设备的右侧区域。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述待处理相位信息包括待处理相位差值，所述对所述待处理相位信息进行校正处理，得到校正后相位信息包括：
根据所述预设的相位差值和到达角的对应关系、所述外部设备相对于所述电子设备的相位位置和所述待处理相位差值，从多个调整策略中确定所述待处理相位差值的目标调整策略；
根据所述目标调整策略对所述待处理相位差值进行调整处理，得到调整后相位差值；
对所述调整后相位差值进行降噪处理，并将降噪后相位差值作为所述校正后相位信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设的相位差值和到达角的对应关系包括第一类对应关系和第二类对应关系，所述多个调整策略包括第一调整策略、第二调整策略，
所述根据所述预设的相位差值和到达角的对应关系、所述外部设备相对于所述电子设备的相位位置和所述待处理相位差值，从多个调整策略中确定所述待处理相位差值的目标调整策略包括：
当所述对应关系为第一类对应关系时，若所述外部设备处于所述电子设备的左侧区域且所述待处理相位差值处于第一相位值区间，确定所述待处理相位差值的目标调整策略为所述第一调整策略；
当所述对应关系为第一类对应关系时，若所述外部设备处于所述电子设备的右侧区域且所述待处理相位差值处于第二相位值区间，确定所述待处理相位差值的目标调整策略为所述第二调整策略。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设的相位差值和到达角的对应关系、所述外部设备相对于所述电子设备的相位位置和所述待处理相位差值，从多个调整策略中确定所述待处理相位差值的目标调整策略包括：
当所述对应关系为第二类对应关系时，若所述外部设备处于所述电子设备的左侧区域且所述待处理相位差值处于所述第二相位值区间，确定所述待处理相位差值的目标调整策略为所述第二调整策略；
当所述对应关系为第二类对应关系时，若所述外部设备处于所述电子设备的右侧区域且所述待处理相位差值处于第一相位值区间，确定所述待处理相位差值的目标调整策略为所述第一调整策略。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标调整策略对所述待处理相位差值进行调整处理，得到调整后相位差值包括：
当所述目标调整策略为所述第一调整策略时，将所述待处理相位差值与2π相减得到调整后相位差值；
当所述目标调整策略为所述第二调整策略时，将所述待处理相位差值与2π相加得到调整后相位差值。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述调整后相位差值进行降噪处理，并将降噪后相位差值作为所述校正后相位信息包括：
取多个所述历史相位差值和所述调整后相位差值的平均值，得到降噪后相位差值；
将所述降噪后相位差值作为所述校正后相位信息。
10.一种到达角的确定装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于通过电子设备的超宽带天线接收外部设备发送的超宽带信号；
获取模块，用于获取所述超宽带信号的待处理相位信息；
校正模块，用于对所述待处理相位信息进行校正处理，得到校正后相位信息；
确定模块，用于根据所述校正后相位信息获取所述超宽带信号的目标到达角。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1至9任一项所述的到达角的确定方法。
12.一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器有计算机程序，其特征在于，所述处理器通过调用所述计算机程序，用于执行如权利要求1至9任一项所述的到达角的确定方法。
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