CN115835372A

CN115835372A - 一种用于定位的信号的发送方法及装置

Info

Publication number: CN115835372A
Application number: CN202111376564.1A
Authority: CN
Inventors: 王碧钗; 李雪茹
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2021-09-18
Filing date: 2021-11-19
Publication date: 2023-03-21
Also published as: EP4387350A1; US20240302474A1; WO2023040594A1

Abstract

一种用于定位的信号的发送方法及装置。生成第一信号，所述第一信号的第一上升沿持续时长小于第一下降沿持续时长，所述第一上升沿持续时长为所述第一信号的主瓣波形的上升沿的持续时长，所述第一下降沿持续时长为所述第一信号的主瓣波形的下降沿的持续时长；发送所述第一信号。本申请实施例所生成的信号的主瓣波形的上升时间较短，而主瓣波形的上升时间越短就越有利于分辨相邻的两条径或者更有利于识别接收信号的首达径，因此，如果通过本申请实施例所提供的第一信号来测距，则能够使得接收设备分辨时延间隔较小的多径或者更准确地判断首达径的到达时间，从而提高测距/定位精度。

Description

一种用于定位的信号的发送方法及装置

相关申请的交叉引用

本申请要求在2021年09月18日提交中国国家知识产权局、申请号为202111100880.6、申请名称为“一种超宽带脉冲传输方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于定位的信号的发送方法及装置。

背景技术

脉冲无线电超宽带(impulse-radio ultra-wideband，IR-UWB)技术可通过发送纳秒(ns)量级的短脉冲，以较低的功耗实现厘米级的定位精度。UWB常用的测距方法是接收设备通过测量接收信号的首达径来计算收发设备之间的距离，这就需要接收设备分辨接收信号的多径，从而确定首达径。UWB对多径的分辨能力与发送脉冲的主瓣宽度相关，主瓣越窄，越有利于分辨相邻的两条径。

在现有的UWB协议中，并没有指定具体的发送脉冲，仅约束了实际的发送脉冲与根升余弦(root raised cosine，RRC)冲击响应之间的互相关需要满足一定条件。现有技术中常用的波形为在时域上的主瓣对称波形，例如，RRC脉冲或高斯脉冲。在基于接收信号的首达径测距的机制中，现有的发送脉冲的波形难以分辨时延间隔较小的多径，导致测距精度受限。

发明内容

本申请实施例提供一种通信方法及装置，用于提高测距/定位精度。

第一方面，提供一种用于定位的信号的发送方法，该方法可由发送设备执行，或由包括发送设备的更大设备执行，或由芯片系统或其他功能模块执行，该芯片系统或功能模块能够实现发送设备的功能，该芯片系统或功能模块例如设置在发送设备中。该发送设备例如为网络设备(例如接入网设备或核心网设备)或终端设备。例如，该发送设备为支持UWB技术的设备。该方法包括：第一信号，所述第一信号的第一上升沿持续时长小于第一下降沿持续时长，所述第一上升沿持续时长为所述第一信号的主瓣波形的上升沿的持续时长，所述第一下降沿持续时长为所述第一信号的主瓣波形的下降沿的持续时长；发送所述第一信号。

在本申请实施例中，第一信号的第一上升沿持续时长小于第一下降沿持续时长，也就是说，本申请实施例所生成的信号的主瓣波形的上升时间较短，而主瓣波形的上升时间越短就越有利于分辨相邻的两条径，或者更有利于识别接收信号的首达径。因此，通过本申请实施例所提供的第一信号来测距，能够使得接收设备分辨时延间隔较小的多径，或者使得接收设备能够更准确地判断信号的首达径的到达时间，从而提高测距和/或定位的精度。

在一种可选的实施方式中，所述第一上升沿是根据第二信号的主瓣波形的上升沿确定的，所述第一下降沿是根据第三信号的主瓣波形的下降沿确定的，所述第二信号的主瓣波形与所述第三信号的主瓣波形不同。第一波形在时域上是非对称波形，那么发送设备生成第一信号的一种方式为，发送设备可以生成第二信号和第三信号，第二信号的主瓣的时域波形(称为第二波形)和第三信号的主瓣的时域波形(称为第三波形)在时域上都是非对称波形，从而根据第二信号和第三信号得到第一信号，例如将第二波形和第三波形拼接可得到第一波形。通过这种方式生成第一信号较为简单。

在一种可选的实施方式中，所述第二信号的主瓣波形与所述第三信号的主瓣波形不同，包括：所述第二信号的主瓣波形的脉冲持续时长与所述第三信号的主瓣波形的脉冲持续时长不同。两个信号的主瓣波形不同，例如包括这两个主瓣波形的幅度不同，和/或这两个主瓣波形的持续时长不同。本申请实施例中，这两个主瓣波形的持续时长可以不同，从而可以拼接得到非对称的第一波形。

在一种可选的实施方式中，所述第二信号和所述第三信号均为高斯脉冲信号；或，所述第二信号和所述第三信号均为RRC脉冲信号；或，所述第二信号和所述第三信号均为三角脉冲信号；或，所述第二信号为高斯脉冲信号，所述第三信号为RRC脉冲信号；或，所述第二信号为RRC脉冲信号，所述第三信号为高斯脉冲信号；或，所述第二信号为高斯脉冲信号，所述第三信号为三角脉冲信号；或，所述第二信号为三角脉冲信号，所述第三信号为高斯脉冲信号；或，所述第二信号为三角脉冲信号，所述第三信号为RRC脉冲信号；或，所述第二信号为RRC脉冲信号，所述第三信号为三角脉冲信号。可以看到，第二信号和第三信号可以有多种实现方式，较为灵活。例如，第二信号和第三信号均为高斯脉冲信号，则得到的第一信号的频谱效率与现有的高斯脉冲信号的频谱效率几乎相同，相当于，本申请实施例能够在提高测距精度的情况下保证频谱效率；又例如，第二信号为高斯脉冲信号，第三信号为RRC脉冲信号，则得到的第一信号的频谱效率相对现有的高斯脉冲信号的频谱效率较高，相当于，本申请实施例既能够提高测距精度也能够提高频谱效率；再例如，第二信号和第三信号均为三角脉冲信号，则有助于更好地分辨多径。

在一种可选的实施方式中，所述第一上升沿时长与所述第一下降沿持续时长之间的比值大于第一阈值，所述第一阈值是根据功率谱密度约束条件确定的。令第一上升沿时长与第一下降沿持续时长之间的比值大于第一阈值，就能使得第一信号满足功率谱密度的约束，符合现有的协议规定。

在一种可选的实施方式中，所述第二信号和所述第三信号均为高斯脉冲信号，所述第一阈值为

或，所述第二信号为高斯脉冲信号，所述第三信号为RRC脉冲信号，所述第一阈值为

或，所述第二信号为高斯脉冲信号，所述第三信号为三角脉冲信号，所述第一阈值为

或，所述第二信号为三角脉冲信号，所述第三信号为高斯脉冲信号，所述第一阈值为

或，所述第二信号为三角脉冲信号，所述第三信号为RRC脉冲信号，所述第一阈值为

或，所述第二信号和所述第三信号均为三角脉冲信号，所述第一阈值为

在第二信号和/或第三信号的实现方式不同时，第一阈值可能会有所不同，根据功率谱密度约束条件可以确定具体的第一阈值。

第二方面，提供一种用于定位的信号的发送装置。所述装置可以为上述第一方面所述的发送设备。所述装置具备上述发送设备的功能。所述装置例如为发送设备，或为发送设备中的功能模块，例如基带装置或芯片系统等。

一种可选的实现方式中，所述装置包括基带装置和射频装置，基带装置可实现信号生成等功能，射频装置可实现信号发送和/或接收等功能。

另一种可选的实现方式中，所述装置包括处理单元(有时也称为处理模块)和收发单元(有时也称为收发模块)。例如，处理单元可实现基带装置的功能，收发单元可实现射频装置的功能。其中，收发单元能够实现发送功能和接收功能，在收发单元实现发送功能时，可称为发送单元(有时也称为发送模块)，在收发单元实现接收功能时，可称为接收单元(有时也称为接收模块)。发送单元和接收单元可以是同一个功能模块，该功能模块称为收发单元，该功能模块能实现发送功能和接收功能；或者，发送单元和接收单元可以是不同的功能模块，收发单元是对这些功能模块的统称。

再一种可选的实现方式中，所述装置还包括存储单元，所述处理单元用于与所述存储单元耦合，并执行所述存储单元中的程序或指令，使能所述装置执行上述第一方面所述的发送设备的功能。

第三方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序或指令，当其被运行时，使得上述第一方面中发送设备所执行的方法被实现。

第四方面，提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得上述第一方面所述的方法被实现。

附图说明

图1为发送设备所发送的脉冲序列的一种示意图；

图2为接收信号的首达径的一种示意图；

图3为RRC脉冲的时域波形的一种示意图；

图4为RRC脉冲的功率谱密度的一种示意图；

图5为现有的发送波形难以分辨时延间隔较小的多径的一种示意图；

图6为本申请实施例的一种应用场景示意图；

图7为本申请实施例提供的一种用于定位的信号的发送方法的流程图；

图8为本申请实施例提供的第一波形的一种示意图；

图9为本申请实施例提供的一种第一信号的功率谱密度的示意图；

图10为本申请实施例提供的一种第一信号的接收波形的示意图；

图11为本申请实施例提供的第一波形的一种示意图；

图12为本申请实施例提供的一种第一信号的功率谱密度的示意图；

图13为本申请实施例提供的一种第一信号的接收波形的示意图；

图14为本申请实施例提供的第一波形的一种示意图；

图15为本申请实施例提供的一种第一信号的功率谱密度的示意图；

图16为本申请实施例提供的一种第一信号的接收波形的示意图；

图17为本申请实施例提供的第一波形的一种示意图；

图18为本申请实施例提供的一种第一信号的功率谱密度的示意图；

图19为本申请实施例提供的一种第一信号的接收波形的示意图；

图20为本申请实施例提供的第一波形的一种示意图；

图21为本申请实施例提供的一种第一信号的功率谱密度的示意图；

图22为本申请实施例提供的一种第一信号的接收波形的示意图；

图23为本申请实施例提供的第一波形的一种示意图；

图24为本申请实施例提供的一种第一信号的功率谱密度的示意图；

图25为本申请实施例提供的一种第一信号的接收波形的示意图；

图26为本申请实施例提供的一种装置的示意图；

图27为本申请实施例提供的又一种装置的示意图。

具体实施方式

为了使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例作进一步地详细描述。

以下，对本申请实施例中的部分用语或概念进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。

本申请实施例中，通信装置例如为终端设备，或者是设置在终端设备内的功能模块(例如芯片系统，或通信芯片)，或者可以是具备终端设备功能的部件或组件，或者也可以是包括终端设备的较大设备。终端设备是一种具有无线收发功能的设备，可以是固定设备，移动设备、手持设备(例如手机)、可穿戴设备、车载设备，路侧单元(road side unit，RSU)，或内置于上述设备中的无线装置(例如，通信模块，调制解调器，或电路系统等)。所述终端设备用于连接人，物，机器等，可广泛用于各种场景，例如包括但不限于以下场景：蜂窝通信、设备到设备通信(device-to-device，D2D)、车到一切(vehicle to everything，V2X)、机器到机器/机器类通信(machine-to-machine/machine-type communications，M2M/MTC)、物联网(internet of things，IoT)、虚拟现实(virtual reality，VR)、增强现实(augmented reality，AR)、工业控制(industrial control)、无人驾驶(self driving)、远程医疗(remote medical)、智能电网(smart grid)、智能家具、智能办公、智能穿戴、智能交通，智慧城市(smart city)、无人机、机器人等场景的终端设备。所述终端设备有时可称为用户设备(user equipment，UE)、终端、接入站、UE站、远方站、无线通信设备、或用户装置等等。为描述方便，本申请实施例将通信装置以UE为例进行说明。

本申请实施例中，通信装置也可以是网络设备，例如包括接入网设备，和/或核心网设备。所述接入网设备为具有无线收发功能的设备，用于与所述终端设备进行通信。所述接入网设备包括但不限于上述通信系统中的基地收发站(BTS)，节点B(Node B)，演进节点B(eNodeB/eNB，或gNodeB/gNB)、收发点(transmission reception point，TRP)，第三代合作伙伴计划(3rd generation partnership project，3GPP)后续演进的基站，无线保真(wireless fidelity，WiFi)系统中的接入节点，无线中继节点，无线回传节点等。所述基站可以是：宏基站，微基站，微微基站，小站，中继站等。多个基站可以支持上述提及的同一种接入技术的网络，也可以支持上述提及的不同接入技术的网络。基站可以包含一个或多个共站或非共站的传输接收点。网络设备还可以是云无线接入网络(cloud radio accessnetwork，CRAN)场景下的无线控制器、集中单元(centralized unit，CU)，和/或分布单元(distributed unit，DU)。网络设备还可以是服务器，可穿戴设备，或车载设备，RSU等。以下对接入网设备以为基站为例进行说明。所述通信系统中的多个网络设备可以为同一类型的基站，也可以为不同类型的基站。基站可以与终端设备进行通信，也可以通过中继站与终端设备进行通信。终端设备可以与不同接入技术中的多个基站进行通信。所述核心网设备用于实现移动管理，数据处理，会话管理，策略和计费等功能。不同接入技术的系统中实现核心网功能的设备名称可以不同，本申请实施例并不对此进行限定。以5G系统为例，所述核心网设备包括：访问和移动管理功能(access and mobility management function，AMF)、会话管理功能(session management function，SMF)、或用户面功能(user plane function，UPF)等。

本申请实施例中，用于实现网络设备功能的通信装置可以是网络设备，也可以是能够支持网络设备实现该功能的装置，例如芯片系统，该装置可以被安装在网络设备中。在本申请实施例提供的技术方案中，以用于实现网络设备的功能的装置是网络设备为例，描述本申请实施例提供的技术方案。

本申请实施例中，对于名词的数目，除非特别说明，表示“单数名词或复数名词”，即"一个或多个”。“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。例如，A/B，表示：A或B。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a,b,或c中的至少一项(个)，表示：a,b,c,a和b,a和c,b和c,或a和b和c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。

本申请实施例提及“第一”、“第二”等序数词是用于对多个对象进行区分，不用于限定多个对象的大小、内容、顺序、时序、优先级或者重要程度等。例如，第一信号和第二信号，可以是同一个信号，也可以是不同的信号，且，这种名称也并不是表示这两个信号的资源位置、内容、优先级或者重要程度等的不同。另外，本申请所介绍的各个实施例中对于步骤的编号，只是为了区分不同的步骤，并不用于限定步骤之间的先后顺序。例如，步骤S701可以发生在步骤S702之前，或者可能发生在S702之后，或者也可能与S702同时发生。

IR-UWB技术可通过发送纳秒量级的短脉冲，以较低的功耗实现厘米级的定位精度。根据UWB法规的要求，UWB设备在发送信号时，该信号在不同频点的功率可能不同，在与峰值功率之间的差值为-10dB的频点处，该信号的带宽至少为500MHz，且等效全向辐射功率谱密度(power spectrum density，PSD)上限值为-41dBm/MHz。在前述的-10dB处的带宽一定的条件下，频谱利用率越高，则允许的发射功率可以越高。

在IR-UWB无线通信系统中，发送设备可以将需要传输的信息携带在脉冲上进行发送。例如，对于一个持续时间为T的脉冲p(t)，在基于二进制相移键控(binary phase shiftkeying，BPSK)的调制方式中，如果信息比特为1，则可以发送p(t)，如果信息比特为0，则可以发送-p(t)。接收设备可以通过检测接收波形的幅度是1还是-1来判决信息比特。假设发送设备需要传输的信息比特流为11010，则发送的脉冲序列如图1所示。

除了进行信息传递外，IR-UWB无线系统还可以进行定位，即，测量收发设备之间的距离。其中常用的测距方法是，接收设备通过测量接收信号的首达径来计算收发设备之间的距离。如图2所示，图中上半部分是发送设备所发送的脉冲序列中的一个脉冲，下半部分是该脉冲经过多径之后的接收波形。如果发送设备发送该脉冲的时间与接收波形的首达径之间的时间差为τ，则收发设备之间的距离为d＝τ×c，其中c表示光速。UWB对多径的分辨能力与发送脉冲的主瓣在时域上的宽度相关，主瓣越窄，则越有利于根据接收波形分辨相邻的两条径。

在目前的UWB协议中，假设信道带宽为W(这里的W所代表的信道带宽，是指对物理信道进行划分得到的可用的频率宽度，与具体的波形无关)，则要求在与峰值PSD之间的差值为-10dB的频点处，发射信号的PSD带宽不超过W_-10＝1.3×W，在与峰值PSD之间的差值为-18dB的频点处，发射信号的PSD带宽不超过W_-18＝1.6×W，这也视为PSD约束条件。目前UWB协议并没有指定具体的发送脉冲的波形，仅约束了实际的发送脉冲p(t)与RRC冲击响应r(t)之间的互相关需要满足一定条件。例如，当信道带宽为500MHz时，满足PSD约束的发送脉冲的时域波形包络的3dB宽度约为2ns(即，脉冲在时域上包络在幅度大于或等于1/2峰值幅度时的时域跨度约为2ns)，协议要求p(t)与r(t)互相关函数的主瓣的幅度大于0.8的部分在时域的宽度不低于0.5ns，且p(t)与r(t)互相关函数的旁瓣的幅度不超过0.3。当信道带宽为W时，满足PSD约束的RRC脉冲的时域表达式如下：

其中，α＝0.5，

m为幅度收缩因子，t为时间，本申请实施例中时间的单位为纳秒(ns)。幅度收缩因子是与发射功率相关的因子，不同的发射功率对应不同的峰值幅度，也就对应不同的幅度收缩因子(或者说，对应幅度收缩因子的不同取值)。本申请的各个实施例中，“*”可理解为乘法运算，例如“*”也可以用“×”替换。RRC脉冲的时域波形如图3中的实线所示，图3的纵轴表示归一化幅度。RRC脉冲的PSD如图4中的实线所示，图4的纵轴表示PSD，单位为dBm/MHz。在图4中，长虚线是W＝500MHz时的PSD约束，从图中可以看出，RRC脉冲的波形在PSD约束之内，因此可以满足PSD约束条件。假设RRC脉冲的波形在-10dB带宽内的功率为P，则可以将RRC脉冲的频谱效率定义为：

P/(-41dBm/MHz*W_-10) (公式2)

P为在与峰值PSD之间的差值大于或等于-10dB的频点范围内的功率

其中，PSD(f)为脉冲波形的PSD随频率变化的函数。

在满足PSD约束的条件下，发送脉冲的频谱效率越高，则允许的发射功率可以越高，即P越大，越有利于提升覆盖。RRC脉冲的频谱效率相对较高，约为72％。

RRC脉冲的硬件实现复杂度一般较高，实际系统常用的发送脉冲为高斯脉冲。高斯脉冲的时域表达式为：

其中，

BW_-XdB表示PSD函数的-XdB带宽，即，PSD函数在与峰值之间的差值小于等于-XdB的频域宽度，m为幅度收缩因子，t为时间。高斯脉冲的时域波形如图3中的虚线所示，高斯脉冲的PSD如图4中的短虚线所示。高斯脉冲的频谱效率约为52％。高斯脉冲的时域波形没有旁瓣，而且频谱的旁瓣也比较低，有利于降低干扰。

目前的UWB设备主要采用在时域上主瓣对称的波形，例如RRC脉冲或高斯脉冲等脉冲的波形均属于主瓣对称波形，即，主瓣的上升时间和下降时间相同。对于特定的对称波形，信号带宽决定了脉冲宽度，也决定了主瓣的上升时间，即，严格决定了多径分辨能力。在基于接收信号的首达径测距的机制中，按照现有的波形难以分辨时延间隔较小的多径，导致测距精度受限。如图5所示，假设存在时间差为2ns的两条径，且第一条径比第二条径的能量弱3dB，图5中的实线表示RRC脉冲的接收波形，虚线表示高斯脉冲的接收波形，纵轴表示幅度。从图中可以看出，RRC脉冲完全无法区分两条多径，虽然图5中的高斯脉冲的接收波形能够大概区分两条径，但其中第一条径的波峰的幅度与第二条径的波谷的幅度几乎相同，且图中的波形是连续的，而实际应用中接收设备所获得的波形可能是离散的，因此实际应用中接收设备难以区分两条径。

本申请发明人经过研究发现，主瓣波形的上升沿持续时长越短，越容易分辨相邻的两条径。鉴于此，提供本申请实施例的技术方案。在本申请实施例中，第一信号的第一上升沿持续时长小于第一下降沿持续时长，也就是说，本申请实施例所生成的信号的主瓣波形的上升沿持续时长较短，主瓣波形的上升沿持续时长，也就是主瓣波形的上升时间，而主瓣波形的上升时间越短就越有利于分辨相邻的两条径，或者更有利于识别接收信号的首达径，因此，如果通过本申请实施例所提供的第一信号来测距，则能够使得接收设备分辨时延间隔较小的多径，或者更准确地判断信号的首达径的到达时间，从而提高测距/定位精度。

请参见图6，为本申请实施例的一种应用场景。在图3中包括发送设备和接收设备，例如这两个设备均为UWB设备。发送设备能够向接收设备发送信号，从而接收设备能够完成测距等功能；或者，接收设备接收到发送设备的信号后，再向发送设备发送信号，由发送设备完成测距等功能，本申请实施例不限定具体的测距方法。例如，发送设备为网络设备，接收设备为终端设备；或者，发送设备为终端设备，接收设备为网络设备；或者，发送设备和接收设备均为网络设备；或者，发送设备和接收设备均为终端设备。

下面结合附图介绍本申请实施例提供的技术方案。

本申请实施例提供一种用于定位的信号的发送方法，请参见图7，为该方法的流程图。在下文的介绍过程中，以该方法应用于图6所示的网络架构为例。下文所述的发送设备例如为图6所示的网络架构中的发送设备，下文所述的接收设备例如为图6所示的网络架构中的接收设备。

S701、发送设备生成第一信号。

例如发送设备根据待发送的信息生成多个脉冲，第一信号例如为其中的任意一个脉冲。发送设备对这多个脉冲进行调制，可以得到脉冲序列(例如图1所示的就是一种可能的脉冲序列)，发送设备可以发送该脉冲序列，则第一信号也就得到了发送。

一个脉冲的持续时长(也称为脉冲持续时长)例如为该脉冲占用的码元的持续时长，该时长越短，则接收设备越容易根据该脉冲的接收信号的波形区分出多径分量，测距精度也就越高。因此本申请实施例中，第一信号的第一上升沿持续时长可以小于第一下降沿持续时长，第一上升沿持续时长是指第一波形的上升沿的持续时长，第一下降沿持续时长是指第一波形的下降沿的持续时长，第一波形是第一信号的主瓣波形，例如是第一信号的主瓣的时域波形。可以看出，第一波形在时域上是非对称波形。本申请实施例使用非对称波形，可以减小上升沿持续时长，从而使得接收设备能够更好地区分多径。在一实施例中，主瓣波形的上升时间定义为主瓣波形的上升沿从低幅度到高幅度所经历的时间。低幅度可以是峰值幅度的10％，还可以是小于或等于峰值幅度的20％的任一幅度。高幅度可以是峰值幅度的90％，还可以是大于或等于峰值幅度的80％的任一幅度。例如第一上升沿持续时长是指第一波形的上升沿从第一信号的峰值幅度的10％处到峰值幅度的90％处的持续时长。主瓣波形的下降时间定义为主瓣波形的下降沿从峰值幅度的90％到峰值幅度的10％的时间，例如第一下降沿持续时长是指第一波形的下降沿从第一信号的峰值幅度的90％处到峰值幅度的10％处的持续时长。

可选的，第一上升沿持续时长可以小于第二阈值，第二阈值例如为在与本申请实施例相同的PSD约束下，对称高斯脉冲波形的上升沿持续时长。例如，信道带宽为W时的PSD约束为，在与峰值PSD之间的差值为-10dB的频点处，发射信号的PSD带宽W_-10小于或等于1.3×W＝650MHz，在与峰值PSD之间的差值为-18dB的频点处，发射信号的PSD带宽W_-18小于或等于1.6×W＝800MHz。在该PSD约束下，对称高斯脉冲波形的上升沿持续时长为1.38ns，则第二阈值可设置为1.38ns。也就是说，本申请实施例中的第一上升沿持续时长小于现有的对称高斯脉冲波形的上升沿持续时长，从而可以提高测距精度。

但是如果脉冲持续时间越短，则信号带宽就越大，即，需要更多的频域资源来支撑。为此，本申请实施例可以使得第一上升沿持续时长与第一下降沿持续时长之和与第三阈值之间的差值小于或等于第四阈值。第三阈值是第二阈值的两倍，例如第二阈值为与本申请实施例相同的PSD约束下的对称高斯脉冲波形的上升沿持续时长，则第三阈值就是与本申请实施例相同的PSD约束下的对称高斯脉冲波形的持续时长(即，上升沿持续时长与下降沿持续时长之和)。第四阈值大于或等于0。也就是说，第一波形的持续时长(或者说第一信号的脉冲持续时长，即，第一上升沿持续时长与第一下降沿持续时长之和)与现有的发送脉冲波形的持续时长之差较小，甚至如果第四阈值为0，则第一波形的持续时长就等于现有的发送脉冲波形的持续时长，由此可以尽量保证第一波形的持续时长相对于现有的发送脉冲波形来说保持不变，从而减少对频域资源的占用，以节约资源。需要说明的是，实际信号的波形，在上升沿和下降沿之间可能会存在一段平坦区，即，上升沿之后进入平坦区，在平坦区内，信号的幅度都处于峰值。在平坦区结束后再进入下降沿，因此信号的脉冲持续时长实际上还应该加上平坦区的时长。但存在平坦区的情况并不利于提高测距精度，因此本申请实施例可忽略第一波形的平坦区；或者，本申请实施例在拼接得到第一信号时可以不纳入第二波形和/或第三波形的平坦区；或者，本申请实施例在拼接得到第一信号时也可以纳入第二波形和/或第三波形的平坦区，即，第一波形也具有平坦区，但本申请实施例所述的第一波形的持续时长，可以不包含第一波形的平坦区的持续时长。

第一上升沿持续时长相对于现有的上升沿持续时长来说有所减小，而又要保证第一波形的持续时长相对于现有的发送脉冲波形的持续时长基本相同，则可选的一种方式为，增大第一波形的下降沿持续时长(例如，使得第一下降沿持续时长大于第二阈值)，从而可以实现第一波形的持续时长相对于现有的发送脉冲波形的持续时长基本不变。可见，本申请实施例中的第一波形在时域上是非对称波形，即，第一上升沿持续时长与第一下降沿持续时长不相等。

采用本申请实施例的技术方案，可以在不增加频域资源的条件下，降低发送脉冲波形的上升沿持续时长，使得该信号的首达径和相邻径的时延较小时，接收设备也能够根据接收波形区分出首达径和相邻径，提升测距精度。

前文介绍了，第一波形在时域上是非对称波形，那么发送设备生成第一信号的一种方式为，发送设备可以生成第二信号和第三信号，第二信号的主瓣的时域波形(称为第二波形)和第三信号的主瓣的时域波形(称为第三波形)在时域上都是对称波形，从而根据第二信号和第三信号得到第一信号，例如将第二波形的一部分和第三波形的一部分进行拼接，可得到第一波形。一种可选的拼接方式为，第一波形的上升沿根据第二波形的上升沿确定，第一波形的下降沿根据第二波形的下降沿确定。其中，第一上升沿是第一波形的上升沿，第一上升沿的持续时长就是第一上升沿持续时长；第一下降沿是第一波形的下降沿，第一下降沿持续时长就是第一下降沿持续时长。

其中，第二波形与第三波形不同。这两个波形不同例如包括，第二波形的持续时长与第三波形的持续时长不同，和/或，第二波形的幅度与第三波形的幅度不同。本文主要以第二波形的持续时长与第三波形的持续时长不同为例。第二上升沿持续时长和第二下降沿持续时长均等于第一上升沿持续时长，第二上升沿持续时长为第二波形的上升沿的持续时长，第二下降沿持续时长为第二波形的下降沿的持续时长。例如将第二信号表示为p₁(t)，第二波形的持续时长为T₁，则第一上升沿持续时长、第二上升沿持续时长和第二下降沿持续时长均为T₁/2。第三上升沿持续时长和第三下降沿持续时长均等于第一下降沿持续时长，第三上升沿持续时长为第三波形的上升沿的持续时长，第三下降沿持续时长为第三波形的下降沿的持续时长。例如将第三信号表示为p₂(t)，第三波形的持续时长为T₂，则第一下降沿持续时长、第三上升沿持续时长和第三下降沿持续时长均为T₂/2。也就是说，第二波形在时域上是对称波形，第二波形的整体持续时长是第一上升沿持续时长的两倍。第三波形在时域上也是对称波形，第三波形的整体持续时长是第一下降沿持续时长的两倍。第一波形是根据第二波形和第三波形得到的，相当于第一波形使用了第二波形的上升沿以及第三波形的下降沿，或者说，将第二波形的上升沿作为第一波形的上升沿，将第三波形的下降沿作为第一波形的下降沿，这样，第一波形的持续时长T＝T₁/2+T₂/2。显然T大于T₁，因此这样可以使得第一波形的上升沿持续时长T₁/2比相同带宽下的对称波形的上升沿持续时长T/2更短，有利于提高测量首达径的精度。发送设备在实际发送第一信号时，假设从t＝0开始发送脉冲，则在0～T₁/2时间内可按照p₁(t)的上升沿波形进行发送，在T₁/2～T时间内可按照p₂(t)的下降沿波形进行发送。

第二波形和第三波形在时域上均为对称波形，因此第二信号有多种实现方式，第三信号也有多种实现方式。例如第二信号为高斯脉冲信号、RRC脉冲信号或三角脉冲信号中的任一个。第三信号也可以是高斯脉冲信号、RRC脉冲信号或三角脉冲信号中的任一个。例如，第二信号和第三信号均为高斯脉冲信号；或，第二信号和第三信号均为RRC脉冲信号；或，第二信号和第三信号均为三角脉冲信号；或，第二信号为高斯脉冲信号，第三信号为RRC脉冲信号；或，第二信号为RRC脉冲信号，第三信号为高斯脉冲信号；或，第二信号为高斯脉冲信号，第三信号为三角脉冲信号；或，第二信号为三角脉冲信号，第三信号为高斯脉冲信号；或，第二信号为三角脉冲信号，第三信号为RRC脉冲信号；或，第二信号为RRC脉冲信号，第三信号为三角脉冲信号。

另外，为了满足PSD约束，需要主瓣的上升沿持续时长与下降沿持续时长之间的比值满足一定的关系。例如，第一上升沿持续时长与第一下降沿持续时长之间的比值大于或等于第一阈值，第一阈值是根据PSD约束条件确定的。使得第一上升沿持续时长与第一下降沿持续时长之间的比值大于或等于第一阈值，则可以使得第一波形满足PSD约束。关于第一阈值的取值，与第二信号和第三信号的实现方式相关。

如下对于第二信号和第三信号的几种实现方式进行举例介绍，其中也一并介绍第一阈值的相关内容。

1、第二信号和第三信号均为高斯脉冲信号。

例如，第二信号是主瓣较窄的高斯脉冲信号，第三信号是主瓣较宽的高斯脉冲信号。第一波形的上升沿为第二信号的上升沿，第一波形的下降沿为第三信号的下降沿。

第二信号的时域表达式为：

其中

c₁为幅度收缩因子，BW1_-XdB表示第二信号的-XdB带宽，t表示时间。其中，影响第二信号的主瓣宽度的参数例如为BW1_-XdB，BW1_-XdB越大，则第二信号的主瓣宽度越小，通过调整BW1_-XdB就可调整第二信号的主瓣宽度。

第三信号的时域表达式为：

其中

c₂为幅度收缩因子，BW2_-XdB表示第三信号的-XdB带宽，t表示时间。其中，影响第三信号的主瓣宽度的参数例如为BW2_-XdB。BW2_-XdB越大，则第三信号的主瓣宽度越小，通过调整BW2_-XdB就可调整第三信号的主瓣宽度。

则第一信号的时域表达式例如为：

p(t)＝p₁(t)|_t≤0+p₂(t)|_t>0 (公式6)

例如p₁(0)＝p₂(0)。

通过调整BW2_-XdB和/或BW1_-XdB，可以使得第二信号的主瓣宽度小于第三信号的主瓣宽度，也就是使得第一上升沿持续时长小于第一下降沿持续时长。例如，在500MHz信道带宽的PSD约束下，对称高斯脉冲波形的上升沿持续时长为1.38ns，第二阈值由此设置为1.38ns。通过设置BW1_-XdB，可以使得第二信号的主瓣波形的上升沿持续时长小于1.38ns，通过设置BW2_-XdB，可以使得第三信号的主瓣波形的下降沿持续时长(或，上升沿持续时长，第三信号的主瓣波形是对称波形，上升沿持续时长等于下降沿持续时长，后文不再赘述)大于或等于1.38ns。

可参考图8，为第一波形的示意图，图8中实线所示的曲线为第一波形，在图8中也以“高斯+高斯”来标记。图8还包括虚线波形，该虚线波形是现有的UWB设备所发送的高斯脉冲的波形，以“高斯”来标记。可以看到，相对于现有的高斯脉冲的波形来说，第一波形的上升沿明显缩短。

在第二信号和第三信号均为高斯脉冲的情况下，第一阈值例如为

例如第一上升沿持续时长用T_u表示，第一下降沿持续时长用T_d表示，则T_u:T_d＝BW2_-XdB:BW1_-XdB≥1:2。例如，X＝18，BW1_-XdB＝1200MHz，BW2_-XdB＝600MHz，可以使得T_u:T_d大于或等于1/2。另外在这种情况下，第一信号的频谱效率为52％，与相应的高斯脉冲的频谱效率相同。相当于，本申请实施例能够在不改变频谱效率的情况下提高测距精度。可参考图9，为第一信号的功率谱密度示意图，其纵轴表示功率谱密度，单位是dBm/MHz。图9中的实线曲线表示第一信号(以“高斯+高斯”来标记)，短虚线曲线表示现有的高斯脉冲信号(以“高斯”来标记)。另外图9中的长虚线表示PSD约束，可以看到，第一波形处于PSD约束的范围内。

可参考图10，其中的实线曲线表示第一信号的接收波形(以“高斯+高斯”来标记)，虚线曲线表示现有的UWB设备所发送的高斯脉冲信号的接收波形(以“高斯”来标记)，纵轴表示幅度。可以看到，第一脉冲的主瓣上升时间(主瓣上升时间即为主瓣的上升沿持续时长)为0.94ns，而高斯脉冲的主瓣上升时间为1.38ns，第一波形具有更短的主瓣上升时间，因此更有利于接收设备根据接收波形区分时间间隔较短的两条径。例如根据图10可知，相比于高斯脉冲信号来说，使用第一信号更容易区分出间隔为2纳秒(ns)的两条径。

2、第二信号为高斯脉冲信号，第三信号为RRC脉冲信号。

例如第二信号是主瓣较窄的高斯脉冲信号，第三信号是主瓣较宽的RRC脉冲信号。第一波形的上升沿为第二信号的上升沿，第一波形的下降沿为第三信号的下降沿。

第二信号的时域表达式可参考公式4。

第三信号的时域表达式为：

其中α＝0.5，T_p2为脉冲波形主瓣宽度调整参数，c₂为幅度收缩因子，t为时间。其中，T_p2越大则第三信号的主瓣宽度越大，通过调整T_p2就可调整第三信号的主瓣宽度。

则第一信号的时域表达式例如为：

p(t)＝p₁(t)|_t≤0+p₂(t)|_t>0 (公式8)

例如p₁(0)＝p₂(0)。

通过调整第二信号的BW1_-XdB和/或调整第三信号的T_p2，可以使得第二信号的主瓣宽度小于第三信号的主瓣宽度，也就是使得第一上升沿持续时长小于第一下降沿持续时长。例如，在500MHz信道带宽的PSD约束下，对称高斯脉冲波形的上升沿持续时长为1.38ns，第二阈值由此设置为1.38ns。通过设置BW1_-XdB，可以使得第二信号的主瓣波形的上升沿持续时长小于1.38ns，通过设置T_p2，可以使得第三信号的主瓣波形的下降沿持续时长大于或等于1.38ns。

可参考图11，为第一波形的示意图，图11中实线所示的曲线为第一波形，在图11中以“高斯+RRC”来标记。图11还包括虚线波形，该虚线波形是现有的UWB设备所发送的高斯脉冲的波形，以“高斯”来标记。可以看到，相对于现有的高斯脉冲的波形来说，第一波形的上升沿明显缩短。

在第二信号为高斯脉冲、第三信号为RRC脉冲的情况下，第一阈值例如为

例如第一上升沿持续时长用T_u表示，第一下降沿持续时长用T_d表示，则T_u:T_d≥1:1.5。例如，X＝18，BW1_-XdB＝1200MHz，T_p2＝2.4ns，可以使得T_u:T_d大于或等于1/1.5。另外在这种情况下，第一信号的频谱效率为59％，比相应的高斯脉冲的频谱效率要高。相当于，本申请实施例既能提高测距精度，也能提高频谱效率。可参考图12，为第一信号的功率谱密度示意图，其纵轴表示功率谱密度，单位是dBm/MHz。图12中的实线曲线表示第一信号(以“高斯+RRC”来标记)，短虚线曲线表示现有的高斯脉冲信号(以“高斯”来标记)。另外图12中的长虚线表示PSD约束，可以看到，第一波形处于PSD约束的范围内。

可参考图13，其中的实线曲线表示第一信号的接收波形(以“高斯+RRC”来标记)，虚线曲线表示现有的UWB设备所发送的高斯脉冲信号的接收波形(以“高斯”来标记)，纵轴表示幅度。可以看到，第一脉冲的主瓣上升时间为0.94ns，而高斯脉冲的主瓣上升时间为1.38ns，第一波形具有更短的主瓣上升时间，因此更有利于接收设备根据接收波形区分时间间隔较短的两条径。例如根据图13可知，相比于高斯脉冲信号来说，使用第一信号更容易区分出间隔为2ns的两条径。

3、第二信号为高斯脉冲信号，第三信号为三角脉冲信号。

例如第二信号是主瓣较窄的高斯脉冲信号，第三信号是主瓣较宽的三角脉冲信号。第一波形的上升沿为第二信号的上升沿，第一波形的下降沿为第三信号的下降沿。

第二信号的时域表达式可参考公式4。

第三信号的时域表达式为：

p₂(t)＝a₂t+b₂ (公式9)

其中，0<t≤-b₂/a₂，a₂<0，b₂>0。-b₂/a₂可影响第三信号的主瓣宽度，-b₂/a₂越大，则第三信号的主瓣宽度越大，通过调整-b₂/a₂就可调整第三信号的主瓣宽度。

则第一信号的时域表达式例如为：

p(t)＝p₁(t)|_t≤0+p₂(t)|_t>0 (公式10)

例如p₁(0)＝p₂(0)。

通过调整第二信号的BW1_-XdB和/或调整第三信号的-b₂/a₂，可以使得第二信号的主瓣宽度小于第三信号的主瓣宽度，也就是使得第一上升沿持续时长小于第一下降沿持续时长。例如，在500MHz信道带宽的PSD约束下，对称高斯脉冲波形的上升沿持续时长为1.38ns，第二阈值由此设置为1.38ns。通过设置BW1_-XdB，可以使得第二信号的主瓣波形的上升沿持续时长小于1.38ns，通过设置-b₂/a₂，可以使得第三信号的主瓣波形的下降沿持续时长大于或等于1.38ns。

可参考图14，为第一波形的示意图，图14中实线所示的曲线为第一波形，在图14中以“高斯+三角”来标记。图14还包括虚线波形，该虚线波形是现有的UWB设备所发送的高斯脉冲的波形，以“高斯”来标记。可以看到，相对于现有的高斯脉冲的波形来说，第一波形的上升沿明显缩短。

在第二信号为高斯脉冲、第三信号为三角脉冲的情况下，第一阈值例如为

例如第一上升沿持续时长用T_u表示，第一下降沿持续时长用T_d表示，则T_u:T_d≥1:2.4。例如，X＝18，BW1_-XdB＝1200MHz，-b₂/a₂＝2.8，可以使得T_u:T_d大于或等于1/2.4。另外在这种情况下，第一信号的频谱效率为48％，与相应的高斯脉冲的频谱效率相差不太多。相当于，本申请实施例能够在基本保证频谱效率的情况下提高测距精度。可参考图15，为第一信号的功率谱密度示意图，其纵轴表示功率谱密度，单位是dBm/MHz。图15中的实线曲线表示第一信号(以“高斯+三角”来标记)，短虚线曲线表示现有的高斯脉冲信号(以“高斯”来标记)。另外图15中的长虚线表示PSD约束，可以看到，第一波形处于PSD约束的范围内。

可参考图16，其中的实线曲线表示第一信号的接收波形(以“高斯+三角”来标记)，虚线曲线表示现有的UWB设备所发送的高斯脉冲信号的接收波形(以“高斯”来标记)，纵轴表示幅度。可以看到，第一脉冲的主瓣上升时间为0.94ns，而高斯脉冲的主瓣上升时间为1.38ns，第一波形具有更短的主瓣上升时间，因此更有利于接收设备根据接收波形区分时间间隔较短的两条径。例如根据图16可知，相比于高斯脉冲信号来说，使用第一信号更容易区分出间隔为2ns的两条径。

4、第二信号为三角脉冲信号，第三信号为高斯脉冲信号。

例如第二信号是主瓣较窄的三角脉冲信号，第三信号是主瓣较宽的高斯脉冲信号。第一波形的上升沿为第二信号的上升沿，第一波形的下降沿为第三信号的下降沿。

第二信号的时域表达式为：

p₁(t)＝a₁t+b₁ (公式11)

其中，-b₁/a₁≤t≤0，a₁>0，b₁>0。b₁/a₁可影响第二信号的主瓣宽度，b₁/a₁越大，则第三信号的主瓣宽度越大，通过调整b₁/a₁就可调整第三信号的主瓣宽度。

第三信号的时域表达式可参考公式5。

则第一信号的时域表达式例如为：

p(t)＝p₁(t)|_t≤0+p₂(t)|_t>0 (公式12)

例如p₁(0)＝p₂(0)。

通过调整第二信号b₁/a₁的和/或调整第三信号的BW2_-XdB，可以使得第二信号的主瓣宽度小于第三信号的主瓣宽度，也就是使得第一上升沿持续时长小于第一下降沿持续时长。例如，在500MHz信道带宽的PSD约束下，对称高斯脉冲波形的上升沿持续时长为1.38ns，第二阈值由此设置为1.38ns。通过设置b₁/a₁，可以使得第二信号的主瓣波形的上升沿持续时长小于1.38ns，通过设置BW2_-XdB，可以使得第三信号的主瓣波形的下降沿持续时长大于或等于1.38ns。

可参考图17，为第一波形的示意图，图17中实线所示的曲线为第一波形，在图17中以“三角+高斯”来标记。图17还包括虚线波形，该虚线波形是现有的UWB设备所发送的高斯脉冲的波形，以“高斯”来标记。可以看到，相对于现有的高斯脉冲的波形来说，第一波形的上升沿明显缩短。

在第二信号为三角脉冲、第三信号为高斯脉冲的情况下，第一阈值例如为

例如第一上升沿持续时长用T_u表示，第一下降沿持续时长用T_d表示，则T_u:T_d≥1:1.8。例如，b₁/a₁＝1.3，X＝18，BW2_-XdB＝600MHz，可以使得T_u:T_d大于或等于1/1.8。另外在这种情况下，第一信号的频谱效率为52％，与相应的高斯脉冲的频谱效率相同。相当于，本申请实施例能够在保证频谱效率的情况下提高测距精度。可参考图18，为第一信号的功率谱密度示意图，其纵轴表示功率谱密度，单位是dBm/MHz。图18中的实线曲线表示第一信号(以“三角+高斯”来标记)，短虚线曲线表示现有的高斯脉冲信号(以“高斯”来标记)。另外图18中的长虚线表示PSD约束，可以看到，第一波形处于PSD约束的范围内。

可参考图19，其中的实线曲线表示第一信号的接收波形(以“三角+高斯”来标记)，虚线曲线表示现有的UWB设备所发送的高斯脉冲信号的接收波形(以“高斯”来标记)，纵轴表示幅度。可以看到，第一脉冲的主瓣上升时间为1ns，而高斯脉冲的主瓣上升时间为1.38ns，第一波形具有更短的主瓣上升时间，因此更有利于接收设备根据接收波形区分时间间隔较短的两条径。例如根据图19可知，相比于高斯脉冲信号来说，使用第一信号更容易区分出间隔为2ns的两条径。

5、第二信号为三角脉冲信号，第三信号为RRC脉冲信号。

例如第二信号是主瓣较窄的三角脉冲信号，第三信号是主瓣较宽的RRC脉冲信号。第一波形的上升沿为第二信号的上升沿，第一波形的下降沿为第三信号的下降沿。

第二信号的时域表达式可参考公式11。

第三信号的时域表达式可参考公式7。

第一信号的时域表达式例如为：

p(t)＝p₁(t)|_t≤0+p₂(t)|_t>0 (公式13)

例如p₁(0)＝p₂(0)。

通过调整第二信号b₁/a₁的和/或调整第三信号的T_p2，可以使得第二信号的主瓣宽度小于第三信号的主瓣宽度，也就是使得第一上升沿持续时长小于第一下降沿持续时长。例如，在500MHz信道带宽的PSD约束下，对称高斯脉冲波形的上升沿持续时长为1.38ns，第二阈值由此设置为1.38ns。通过设置b₁/a₁，可以使得第二信号的主瓣波形的上升沿持续时长小于1.38ns，通过设置T_p2，可以使得第三信号的主瓣波形的下降沿持续时长大于或等于1.38ns。

可参考图20，为第一波形的示意图，图20中实线所示的曲线为第一波形，在图17中以“三角+RRC”来标记。图20还包括虚线波形，该虚线波形是现有的UWB设备所发送的高斯脉冲的波形，以“高斯”来标记。可以看到，相对于现有的高斯脉冲的波形来说，第一波形的上升沿明显缩短。

在第二信号为三角脉冲、第三信号为RRC脉冲的情况下，第一阈值例如为

例如第一上升沿持续时长用T_u表示，第一下降沿持续时长用T_d表示，则T_u:T_d≥1:1.4。例如，b₁/a₁＝1.3，T_p2＝2.4ns，可以使得T_u:T_d大于或等于1/1.4。另外在这种情况下，第一信号的频谱效率为59％，比相应的高斯脉冲的频谱效率要高。相当于，本申请实施例既能提高测距精度，也能提高频谱效率。可参考图21，为第一信号的功率谱密度示意图，其纵轴表示功率谱密度，单位是dBm/MHz。图21中的实线曲线表示第一信号(以“三角+RRC”来标记)，短虚线曲线表示现有的高斯脉冲信号(以“高斯”来标记)。另外图21中的长虚线表示PSD约束，可以看到，第一波形处于PSD约束的范围内。

可参考图22，其中的实线曲线表示第一信号的接收波形(以“三角+RRC”来标记)，虚线曲线表示现有的UWB设备所发送的高斯脉冲信号的接收波形(以“高斯”来标记)，纵轴表示幅度。可以看到，第一脉冲的主瓣上升时间为1ns，而高斯脉冲的主瓣上升时间为1.38ns，第一波形具有更短的主瓣上升时间，因此更有利于接收设备根据接收波形区分时间间隔较短的两条径。例如根据图22可知，相比于高斯脉冲信号来说，使用第一信号更容易区分出间隔为2ns的两条径。

6、第二信号和第三信号均为三角脉冲信号。

例如第二信号是主瓣较窄的三角脉冲信号，第三信号是主瓣较宽的三角脉冲信号。第一波形的上升沿为第二信号的上升沿，第一波形的下降沿为第三信号的下降沿。

第二信号的时域表达式可参考公式11。

第三信号的时域表达式可参考公式9。

则第一信号的时域表达式例如为：

p(t)＝p₁(t)|_t≤0+p₂(t)|_t>0 (公式14)

例如p₁(0)＝p₂(0)。

通过调整第二信号b₁/a₁的和/或调整第三信号的-b₂/a₂，可以使得第二信号的主瓣宽度小于第三信号的主瓣宽度，也就是使得第一上升沿持续时长小于第一下降沿持续时长。例如，在500MHz信道带宽的PSD约束下，对称高斯脉冲波形的上升沿持续时长为1.38ns，第二阈值由此设置为1.38ns。通过设置b₁/a₁，可以使得第二信号的主瓣波形的上升沿持续时长小于1.38ns，通过设置-b₂/a₂，可以使得第三信号的主瓣波形的下降沿持续时长大于或等于1.38ns。

可参考图23，为第一波形的示意图，图23中实线所示的曲线为第一波形，在图23中以“三角+三角”来标记。图23还包括虚线波形，该虚线波形是现有的UWB设备所发送的高斯脉冲的波形，以“高斯”来标记。可以看到，相对于现有的高斯脉冲的波形来说，第一波形的上升沿明显缩短。

在第二信号和第三信号均为三角脉冲信号的情况下，第一阈值例如为

例如第一上升沿持续时长用T_u表示，第一下降沿持续时长用T_d表示，则T_u:T_d≥1:2。例如，b₁/a₁＝1.35，-b₂/a₂＝2.7，可以使得T_u:T_d大于或等于1/2。另外在这种情况下，第一信号的频谱效率为49％，与相应的高斯脉冲的频谱效率相差不太多。相当于，本申请实施例能够在基本保证频谱效率的情况下提高测距精度。可参考图24，为第一信号的功率谱密度示意图，其纵轴表示功率谱密度，单位是dBm/MHz。图24中的实线曲线表示第一信号(以“三角+三角”来标记)，短虚线曲线表示现有的高斯脉冲信号(以“高斯”来标记)。另外图24中的长虚线表示PSD约束，可以看到，第一波形处于PSD约束的范围内。

可参考图25，其中的实线曲线表示第一信号的接收波形(以“三角+三角”来标记)，虚线曲线表示现有的UWB设备所发送的高斯脉冲信号的接收波形(以“高斯”来标记)，纵轴表示幅度。可以看到，第一脉冲的主瓣上升时间为1ns，而高斯脉冲的主瓣上升时间为1.38ns，第一波形具有更短的主瓣上升时间，因此更有利于接收设备根据接收波形区分时间间隔较短的两条径。例如根据图25可知，相比于高斯脉冲信号来说，使用第一信号更容易区分出间隔为2ns的两条径。

S702、发送设备发送第一信号。相应的，接收设备接收第一信号。

接收设备接收第一信号后，可检测第一信号。例如发送设备发送的是脉冲序列，接收设备可对接收的脉冲序列进行互相关等操作，以确定接收的脉冲序列究竟是哪个脉冲序列，且接收设备获得该脉冲序列所包括的脉冲，例如接收设备获得了第一信号，接收设备可确定第一信号的首达径，从而根据该首达径确定接收设备与第一信号的发送端(即，发送设备)之间的距离，这样就完成了测距，也能相应完成对发送设备的定位。

本申请实施例是以接收设备进行测距为例。或者，发送设备可以向接收设备发送信号，接收设备接收该信号后，可再向发送设备发送信号，发送设备根据接收的信号进行测距。如果是这种情况，那么接收设备在接收信号后又向发送设备所发送的信号可以是第一信号，对于发送设备所发送的信号不做限制。

在本申请实施例中，第一信号的第一上升沿持续时长小于第一下降沿持续时长，也就是说，本申请实施例所生成的信号的主瓣波形的上升时间较短，而主瓣波形的上升时间越短就越有利于分辨相邻的两条径，或者更有利于识别接收信号的首达径。因此，通过本申请实施例所提供的第一信号来测距，能够使得接收设备分辨时延间隔较小的多径，或者使得接收设备能够更准确地判断信号的首达径的到达时间，从而提高测距和/或定位的精度。而且本申请实施例可以尽量保证第一信号的持续时长相对于现有的发送信号的持续时长保持不变，以减少对频域资源的占用。

图26给出了本申请实施例提供的一种用于定位的信号的发送装置的结构示意图。所述装置2600可以是图7所示的实施例所述的发送设备或该发送设备的电路系统，用于实现上述方法实施例中对应于发送设备的方法。具体的功能可以参见上述方法实施例中的说明。其中，例如一种电路系统为芯片系统。

该装置2600包括至少一个处理器2601，通信线路2602，以及至少一个通信接口2604。作为一种可选的实施方式，该装置2600还可以包括存储器2603。因为存储器2603不是必须包括的功能模块，而只是可选包括的功能模块，因此在图26中用虚线框表示。

处理器2601可以包括一个通用中央处理器(central processing unit，CPU)，微处理器，特定应用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。

通信线路2602可包括一通路，在上述组件之间传送信息。

通信接口2604，使用任何收发器一类的装置，用于与其他设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网(radio access network，RAN)，无线局域网(wireless local areanetworks，WLAN)，有线接入网等。

存储器2603可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compactdisc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器2603可以是独立存在，通过通信线路2602与处理器2601相连接。或者，存储器2603也可以和处理器2601集成在一起。

其中，存储器2603用于存储执行本申请方案的计算机执行指令，并由处理器2601来控制执行。处理器2601用于执行存储器2603中存储的计算机执行指令，从而实现本申请上述实施例提供的通信方法。

可选的，本申请实施例中的计算机执行指令也可以称之为应用程序代码，本申请实施例对此不作具体限定。

在具体实现中，作为一种实施例，处理器2601可以包括一个或多个CPU，例如图26中的CPU0和CPU1。

在具体实现中，作为一种实施例，通信装置2600可以包括多个处理器，例如图26中的处理器2601和处理器708。这些处理器中的每一个可以是一个单核(single-CPU)处理器，也可以是一个多核(multi-CPU)处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。

当图26所示的装置2600为芯片时，例如是接入网设备的芯片，或UPF的芯片，或SMF的芯片，或终端设备的芯片，则该芯片包括处理器2601(还可以包括处理器2608)、通信线路2602、存储器2603和通信接口2604。具体地，通信接口2604可以是输入接口、管脚或电路等。存储器2603可以是寄存器、缓存等。处理器2601和处理器2608可以是一个通用的CPU，微处理器，ASIC，或一个或多个用于控制上述任一实施例的通信方法的程序执行的集成电路。

其中，处理器2601可用于生成第一信号(例如，处理器2601可执行存储器2603存储的计算机执行指令，生成第一信号)，第一信号的第一上升沿持续时长小于第一下降沿持续时长，第一上升沿持续时长为第一信号的主瓣波形的上升沿的持续时长，第一下降沿持续时长为第一信号的主瓣波形的下降沿的持续时长；处理器2601通过通信线路2602将第一信号传递给通信接口2604，通信接口2604可用于发送第一信号。

在一种可选的实施方式中，第一上升沿是根据第二信号的主瓣波形的上升沿确定的，第一下降沿是根据第三信号的主瓣波形的下降沿确定的，第二信号的主瓣波形与第三信号的主瓣波形不同。

在一种可选的实施方式中，第二信号的主瓣波形与第三信号的主瓣波形不同，包括：第二信号的主瓣波形的脉冲持续时长与第三信号的主瓣波形的脉冲持续时长不同。

在一种可选的实施方式中，第二信号和第三信号均为高斯脉冲信号；或，第二信号和第三信号均为根升余弦RRC脉冲信号；或，第二信号和第三信号均为三角脉冲信号；或，第二信号为高斯脉冲信号，第三信号为RRC脉冲信号；或，第二信号为RRC脉冲信号，第三信号为高斯脉冲信号；或，第二信号为高斯脉冲信号，第三信号为三角脉冲信号；或，第二信号为三角脉冲信号，第三信号为高斯脉冲信号；或，第二信号为三角脉冲信号，第三信号为RRC脉冲信号；或，第二信号为RRC脉冲信号，第三信号为三角脉冲信号。

在一种可选的实施方式中，第一上升沿持续时长与第一下降沿持续时长之间的比值大于第一阈值，第一阈值是根据功率谱密度约束条件确定的。

在一种可选的实施方式中，第二信号和第三信号均为高斯脉冲信号，第一阈值为

或，第二信号为高斯脉冲信号，第三信号为RRC脉冲信号，第一阈值为

或，第二信号为高斯脉冲信号，第三信号为三角脉冲信号，所述第一阈值为

或，第二信号为三角脉冲信号，第三信号为高斯脉冲信号，第一阈值为

或，第二信号为三角脉冲信号，第三信号为RRC脉冲信号，第一阈值为

或，第二信号和第三信号均为三角脉冲信号，第一阈值为

在一种可选的实施方式中，如果测距过程由发送设备完成，则发送设备可以先向接收设备发送信号，再从接收设备接收第一信号，那么发送设备所发送的信号可由处理器2601生成，处理器2601例如调用存储器2603所存储的计算机执行指令来生成该信号，在生成该信号后，处理器2601通过通信线路2602将该信号传递给通信接口2604，通信接口2604发送该信号。通信接口2604负责从接收设备接收第一信号，例如通信接口2604接收第一信号后可通过通信线路2602将第一信号传递给处理器2601，从而处理器2601可对第一信号进行处理，例如处理器2601调用存储器2603所存储的计算机执行指令来处理第一信号，以完成测距等过程。

本申请实施例可以根据上述方法示例对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。需要说明的是，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。比如，在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图27示出了一种装置，该装置2700可以是上述各个方法实施例中所涉及的发送设备，或者为发送设备中的芯片。该装置2700包括发送单元2701、处理单元2702和接收单元2703。

可选的，图27中的发送单元2701、接收单元2703以及处理单元2702的功能/实现过程可以通过图26中的处理器2601调用存储器2603中存储的计算机执行指令来实现。或者，图27中的处理单元2702的功能/实现过程可以通过图26中的处理器2601调用存储器2603中存储的计算机执行指令来实现，图27中的发送单元2701和接收单元2703的功能/实现过程可以通过图26中的通信接口2604来实现。

可选的，当该装置2700是芯片或电路时，则发送单元2701和接收单元2703的功能/实现过程还可以通过管脚或电路等来实现。

例如，处理单元2702可用于生成第一信号，第一信号的第一上升沿持续时长小于第一下降沿持续时长，第一上升沿持续时长为第一信号的主瓣波形的上升沿的持续时长，第一下降沿持续时长为第一信号的主瓣波形的下降沿的持续时长；发送单元2701可用于发送第一信号。

应理解，该装置2700可以用于实现本申请实施例的方法中由发送设备执行的步骤，相关特征可以参照上文的各个实施例，此处不再赘述。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，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。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、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(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)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成的服务器、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(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。

本申请实施例中所描述的各种说明性的逻辑单元和电路可以通过通用处理器，数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，专用集成电路(application specificintegrated circuit，ASIC)，现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)，或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。

本申请实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件单元、或者这两者的结合。软件单元可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于终端设备中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于终端设备中的不同的部件中。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管结合具体特征及其实施例对本申请实施例进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请实施例的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本申请实施例和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请实施例的示例性说明，且视为已覆盖本申请实施例范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请实施例权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请实施例也意图包含这些改动和变型在内。