CN115914998A - 蓝牙寻向方法、终端设备电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种蓝牙寻向方法、终端设备、电子设备及存储介质，属于蓝牙定位技术领域。该蓝牙寻向方法，包括：获取蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息；根据所述相位信息确定出所述蓝牙天线阵列中各个相邻天线之间的多个相位差；判断所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度是否在预设幅度范围内；若所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度在预设幅度范围内，根据所述多个相位差、所述蓝牙信号的波长和相邻天线之间的间距，确定蓝牙信号的到达角。本申请在计算到达角时，仅选取受到信号干扰的幅度在预设幅度范围内的蓝牙信号的相位信息来进行计算，从而可以提高计算结果的准确性，进而可以提高定位精度。
Description
技术领域
本申请属于蓝牙定位技术领域，具体涉及一种蓝牙寻向方法、终端设备、电子设备及存储介质。
背景技术
蓝牙作为一项无线通讯技术，已广泛应用于各个领域。2019年初，蓝牙技术联盟正式发布了蓝牙5.1标准，增加了高精度的蓝牙寻向技术。蓝牙寻向技术主要通过计算蓝牙信号的到达角(Angle of Arrival，AOA)实现。当蓝牙信号传播时，由于不同蓝牙天线间传输信号的传输距离不同，导致测量到的蓝牙信号存在相位差，利用这个相位差，再结合天线阵列的结构，解算出蓝牙信号传输的到角度。
传统计算到达角的方法包括MUSIC(Multiple Signal Classification，多信号分类算法)、ESPRIT(Estimating Signal Parameters via Rotational InvarianceTechniques，基于旋转不变技术的信号参数估计算法)等，这些算法严重依赖于信号传输的准确性，当信号中存在噪声干扰时，其定位精度将急剧下降。
发明内容
鉴于此，本申请的目的在于提供一种蓝牙寻向方法、终端设备、电子设备及存储介质，以改善现有计算方法所确定的到达角不准确而导致定位精度不准确的问题。
本申请的实施例是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种蓝牙寻向方法，包括：获取蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息；根据所述相位信息确定出所述蓝牙天线阵列中各个相邻天线之间的多个相位差；判断所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度是否在预设幅度范围内；若所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度在预设幅度范围内，根据所述多个相位差、所述蓝牙信号的波长和相邻天线之间的间距，确定所述蓝牙信号的到达角。
本申请实施例中，在得到多个相位差后，还会判断蓝牙信号受到信号干扰的幅度是否在预设幅度范围内，只有当蓝牙信号受到信号干扰的幅度是否在预设幅度范围内，才进行后续计算，通过仅选取受到信号干扰的幅度在预设幅度范围内的蓝牙信号的相位信息来进行计算到达角，从而可以提高计算结果的准确性，进而可以提高定位精度。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，根据所述相位信息确定所述蓝牙天线阵列中各个相邻天线之间的多个相位差，包括：针对所述蓝牙天线阵列中的任一相邻天线，根据该相邻天线中其中一根天线前后两次所接收的蓝牙信号的相位信息、及该相邻天线中另外一根天线前一次所接收的蓝牙信号的相位信息，确定该相邻天线之间的相位差。
本申请实施例中，对于任一相邻天线，根据该相邻天线中其中一根天线前后两次所接收的蓝牙信号的相位信息(可以用
表示)，计算同一天线前后两次所接收的蓝牙信号的相位差如
以此来补偿不同天线同一次所接收的蓝牙信号的相位差如
从而可以快速准确得到所需的不同相邻天线间的相位差。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度是否在预设幅度范围内，包括：根据所述多个相位差，确定表征所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度的参数值，所述参数值为所述多个相位差的方差、均值或标准差；通过将所述参数值与对应的预设阈值进行比较，来判断所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度是否在预设幅度范围内；其中，若所述参数值小于所述预设阈值，表征所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度在预设幅度范围内。
本申请实施例中，通过将多个相位差的方差、均值或标准差与对应的预设阈值进行比较，来判断蓝牙信号受到信号干扰的幅度是否在预设幅度范围内，以去除质量低的数据，从而可以提高计算结果的准确性，同时通过计算多个相位差的方差、均值或标准差，可以消除信号小幅波动带来的影响。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述预设阈值为预先根据各天线在不同时刻下所接收的第一标准蓝牙信号的相位信息所确定的多个第一相位差和根据各天线在不同时刻下所接收的第二标准蓝牙信号的相位信息所确定的多个第二相位差而确定。
本申请实施例中，根据各天线在不同时刻下所接收的第一标准蓝牙信号(如受到干扰较小的蓝牙信号，其中，可以根据试验阶段实际测量的到达角与按照本申请所示的方法所确定的到达角的差异大小来决定受到干扰的大小，若该差异小于某一精度，则认为受到干扰较小，反之则认为收到干扰较大，其精度可以根据需要进行合理设置)的相位信息所确定的多个第一相位差，以及根据各天线在不同时刻下所接收的第二标准蓝牙信号(如为受到干扰较大的蓝牙信号)的相位信息所确定的多个第二相位差，来确定预设阈值，这样所确定出的预设阈值更能真实反映蓝牙信号受到信号干扰的幅度，更具有实用性。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，根据所述多个相位差、所述蓝牙信号的波长和相邻天线之间的间距，确定所述蓝牙信号的到达角，包括：确定所述多个相位差的均值和所述蓝牙信号的波长与相邻天线之间的间距的商的乘积；利用多项式拟合算法对所述乘积进行拟合，确定所述到达角。
本申请实施例中，利用多项式拟合算法如5阶泰勒多项式算法对乘积进行拟合，确定所述到达角，使用多项式拟合计算，在保证数据计算精度的前提下大大减小计算量。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，在根据所述多个相位差、所述蓝牙信号的波长和相邻天线之间的间距，确定所述蓝牙信号的到达角后，所述方法还包括：根据一段时间内所确定的多个到达角，确定最终到达角。
本申请实施例中，根据一段时间内所确定的多个到达角，确定最终到达角，由此可以提高角度计算结果的稳定性。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，根据一段时间内所确定的多个到达角，确定最终到达角，包括：采用中位数均值滤波算法对一段时间内所确定的多个到达角进行滤波，得到最终到达角。
本申请实施例中，采用中位数均值滤波算法对一段时间内所确定的多个到达角进行滤波，得到最终到达角。即滤除一段时间内所确定的多个到达角中的最大值和最小值，然后对剩余的到达角取平均数(均值)，从而得到最终的到达角，以此提高角度计算结果的稳定性和准确性。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，获取蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息，包括：对蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号进行IQ(I为in-phase(同相)，Q 为quadrature(正交)，与I的相位相差90°)采样，并根据IQ采样值确定对应的相位信息。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，判断所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度是否在预设幅度范围内之后，所述方法还包括：若所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度不在所述预设幅度范围内，则重新获取蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息。
本申请实施例中，仅选取受到信号干扰的幅度在预设幅度范围内的蓝牙信号的相位信息来进行计算到达角，从而可以提高计算结果的准确性，进而可以提高定位精度。
第二方面，本申请实施例还提供了一种终端设备，包括：蓝牙模块和处理器；所述蓝牙模块包括蓝牙天线阵列和蓝牙芯片；所述蓝牙芯片，用于对所述蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号进行IQ采样，并根据IQ采样值确定对应的相位信息；处理器，用于从所述蓝牙模块处获取所述蓝牙天线阵列中各个天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息，根据所述相位信息确定出所述蓝牙天线阵列中各个相邻天线之间的多个相位差，并判断所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度是否在预设幅度范围内；若所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度在预设幅度范围内，根据所述多个相位差、所述蓝牙信号的波长和相邻天线之间的间距，确定所述蓝牙信号的到达角。
第三方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述处理器与所述存储器连接；所述存储器，用于存储程序；所述处理器，用于调用存储于所述存储器中的程序，以执行上述第一方面实施例和/ 或结合第一方面实施例的任一种可能的实施方式提供的方法。
第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时，执行上述第一方面实施例和/或结合第一方面实施例的任一种可能的实施方式提供的方法。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
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。通过附图所示，本申请的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。
图1示出了本申请实施例提供的一种蓝牙寻向方法的流程示意图。
图2示出了本申请实施例提供的一种蓝牙寻向方法的原理示意图。
图3示出了本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
图4示出了本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
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描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中诸如“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
再者，本申请中术语“和/或”，仅仅是一种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这三种情况。
鉴于现有计算方法所确定的到达角不准确而导致定位精度不准确的问题，究其原因，由于蓝牙工作在ISM(Industrial Scientific Medical)频段(主要是开放给工业(Industrial)、科学(Scientific)和医用(Medical)3个主要机构使用的频段)容易受到其他信号的干扰，导致蓝牙传输的蓝牙信号不稳定，进而导致计算出来的结果精确度低，且角度波动大，其定位精度不准确。
基于此，本申请实施例提供了一种蓝牙寻向方法，以改善现有计算方法所确定的到达角不准确而导致定位精度不准确的问题。下面将结合图1，对本申请实施例提供的蓝牙寻向方法进行说明。
S1：获取蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息。
在需要确定到达角时，获取蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息。
其中，获取蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息，可以是从磁盘或数据库中直接获取蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息，即该过程可以是非实时获取的，事先获取到蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息后，将其存储起来，之后待需要使用时，直接获取即可。
一种可选实施方式下，获取蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息，也可以是实时获取的。其过程可以是对蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号中的CTE信号(即定频无调制的信号，为蓝牙信号中的一部分)进行IQ(I为in-phase(同相)，Q为 quadrature(正交)，与I的相位相差90°)采样，并根据IQ采样值确定对应的相位信息。
根据IQ采样值确定对应的相位信息的公式如下：
在进行IQ采样时，会对蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号进行IQ采样，从而得到多个相位信息(通常有10～50个)。每一对IQ值对应一个相位信息，由此就可以得到各个各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息。
当需要获取蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息时，通过切换不同的天线去接收蓝牙信号，然后对各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号进行IQ采样，便可得到对应的相位。
为了更好理解，以蓝牙天线阵列包含两根天线(天线A、天线B)为例，首先切换天线A去接收蓝牙信号，对天线A第一次所接收的蓝牙信号进行 IQ采样，得到对应的相位
之后切换天线B去接收蓝牙信号，对天线B 第一次所接收的蓝牙信号进行IQ采样，得到对应的相位
之后切换天线 A去接收蓝牙信号，对天线A第二次所接收的蓝牙信号进行IQ采样，得到对应的相位
之后切换天线B去接收蓝牙信号，对天线B第二次所接收的蓝牙信号进行IQ采样，得到对应的相位
以此类推，通过切换不同的天线去接收蓝牙信号，然后对各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号进行 IQ采样，从而便可得到多个相位信息(通常有10～50个)。这些相位信息可以构成一个相位序列(包含10～50个相位信息)。
又例如，以蓝牙天线阵列包含三根天线(天线A、天线B、天线C)为例，先切换天线A去接收蓝牙信号，对天线A第一次所接收的蓝牙信号进行IQ采样，得到对应的相位
之后切换天线B去接收蓝牙信号，对天线 B第一次所接收的蓝牙信号进行IQ采样，得到对应的相位
之后切换天线C去接收蓝牙信号，对天线C第一次所接收的蓝牙信号进行IQ采样，得到对应的相位
之后切换天线A去接收蓝牙信号，对天线A第二次所接收的蓝牙信号进行IQ采样，得到对应的相位
之后切换天线B去接收蓝牙信号，对天线B第二次所接收的蓝牙信号进行IQ采样，得到对应的相位
之后切换天线C去接收蓝牙信号，对天线C第二次所接收的蓝牙信号进行IQ采样，得到对应的相位
以此类推，通过切换不同的天线去接收蓝牙信号，然后对各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号进行IQ采样，从而便可得到多个相位信息(通常有10～50个)。这些相位信息可以构成一个相位序列(包含10～50个相位信息)。
可以理解的是，蓝牙天线阵列中的天线数量并不限于上述示例的2根或3根，对于包含更多天线的蓝牙天线阵列，其获取蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息的原理，与上述示例的原理一致。
S2：根据所述相位信息确定出所述蓝牙天线阵列中各个相邻天线之间的多个相位差。
在获取蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息后，便可根据这些相位信息确定蓝牙天线阵列中各个相邻天线之间的相位差，从而得到多个相位差。
一种可选实施方式下，根据这些相位信息确定蓝牙天线阵列中各个相邻天线之间的多个相位差的过程可以是：针对蓝牙天线阵列中的任一相邻天线，根据该相邻天线中其中一根天线前后两次(前一次和后一次)所接收的蓝牙信号的相位信息、及该相邻天线中另外一根天线前一次所接收的蓝牙信号的相位信息，确定该相邻天线之间的相位差。通过计算同一天线前后两次所接收的蓝牙信号的相位差，如
以此来补偿不同天线同一次所接收的蓝牙信号的相位差，如
从而可以得到所需的不同相邻天线间的相位差。
其中，相邻天线之间的相位差的计算公式如下：
为了更好的理解，以上述示例的两根天线(天线A、天线B)为例，则
表示天线A第一次所接收的蓝牙信号的相位信息，
表示天线B第一次所接收的蓝牙信号的相位信息，
表示天线A第二次所接收的蓝牙信号的相位信息，
表示天线B第二次所接收的蓝牙信号的相位信息，以此类推，假设有20个相位信息，则可以得到9个相位差，则天线A与天线B之间的9个相位差分别为：
假设有21个相位信息，则可以得到10个相位差，还包括
为了更好的理解，以上述示例的三根天线(天线A、天线B、天线C，假设天线B为中间天线)为例，则
表示天线A第一次所接收的蓝牙信号的相位信息，
表示天线B第一次所接收的蓝牙信号的相位信息，
表示天线C第一次所接收的蓝牙信号的相位信息，
表示天线A第二次所接收的蓝牙信号的相位信息，
表示天线B第二次所接收的蓝牙信号的相位信息，
表示天线C第二次所接收的蓝牙信号的相位信息，以此类推，假设有20或21个相位信息，则可以得到12个相位差，包含天线A与天线B之间的6个相位差，及天线B与天线C之间的6个相位差。天线A与天线B 之间的6个相位差分别为：
则天线B与天线C之间的6个相位差分别为：
S3：判断所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度是否在预设幅度范围内。
在得到多个相位差后判断蓝牙信号受到信号干扰的幅度是否在预设幅度范围内，若天线所接收到的蓝牙信号受到信号干扰的幅度在预设幅度范围内，则执行步骤S4，若天线所接收到的蓝牙信号受到信号干扰的幅度不在预设幅度范围内，即蓝牙信号受到信号干扰的幅度超出预设幅度范围，则又回到步骤S1，重新获取蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息，直至蓝牙信号受到信号干扰的幅度是否在预设幅度范围内为止。通过该步骤，可以去除质量低的数据，从而可以提高计算结果的准确性。
一种可选实施方式下，判断蓝牙信号受到信号干扰的幅度是否在预设幅度范围内的过程可以是：根据多个相位差，确定表征蓝牙信号受到信号干扰的幅度的参数值，参数值为多个相位差的方差、均值或标准差；通过将参数值与对应的预设阈值进行比较，来判断蓝牙信号受到信号干扰的幅度是否在预设幅度范围内。
其中，若参数值小于预设阈值，表征蓝牙信号受到信号干扰的幅度在预设幅度范围内，表示蓝牙信号受到信号干扰的幅度较小，可以继续进行下一步计算，反之，表示蓝牙信号受到信号干扰的幅度较大，需要重新采样。
可以理解的是，预设阈值会随着比较对象(参数值)的不同而不同，若比较对象为多个相位差的方差，则预设阈值为预设方差，若比较对象为多个相位差的均值，则预设阈值为预设均值，若比较对象为多个相位差的标准差，则预设阈值为预设标准差。
预设阈值为事先根据各天线在不同时刻下所接收的第一标准蓝牙信号 (如受到干扰较小的蓝牙信号)的相位信息所确定的多个第一相位差，以及根据各天线在不同时刻下所接收的第二标准蓝牙信号(如为受到干扰较大的蓝牙信号)的相位信息所确定的多个第二相位差而确定。假设预设阈值为预设方差，则预设阈值为多个第一相位差的方差与多个第二相位差的方差的均值；假设预设阈值为预设均值，则预设阈值为多个第一相位差的均值与多个第二相位差的均值的均值；假设预设阈值为预设标准差，则预设阈值为多个第一相位差的预设标准差与多个第二相位差的预设标准差的均值。
如何根据各天线在不同时刻下所接收的第一标准蓝牙信号(受到干扰较小的蓝牙信号)的相位信息确定的多个第一相位差，以及如何根据各天线在不同时刻下所接收的第二标准蓝牙信号(受到干扰较大的蓝牙信号)的相位信息确定多个第二相位差，请参阅上述根据步骤S2的过程。
S4：根据所述多个相位差、所述蓝牙信号的波长和相邻天线之间的间距，确定所述蓝牙信号的到达角。
若蓝牙信号受到信号干扰的幅度在预设幅度范围内，则根据多个相位差、蓝牙信号的波长和相邻天线之间的间距，确定蓝牙信号的到达角。
一种可选实施方式下，根据多个相位差、蓝牙信号的波长和相邻天线之间的间距，确定蓝牙信号的过程可以是：首先，确定多个相位差的均值和蓝牙信号的波长与相邻天线之间的间距的商的乘积，之后，根据该乘积计算到达角。
其中，确定多个相位差的均值和蓝牙信号的波长与相邻天线之间的间距的商的乘积的过程可表示为：
根据该乘积计算到达角的过程可以是利用反三角函数arccos来根据该乘积计算到达角，
考虑到计算反三角函数 arccos消耗资源大，因此，一种可选实施方式下，还可以采用多项式拟合算法，例如采用5阶泰勒多项式对其进行拟合计算，将函数f(x)＝arccos(x) 在x＝0处展开，取5阶展开式：
其中，
π为180°，
利用此公式来计算反三角函数arccos，获得的结果误差较小且计算量较小。使用多项式拟合计算，在保证数据计算精度的前提下大大减小计算量。
也即，一种可选实施方式下，根据多个相位差、蓝牙信号的波长和相邻天线之间的间距确定到达角的过程为：确定多个相位差的均值和蓝牙信号的波长与相邻天线之间的间距的商的乘积，利用多项式拟合算法(如5阶泰勒多项式算法)对乘积进行拟合，确定到达角。
一种实施方式下，在根据多个相位差、蓝牙信号的波长和相邻天线之间的间距确定到达角后，该到达角即为最终的到达角。为了提高计算结果的准确性，一种可选实施方式下，在根据多个相位差、蓝牙信号的波长和相邻天线之间的间距确定到达角后，该蓝牙寻向方法还包括：根据一段时间内所确定的多个到达角，确定最终到达角。
根据一段时间内所确定的多个到达角，确定最终到达角的过程可以是：将一段时间内所确定的多个到达角的均值作为最终到达角。
一种可选实施方式下，根据一段时间内所确定的多个到达角，确定最终到达角的过程也可以是采用中位数均值滤波算法对一段时间内所确定的多个到达角进行滤波，得到最终到达角。即滤除一段时间内所确定的多个到达角中的最大值和最小值，然后对剩余的到达角取平均数(均值)，从而得到最终的到达角。例如，中位数均值滤波算法的滑动窗口宽度为7，此时使用一个宽度为7的滑动窗口对结果进行中位数均值滤波，将计算出的AOA值按时间先后顺序排布成序列∠AOA(n)，拿出n时刻之前的3个到达角及n 时刻之后的3个到达角，加上n时刻的到达角，共7个值进行计算 (∠AOAn-3,∠AOAn-2,∠AOAn-1,∠AOAn,∠AOAn+1,∠AOAn+2,∠AOAn+3)，此时，n为大于等于4的正整数；舍去其中的最大值和最小值，再对剩下的5 个角度值取平均，作为当前的角度∠AOAn的估计值。最后通过滑动窗口滤波的方法提高角度计算结果的稳定性。
可以理解的是，在确定n时刻的最终到达角∠AOAn时，并不限于上述的示例，其可以是拿出n时刻之前的2个到达角及n时刻之后的4个到达角，加上n时刻的到达角，共7个值进行计算，此时，n为大于等于3的正整数；也可以是，拿出n时刻之前的4个到达角及n时刻之后的2个到达角，加上n时刻的到达角，共7个值进行计算，此时，n为大于等于5的正整数。因此，不能将上述的示例理解成是对本申请的限制。
为了更好的理解，一种可选实施方式下，蓝牙寻向方法的原理图如图2 所示。包括：S10：获取蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息。S20：根据所述相位信息确定出所述蓝牙天线阵列中各个相邻天线之间的多个相位差。S30：判断多个相位差的方差是否小于预设阈值。若多个相位差的方差是否小于预设阈值，则执行S40，否则，返回S10，重新获取蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息。S40：根据所述多个相位差、所述蓝牙信号的波长和相邻天线之间的间距，确定所述蓝牙信号的到达角。S50：根据一段时间内所确定的多个到达角，确定最终到达角。
可以理解的是，图2所示的原理图仅为众多实施例中的一种，因此不能将其理解成是对本申请的限制。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种终端设备100，如图 3所示，该终端设备包括蓝牙模块110以及处理器120。其中，上述的终端设备100，包括但不限于手机、平板、电脑、车载设备等。
蓝牙模块110，包括蓝牙天线阵列和蓝牙芯片，蓝牙天线阵列和蓝牙芯片连接，蓝牙芯片用于控制蓝牙天线阵列收发信号。蓝牙芯片，用于对蓝牙天线阵列中各个天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号进行IQ采样，并根据 IQ采样值确定对应的相位信息，并将得到的各个天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息发送给处理器120。
处理器120，用于从所述蓝牙模块110处获取所述蓝牙天线阵列中各个天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息，根据所述相位信息确定出所述蓝牙天线阵列中各相邻天线之间的多个相位差，并判断所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度是否在预设幅度范围内；若所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度在预设幅度范围内，根据所述多个相位差、所述蓝牙信号的波长和相邻天线之间的间距，确定所述蓝牙信号的到达角。
可选地，处理器120，用于针对所述蓝牙天线阵列中的任一相邻天线，根据该相邻天线中其中一根天线前后两次所接收的蓝牙信号的相位信息、及该相邻天线中另外一根天线前一次所接收的蓝牙信号的相位信息，确定该相邻天线之间的相位差。
处理器120，用于根据所述多个相位差，确定表征所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度的参数值，所述参数值为所述多个相位差的方差、均值或标准差；通过将所述参数值与对应的预设阈值进行比较，来判断所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度是否在预设幅度范围内；其中，若所述参数值小于所述预设阈值，表征所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度在预设幅度范围内。
处理器120，用于确定所述多个相位差的均值和所述蓝牙信号的波长与相邻天线之间的间距的商的乘积；利用多项式拟合算法对所述乘积进行拟合，确定所述到达角。
处理器120，在根据所述多个相位差、所述蓝牙信号的波长和相邻天线之间的间距，确定所述蓝牙信号的到达角后，还用于根据一段时间内所确定的多个到达角，确定最终到达角。
处理器120，用于采用中位数均值滤波算法对一段时间内所确定的多个到达角进行滤波，得到最终到达角。
本申请实施例所提供的终端设备100，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，终端设备100实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
如图4所示，图4示出了本申请实施例提供的一种电子设备200的结构框图。所述电子设备200包括：收发器210、存储器220、通讯总线230 以及处理器240。可选地，该电子设备200还包括蓝牙模块，其中蓝牙模块包括蓝牙天线阵列和蓝牙芯片，蓝牙模块和处理器240连接，蓝牙芯片，用于对蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号进行IQ采样，得到对应的相位信息，并传输给处理器240。
所述收发器210、所述存储器220、处理器240各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线230或信号线实现电性连接。其中，收发器210用于收发数据。存储器220用于存储计算机程序或软件功能模块该计算机程序或软件功能模块包括至少一个可以软件或固件(Firmware)的形式存储于所述存储器220中或固化在所述电子设备200的操作系统(Operating System，OS)中的软件功能模块。所述处理器240，用于执行存储器220中存储的软件功能模块或计算机程序。例如，处理器240，用于获取蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息；根据所述相位信息确定所述蓝牙天线阵列中各个相邻天线之间的多个相位差；判断所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度是否在预设幅度范围内；若所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度在预设幅度范围内，根据所述多个相位差、所述蓝牙信号的波长和相邻天线之间的间距，确定所述蓝牙信号的到达角。
其中，存储器220可以是，但不限于，随机存取存储器 (Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。
处理器240可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit， ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器240也可以是任何常规的处理器等。
其中，上述的电子设备200，包括但不限于手机、平板、电脑、车载设备、服务器等。
本申请实施例还提供了一种非易失性的计算机可读取存储介质(以下简称存储介质)，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机如上述的电子设备200运行时，执行上述所示的蓝牙寻向方法。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能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，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机可读存储介质中，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，笔记本电脑,服务器，或者电子设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的计算机可读存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种蓝牙寻向方法，其特征在于，包括：
获取蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息；
根据所述相位信息确定出所述蓝牙天线阵列中各个相邻天线之间的多个相位差；
判断所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度是否在预设幅度范围内；
若所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度在预设幅度范围内，根据所述多个相位差、所述蓝牙信号的波长和相邻天线之间的间距，确定所述蓝牙信号的到达角。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述相位信息确定出所述蓝牙天线阵列中相邻天线之间的相位差，包括：
针对所述蓝牙天线阵列中的任一相邻天线，根据该相邻天线中其中一根天线前后两次所接收的蓝牙信号的相位信息、及该相邻天线中另外一根天线前一次所接收的蓝牙信号的相位信息，确定该相邻天线之间的相位差。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于判断所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度是否在预设幅度范围内，包括：
根据所述多个相位差，确定表征所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度的参数值，所述参数值为所述多个相位差的方差、均值或标准差；
通过将所述参数值与对应的预设阈值进行比较，来判断所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度是否在预设幅度范围内；
其中，若所述参数值小于所述预设阈值，表征所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度在预设幅度范围内。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设阈值为预先根据各天线在不同时刻下所接收的第一标准蓝牙信号的相位信息所确定的多个第一相位差和根据各天线在不同时刻下所接收的第二标准蓝牙信号的相位信息所确定的多个第二相位差而确定。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述多个相位差、所述蓝牙信号的波长和相邻天线之间的间距，确定所述蓝牙信号的到达角，包括：
确定所述多个相位差的均值和所述蓝牙信号的波长与相邻天线之间的间距的商的乘积；
利用多项式拟合算法对所述乘积进行拟合，确定所述到达角。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述多个相位差、所述蓝牙信号的波长和相邻天线之间的间距，确定所述蓝牙信号的到达角后，所述方法还包括：
根据一段时间内所确定的多个到达角，确定最终到达角。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据一段时间内所确定的多个到达角，确定最终到达角，包括：
采用中位数均值滤波算法对一段时间内所确定的多个到达角进行滤波，得到最终到达角。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，获取蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息，包括：
对蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号进行IQ采样，并根据IQ采样值确定对应的相位信息。
9.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，判断所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度是否在预设幅度范围内之后，所述方法还包括：
若所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度不在所述预设幅度范围内，则重新获取蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息。
10.一种终端设备，其特征在于，包括：
蓝牙模块，所述蓝牙模块包括蓝牙天线阵列和蓝牙芯片；所述蓝牙芯片，用于对所述蓝牙天线阵列中各天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号进行IQ采样，并根据IQ采样值确定对应的相位信息；
处理器，用于从所述蓝牙模块处获取所述蓝牙天线阵列中各个天线在不同时刻下所接收的蓝牙信号的相位信息，根据所述相位信息确定出所述蓝牙天线阵列中各相邻天线之间的多个相位差，并判断所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度是否在预设幅度范围内；若所述蓝牙信号受到信号干扰的幅度在预设幅度范围内，根据所述多个相位差、所述蓝牙信号的波长和相邻天线之间的间距，确定所述蓝牙信号的到达角。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器和处理器，所述处理器与所述存储器连接；
所述存储器，用于存储程序；
所述处理器，用于调用存储于所述存储器中的程序，以执行如权利要求1-9中任一项所述的方法。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时，执行如权利要求1-9中任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211409899.3A CN115914998A (zh) | 2022-11-10 | 2022-11-10 | 蓝牙寻向方法、终端设备电子设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211409899.3A CN115914998A (zh) | 2022-11-10 | 2022-11-10 | 蓝牙寻向方法、终端设备电子设备及存储介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115914998A true CN115914998A (zh) | 2023-04-04 |
Family
ID=86473722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211409899.3A Pending CN115914998A (zh) | 2022-11-10 | 2022-11-10 | 蓝牙寻向方法、终端设备电子设备及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115914998A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117040568A (zh) * | 2023-08-15 | 2023-11-10 | 展讯通信（上海）有限公司 | 干扰强度确定方法、装置及蓝牙设备 |
-
2022
- 2022-11-10 CN CN202211409899.3A patent/CN115914998A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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