CN116566767A - 通信装置和操作方法 - Google Patents

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Abstract

根据本公开的第一方面，提供了一种通信装置，包括：至少两个天线；超宽带(UWB)通信单元，其被配置成通过所述天线接收UWB帧；控制器，其被配置成在所述天线之间切换，使得通过所述天线中的不同天线接收连续UWB帧；其中所述控制器另外被配置成计算信道脉冲响应(CIR)，其中所述CIR中的每个CIR基于所述UWB帧中的不同UWB帧。根据本公开的第二方面，构想一种操作通信装置的对应方法。根据本公开的第三方面，提供了一种用于实行所述方法的计算机程序。

Description

通信装置和操作方法
技术领域
本公开涉及一种通信装置。此外，本公开涉及一种操作通信装置的对应方法，并且涉及一种用于实行所述方法的计算机程序。
背景技术
超宽带(UWB)是一种使用高信号带宽的技术，这种技术尤其用于以极低功率在宽频带频谱上传输数字数据。例如，UWB技术可以使用3.1至10.6GHz的频谱，并且可以具有高频带宽大于500MHz并且脉冲信号非常短的特征，从而可能能够支持高数据速率。UWB技术能够使通信装置具有高数据吞吐量并且使装置定位具有高精度。特别地，UWB技术可用于所谓的测距操作，即，用于确定通信装置之间的距离。因此，UWB技术可用于促进各种应用，例如汽车应用。
发明内容
根据本公开的第一方面，提供了一种通信装置，包括：至少两个天线；超宽带(UWB)通信单元，其被配置成通过所述天线接收UWB帧；控制器，其被配置成在所述天线之间切换，使得通过所述天线中的不同天线接收连续UWB帧；其中所述控制器另外被配置成计算信道脉冲响应(CIR)，其中所述CIR中的每个CIR基于所述UWB帧中的不同UWB帧。
在一个或多个实施例中，所述控制器另外被配置成基于包括在所述UWB帧中的SYNC字段计算所述CIR。
在一个或多个实施例中，所述控制器另外被配置成计算相位值，其中所述相位值中的每个相位值与所述CIR中的不同CIR相关联。
在一个或多个实施例中，所述控制器另外被配置成基于所述相位值中的至少一个相位值计算到达角。
在一个或多个实施例中，所述控制器另外被配置成确定并存储用于第一UWB帧的最佳接收器相位值，并且至少部分地基于用于所述第一UWB帧的所存储的最佳接收器相位值设置用于第二UWB帧的最佳接收器相位值。
在一个或多个实施例中，所述通信装置另外包括本地振荡器，其中所述控制器被配置成在连续接收的UWB帧之间接通和断开所述本地振荡器。
在一个或多个实施例中，所述控制器另外被配置成特别地通过经由所述UWB通信单元接收单独的UWB帧来确定载波频率偏移(CFO)，并且补偿所述CFO。
在一个或多个实施例中，所述通信装置被配置成在测距模式下操作。
在一个或多个实施例中，一种通信系统包括通信装置，所述通信装置被配置成在测距模式下操作，其中所述通信装置被配置成作为所述通信系统中的响应者节点操作。
在一个或多个实施例中，所述通信系统另外包括发起者节点，其中所述发起者节点包括：至少两个天线；UWB通信单元，其被配置成通过所述天线传输UWB帧；以及控制器，其被配置成在所述天线之间切换，使得通过所述天线中的不同天线传输连续UWB帧。
在一个或多个实施例中，所述通信装置被配置成在雷达模式下操作。
在一个或多个实施例中，所述雷达系统包括被配置成在雷达模式下操作的通信装置，其中通信装置被配置成作为所述雷达系统中的接收节点操作，并且与所述雷达系统中的传输节点位于同一位置。
在一个或多个实施例中，所述传输节点包括：至少两个天线；UWB通信单元，其被配置成通过所述天线传输UWB帧；以及控制器，其被配置成在所述天线之间切换，使得通过所述天线中的不同天线传输连续UWB帧。
根据本公开的第二方面，构想一种操作通信装置的方法，所述通信装置包括至少两个天线、超宽带(UWB)通信单元和控制器，所述方法包括：所述UWB通信单元通过所述天线接收UWB帧；所述控制器在所述天线之间切换，使得通过所述天线中的不同天线接收连续UWB帧；所述控制器计算信道脉冲响应CIR，其中所述CIR中的每个CIR基于所述UWB帧中的不同UWB帧。
根据本公开的第三方面，提供了一种计算机程序，其包括可执行指令，所述可执行指令在由通信装置执行时使得所述通信装置实行所阐述种类的方法。
附图说明
将参考附图更详细地描述实施例。
图1示出加扰时间戳序列(STS)数据包配置的例子。
图2示出通信系统的例子。
图3示出通信装置的示意性实施例。
图4示出操作通信装置的方法的示意性实施例。
图5示出顺序到达角估计的示意性实施例。
图6示出N维顺序到达角估计的示意性实施例。
图7示出在雷达模式下操作的通信装置的示意性实施例。
图8示出在雷达模式下的顺序到达角估计的示意性实施例。
具体实施方式
如上文所提及，超宽带(UWB)是使用高信号带宽的通信技术，这种技术尤其用于以极低功率在宽频带频谱上传输数字数据。例如，UWB技术可以使用3.1至10.6GHz的频谱，并且可以具有高频带宽大于500MHz并且脉冲信号非常短的特征，从而可能能够支持高数据速率。UWB技术能够使通信装置具有高数据吞吐量并且使装置定位具有高精度。特别地，UWB技术可用于所谓的测距操作，即，用于确定通信装置之间的距离。因此，UWB技术可用于促进各种应用，例如汽车应用。
特别地，UWB技术——也被称为脉冲无线电超宽带(IR-UWB)——是一种使用持续时间短的脉冲进行数据通信的RF通信技术。IR-UWB技术的重要特征在于其可用于两个或更多个装置之间的安全且准确的距离测量。典型距离测量方法是所谓的单侧双向测距(SS-TWR)方法和双侧双向测距(DS-TWR)方法。
因为UWB技术具有精确的距离测量能力，所以可以在应确定装置位置以实现访问物体的访问系统中发挥优势。例如，车辆访问系统可包括用户的智能装置(例如，遥控钥匙(key fob))和另一智能装置(例如，嵌入车辆中的锚)。为了实现对车辆的访问，用户的智能装置必须具有相对于其它智能装置的预定义范围。因此，UWB收发器通常被配置成在测距模式下操作。在另一例子中，UWB技术可用于访问建筑物或建筑物内的预定义空间。
在操作的测距模式下，所谓的UWB帧(即，UWB信号)将通常经由每个装置上的至少一个天线在两个装置之间交换，并且将至少实行SS-TWR操作(其也可被称为乒乓操作)。特别地，对两个装置估计信道脉冲响应(CIR)，将基于两个装置的CIR产生时间戳，并且交换那些时间戳。接着，基于时间戳计算飞行时间(ToF)，并且基于ToF计算范围(即，距离)。可替换的是，可执行DS-TWR操作(也可被称为乒乓乒操作)。到达角(AoA)操作模式类似于测距模式，但AoA操作模式涉及一个装置上的至少两个天线。特别地，在AoA操作模式下，对一个装置计算与至少两个CIR相关联的两个相位值。接着，基于两个相位值计算到达相位差(PDoA)，并且基于PDoA计算AoA。AoA操作模式可促进更精确地确定物体的定位，且可因此补充在测距模式下执行的测距操作。如在本说明书中所使用，测距操作模式可因此扩展以包括AoA操作模式，即当装置在测距模式下操作时，它可任选地执行通常在AoA操作模式下执行的额外操作。
在雷达操作模式下，由至少一个装置传输帧，并且由同一装置和/或由一个或多个其它装置接收那些帧。接着，在接收帧的一个或多个装置上估计CIR，并且基于所估计的CIR计算范围和/或速度和/或AoA。雷达操作模式可用于在检测(即，感测)物体或人的存在时发挥优势。然而，雷达操作模式还可用于估计距离，但其准确度低于测距操作模式通常将实现的准确度。本领域的技术人员应了解，给定例子是可如何实施不同操作模式的非限制性例子。换句话说，可以不同方式实施所述模式，具体取决于例如本申请所施加的要求。
因此，使用IR-UWB系统的益处在于，由响应者使用接收到的UWB帧确定的信道脉冲响应不仅可以用于确定到发起者的距离(即，范围)，而且可以用于确定来自发起者的传入射频(RF)波的到达角，这允许系统使用范围和角度来精确定位。虽然响应者应具有两个接收天线来确定(2D)AoA，但是那些天线可以经由RF开关连接到(i)两个单独的接收器或(ii)一个接收器。第二配置启用所谓的顺序AoA操作，这可能导致较低的电流消耗。
图1示出加扰时间戳序列(STS)数据包配置的例子。技术标准802.15.4z-2020(用于低速率无线网络的IEEE标准，修改1：增强型超宽带(UWB)物理层(PHY)和相关联的测距技术)定义了UWB帧的格式。特别是，所述标准定义了以下可用于测距和AoA的UWB帧格式，称为“STS数据包配置(SP)”：(1)SP0或“STS数据包配置零”102，即根据此配置，UWB帧仅包括所谓的SYNC字段，以及(2)SP1或“STS数据包配置一”104，SP2或“STS数据包配置二”106，SP3或“STS数据包配置三”108，即根据这些配置，UWB帧包括SYNC字段以及STS。SYNC字段是用于同步目的的帧部分，而STS是用于安全范围确定的部分。因此，以SP1、SP2和SP3格式配置的帧包含SYNC字段和STS，并且如果执行顺序AoA操作，则UWB接收器可以在帧的接收期间在不同天线之间切换，并且根据从SYNC字段和STS获得的CIR计算AoA。可替换的是，根据帧的另外配置(未示出)，可以根据从两个STS区段获得的CIR计算AoA。然而，以SP0格式配置的帧仅包含SYNC部分。在这种情况下，不可能在接收帧期间在不同天线之间切换。因此，以SP0格式配置的帧不支持顺序AoA操作。
图2示出通信系统200的例子。通信系统200包括UWB传输器202，所述UWB传输器可以在通信系统200中的发起者节点(简称为“发起者”)中实施。发起者另外包括天线204，所述天线操作性地耦合到UWB传输器202。此外，通信系统200包括UWB接收器206，所述UWB接收器可以在通信系统200中的响应者节点(简称为“响应者”)中实施。响应者另外包括第一天线208和第二天线210，所述第一天线和所述第二天线通过开关操作性地耦合到UWB接收器206。发起者和响应者能够分别通过UWB传输器202和UWB接收器206传输和接收UWB帧。如参考图1所解释的，通信系统200支持顺序AoA操作。特别地，当发起者侧上的UWB传输器202传输UWB帧，特别是以SP1、SP2或SP3格式配置的帧时，响应者侧上的UWB接收器206接收这些帧，并且在接收这些帧期间在两个天线208、210之间切换，从而产生两个CIR，以确定PDoA和AoA。然而，如上文所提及，以SP0格式配置的帧不支持顺序AoA操作。
现在论述的是一种通信装置和操作通信装置的对应方法，其有助于在更广范围的应用和实施方案中启用顺序AoA操作。特别地，当前公开的通信装置和对应操作方法尤其有助于在其中使用以SP0格式配置的UWB帧的应用和实施方案中启用AoA操作。
图3示出了通信装置300的示意性实施例。通信装置300包括第一天线302和第二天线304，所述第一天线和所述第二天线通过可控开关操作性地耦合到UWB接收器306。此外，通信装置300包括操作性地耦合到UWB接收器306的控制器308。UWB接收器306是通信单元，其被配置成通过天线302、304接收UWB帧，例如从被实施为发起者(未示出)的外部通信装置接收UWB帧。此外，控制器308被配置成在所述天线302、304之间切换，使得通过所述天线302、304中的不同天线接收连续UWB帧。换句话说，将通过第一天线302接收第一帧，将通过第二天线接收第一帧之后的第二帧，将再次通过第一天线302接收第二帧之后的第三帧等。在实际切实可行的实施方案中，控制器308可以通过控制天线302、304与UWB接收器306之间的可控开关来在所述天线302、304之间切换。此外，控制器308被配置为计算信道脉冲响应，其中所述信道脉冲响应中的每个信道脉冲响应基于所述UWB帧中的不同UWB帧。通过在连续UWB帧之间在天线302、304之间切换，可以在更广范围的应用和实施方案中启用顺序AoA操作。特别地，当UWB帧包含SYNC字段但没有STS时，还启用顺序AoA操作。如本文所使用，术语“UWB帧”可被视为术语“UWB信号”的同义词。
在一个或多个实施例中，所述控制器另外被配置成基于包括在所述UWB帧中的SYNC字段计算所述CIR。以此方式，实现了有助于计算到达角的切实可行的实施方案。在一个或多个实施例中，所述控制器另外被配置成计算相位值，其中所述相位值中的每个相位值与所述CIR中的不同CIR相关联。由此，进一步有助于计算到达角。更具体地，在切实可行的实施方案中，控制器另外被配置成基于相位值中的至少一个相位值计算到达角。
在一个或多个实施例中，所述控制器另外被配置成确定并存储用于第一UWB帧的最佳接收器相位值，并且至少部分地基于用于所述第一UWB帧的所存储的最佳接收器相位值设置用于第二UWB帧的最佳接收器相位值。例如，控制器可以包含用于执行这些功能的相位跟踪环路。以此方式，可以确保连续帧之间的相位差仅由于PDoA而不是由于接收器缺陷，从而可以更准确地确定AoA。在一个或多个实施例中，所述通信装置另外包括本地振荡器，其中所述控制器被配置成在连续接收的UWB帧之间接通和断开所述本地振荡器。这也有助于更准确地确定AoA，因为它可以确保在发起者和响应者以整数载波或信道频率操作的情况下保持接收器相位信息。可替换的是，或另外，控制器可以被配置成确定和补偿载波频率偏移(CFO)。由此，可以进一步提高AoA确定的准确性。在切实可行的实施方案中，控制器被配置成通过经由UWB通信单元接收单独的UWB帧来确定CFO。
在一个或多个实施例中，所述通信装置被配置成在测距模式下操作。可替换的是，或另外，通信装置可以被配置成在雷达模式下操作。因此，顺序AoA操作可以在更广范围的应用中被启用，涵盖基于测距的应用以及基于雷达的应用。
在一个或多个实施例中，通信系统包括所阐述类型的通信装置，其中所述通信装置被配置成作为通信系统中的响应者节点操作。因此，通信装置可在发起者与响应者交互的系统中使用。在一个或多个实施例中，所述通信系统另外包括发起者节点，其中所述发起者节点包括：至少两个天线；UWB通信单元，其被配置成通过所述天线传输UWB帧；以及控制器，其被配置成在所述天线之间切换，使得通过所述天线中的不同天线传输连续UWB帧。因此，天线切换也可以在传输器侧实施，以便在更广范围的应用和实施方案中以顺序的方式计算出发相位差(PDoD)和出发角(AoD)。
在一个或多个实施例中，雷达系统包括所阐述类型的通信装置，其中所述通信装置被配置成作为雷达系统中的接收节点操作，并且与雷达系统中的传输节点位于同一位置。因此，通信装置可以在包含传输节点和被配置成接收反射信号的接收节点的雷达系统中有利地使用。在一个或多个实施例中，所述传输节点包括：至少两个天线；UWB通信单元，其被配置成通过所述天线传输UWB帧；以及控制器，其被配置成在所述天线之间切换，使得通过所述天线中的不同天线传输连续UWB帧。因此，天线切换也可以在传输器侧实施，以便在更广范围的应用和实施方案中以顺序的方式计算出发相位差(PDoD)和出发角(AoD)。
图4示出操作通信装置的方法400的示意性实施例。所述方法400包括以下步骤。在402处，包括在通信装置中的UWB通信单元通过包括在所述通信装置中的至少两个天线接收UWB帧。此外，在404处，包括在通信装置中的控制器在所述天线之间切换，使得通过所述天线中的不同天线接收连续UWB帧。此外，在406处，控制器计算CIR，其中所述CIR中的每个CIR基于所述UWB帧中的不同UWB帧。如上文所提及，通过在连续UWB帧之间切换天线，可以在更广范围的应用和实施方案中启用顺序AoA操作。
图5示出顺序到达角估计的示意性实施例。特别地，在DS-TWR方法中针对SP0帧示出了顺序到达角估计。根据本公开，可以传输多个帧，并且可以在帧之间执行不同天线之间的切换。此外，可以基于所述帧中的每个帧来确定CIR。实际上，如图5所示，在执行DS-TWR方法期间，发起者502与响应者504之间交换的帧可以如下使用。
1)发起者502将第一UWB帧506，即POLL帧(SP0)传输到响应者504。
2)响应者504通过第一天线接收510POLL帧。然后，响应者504可以确定并存储最佳接收器相位，基于POLL帧计算CIR，并且计算与CIR相关联的相位值Ф1。随后，响应者504可以将RESP帧传输到发起者502并且切换到第二天线。注意到，切换到第二天线不是在POLL帧的接收期间执行的，而是在接收到所述POLL帧之后并且在接收到第二UWB帧508之前执行的。
3)发起者502接收RESP帧，并且将第二UWB帧508，即FINAL帧(SP0)传输到响应者504。
4)响应者504通过第二天线接收512FINAL帧。然后，响应者504可以至少部分地基于先前存储的接收器相位来设置最佳接收器相位，基于FINAL帧计算CIR，并且计算与CIR相关联的相位值Ф2。最后，响应者504可以根据Ф1和Ф2计算PDoA，并且根据PDoA计算AoA。
实际上，接收器可以在帧之间断开以节省功率，包括产生用于帧接收的本地振荡器(LO)信号的RF锁相环。为了确保两个连续帧之间的相位差仅由于PDoA而不是由于接收器缺陷(例如接通/断开LO)，在帧之间保持正确的接收器相位信息可能很重要。这可以通过不同的方式确保。在一种实施方案中，相位跟踪环路可以至少部分地基于所存储的第一帧506的接收器相位值来确定和存储第一帧506中的最佳接收器相位值(通常为0)，并且设置第二帧508中的最佳接收器相位值。例如，第二接收器相位值可以使得LO尽管被接通/断开都保持其相位信息。在另一实施方案中，发起者502和响应者504可以在整数载波(或信道)频率下操作，所述频率是参考时钟频率的整数倍。在这样的整数频率下，在帧之间接通/断开LO电路系统可以确保保持接收器相位信息。最后，可以在实际AoA操作之前补偿额外的载波频率偏移(CFO)。在一个实施方案中，CFO可以例如在第一帧506之前通过接收单独的帧来确定。
图6示出N维顺序到达角估计600的示意性实施例。特别地，可以在接收帧期间在天线之间不切换的情况下确定N维AoA。替代地，可以在帧之间执行天线切换。更具体地，UWB接收器608可以从传输器(未示出)接收N个连续传输的帧，每个帧包括同步符号序列(SYNC)，并且任选地包括其它类型的序列或数据。每个帧由不同的天线602、604、606接收，并且用于确定CIR和计算相位值Ф。如图所示，第一UWB帧610可由ANT1 602接收616，第二UWB帧612可由ANT2 604接收618，并且第N帧614可由ANTN 606接收620。注意，也可以设想将帧号分配给天线的其它方式。最后，可以处理相位值Ф1至ФN以确定PDoA和AoA。作为3D AoA的切实可行的例子，可以通过三个不同的天线(N＝3)依次接收三个SP0帧，如下：通过ANT1接收SP0帧#1，从而产生CIR1和Ф1，通过ANT2接收SP0帧#2，从而产生CIR2和Ф2，以及通过ANT3接收SP0帧#3，从而产生CIR3和Ф3。此外，如果天线对ANT1+2和ANT2+3各自被传输的UWB载波频率的一半波长分开并且布置成L形，则可以根据Ф1、Ф2计算方位角AoA，并且根据Ф2、Ф3计算仰角AoA。
注意，帧之间的天线切换也可以在传输器侧实施，以便确定出发相位差和出发角。为此，可以执行以下步骤，这些步骤类似于为计算PDoA和AoA而执行的步骤。特别地，控制器可以在传输天线之间切换，使得通过不同的天线传输连续UWB帧。更具体地，可以通过第一天线传输第一帧，可以由接收器接收第一帧，并且可以计算CIR和与CIR相关联的第一相位值。类似地，可以通过第二天线传输第二帧，第二帧可以由接收器接收，并且可以计算CIR和与CIR相关联的第二相位值。最后，可以使用第一相位值和第二相位值计算PDoD和AoD。
如上文所提及，当前公开的通信装置和操作方法尤其有助于在其中使用以SP0格式配置的UWB帧的应用和实施方案中启用AoA操作。由于SP0帧比SP1、SP2和SP3帧短，这可能具有以下优点：(1)允许更高的传输功率和更大的距离；以及(2)减少空中时间，并且由此实现减少的干扰。更具体地，当前公开的通信装置和操作方法可在例如工业物联网(IoT)之类的应用中有利地使用，其中安全测距功能可能不太重要(即，不使用STS)。因此，当前公开的通信装置和操作方法可以提供具有减少的空气干扰的低功率AoA解决方案。
图7示出在雷达模式下操作的通信装置700的示意性实施例。装置700包括UWB接收器706、第一天线702和第二天线704。第一天线702和第二天线704通过可控开关操作性地耦合到UWB接收器706。此外，装置700包括控制器708，所述控制器708被配置成在第一天线702与第二天线704之间切换，使得通过所述天线702、704中的不同天线接收连续UWB帧。此外，装置700包括UWB传输器712和操作性地耦合到UWB传输器712的另一天线710。最后，装置700包括在UWB接收器706与UWB传输器712之间共享的参考时钟714。在操作中，装置700被配置成通过在基于UWB的雷达模式下操作来检测外部目标。
注意，UWB接收器706和UWB传输器712位于同一位置。例如，UWB接收器706和UWB传输器712可以被集成到同一芯片中，或者它们可以被实施在紧密放置在一起的单独芯片中。此外，如上文所提及，UWB接收器706和UWB传输器712共享共同参考时钟714。以此方式，可以避免载波频率偏移，这有助于实施方案。UWB传输器712传输被目标716反射的雷达帧，并且UWB接收器706接收反射的雷达帧。类似于测距模式下的操作，反射看出到接收器天线702、704的两个不同路径长度。路径长度的差异引入了相位差，使得可以计算PDoA，并且PDoA有助于确定AoA。控制器708尤其通过控制可控开关在雷达帧之间切换天线702、704。注意，AoA向目标716提供关于角方向的信息。此外，应注意，可以使用多于两个的天线来例如确定3DAoA。
图8示出在雷达模式下的顺序到达角估计的示意性实施例。为了实现可接受的性能，可能必须稳定一个或多个本地振荡器，以实现UWB传输器与UWB接收器之间的稳定相位，并且避免本地振荡器引入的任何相位模糊。这可以例如通过使用共享参考时钟并且通过在整数信道上操作UWB传输器和UWB接收器的射频锁相环来实现。雷达模式下的AoA估计可以包括以下步骤。
1)UWB传输器传输第一UWB雷达帧802。
2)UWB接收器通过第一天线ANT1接收808第一UWB雷达帧802。然后，控制器可以计算CIR和相位值Ф1，并且随后切换到第二天线ANT2。注意，切换不是在接收第一UWB雷达帧802期间执行的，而是在接收到所述帧之后并且在接收到第二UWB雷达帧804之前执行的。
3)UWB传输器发送第二UWB雷达帧804。
4)UWB接收器通过第二天线ANT2接收第二UWB雷达帧804。然后，控制器可以计算CIR和相位值Ф2。
5)随后，控制器可以根据Ф1和Ф2计算PDoA，并且根据PDoA计算AoA。
6)可以针对帧3、4…5、6…重复步骤1至5(即，天线ANT1和ANT2可以在帧之间交替)。更具体地，可以通过第一天线ANT1接收奇数编号的帧1、3、5…，可以通过第二天线ANT2接收偶数编号的帧2、4、6…。
本文中所描述的系统和方法可以至少部分地由一个计算机程序或多个计算机程序实施，所述计算机程序可以在单个计算机系统中或跨越多个计算机系统以激活和非激活两种状态呈多种形式存在。例如，所述计算机程序可以作为由用于执行这些步骤中的一些步骤的程序指令组成的软件程序而存在，这些程序指令采用源代码、目标代码、可执行码或其它格式。以上格式中的任一格式可以压缩或未压缩形式在计算机可读介质上实施，所述计算机可读介质可以包括存储装置和信号。
如本文所使用，术语“计算机”是指包括处理器，例如通用中央处理单元(CPU)、专用处理器或微控制器的任何电子装置。计算机能够接收数据(输入)，能够对数据执行一系列预定操作，以及能够由此产生呈信息或信号(输出)形式的结果。取决于上下文，术语“计算机”将具体指处理器或更一般地指与单个壳体或外壳内容纳的相关元件的组合相关联的处理器。
术语“处理器”或“处理单元”是指数据处理电路，所述数据处理电路可以是微处理器、协处理器、微控制器、微型计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑电路和/或基于存储在存储器中的可操作指令控制信号(模拟信号或数字信号)的任何电路。术语“存储器”是指一个存储电路或多个存储电路，例如只读存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态存储器、动态存储器、快闪存储器、高速缓冲存储器和/或存储数字信息的任何电路。
如本文所使用，“计算机可读介质”或“存储介质”可以是能够容纳、存储、传送、传播或传输计算机程序以供指令执行系统、设备或装置使用或结合指令执行系统、装置或装置使用的任何构件。计算机可读介质可以是例如但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外线或半导体系统、设备、装置或传播介质。
应注意，已经参考不同的主题描述了上述实施例。特别地，一些实施例可能已参考方法类的权利要求来描述，而其它实施例可能已参考设备类的权利要求来描述。然而，本领域的技术人员将从上述内容了解到，除非另有指示，否则除属于一种类型主题的特征的任意组合外，与不同主题相关的特征的任意组合，特别是方法类的权利要求的特征和设备类的权利要求的特征的组合，也视为与此文档一起公开。
此外，应注意图式为示意性的。在不同图式中，用相同的附图标记表示类似或相同元件。此外，应注意，为了努力提供说明性实施例的简明描述，可能未描述属于技术人员的惯例实践的实施细节。应了解，在任何此类实施方案的发展中，如在任何工程或设计项目中，必须制定大量实施方案具体的决策以便实现研发者的具体目标，例如遵守系统相关的和业务相关的约束条件，这可能在不同的实施方案中是不同的。此外，应了解，此类发展工作可能是复杂且耗时的，但不过是本领域的技术人员进行设计、制造和生产的例行任务。
最后，应注意，本领域的技术人员应能够在不脱离所附权利要求书的范围的情况下设计许多替代实施例。在权利要求书中，置于圆括号之间的任何附图标记不应解释为限制权利要求。词语“包括(comprise(s))”或“包括(comprising)”不排除在权利要求书中列出的那些元件或步骤之外的元件或步骤的存在。在元件之前的词语“一(a)”或“一个(an)”不排除多个此类元件的存在。权利要求书中叙述的措施可以借助于包括若干不同元件的硬件和/或借助于适当编程的处理器来实施。在列出若干构件的装置权利要求中，可通过同一个硬件项来体现这些构件中的若干构件。在彼此不同的附属权利要求项中叙述某些措施的这一单纯事实并不指示不能有利地使用这些措施的组合。
附图标记列表
100 STS数据包配置
102 STS数据包配置零
104 STS数据包配置一
106 STS数据包配置二
108 STS数据包配置三
200 通信系统
202 UWB传输器
204 天线
206 UWB接收器
208 第一天线
210 第二天线
300 通信装置
302 第一天线
304 第二天线
306 UWB接收器
308 控制器
400 操作通信装置的方法
402由包括在通信装置中的UWB通信单元通过包括在所述通信装置中的至少两个天线接收UWB帧
404通过包括在通信装置中的控制器在所述天线之间切换，使得通过所述天线中的不同天线接收连续UWB帧。
406由控制器计算信道脉冲响应(CIR)，其中所述CIR中的每个CIR基于所述UWB帧中的不同UWB帧
500 顺序到达角估计
502 发起者
504 响应者
506第一UWB帧
508第二UWB帧
510 通过第一天线接收
512 通过第二天线接收
600 N维顺序到达角估计
602 第一天线
604 第二天线
606第N天线
608UWB接收器
610第一UWB帧
612第二UWB帧
614第N UWB帧
616 通过第一天线接收
618 通过第二天线接收
620通过第N天线接收
700在雷达模式下操作的通信装置
702 第一天线
704 第二天线
706 UWB接收器
708 控制器
710 天线
712 UWB传输器
714 时钟
716 目标
800在雷达模式下的顺序到达角估计
802第一UWB帧
804第二UWB帧
806第三UWB帧
808 通过第一天线接收
810 通过第二天线接收。

Claims (10)

1.一种通信装置，其特征在于，包括：
至少两个天线；
超宽带UWB通信单元，其被配置成通过所述天线接收UWB帧；
控制器，其被配置成在所述天线之间切换，使得通过所述天线中的不同天线接收连续UWB帧；
其中所述控制器另外被配置成计算信道脉冲响应CIR，其中所述CIR中的每个CIR基于所述UWB帧中的不同UWB帧。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述控制器另外被配置成基于包括在所述UWB帧中的SYNC字段计算所述CIR。
3.根据在前的任一项权利要求所述的通信装置，其特征在于，所述控制器另外被配置成计算相位值，其中所述相位值中的每个相位值与所述CIR中的不同CIR相关联。
4.根据权利要求3所述的通信装置，其特征在于，所述控制器另外被配置成基于所述相位值中的至少一个相位值计算到达角。
5.根据在前的任一项权利要求所述的通信装置，其特征在于，所述控制器另外被配置成确定并存储用于第一UWB帧的最佳接收器相位值，并且至少部分地基于用于所述第一UWB帧的所存储的最佳接收器相位值设置用于第二UWB帧的最佳接收器相位值。
6.根据在前的任一项权利要求所述的通信装置，其特征在于，另外包括本地振荡器，其中所述控制器被配置成在连续接收的UWB帧之间接通和断开所述本地振荡器。
7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的通信装置，其特征在于，所述通信装置被配置成在雷达模式下操作。
8.一种包括根据权利要求7所述的通信装置的雷达系统，其特征在于，所述通信装置被配置成作为所述雷达系统中的接收节点操作，并且与所述雷达系统中的传输节点位于同一位置。
9.一种操作通信装置的方法，其特征在于，所述通信装置包括至少两个天线、超宽带UWB通信单元和控制器，所述方法包括：
所述UWB通信单元通过所述天线接收UWB帧；
所述控制器在所述天线之间切换，使得通过所述天线中的不同天线接收连续UWB帧；
所述控制器计算信道脉冲响应CIR，其中所述CIR中的每个CIR基于所述UWB帧中的不同UWB帧。
10.一种计算机程序，其特征在于，包括可执行指令，所述可执行指令在由通信装置执行时使得所述通信装置实行根据权利要求9所述的方法。
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