一种三维角度测量方法、装置、设备及计算机存储介质制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种三维角度测量方法、装置、设备及计算机存储介质，该方法包括：通过第一天线和第二天线接收第一频段的射频信号，确定所述第一天线和所述第二天线之间的第一相位差值；通过第一天线和第三天线接收第二频段的射频信号，确定所述第一天线和所述第三天线之间的第二相位差值；其中，所述第一频段和所述第二频段不同；基于所述第一相位差值和所述第二相位差值，确定三维角度的测量值。这样，由于第一天线、第二天线和第三天线采用了双频段(第一频段和第二频段)组合，使得终端设备在复杂电磁环境的情况下，仍然可以提高角度测量性能，从而获取到高精度的到达角度值。从而获取到高精度的到达角度值。从而获取到高精度的到达角度值。

【技术实现步骤摘要】
一种三维角度测量方法、装置、设备及计算机存储介质


[0001]本申请涉及无线通信
，尤其涉及一种三维角度测量方法、装置、设备及计算机存储介质。

技术介绍

[0002]随着无线通信技术的迅速发展，对于智能手机、笔记本电脑、无人机等终端设备而言，可以利用超宽带(Ultra Wide Band，UWB)技术进行角度测量，但其测量精度与天线设计密切相关。
[0003]目前，终端设备的天线设计不再局限于传统的效率指标，尤其是对天线边界条件、相位中心等都有很高的要求。其中，对于终端设备来讲，天线的电磁环境比较复杂，可能难以准确估计出到达角度，使得角度测量性能偏差。

技术实现思路

[0004]本申请提出一种三维角度测量方法、装置、设备及计算机存储介质，可以提高复杂电磁环境下的角度测量性能，获取高精度的到达角度值。
[0005]为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种三维角度测量方法，该方法包括：
[0007]通过第一天线和第二天线接收第一频段的射频信号，确定所述第一天线和所述第二天线之间的第一相位差值；
[0008]通过第一天线和第三天线接收第二频段的射频信号，确定所述第一天线和所述第三天线之间的第二相位差值；其中，所述第一频段和所述第二频段不同；
[0009]基于所述第一相位差值和所述第二相位差值，确定三维角度的测量值。
[0010]第二方面，本申请实施例提供了一种三维角度测量装置，该三维角度测量装置包括接收单元、确定单元和计算单元；其中，
[0011]所述确定单元，配置为在所述接收单元通过第一天线和第二天线接收第一频段的射频信号的情况下，确定所述第一天线和所述第二天线之间的第一相位差值；
[0012]所述确定单元，还配置为在所述接收单元通过第一天线和第三天线接收第二频段的射频信号的情况下，确定所述第一天线和所述第三天线之间的第二相位差值；其中，所述第一频段和所述第二频段不同；
[0013]所述计算单元，配置为基于所述第一相位差值和所述第二相位差值，确定三维角度的测量值。
[0014]第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，该终端设备包括存储器和处理器；其中，
[0015]所述存储器，用于存储能够在所述处理器上运行的可执行指令；
[0016]所述处理器，用于在运行所述可执行指令时，执行如第一方面所述的方法。
[0017]第四方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质存储有
计算机程序，所述计算机程序被至少一个处理器执行时实现如第一方面所述的方法。
[0018]本申请实施例所提供的一种三维角度测量方法、装置、设备及计算机存储介质，通过第一天线和第二天线接收第一频段的射频信号，确定所述第一天线和所述第二天线之间的第一相位差值；通过第一天线和第三天线接收第二频段的射频信号，确定所述第一天线和所述第三天线之间的第二相位差值；其中，所述第一频段和所述第二频段不同；基于所述第一相位差值和所述第二相位差值，确定三维角度的测量值。这样，由于第一天线、第二天线和第三天线采用了双频段(第一频段和第二频段)组合，使得终端设备在复杂电磁环境的情况下，仍然可以提高角度测量性能，从而获取到高精度的到达角度值。
附图说明
[0019]图1A为相关技术提供的一组AOA天线在一无线电频率上的PDOA性能示意图；
[0020]图1B为相关技术提供的一组AOA天线在另一无线电频率上的PDOA性能示意图；
[0021]图2为本申请实施例提供的一种三维角度测量方法的流程示意图；
[0022]图3为本申请实施例提供的一种UWB终端的组成结构示意图；
[0023]图4为本申请实施例提供的一种三个UWB天线的具体相对位置示意图；
[0024]图5A为本申请实施例提供的一种三个UWB天线的位置排列示意图；
[0025]图5B为本申请实施例提供的另一种三个UWB天线的位置排列示意图；
[0026]图6为本申请实施例提供的另一种三维角度测量方法的流程示意图；
[0027]图7为本申请实施例提供的一种UWB通信系统的组成结构示意图；
[0028]图8为本申请实施例提供的一种双频测角的交互逻辑示意图；
[0029]图9为本申请实施例提供的一种PDOA测量原理的结构示意图；
[0030]图10为本申请实施例提供的一种三维角度测量装置的组成结构示意图；
[0031]图11为本申请实施例提供的一种终端设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
[0032]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清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关申请相关的部分。
[0033]超宽带(Ultra Wide Band，UWB)技术是一种无线载波通信技术，它通过对具有很陡上升和下降时间的冲激脉冲进行直接调制，使信号具有GHz量级的带宽。另外，UWB技术不采用正弦载波，而是利用纳秒(nanosecond，ns)级的非正弦窄脉冲传输数据，使其所占的频谱范围很宽。
[0034]在测量、测绘、轨迹追踪等应用中，需要动态测量物体的方位角度。目前，对于智能手机、笔记本电脑、无人机等终端设备而言，利用UWB技术的测量精度与UWB技术下到达角度(Angle of Arrival，AOA)天线设计高度相关。UWB技术的AOA天线不再局限于传统的效率指标，尤其是对天线边界条件、相位中心等都有很高的要求。
[0035]可以理解，终端设备(如智能手机)的边界条件非常复杂，对于同一组AOA天线，可能会存在某个频段的到达相位差(Phase Difference of Arrival，PDOA)性能较好，但另一个频段的PDOA的性能很差。
[0036]示例性地，参见图1A和图1B，其示出了一组AOA天线在不同无线电频率上的PDOA性能。如图1A和图1B所示，水平坐标轴表示待测设备(可以用Tag表示)相对基站(可以用Node表示)的角度AOA，单位为度(deg，用
°
表示)；垂直坐标轴表示测量PDOA的角度值，单位仍然为度(deg，用
°
表示)。根据图1A和图1B可以得到，图1B比图1A的性能偏好。
[0037]在一种相关技术中，以应用于车辆的一种AOA天线组件为例，车辆的基站包括到达角度(AOA)天线组件和控制器。其中，AOA天线组件位于车辆的已知位置处。AOA天线组件包括印刷电路板上的一对天线，用于检测由AOA天线组件从便携式遥控器接收的无线信号的到达角度。无线信号可以是蓝牙(Bluetooth
TM
)无线信号、蓝牙低功耗(Bluetooth
TM Low Energy，BLE)无线信号、无线保真(W本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维角度测量方法，其特征在于，所述方法包括：通过第一天线和第二天线接收第一频段的射频信号，确定所述第一天线和所述第二天线之间的第一相位差值；通过第一天线和第三天线接收第二频段的射频信号，确定所述第一天线和所述第三天线之间的第二相位差值；其中，所述第一频段和所述第二频段不同；基于所述第一相位差值和所述第二相位差值，确定三维角度的测量值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一天线支持所述第一频段和所述第二频段，所述第二天线支持所述第一频段，所述第三天线支持所述第二频段。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一天线和所述第二天线之间的第一距离值小于或等于所述第一频段的半个波长值，所述第一天线和所述第三天线之间的第二距离值小于或等于所述第二频段的半个波长值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一天线设置在所述第二天线和所述第三天线之间，且所述第一天线与所述第二天线的连接线和所述第一天线与所述第三天线的连接线形成一个预设夹角；其中，所述预设夹角的取值范围为60度～120度。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述通过第一天线和第二天线接收第一频段的射频信号，确定所述第一天线和所述第二天线之间的第一相位差值之前，所述方法还包括：将所述第一天线和所述第二天线配置为第一待接收状态；其中，所述第一待接收状态表示所述第一天线和所述第二天线等待接收第一频段的射频信号。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通过第一天线和第二天线接收第一频段的射频信号，确定所述第一天线和所述第二天线之间的第一相位差值，包括：当通过所述第一天线接收到所述第一频段的射频信号时，获取所述第一天线接收所述第一频段的射频信号的第一一相位值；当通过所述第二天线接收到所述第一频段的射频信号时，获取所述第二天线接收所述第一频段的射频信号的第一二相位值；对所述第一一相位值和所述第一二相位值进行差值计算，得到所述第一相位差值。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述通过第一天线和第三天线接收第二频段的射频信号，确定所述第一天线和所述第三天线之间的第二相位差值之前，所述方法还包括：通过预设开关将所述第一天线和所述第二天线切换为所述第一天线和所述第三天线，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭富祥，
申请(专利权)人：OPPO广东移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：