專利名稱：具有脈沖間發(fā)射和接收的雙向測距的制作方法
技術領域：
本申請案大體上涉及無線技術，且更特定來說(但非排他地)涉及雙向測距。
背景技術：
距離測距涉及確定兩個位置之間的距離。在典型情境中，例如測距儀等測距裝置 測量從測距儀到另一物件的距離。此處，測距裝置可確定信號在測距裝置與另一裝置之間 行進所花費的時間量。測距裝置可接著基于信號的信號傳播時間和已知傳播速度(例如， 光速)來計算裝置之間的距離。距離測距裝置可使用多種技術，例如激光、雷達、聲納和各 種形式的射頻(“RF”)信令。為方便起見，術語“距離測距”在本文中將簡稱為測距。在一些狀況下，雙向測距技術可用以確定兩個裝置之間的距離。圖1說明在測距 操作中所涉及的兩個節(jié)點(例如，無線裝置)的測距信號定時的簡化實例。此處，節(jié)點A基 于與通過節(jié)點中的每一者發(fā)射的信號相關聯(lián)的往返時間來測量到節(jié)點B的距離。為方便起 見，以簡化形式描繪圖1的信號。由節(jié)點A發(fā)射的信號102(如箭頭104所表示)在由時間 周期108表示的傳播時間之后在節(jié)點B處被接收作為信號106。在接收到信號106之后，節(jié) 點B發(fā)射信號112(如箭頭114所表示)，所述信號112在由時間周期118表示的傳播時間 之后在節(jié)點A處被接收作為信號116。每一節(jié)點產生與這些信號的發(fā)射和接收相關聯(lián)的定 時指示(下文稱為時戳)。結合其相應發(fā)射操作，節(jié)點A可使用指定為時鐘A的時鐘，且節(jié) 點B可使用指定為時鐘B的時鐘。在操作中，這些時鐘之間可能存在偏移Τ”給定節(jié)點A 和B處的發(fā)射時戳(分別為Tia和T3B)以及節(jié)點A和B處的接收時戳(分別為T4a和T2B)， 可在不知曉未知時鐘偏移Ttl的情況下計算所估計的傳播延遲Tp(例如，對應于時間周期108 或118)。舉例來說，可根據(jù)下式確定往返時間估計2Tp = (T4a-Tia)-(T3b-T2b)。此處，Τ1Α、 Τ2Β、Τ%和Τ4Α是可測量的。因此，通過為節(jié)點A提供節(jié)點B的周轉時間(由時間周期110表 示)，節(jié)點A可基于信號102的發(fā)射與信號116的接收之間的時間周期(由時間周期120表 示)和所述周轉時間來計算往返時間。圖2說明雙向消息交換方案可如何用以測量兩個節(jié)點A與B之間的相對距離的更 詳細實例。在此實例中，由給定節(jié)點進行的發(fā)射由針對所述節(jié)點展示的水平線上方的塊表 示，而由給定節(jié)點進行的接收由水平線下方的塊表示。此處，由節(jié)點A進行的測距包的發(fā)射 由塊202表示，且由節(jié)點B進行的所述包的接收由塊204表示。類似地，由節(jié)點B進行的答 復測距包的發(fā)射由塊206表示，且由節(jié)點A進行的所述包的接收由塊208表示。每一測距包 可包括獲取前同步碼(例如，由接收節(jié)點使用以最初從發(fā)射節(jié)點獲取消息的定時)、測距前 同步碼(例如，用以獲取更精確的定時且估計測距操作的視線路徑)，以及加時戳符號(例如，對應于上文所論述的時戳T1A、T2B、T3b和T4A)。答復包可指示節(jié)點B在接收到測距包之 后發(fā)射答復包(例如，節(jié)點B可發(fā)送其周轉時間的指示)所花費的時間量。因此，節(jié)點A可 使用此周轉時間來確定包的實際傳播時間。舉例來說，節(jié)點A將總往返時間計算為從節(jié)點 A發(fā)射其測距包的時間(例如，時戳Tia)到節(jié)點A接收到答復包的時間(例如，時戳T4A)所 流逝的時間量。接著，節(jié)點A可通過從總往返時間減去周轉時間而確定實際傳播時間。實踐中，兩個節(jié)點所使用的時鐘(例如，時鐘A和B)的定時可相對于理想時鐘漂 移。如果時鐘A和B的漂移分別為β Β，那么所估計的傳播延遲Tp'可具有由等式1 給出的誤差，其中D表示有效答復時間(例如，周轉時間110)。Tp' = (1+βΑ)Τρ+(βΑ-βΒ) /2等式 1通常，有效答復時間D為相對大的(例如，大約數(shù)毫秒)。如果D = 5毫秒且所要 求的定時精度為1納秒，那么殘余時鐘漂移可能需要小于百萬分之(“ppm”)0.4。此精度 可為可經由使用足夠復雜的跟蹤機制獲得的。舉例來說，大約Ippm或更小的漂移精度可在 中等功率相干無線電(例如，IEEE 802. 15. 4a Zigbee無線電)中實現(xiàn)。然而，在超低功率 非相干無線電(例如，使用中等功率無線電的功率的1/10的無線電)中，此漂移精度等級 可能難以實現(xiàn)。

發(fā)明內容
以下為本發(fā)明的示例方面的概要。應理解，對本文中的術語“方面”的任何引用可 指代本發(fā)明的一個或一個以上方面。本發(fā)明在一些方面中涉及使用相對短的周轉時間的雙向測距。通過提供短周轉 時間，可進行準確的測距測量，即使在測距節(jié)點(例如，裝置)之間的相對時鐘漂移相對高 (例如，大約Ippm到IOppm)的情況下也如此。因此，本文中所描述的技術可用于(例如) 低功率和/或非相干無線裝置中。本發(fā)明在一些方面中涉及使用對稱信道以促進節(jié)點之間的測距消息的同時發(fā)射。 此處，通過配置所述節(jié)點以提供脈沖間發(fā)射和接收而建立對稱信道。舉例來說，每一節(jié)點可 經配置以在與所發(fā)射的測距消息相關聯(lián)的脈沖發(fā)射之間接收與所接收的測距消息相關聯(lián) 的一個或一個以上脈沖。所述對稱信道還可用以在所述節(jié)點之間提供低延遲的雙向通信。在一些方面中，所述脈沖可包含超寬帶(“UWB”)脈沖。舉例來說，所述脈沖可具 有大約四納秒或更小的脈沖寬度。另外，可使用相對低的工作循環(huán)來發(fā)射這些脈沖(例如， 可大約每隔200納秒發(fā)射此脈沖)。經由使用對稱信道，一個節(jié)點可在另一節(jié)點發(fā)射測距消息(例如，包含經加時戳 的一個或一個以上脈沖)之后不久開始發(fā)射答復測距消息(例如，包含經加時戳的一個或 一個以上脈沖)。在一些狀況下，答復時間(周轉時間)可短至一脈沖間隔。本發(fā)明在一些方面中涉及基于近似相對漂移估計而設立對稱信道，所述近似相對 漂移估計通過低復雜度時間跟蹤算法而提供。舉例來說，低功率裝置可利用此低復雜度時 間跟蹤算法以使裝置之間的相對時鐘漂移降低到足以啟用所述裝置之間的通信和準確的 測距測量的程度。鑒于以上內容，本發(fā)明在一些方面中涉及一種用于在超低功率(例如，非相干) UWB無線電中有效且準確地實施雙向測距的技術。另外，本發(fā)明在一些方面中涉及利用對稱
11信道來改進脈沖無線電中的雙向測距的精度。


將在下文的具體實施方式
和所附權利要求書中且在附圖中描述本發(fā)明的這些和 其它示例方面，附圖中圖1為說明示例雙向測距信號定時的簡化圖；圖2為說明示例雙向測距消息接發(fā)的簡化圖；圖3A和圖IBB為說明示例對稱信道的簡化圖；圖4為說明對稱信道上的示例雙向測距消息接發(fā)的簡化圖；圖5為可經執(zhí)行以在對稱信道上提供雙向測距的操作的若干示例方面的流程圖；圖6為包括經配置以支持雙向測距的節(jié)點的通信系統(tǒng)的若干示例方面的簡化框 圖；圖7A為說明脈沖的前沿的示例檢測的簡化圖；圖7B為說明脈沖的前沿與正常接收窗口之間的示例偏移的簡化圖；圖8A和圖8B為說明示例早遲門方案的簡化圖；圖9為說明示例局部最大值的簡化圖；圖10為通信組件的若干示例方面的簡化框圖；以及圖11和圖12為經配置以提供如本文中所教示的雙向測距的設備的若干示例方面 的簡化框圖。根據(jù)一般慣例，圖式中所說明的各種特征可能未按比例繪制。因此，為清楚起見， 可任意擴大或減小各種特征的尺寸。另外，為清楚起見，可簡化一些圖式。因此，圖式可能 未描繪給定設備(例如，裝置)或方法的所有組件。最后，貫穿于本說明書和各圖，相似參 考數(shù)字可用以表示相似特征。
具體實施例方式下文描述本發(fā)明的各個方面。應顯而易見，可以廣泛多種形式體現(xiàn)本文中的教示， 且本文中所揭示的任何特定結構、功能或兩者僅為代表性的?；诒疚闹械慕淌?，所屬領域 的技術人員應了解，本文中所揭示的方面可獨立于任何其它方面來實施，且這些方面中的 兩者或兩者以上可以各種方式組合。舉例來說，可使用本文中所闡述的任何數(shù)目個方面來 實施一設備或實踐一方法。另外，可使用除本文中所闡述的方面中的一者或一者以上之外 或不同于本文中所闡述的方面中的一者或一者以上的其它結構、功能性，或結構和功能性 來實施此設備或實踐此方法。此外，一方面可包含權利要求的至少一個要素。作為以上內 容的實例，在一些方面中，一種無線通信方法包含通過第一節(jié)點發(fā)射脈沖的第一集合；在 第一節(jié)點處接收脈沖的第二集合，其中在發(fā)射第一集合的至少一個脈沖之后且在發(fā)射第一 集合的至少一個其它脈沖之前，接收第二集合的至少一個脈沖；以及基于第一集合的脈沖 中的至少一些和第二集合的脈沖中的至少一些確定第一節(jié)點與第二節(jié)點之間的距離。另 外，在一些方面中，第一節(jié)點經由脈沖的第一集合發(fā)射時戳，同時經由脈沖的第二集合接收 時戳。本發(fā)明在一些方面中涉及當在測距測量中所涉及的節(jié)點之間存在相對顯著的時鐘漂移時，提供準確的測距測量。在一些方面中，此情形涉及使用對稱信道，所述對稱信道使一個節(jié)點能夠在另一節(jié)點發(fā)射測距消息(例如，包含經加時戳的脈沖的測距前同步碼) 之后不久開始發(fā)射答復測距消息(例如，包含經加時戳的另一脈沖的測距前同步碼)。出于說明的目的，將在基于脈沖的通信系統(tǒng)的情形下描述本發(fā)明的各個方面，其 中系統(tǒng)中的節(jié)點經配置以發(fā)射并接收脈沖。在一些方面中，此通信系統(tǒng)可包含UWB系統(tǒng)，其 中節(jié)點發(fā)射并接收UWB脈沖。然而，應了解，本文中的教示可適用于其它類型的通信系統(tǒng)、 頻帶和裝置。在UWB系統(tǒng)中，具有大約1納秒或更小的寬度的脈沖可用于通信。此類窄脈沖的 使用還實現(xiàn)準確測距操作的有效實施。如下文將結合圖7A更詳細地論述，測距操作的目標 可為準確地識別所接收脈沖的視線(L0Q路徑(例如，前沿)并估計一個節(jié)點發(fā)射脈沖的 時間與另一節(jié)點接收脈沖的時間之間的時間差(例如，傳播延遲)。在一些無線系統(tǒng)(例如，使用便攜式UWB裝置的系統(tǒng))中，需要利用低功率和/或 低成本裝置。然而，此類約束可能限制可用于這些裝置中的組件的能力。舉例來說，在超低 功率無線電中所使用的低成本時鐘可具有大約士 IOOppm的漂移。因此，在超低功率設計中 提供可提供于較高功率相干無線電中的極低漂移(例如，小于Ippm的時鐘漂移)可能是不 可行的，所述較高功率相干無線電使用極其準確的漂移估計算法(其可為相對復雜的和/ 或涉及相對高的功率消耗)。根據(jù)本文中的教示，信道結構(本文中稱為對稱信道)可用以使歸因于與低復雜 度時間跟蹤算法相關聯(lián)的殘余漂移的誤差最小化。圖3A和圖;3B說明可用于基于脈沖的系 統(tǒng)中的對稱信道的簡化實例。圖3A從宏觀層級(例如，包層級)觀點說明示例對稱信道。此處，節(jié)點A發(fā)射(在 傳播延遲之后)在節(jié)點B處接收到的獲取前同步碼302。對稱通信鏈路借此建立于所述節(jié) 點之間，使得包數(shù)據(jù)304與包數(shù)據(jù)306從節(jié)點B發(fā)送到節(jié)點A同時而從節(jié)點A發(fā)送到節(jié)點 B0圖;3B說明可用以在節(jié)點A與節(jié)點B之間的雙向鏈路上實現(xiàn)多路復用的示例脈沖 間發(fā)射和接收(例如，脈沖層級交替)。在此實例中，使用二進制脈沖位置調制(“BPPM”) 發(fā)射脈沖。因此，對于待從一個節(jié)點發(fā)送到另一節(jié)點的每一符號來說，在所指示脈沖位置對 308(308A、308B等)中的一者中發(fā)射脈沖，其中所述脈沖位置分開所界定時間周期TPPM。在 每一接收節(jié)點處，一對接收器窗口 310(310A、310B等)經界定以用于搜索兩個位置中的任 一者中的脈沖。應了解，也可結合其它調制方案來使用本文中的教示。為了促進同時包發(fā)射和接收，轉移和接收脈沖的定時(例如，如由節(jié)點A和節(jié)點B 所協(xié)商)可使得給定節(jié)點可發(fā)射脈沖的第一集合同時接收脈沖的第二集合。舉例來說，一 節(jié)點可發(fā)射第一集合的一個或一個以上脈沖，接著接收第二集合的一個或一個以上脈沖， 接著發(fā)射第一集合的一個或一個以上其它脈沖，等等。作為特定實例，節(jié)點A可在脈沖位置 308A中的一者處發(fā)射脈沖，接著節(jié)點A可在接收器窗口 310B中的一者處接收脈沖，接著節(jié) 點A可在脈沖位置308C中的一者處發(fā)射脈沖，等等。因此，節(jié)點可在接收到脈沖(例如，時 戳脈沖)之后在對稱通信周轉時間(由Tsym所表示)內發(fā)射脈沖(例如，時戳脈沖)。在 一個實例中，所發(fā)射脈沖之間的定時(例如，脈沖位置308A與308C之間的延遲)可為大約 500納秒，且Tsym可為大約100納秒。此實例并不考慮跳時(time-hopping)。如果使用跳時，那么Tsym和所發(fā)射脈沖之間的定時可變化。在此狀況下，可相對于(例如)每一符號的 第一跳時時槽來界定這些參數(shù)。因此，通過經由對稱信道進行用于雙向測距的加時戳操作，上文所論述的有效答 復時間D可顯著小于圖2的雙向包交換方案中的有效答復時間。在圖2中，D可為大約包 長度。在對稱信道中，D可為大約(例如，近似等于)一符號持續(xù)時間(例如，100ns)或更 大。因此，可顯著放寬漂移估計要求，借此啟用超低功率相干UWB無線電或其它類型的測距 裝置中的準確雙向測距。視實施參數(shù)而定，在對稱信道上提供雙向測距可存在另一益處。為了計算圖2的 包交換算法中的傳播延遲，節(jié)點B向節(jié)點A發(fā)送節(jié)點B處的時戳值的函數(shù)(I^b-T2b),或節(jié)點 A在傳播延遲的估計中以比所需精度好得多的精度獲悉D值。然而，第二選擇在一般特用網 絡中可能難以實現(xiàn)。相比之下，當使用對稱信道時，答復時間D可與Tsym直接有關，且因此第二選擇可 為更可行的。在此狀況下，節(jié)點A無需等待任何額外信息(例如，指示當前T3b-T2b)來完成 測距計算。在圖4中展示利用對稱信道的示例測距設計。所述過程可以節(jié)點A向節(jié)點B發(fā)送 標準獲取前同步碼402(例如，結合發(fā)送數(shù)據(jù)包使用的同一前同步碼)開始。接著，節(jié)點A 可發(fā)送漂移估計前同步碼404，節(jié)點B可使用所述漂移估計前同步碼404以獲得漂移的初始 估計(例如，使用下文結合圖7A到圖8所描述的低復雜度技術)。殘余漂移在此測距前同 步碼的末端仍可為顯著的(例如，大約lOppm)。在點(a)處，節(jié)點B可向節(jié)點A提供粗略 漂移估計，或節(jié)點B可使用經漂移調整的時鐘(例如，根據(jù)所述漂移估計進行調整)進行發(fā) 射。因此，在圖4的實例中，可基于經調整的時鐘來發(fā)送由節(jié)點B發(fā)射的獲取前同步碼406。 在點(b)處，兩個節(jié)點具有足夠信息以開始對稱信道(例如，如果可適用，那么每一節(jié)點已 確定其用于從其它節(jié)點接收脈沖的接收器窗口的大小和定時，同時基于粗略漂移估計解決 漂移)。節(jié)點A接著開始測距前同步碼408的發(fā)射，且節(jié)點B開始測距前同步碼410的發(fā) 射。如本文中所論述，通過節(jié)點A和B進行的脈沖的發(fā)射可交錯，可部分交錯，或可能不交 錯。作為一個實例，在漂移估計之后，一個節(jié)點(例如，節(jié)點A)可首先發(fā)送其測距前同步碼 的所界定數(shù)目個(例如，64個)脈沖，接著另一節(jié)點(例如，節(jié)點B)可結合前沿估計發(fā)送其 測距前同步碼的64個脈沖。如果所述前同步碼長于所界定數(shù)目個脈沖，那么由所述兩個節(jié) 點發(fā)射的后續(xù)脈沖可交錯。相反，如果所述前同步碼等于所界定數(shù)目個脈沖，那么此處可能 并不存在交錯脈沖。在一些方面中，以上前同步碼可包含偽隨機序列。因此，從另一節(jié)點接 收前同步碼的每一節(jié)點可基于所檢測的序列而與所述前同步碼同步。在測距前同步碼的發(fā) 射期間，節(jié)點可對所接收測距前同步碼執(zhí)行假設測試，以獲得LOS路徑位置估計。加時戳操 作不遲于點(c)而完成。在一些狀況下，加時戳可在預定符號索引處完成。經由使用此索 引(或某一其它參數(shù)定義)，視需要，答復時間D可界定為小到一雙向符號持續(xù)時間。在一 些狀況下，節(jié)點B向節(jié)點A發(fā)送時戳(或等效地發(fā)送答復時間T3b-T2b)。節(jié)點A可除其時戳 之外接著還使用所述信息來計算往返時間。在考慮以上內容的情況下，將結合圖5的流程圖更詳細地描述示例測距操作。圖5 的操作(或本文中所論述或教示的任何其它操作)可通過本文中所描述的組件(例如，展 示于圖6中的系統(tǒng)600的組件)中的一者或一者以上執(zhí)行。然而，應了解，這些操作可通過
14其它類型的組件執(zhí)行，且可使用不同數(shù)目個組件來執(zhí)行。還應了解，本文中所描述的操作中 的一者或一者以上可能不用于給定實施方案中。圖6說明系統(tǒng)600的示例方面，其中距離測量節(jié)點602(例如，節(jié)點A)測量到節(jié)點 604(例如，節(jié)點B)的距離。節(jié)點602和604分別包括收發(fā)器606和608，所述收發(fā)器606 和608用于向彼此(和/或系統(tǒng)600中的未圖示的一個或一個以上其它節(jié)點)發(fā)送數(shù)據(jù)且 從彼此(和/或系統(tǒng)600中的未圖示的一個或一個以上其它節(jié)點)接收數(shù)據(jù)。收發(fā)器606 和608包括用于發(fā)射脈沖信號的相應發(fā)射器610和614，以及用于接收脈沖的相應接收器 612和616。此處，應了解，給定收發(fā)器(例如，收發(fā)器606)可支持至少一個發(fā)射流，同時接 收至少一個流。舉例來說，節(jié)點可如本文中所論述經由一系列脈沖發(fā)送包同時經由一系列 脈沖同時地接收包(例如，給定收發(fā)器可經配置以在脈沖發(fā)射之間接收一個或一個以上脈 沖，且反之亦然)。每一節(jié)點602和604包括提供關于測距操作的功能性的組件。舉例來說，交錯脈沖 通信控制器618和620可建立對稱信道(例如，通過協(xié)商以界定發(fā)射器610和614發(fā)射脈 沖的時間以及接收器612和616監(jiān)視脈沖的時間)。如本文中所論述，這些時間可經界定， 使得測距消息由發(fā)射器610和614同時發(fā)射。信道獲取控制器622和6M可執(zhí)行信道獲取 操作(例如，產生待發(fā)射的獲取前同步碼并分析所接收的獲取前同步碼)。漂移控制器626 和6 可個別地或協(xié)作地確定漂移(例如，產生待發(fā)射的漂移估計前同步碼并通過分析所 接收的漂移估計前同步碼而估計漂移)，且補償漂移(例如，調整時鐘定時)。距離確定器630可執(zhí)行操作以通過致使適當信號644 (例如，消息)被發(fā)送到節(jié)點 604并分析從節(jié)點604所接收的信號646 (例如，消息)來確定節(jié)點602與604之間的距離。 距離確定器630可結合測距時戳處理器636操作，所述測距時戳處理器636對于節(jié)點602執(zhí) 行時戳相關處理(例如，產生所發(fā)射脈沖的時戳和/或分析所接收脈沖以確定時戳)。測距 時戳處理器638可在節(jié)點604處執(zhí)行互補操作。測距假設處理器632和634可執(zhí)行測距假 設操作，從而(例如)致使前同步碼在所規(guī)定時間經發(fā)送且分析所接收信號以識別測距信 號?？蓤?zhí)行這些操作(例如)以促進所接收時戳的前沿的檢測?？煞謩e在節(jié)點602和604 處維持所界定的響應時間周期信息640和642 (例如，時間周期D)。應了解，如本文中所描 述的給定節(jié)點的組件中的任一者的功能性可實施于一個或一個以上組件中(例如，這些組 件中的一者或一者以上可實施于單一控制器內)。參看圖5，如框502所表示，在某一時間點處，距離測量節(jié)點602和所測量節(jié)點604 可建立對稱信道。舉例來說，節(jié)點602和604最初可經由已知信道通信以確定以下各項(例 如，界定或接收關于以下各項的信息)每一節(jié)點的發(fā)射時間、跳時序列、定時偏移，或待由 節(jié)點602和604使用的一個或一個以上通信和/或測距信道的任何其它合適的信道參數(shù)。 另外，節(jié)點602和604可使用獲取前同步碼執(zhí)行獲取操作，且使用漂移估計前同步碼執(zhí)行漂 移估計操作(例如，以確定如上文所論述的接收器窗口)。在一些方面中，節(jié)點602和604 可建立關于相對漂移的粗略估計的通信。將結合圖8A到圖9更詳細地描述示例漂移估計 操作。同樣在框502處，節(jié)點602和604中的一者或兩者可指示(例如，通過發(fā)送消息)測 距操作將發(fā)生?？稍诠?jié)點602和604決定進行測距之前或之后建立用于測距的交錯脈沖通 信。舉例來說，在一些狀況下，節(jié)點602和604可建立對稱信道(例如，用于數(shù)據(jù)通信)，且 稍后作出選擇以進行測距?；蛘撸?jié)點602和604可作出選擇以進行測距(例如，通過經由
15另一(或多個)信道進行通信)且接著設立對稱信道。如框504所表示，節(jié)點602開始發(fā)射測距信號(例如，測距前同步碼)。在一些狀 況下，節(jié)點602可基于節(jié)點602發(fā)送其獲取前同步碼和/或漂移估計前同步碼的時間(例 如，發(fā)送漂移估計前同步碼之后的所界定時間)而開始發(fā)送測距前同步碼序列。在一些狀 況下，節(jié)點602可基于其從節(jié)點604接收獲取前同步碼的時間(例如，獲取前同步碼的前 沿)而確定開始發(fā)送其測距前同步碼的時間(例如，測距前同步碼的前沿)。舉例來說，符 號索引可界定(例如，可用以規(guī)定)待在此處使用的延遲周期。如框506所表示，節(jié)點604開始發(fā)射測距信號(例如，測距前同步碼)。如上文， 節(jié)點604可基于節(jié)點604發(fā)送或接收某一其它前同步碼的時間而開始發(fā)送其測距前同步碼 序列。如圖4中所示，節(jié)點602和604的測距操作可經由使用對稱信道而同時發(fā)生(例如， 通過所述節(jié)點進行的脈沖中的至少一些的發(fā)射經時間交錯)，借此給定節(jié)點將發(fā)射包的一 個或一個以上脈沖，接著接收一個或一個以上脈沖，接著發(fā)射包的一個或一個以上脈沖，等 等?？?例如)通過符號索引規(guī)定這些操作的定時。隨著每一節(jié)點從另一節(jié)點接收測距前同步碼(且隨著每一節(jié)點發(fā)送其自身的測 距前同步碼)，節(jié)點602和604可執(zhí)行其相應測距假設操作。因此，在一些方面中，可經由 使用對稱信道同時執(zhí)行這些假設操作。此處，測距假設操作可涉及(例如)分析所接收脈 沖的不同樣本，以促進在測距前同步碼的末端處定位時戳(例如，一個或一個以上脈沖)的 前沿。舉例來說，與不同假設相關聯(lián)的信號電平(例如，所檢測能量的總和)可經分析(例 如，與閾值相比)，以估計時戳的前沿出現(xiàn)之處(例如，以界定用于定位前沿的較窄接收器 搜索窗口)。圖7A說明前沿檢測可如何不同于常規(guī)信號檢測(例如，其可用于數(shù)據(jù)通信操作)。 此處，節(jié)點A向節(jié)點B發(fā)送經發(fā)射的脈沖702 (如箭頭704所表示)。脈沖706表示節(jié)點B 處的所接收脈沖。在常規(guī)信號檢測中，典型獲取點將對應于最強信號路徑。因此，出于數(shù)據(jù) 通信目的，可在點708處或接近點708而獲取脈沖706。相比之下，出于測距目的，獲取搜索 可試圖定位脈沖706的前沿710。圖7B說明測距獲取搜索可如何利用寬于常規(guī)搜索的搜索窗口(例如，在非相干接 收器中)。脈沖712表示節(jié)點B處的所接收脈沖，且脈沖720表示節(jié)點A處的所接收脈沖。 在常規(guī)信號檢測中，搜索窗口 714可經界定以在節(jié)點B處獲取脈沖，且搜索窗口 722可經界 定以在節(jié)點A處獲取脈沖。然而，如時間周期718所指示，搜索窗口 714并非足夠寬而能夠 獲取脈沖712的前沿。因此，測距假設測試可在正常搜索窗口 714和722之前和之后進行 搜索(例如，搜索窗口可寬達兩倍)，且可以較高分辨率(例如，大約Ins)進行搜索以檢測 前沿。圖7B和本文中的其它各圖說明，節(jié)點可發(fā)送脈沖，接著接收脈沖。還應了解，節(jié)點 可在接收一個或一個以上脈沖之前發(fā)送多個脈沖。舉例來說，節(jié)點602可發(fā)射若干測距前 同步碼脈沖，接著節(jié)點604可發(fā)射若干測距前同步碼脈沖。如圖5的框508所表示，節(jié)點602發(fā)射脈沖且產生對應的時戳。在一些狀況下，符 號索引界定待加時戳的脈沖。舉例來說，符號索引可規(guī)定，節(jié)點602的測距前同步碼中的第 64個脈沖將被加時戳。在一些方面中，可在所規(guī)定事件發(fā)生之后的所界定時間周期發(fā)射脈 沖(例如，脈沖的前沿)。舉例來說，可在給定事件發(fā)生(例如，由節(jié)點602進行的獲取前同
16步碼或測距前同步碼的前沿的發(fā)射)之后的所界定數(shù)目個脈沖發(fā)射所述脈沖。如框510所表示，節(jié)點604接著產生時戳以記錄在節(jié)點604處接收到在框508處 發(fā)送的脈沖的前沿的時間。在一些狀況下，節(jié)點604可基于符號索引識別待加時戳的所接 收脈沖。繼續(xù)以上實例，節(jié)點604可識別節(jié)點604從節(jié)點602接收到的測距前同步碼的第 64個脈沖，接著識別所述脈沖的前沿，且產生對應于所述前沿的到達時間的時戳。如框512所表示，節(jié)點604接著發(fā)射脈沖且產生對應的時戳。在一些狀況下，符號 索引還界定待通過節(jié)點604加時戳的脈沖。舉例來說，符號索引可規(guī)定，節(jié)點604的測距前 同步碼中的第70個脈沖將被加時戳。在一些方面中，可在所規(guī)定事件發(fā)生之后的所界定時 間周期發(fā)射脈沖(例如，脈沖的前沿)。舉例來說，可在給定事件發(fā)生(例如，通過節(jié)點604 進行的獲取前同步碼或測距前同步碼的前沿的發(fā)射)之后的所界定數(shù)目個脈沖發(fā)射所述 脈沖。在一些方面中，脈沖的發(fā)射時間可對應于節(jié)點602發(fā)射其時戳之后或節(jié)點604接收 節(jié)點602所發(fā)射的時戳(例如，時戳的前沿)之后的所界定延遲周期。此定時可(例如) 為預先界定的，其由符號索引規(guī)定或以某一其它方式規(guī)定。在一些實施方案中，節(jié)點604還可向節(jié)點602發(fā)送答復時間的指示(例如，在答復 時間由于節(jié)點602和604獨立地確定開始其相應測距前同步碼的時間而為動態(tài)值的狀況 下)。在一些狀況下，節(jié)點604可向節(jié)點602發(fā)送在框510和512處記錄的時戳，或可發(fā)送 這兩個時戳之間的時間差(例如，T3b-T2b)。在某一狀況下，節(jié)點604可向節(jié)點602發(fā)送偏 移值。舉例來說，如圖7B中所示，可通過協(xié)議在搜索窗口的開始與T3b處脈沖的發(fā)射時間之 間界定延遲周期716。在此狀況下，節(jié)點604可向節(jié)點602發(fā)送偏移718的指示。如圖4中所示，節(jié)點602和604可同時執(zhí)行時戳相關操作。舉例來說，所述節(jié)點可 同時執(zhí)行測距假設操作。另外，每一節(jié)點可識別待加時戳的一個或一個以上脈沖并執(zhí)行操 作以發(fā)射此脈沖，同時同時地處理所接收脈沖、識別待加時戳的脈沖并對所述脈沖加時戳。如圖5的框514所表示，節(jié)點602產生時戳以記錄在節(jié)點602處接收到在框512 處發(fā)送的脈沖的前沿的時間。在一些狀況下，節(jié)點602可基于符號索引識別待加時戳的所 接收脈沖。繼續(xù)以上實例，節(jié)點602可識別節(jié)點602從節(jié)點604接收到的測距前同步碼的 第70個脈沖，接著識別所述脈沖的前沿，且產生對應于所述前沿的到達時間的時戳。節(jié)點602(例如，距離確定器630)接著基于節(jié)點602發(fā)射并接收的脈沖中的至少 一些而確定到節(jié)點604的距離。在一些狀況下，節(jié)點602從一時間周期減去從節(jié)點604接 收到的答復時間，所述時間周期基于以下各者來界定節(jié)點602發(fā)射其經加時戳的脈沖(例 如，經加時戳的脈沖的前沿)的時間，以及節(jié)點602從節(jié)點604接收到經加時戳的脈沖(例 如，經加時戳的脈沖的前沿)的時間。在節(jié)點604發(fā)送偏移718的指示(圖7B)的狀況下， 節(jié)點602可確定其對應的時間偏移724，且使用此偏移信息來確定答復時間。如上文所提及，在其它狀況下，答復時間可規(guī)定為特定(例如，預先界定的)值。舉 例來說，在框510處接收到脈沖后，節(jié)點604即刻可調整其前同步碼序列，使得在節(jié)點604 從節(jié)點602接收到脈沖的前沿之后的所界定時間周期發(fā)送前同步碼序列中的適當脈沖(例 如，第64個脈沖)。在一些方面中，節(jié)點604可追溯地確定其從節(jié)點602接收到測距前同步 碼的前沿的時間。舉例來說，節(jié)點604可確定所述前沿在節(jié)點604開始發(fā)射其測距前同步 碼之后(例如，在節(jié)點604處理其從節(jié)點602接收到的測距前同步碼的若干脈沖之后)某 一時間的精確定時。接著，基于節(jié)點604從節(jié)點602實際確實接收前同步碼的前沿的時間，節(jié)點604可確定發(fā)送其經加時戳的脈沖的時間(例如，在從節(jié)點602接收經加時戳的脈沖 的前沿之后的所界定時間周期)。在節(jié)點604調整其前同步碼序列的狀況下，節(jié)點602可經配置以解決此改變。舉 例來說，節(jié)點602可利用較寬搜索窗口，或可在進行加時戳之前等待較長時間周期(例如， 在節(jié)點604可緩慢地調整其測距前同步碼定時的狀況下)。在其中規(guī)定答復時間的實施方案中，節(jié)點602(例如，距離確定器630)基于節(jié)點 602的時戳和固定答復時間來確定到節(jié)點604的距離。舉例來說，節(jié)點402可通過從T4a-Tia 減去所界定的答復時間而確定往返時間。如上文所提及，相對低復雜度時間跟蹤算法如本文中所描述可用以減小系統(tǒng)中的 漂移誤差?，F(xiàn)將結合圖8A到圖9來描述可用以減小此漂移誤差(例如，通過提供所述漂移 誤差的估計)的基于示例二階早遲門的低復雜度時間跟蹤算法。視系統(tǒng)參數(shù)而定，此算法 可遞送數(shù)PPm(例如，大約IOppm)的精度。由于UWB系統(tǒng)使用極窄的脈沖進行通信，因此接收器時間跟蹤算法可為關鍵的。 脈沖跟蹤中的容許誤差對于能量檢測接收器可為大約數(shù)納秒，且對于相干接收器可為大約 數(shù)皮秒。下文描述可(例如)在低功率UWB能量檢測接收器中使用的早遲時間跟蹤算法 的使用。在一些方面中，下文描述用以啟用非相干低功率UWB無線電的準確時間跟蹤的 方法；用以通過在接收期間適當改變回路參數(shù)而啟用粗略和精細跟蹤的方法；用以估計形 成通信鏈路的兩個裝置之間的時鐘漂移的方法；測距和通信中的使用；示例決策塊處理方 法；經PPM調制的UWB的示例決策塊處理方法；以及用以通過不時地查看“較早”和“較遲” 窗口而減小局部最大值的影響的方法?？紤]非相干(例如，能量檢測器)UWB接收器。時間跟蹤回路的目標可為保持能量 檢測積分窗口盡可能靠近最佳位置。時間跟蹤算法應消除的誤差的類型可包括初始偏移 誤差(從獲取轉入)；發(fā)射器與接收器之間的歸因于時鐘漂移的定時漂移；以及定時電路和 時鐘中的抖動。圖8A展示用于實施早遲時間跟蹤算法的示例結構。圖8B展示示例UWB信道信號 以說明早、正常和遲(E、N和L)窗口(例如，借此在每一窗口期間檢測能量)的示例位置。 此處，正常窗口(N)用于數(shù)據(jù)檢測。決策塊802處理早、正常和遲輸入(E、N和L)，并向乘 法器804提供輸出。乘法器804使此輸出與參數(shù)α相乘，且向回路濾波器F (ζ) 806提供結 果?；芈窞V波器806的輸出提供到求和器808以提供信號θ (η)，所述信號θ (η)控制能量 檢測器810使用的正常窗口(N)的位置。決策塊802和回路濾波器806可經設計，使得正 常窗口保持為靠近最佳位置。在一些方面中，決策塊802、回路濾波器806的特定設計，能量 檢測窗口的長度，以及早窗口、正常窗口和遲窗口之間的間距視時間跟蹤回路必須消除的 誤差的性質而定。在一些系統(tǒng)中，早能量值E和遲能量值L可能并非每隔一脈沖經更新。舉例來說， 其可僅每隔一交替脈沖經更新。決策塊802可執(zhí)行的處理操作的實例包括E_L，早遲門中的能量之間的差；E-L的 N位量化；對(E-L)加正負號；以擦除區(qū)和離群值區(qū)(outlier region)對(E-L)加正負號； 以及交替脈沖的E-N和N-L。決策塊802的特定操作的選擇可視實施方案和跟蹤誤差的性 質而定。
18
UWB信道中的早遲門回路可能遭遇的一個問題為局部最大值。如圖9中所示，在在 任一方向上均不存在漂移的信道中可能存在多個點?；芈返膮?shù)可經設計，使得其并不卡 塞于這些次佳點中。另外，時間跟蹤回路可查看除僅當前E、N和L窗口以外的位置。回路可不時地查 看“較早”和“較遲”窗口以檢查并了解回路是否卡塞于局部最大值(例如，局部最大值902A 或902B)中。特定參數(shù)(例如，頻度、“較早”或“較遲”的程度)可視實施方案的性質、跟蹤 誤差的性質和信道參數(shù)(例如，延遲擴展)而定。現(xiàn)將描述示例回路濾波器選項。通常，可使用一階或二階回路。在一個實例中，對于一階回路來說，F(xiàn)(ζ)設定為等于1。結合累加器808，此可根 據(jù)等式2修改正常窗口的當前位置θ (η)，其中φ_ (η)為決策塊802的輸出。一階濾波器可 足以消除位置中的恒定初始誤差。θ(η + \) = θ{η)+αφ(η)等式 2二階回路可根據(jù)等式3和4修改當前取樣相位θ (η)。此濾波器還可消除定時漂 移分量。Δ(η) = Δ(η- ) + ^(η)等式 3θ(η +1) = ^(η)+αφ(η) + Δ(η) 等式 4在非相干低功率系統(tǒng)中，時間跟蹤回路可在包開始時用于粗略跟蹤，且其后用于 精細跟蹤。最初，時間跟蹤回路可能必須處置歸因于獲取分辨率的大偏移。此情境可能需 要主動(aggressive)回路參數(shù)以快速達到良好操作點。然而，主動回路還可導致窗口位置 中的顯著振蕩。因此，較不主動的跟蹤回路在積分窗口的初始調諧之后可為有用的。這兩個目標可通過改變二階參數(shù)β來實現(xiàn)。最初，β的大值可用以獲得具有快 速響應的回路。參數(shù)可接著經減小以獲得精細跟蹤回路。舉例來說，回路參數(shù)的變化的一 個可能方法可為β (η) = β (0) Yn，其中Y為經適當選擇的參數(shù)。另一方式可利用值的有 限集合，在包接收的不同階段使用所述集合的不同要素。等式3中的參數(shù)Δ (η)為兩個裝置的相對時鐘漂移的估計。此估計的精度在一些 方面中視特定系統(tǒng)且視回路參數(shù)α和β而定。如果參數(shù)為主動的，那么△ (η)的變化可 為相當高的，且導致不可靠的估計。然而，回路參數(shù)的較不主動集合可提供相對漂移的極佳 估計。如上文所提及，可結合例如雙向測距等測距算法來使用相對漂移的估計。舉例來 說，給定節(jié)點(例如，節(jié)點B)可基于漂移估計調整其定時，或向相關聯(lián)節(jié)點(例如，節(jié)點Α) 發(fā)送漂移估計的指示。以此方式，可使相對漂移在測距操作的可接受水平內(例如，考慮答 復時間D)。并且，大的相對時鐘漂移的可能性可使得難以在UWB中以較低脈沖速率通信。相 對漂移的良好估計的可用性可實現(xiàn)低脈沖速率通信，因為較低速率時間跟蹤回路可從極好 的初始狀態(tài)開始。對于此論述，假設使用BPPM調制。對于每一 BPPM符號來說，存在表示“0”與“ 1，， 的兩個可能脈沖位置。由K、N0和Ltl表示在“0”位置期間收集的能量值，且由Ep N1和L1表示在“ 1 ”位置期間收集的能量值。如果跟蹤回路知曉發(fā)射哪一符號，那么跟蹤回路可使 用相應能量值來改變窗口位置。但，在不解碼且接著重編碼決策的情況下，知曉準確符號可 能并非可能的。以下為一些可能性如果Ntl > N1，那么使用E = E。，L = L。，且反之亦然等式5使用E = E0+Ei; L = ^+L1等式 6使用E = abs (E0-E1)，L = abs (L0-L1)等式 7第一方法對每一脈沖作出符號決策，且可能遭受脈沖誤差的效應。如果系統(tǒng)操作 點具有極高脈沖誤差率，那么此方法可遭遇問題。后兩種方法并不需要脈沖決策，但可能遭 受額外噪聲的存在。所述方法之間的性能比較在一些方面中視系統(tǒng)操作條件和定時誤差的 性質而定。以上算法可實現(xiàn)非相干低功率UWB無線電的良好時間跟蹤。所述算法還可實現(xiàn)建 立通信鏈路的裝置的相對時鐘漂移的準確估計(如果必要)。本文中的教示可并入到一裝置中，所述裝置使用各種組件以用于與至少一個其它 裝置通信。圖10描繪可用以促進裝置之間的通信的若干示例組件。此處，第一裝置1002 和第二裝置1004適于在合適媒體上經由無線通信鏈路1006通信。最初，將討論在將信息從裝置1002發(fā)送到裝置1004(例如，反向鏈路)時所涉及 的組件。發(fā)射(“TX”)數(shù)據(jù)處理器1008從數(shù)據(jù)緩沖器1010或某一其它合適組件接收業(yè)務 數(shù)據(jù)(例如，數(shù)據(jù)包)。發(fā)射數(shù)據(jù)處理器1008基于所選擇編碼和調制方案來處理(例如，編 碼、交錯和符號映射)每一數(shù)據(jù)包，且提供數(shù)據(jù)符號。大體來說，數(shù)據(jù)符號為數(shù)據(jù)的調制符 號，且導頻符號為導頻(其為先驗已知的)的調制符號。調制器1012接收數(shù)據(jù)符號、導頻 符號和(可能的)針對反向鏈路的信令，且執(zhí)行調制(例如，OFDM或某一其它合適調制)和 /或如由系統(tǒng)所規(guī)定的其它處理，且提供輸出碼片流。發(fā)射器(“TMTR”)1014處理(例如， 轉換為模擬、濾波、放大和上變頻)輸出碼片流且產生調制信號，所述調制信號接著從天線 1016發(fā)射。由裝置1002發(fā)射的經調制信號(連同來自與裝置1004通信的其它裝置的信號) 由裝置1004的天線1018接收。接收器(“RCVR”)1020處理(例如，調節(jié)和數(shù)字化)從天 線1018所接收的信號，且提供所接收樣本。解調器(“DEM0D”) 1022處理(例如，解調和檢 測)所接收樣本且提供經檢測數(shù)據(jù)符號，其可為由其它裝置發(fā)射到裝置1004的數(shù)據(jù)符號的 有噪聲估計。接收(“RX”)數(shù)據(jù)處理器IOM處理(例如，符號解映射、解交錯和解碼)經 檢測數(shù)據(jù)符號，且提供與每一發(fā)射裝置(例如，裝置100 相關聯(lián)的經解碼數(shù)據(jù)?，F(xiàn)將討論在將信息從裝置1004發(fā)送到裝置1002(例如，前向鏈路)時所涉及的 組件。在裝置1004處，業(yè)務數(shù)據(jù)由發(fā)射(“TX”)數(shù)據(jù)處理器10 處理以產生數(shù)據(jù)符號。 調制器10 接收數(shù)據(jù)符號、導頻符號和針對前向鏈路的信令，執(zhí)行調制(例如，OFDM或 某一其它合適調制)和/或其它相關處理，且提供輸出碼片流，所述輸出碼片流由發(fā)射器 (“TMTR”) 1030進一步調節(jié)并從天線1018發(fā)射。在一些實施方案中，針對前向鏈路的信令 可包括由控制器1032針對在到裝置1004的反向鏈路上發(fā)射的所有裝置(例如，終端)而 產生的功率控制命令和其它信息(例如，與通信信道有關)。在裝置1002處，由裝置1004發(fā)射的經調制信號由天線1016接收、由接收器 (“RCVR”)1034調節(jié)和數(shù)字化，且由解調器(“DEM0D”)1036處理以獲得經檢測的數(shù)據(jù)符
20號。接收(“RX”)數(shù)據(jù)處理器1038處理經檢測的數(shù)據(jù)符號，且為裝置1002提供經解碼數(shù) 據(jù)且提供前向鏈路信令。控制器1040接收功率控制命令和其它信息以控制數(shù)據(jù)發(fā)射，并控 制到裝置1004的反向鏈路上的發(fā)射功率。控制器1040和1032分別指導裝置1002和裝置1004的各種操作。舉例來說，控 制器可確定適當濾波器、關于濾波器的報告信息，并使用濾波器對信息進行解碼。數(shù)據(jù)存儲 器1042和1044可分別存儲由控制器1040和1032使用的程序代碼和數(shù)據(jù)。圖10還說明通信組件可包括執(zhí)行如本文中所教示的測距操作的一個或一個以上 組件。舉例來說，測距控制組件1046可與控制器1040和/或裝置1002的其它組件協(xié)作以 向另一裝置(例如，裝置1004)發(fā)送信號/從另一裝置(例如，裝置1004)接收信號。類似 地，測距控制組件1048可與控制器1032和/或裝置1004的其它組件協(xié)作以向另一裝置 (例如，裝置1002)發(fā)送信號/從另一裝置(例如，裝置1002)接收信號。應了解，對于每一 裝置1002和1004，所描述的組件中的兩者或兩者以上的功能性可由單一組件來提供。舉例 來說，單一處理組件可提供測距控制組件1046與控制器1040的功能性，且單一處理組件可 提供測距控制組件1048與控制器1032的功能性。無線裝置可包括基于由所述無線裝置發(fā)射或在所述無線裝置處所接收的信號而 執(zhí)行功能的各種組件。舉例來說，無線頭戴式耳機可包括變換器，所述變換器適于基于所確 定的距離提供指示和/或基于經由接收器所接收的數(shù)據(jù)而提供音頻輸出。無線腕表可包括 用戶接口，所述用戶接口適于基于所確定的距離和/或經由接收器所接收的數(shù)據(jù)而提供指 示。無線感測裝置可包括傳感器，所述傳感器適于提供待經由發(fā)射器發(fā)射的數(shù)據(jù)。無線裝置可經由基于任何合適的無線通信技術或以其它方式支持任何合適的無 線通信技術的一個或一個以上無線通信鏈路進行通信。舉例來說，在一些方面中，無線裝置 可與網絡相關聯(lián)。在一些方面中，所述網絡可包含使用超寬帶技術或某一其它合適的技術 所實施的個域網(personal area network)(例如，支持大約30米的無線覆蓋區(qū)域)或體 域網(body area network)(例如，支持大約10米的無線覆蓋區(qū)域)。在一些方面中，所述 網絡可包含局域網或廣域網。無線裝置可支持或以其它方式使用多種無線通信技術、協(xié)議 或標準(例如，CDMA、TDMA, OFDM、OFDMA, WiMAX和Wi-Fi)中的一者或一者以上。類似地， 無線裝置可支持或以其它方式使用多種對應的調制或多路復用方案中的一者或一者以上。 無線裝置可由此包括適當組件(例如，空中接口)以使用以上或其它無線通信技術建立一 個或一個以上無線通信鏈路并經由其通信。舉例來說，一裝置可包含具有相關聯(lián)的發(fā)射器 和接收器組件(例如，發(fā)射器610或614和接收器612或616)的無線收發(fā)器，所述無線收 發(fā)器可包括促進經由無線媒體的通信的各種組件(例如，信號產生器和信號處理器)。在一些方面中，無線裝置可經由基于脈沖的無線通信鏈路進行通信。舉例來說， 基于脈沖的無線通信鏈路可利用具有相對短的長度(例如，大約幾納秒或更小)和相對寬 的帶寬的超寬帶脈沖。在一些方面中，超寬帶脈沖可具有大約近似20%或以上的分數(shù)帶寬 (fractional bandwidth)和/或具有大約近似500MHz或以上的帶寬。本文中的教示可并入到多種設備(例如，裝置)中(例如，實施于多種設備內或由 多種設備執(zhí)行)。舉例來說，本文中所教示的一個或一個以上方面可并入到電話(例如，蜂 窩式電話)、個人數(shù)據(jù)助理(“PDA”)、娛樂裝置(例如，音樂或視頻裝置)、頭戴式耳機(例 如，耳機、聽筒等)、麥克風、醫(yī)療感測裝置(例如，生物測定傳感器、心率監(jiān)視器、計步器、
21EKG裝置、智能型繃帶等)、用戶I/O裝置(例如，腕表、遙控器、燈開關、鍵盤、鼠標等)、環(huán)境 感測裝置(例如，胎壓監(jiān)視器)、可從醫(yī)療或環(huán)境感測裝置接收數(shù)據(jù)的監(jiān)視器、計算機、銷售 點裝置、娛樂裝置、助聽器、機頂盒或任何其它合適的裝置中。這些裝置可具有不同的功率和數(shù)據(jù)要求。在一些方面中，本文中的教示可適于用 于低功率應用(例如，經由使用基于脈沖的信令方案和低工作循環(huán)模式)中，且可支持包括 相對高的數(shù)據(jù)速率(例如，經由使用高帶寬脈沖)的多種數(shù)據(jù)速率。在一些方面中，無線裝置可包含用于通信系統(tǒng)的接入裝置(例如，接入點)。此接 入裝置可提供(例如)經由有線或無線通信鏈路到另一網絡(例如，比如因特網或蜂窩式 網絡等廣域網)的連接性。因此，接入裝置可使另一裝置(例如，無線臺)能夠接入另一網 絡或某一其它功能性。另外，應了解，所述裝置中的一者或兩者可為便攜式的，或在一些狀 況下為相對不可攜帶的。并且，應了解，無線裝置還可能能夠以非無線方式(例如，經由有 線連接)經由適當?shù)耐ㄐ沤涌趤戆l(fā)射和/或接收信息?？梢远喾N方式來實施本文中所描述的組件。參看圖10和圖12，設備1000和1200 表示為一系列相關功能塊，所述功能塊可表示由(例如)一個或一個以上集成電路(例如， ASIC)實施或可以如本文中所教示的某一其它方式實施的功能。如本文中所論述，集成電路 可包括處理器、軟件、其它組件或其某一組合。設備1100和1200可包括可執(zhí)行上文關于各個圖式所描述的功能中的一者或一者 以上的一個或一個以上模塊。舉例來說，用于發(fā)射的ASIC 1102可對應于(例如)如本文 中所論述的發(fā)射器。用于接收的ASIC 1104可對應于(例如)如本文中所論述的接收器。 用于確定距離的ASIC 1106可對應于(例如)如本文中所論述的距離確定器。用于確定發(fā) 射和接收時間的ASIC 1108可對應于(例如)如本文中所論述的通信控制器。用于執(zhí)行測 距假設測試的ASIC 1110可對應于(例如)如本文中所論述的假設處理器。用于通信的 ASIC 1112可對應于(例如)如本文中所論述的通信控制器。用于接收的ASIC 1202可對 應于(例如)如本文中所論述的接收器。用于發(fā)射的ASIC 1204可對應于(例如)如本文 中所論述的發(fā)射器。用于確定時戳消息定時的ASIC 1206可對應于(例如)如本文中所論 述的時戳處理器。用于確定發(fā)射和接收時間的ASIC 1208可對應于(例如)如本文中所論 述的通信控制器。用于執(zhí)行測距假設測試的ASIC 1210可對應于(例如)如本文中所論述 的假設處理器。用于通信的ASIC 1212可對應于(例如)如本文中所論述的通信控制器。如上所述，在一些方面中，這些組件可經由適當處理器組件來實施。在一些方面 中，這些處理器組件可至少部分地使用如本文中所教示的結構來實施。在一些方面中，處理 器可適于實施這些組件中的一者或一者以上的功能性的一部分或全部。在一些方面中，由 虛線框表示的組件中的一者或一者以上是任選的。如上所述，設備1100和1200可包含一個或一個以上集成電路。舉例來說，在一些 方面中，單一集成電路可實施所說明組件中的一者或一者以上的功能性，而在其它方面中， 一個以上集成電路可實施所說明組件中的一者或一者以上的功能性。另外，由圖11和圖12表示的組件與功能以及本文中所描述的其它組件與功能可 使用任何合適裝置來實施。此類裝置也可至少部分地使用如本文中所教示的對應結構來實 施。舉例來說，上文結合圖11和圖12的“用于…的ASIC”組件所描述的組件還可對應于類 似指定的“用于…的裝置”功能性。因此，在一些方面中，此類裝置中的一者或一者以上可使用處理器組件、集成電路或如本文中所教示的其它合適結構中的一者或一者以上來實施。并且，應理解，本文中使用例如“第一”、“第二”等名稱對元件的任何引用并不大體 上限制那些元件的數(shù)量或次序。事實上，本文中可使用這些名稱作為區(qū)分兩個或兩個以上 元件或元件的例項的方便的方法。因此，對第一元件和第二元件的引用并不意味著該處僅 可使用兩個元件或第一元件必須以某一方式先于第二元件。并且，除非另外規(guī)定，否則一組 元件可包含一個或一個以上元件。另外，描述內容或權利要求書中所使用的形式“以下中的 至少一者A、B或C”的術語意味著“A或B或C或其任何組合”。所屬領域的技術人員將理解，可使用多種不同技術和技藝中的任一者來表示信息 和信號。舉例來說，可由電壓、電流、電磁波、磁場或磁性粒子、光場或光學粒子，或其任何組 合來表示可貫穿以上描述所引用的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、位、符號和碼片。技術人員將進一步了解，可將結合本文中所揭示的方面而描述的各種說明性邏輯 塊、模塊、處理器、裝置、電路和算法步驟中的任一者實施為電子硬件(例如，數(shù)字實施方 案、模擬實施方案，或所述兩者的組合，其可使用源編碼或某一其它技術來設計)、并入有指 令的各種形式的程序或設計代碼(為方便起見，本文中可將其稱作“軟件”或“軟件模塊”)， 或兩者的組合。為清楚地說明硬件與軟件的此可互換性，上文已大體在功能性方面描述了 各種說明性組件、塊、模塊、電路和步驟。將此功能性實施為硬件還是軟件視特定應用和強 加于整個系統(tǒng)的設計約束而定。熟練的技術人員可針對每一特定應用以不同方式實施所描 述的功能性，但此類實施決策不應解釋為導致背離本發(fā)明的范圍。結合本文中所揭示的方面而描述的各種說明性邏輯塊、模塊和電路可在集成電路 (“IC”)、接入終端或接入點內實施或由其執(zhí)行。IC可包含通用處理器、數(shù)字信號處理器 (DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散門或 晶體管邏輯、離散硬件組件、電組件、光學組件、機械組件或其經設計以執(zhí)行本文中所描述 的功能的任何組合，且可執(zhí)行駐存于IC內、IC外部，或IC內與IC外部的代碼或指令。通 用處理器可為微處理器，但在替代方案中，處理器可為任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器 或狀態(tài)機。處理器還可實施為計算裝置的組合，例如，DSP與微處理器的組合、多個微處理 器的組合、結合DSP核心的一個或一個以上微處理器，或任何其它此類配置。應理解，在任何所揭示的過程中的步驟的任何特定次序或階層為示例方法的實 例?；谠O計偏好，應理解，可重新排列過程中的步驟的特定次序或階層，同時將其保持在 本發(fā)明的范圍內。所附方法權利要求項以示例次序呈現(xiàn)各種步驟的要素，且并不意圖限于 所呈現(xiàn)的特定次序或階層。結合本文中所揭示的方面而描述的方法或算法的步驟可直接體現(xiàn)于硬件中、由處 理器執(zhí)行的軟件模塊中或兩者的組合中。軟件模塊(例如，包括可執(zhí)行指令和相關數(shù)據(jù)) 和其它數(shù)據(jù)可駐存于例如以下各項等數(shù)據(jù)存儲器中RAM存儲器、快閃存儲器、ROM存儲器、 EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可裝卸盤、⑶-ROM或此項技術中已知的任何其 它形式的計算機可讀存儲媒體。示例存儲媒體可耦合到例如計算機/處理器等機器(為方 便起見，本文中可將其稱作“處理器”)，使得處理器可從存儲媒體讀取信息(例如，代碼)和 將信息寫入到存儲媒體。示例存儲媒體可與處理器成一體式。處理器和存儲媒體可駐存于 ASIC中。ASIC可駐存于用戶設備中。在替代方案中，處理器和存儲媒體可作為離散組件而 駐存于用戶設備中。此外，在一些方面中，任何合適的計算機程序產品可包含計算機可讀媒體，所述計算機可讀媒體包含與本發(fā)明的方面中的一者或一者以上有關的代碼(例如，以 可由至少一個計算機執(zhí)行的代碼編碼)。在一些方面中，計算機程序產品可包含封裝材料。
提供所揭示的方面的先前描述以使所屬領域的任何技術人員能夠制造或使用本 發(fā)明。所屬領域的技術人員將容易了解對這些方面的各種修改，且可在不背離本發(fā)明的范 圍的情況下將本文中所界定的一般原理應用于其它方面。因此，本發(fā)明并不希望限于本文 中所展示的方面，而是應被賦予與本文中所揭示的原理和新穎特征一致的最廣范圍。
權利要求
1.一種無線通信方法，其包含通過第一節(jié)點發(fā)射脈沖的第一集合；在所述第一節(jié)點處接收脈沖的第二集合，其中在發(fā)射所述第一集合的至少一個脈沖之 后且在發(fā)射所述第一集合的至少一個其它脈沖之前，接收所述第二集合的至少一個脈沖； 以及基于所述第一集合的所述脈沖中的至少一些和所述第二集合的所述脈沖中的至少一 些來確定所述第一節(jié)點與第二節(jié)點之間的距離。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其進一步包含確定脈沖的所述第一集合的發(fā)射時間和 脈沖的所述第二集合的接收時間，使得所述第一集合的所述脈沖中的至少一部分與所述第 二集合的所述脈沖中的至少一部分在時間上交錯。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中所述第一節(jié)點基于所述所確定的發(fā)射時間和接收 時間在發(fā)射所述第一集合的給定脈沖與接收所述第二集合的給定脈沖之間交替。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其進一步包含確定測距消息定時，使得所述第一節(jié)點 在發(fā)射與脈沖的所述第一集合相關聯(lián)的整個測距消息之前接收與脈沖的所述第二集合相 關聯(lián)的測距消息的至少一部分。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一節(jié)點基于脈沖的所述第二集合執(zhí)行測距 假設測試，同時為所述第二節(jié)點發(fā)射脈沖的所述第一集合以執(zhí)行測距假設測試。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一節(jié)點經由脈沖的所述第一集合發(fā)射測距 前同步碼，同時經由脈沖的所述第二集合接收測距前同步碼。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一節(jié)點在發(fā)射與脈沖的所述第一集合相關聯(lián)的整個測距前同步碼之前接收與 脈沖的所述第二集合相關聯(lián)的測距前同步碼的至少一部分；且所述距離的所述確定進一步基于與脈沖的所述第一集合相關聯(lián)的所述測距前同步碼 和與脈沖的所述第二集合相關聯(lián)的所述測距前同步碼。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述距離的所述確定進一步包含基于與脈沖的第一集合的所述發(fā)射相關聯(lián)的第一時戳和與脈沖的所述第二集合的所 述接收相關聯(lián)的第二時戳來確定時間周期；以及從所述時間周期減去所界定的延遲周期，其中所述所界定的延遲周期規(guī)定所述第二節(jié) 點在經由脈沖的所述第一集合接收定時指示之后將經由脈沖的所述第二集合發(fā)射定時指 示的時間。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中所述所界定的延遲周期近似等于符號持續(xù)時間。
10.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中所述所界定的延遲周期由符號索引來規(guī)定。
11.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述距離的所述確定進一步包含確定脈沖的所 述第二集合的前沿。
12.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一節(jié)點在發(fā)射獲取消息之后的所界定的 延遲周期發(fā)射脈沖的所述第一集合。
13.根據(jù)權利要求1所述的方法，其進一步包含與所述第二節(jié)點通信以建立至少一個 測距消息的發(fā)射定時。
14.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一集合的所述脈沖中的每一者具有4納秒或更小的脈沖持續(xù)時間。
15.一種用于無線通信的設備，其包含發(fā)射器，其經配置以發(fā)射脈沖的第一集合；接收器，其經配置以接收脈沖的第二集合，且進一步經配置以在所述發(fā)射器發(fā)射所述 第一集合的至少一個脈沖之后且在所述發(fā)射器發(fā)射所述第一集合的至少一個其它脈沖之 前接收所述第二集合的至少一個脈沖；以及距離確定器，其經配置以基于所述第一集合的所述脈沖中的至少一些和所述第二集合 的所述脈沖中的至少一些來確定所述設備與節(jié)點之間的距離。
16.根據(jù)權利要求15所述的設備，其進一步包含通信控制器，所述通信控制器經配置 以確定脈沖的所述第一集合的發(fā)射時間和脈沖的所述第二集合的接收時間，使得所述第一 集合的所述脈沖中的至少一部分與所述第二集合的所述脈沖中的至少一部分在時間上交T曰ο
17.根據(jù)權利要求16所述的設備，其中所述發(fā)射器和所述接收器進一步經配置以基于 所述所確定的發(fā)射時間和接收時間在發(fā)射所述第一集合的給定脈沖與接收所述第二集合 的給定脈沖之間交替。
18.根據(jù)權利要求15所述的設備，其中所述距離確定器進一步經配置以確定測距消息 定時，使得所述接收器在所述發(fā)射器發(fā)射與脈沖的所述第一集合相關聯(lián)的整個測距消息之 前接收與脈沖的所述第二集合相關聯(lián)的測距消息的至少一部分。
19.根據(jù)權利要求15所述的設備，其進一步包含假設處理器，所述假設處理器經配置 以基于脈沖的所述第二集合執(zhí)行測距假設測試，同時所述發(fā)射器為所述節(jié)點發(fā)射脈沖的所 述第一集合以執(zhí)行測距假設測試。
20.根據(jù)權利要求15所述的設備，其中所述距離確定器進一步經配置以確定時戳消息 定時，使得所述發(fā)射器經由脈沖的所述第一集合發(fā)射測距前同步碼，同時所述接收器經由 脈沖的所述第二集合接收測距前同步碼。
21.根據(jù)權利要求15所述的設備，其中所述距離確定器進一步經配置以確定時戳消息定時，使得所述接收器在所述發(fā)射器發(fā)射與脈沖的所述第一集合相關聯(lián) 的整個測距前同步碼之前接收與脈沖的所述第二集合相關聯(lián)的測距前同步碼的至少一部 分；以及基于與脈沖的所述第一集合相關聯(lián)的所述測距前同步碼和與脈沖的所述第二集合相 關聯(lián)的所述測距前同步碼來確定所述距離。
22.根據(jù)權利要求15所述的設備，其中所述距離確定器進一步經配置以通過以下操作 來確定所述距離基于與脈沖的第一集合的所述發(fā)射相關聯(lián)的第一時戳和與脈沖的所述第二集合的所 述接收相關聯(lián)的第二時戳來確定時間周期；以及從所述時間周期減去所界定的延遲周期，其中所述所界定的延遲周期規(guī)定所述節(jié)點在 經由脈沖的所述第一集合接收定時指示之后將經由脈沖的所述第二集合發(fā)射定時指示的 時間。
23.根據(jù)權利要求22所述的設備，其中所述所界定的延遲周期近似等于符號持續(xù)時間。
24.根據(jù)權利要求22所述的設備，其中所述所界定的延遲周期由符號索引來規(guī)定。
25.根據(jù)權利要求15所述的設備，其中所述距離確定器進一步經配置以通過確定脈沖 的所述第二集合的前沿來確定所述距離。
26.根據(jù)權利要求15所述的設備，其中所述距離確定器進一步經配置以確定測距消息 定時，使得所述發(fā)射器在所述發(fā)射器發(fā)射獲取消息之后的所界定的延遲周期發(fā)射脈沖的所 述第一集合。
27.根據(jù)權利要求15所述的設備，其進一步包含通信控制器，所述通信控制器經配置 以與所述節(jié)點通信以建立至少一個測距消息的發(fā)射定時。
28.根據(jù)權利要求15所述的設備，其中所述第一集合的所述脈沖中的每一者具有4納 秒或更小的脈沖持續(xù)時間。
29.一種用于無線通信的設備，其包含用于發(fā)射脈沖的第一集合的裝置；用于接收脈沖的第二集合的裝置，其中所述用于接收的裝置經配置以在所述用于發(fā)射 的裝置發(fā)射所述第一集合的至少一個脈沖之后且在所述用于發(fā)射的裝置發(fā)射所述第一集 合的至少一個其它脈沖之前接收所述第二集合的至少一個脈沖；以及用于基于所述第一集合的所述脈沖中的至少一些和所述第二集合的所述脈沖中的至 少一些來確定所述設備與節(jié)點之間的距離的裝置。
30.根據(jù)權利要求四所述的設備，其進一步包含用于確定脈沖的所述第一集合的發(fā)射 時間和脈沖的所述第二集合的接收時間使得所述第一集合的所述脈沖中的至少一部分與 所述第二集合的所述脈沖中的至少一部分在時間上交錯的裝置。
31.根據(jù)權利要求30所述的設備，其中所述用于發(fā)射的裝置和所述用于接收的裝置進 一步經配置以基于所述所確定的發(fā)射時間和接收時間在發(fā)射所述第一集合的給定脈沖與 接收所述第二集合的給定脈沖之間交替。
32.根據(jù)權利要求四所述的設備，其中所述用于確定的裝置經配置以確定測距消息定 時，使得所述用于接收的裝置在所述用于發(fā)射的裝置發(fā)射與脈沖的所述第一集合相關聯(lián)的 整個測距消息之前接收與脈沖的所述第二集合相關聯(lián)的測距消息的至少一部分。
33.根據(jù)權利要求四所述的設備，其進一步包含用于基于脈沖的所述第二集合來執(zhí)行 測距假設測試的裝置，同時所述用于發(fā)射的裝置為所述節(jié)點發(fā)射脈沖的所述第一集合以執(zhí) 行測距假設測試。
34.根據(jù)權利要求四所述的設備，其中所述用于確定的裝置經配置以確定時戳消息定 時，使得所述用于發(fā)射的裝置經由脈沖的所述第一集合來發(fā)射測距前同步碼，同時所述用 于接收的裝置經由脈沖的所述第二集合來接收測距前同步碼。
35.根據(jù)權利要求四所述的設備，其中所述用于確定的裝置經配置以確定時戳消息定時，使得所述用于接收的裝置在所述用于發(fā)射的裝置發(fā)射與脈沖的所 述第一集合相關聯(lián)的整個測距前同步碼之前接收與脈沖的所述第二集合相關聯(lián)的測距前 同步碼的至少一部分；以及基于與脈沖的所述第一集合相關聯(lián)的所述測距前同步碼和與脈沖的所述第二集合相 關聯(lián)的所述測距前同步碼來確定所述距離。
36.根據(jù)權利要求四所述的設備，其中所述用于確定的裝置進一步經配置以通過以下操作來確定所述距離基于與脈沖的第一集合的所述發(fā)射相關聯(lián)的第一時戳和與脈沖的所述第二集合的所 述接收相關聯(lián)的第二時戳來確定時間周期；以及從所述時間周期減去所界定的延遲周期，其中所述所界定的延遲周期規(guī)定所述節(jié)點在 經由脈沖的所述第一集合接收定時指示之后將經由脈沖的所述第二集合發(fā)射定時指示的 時間。
37.根據(jù)權利要求36所述的設備，其中所述所界定的延遲周期近似等于符號持續(xù)時間。
38.根據(jù)權利要求36所述的設備，其中所述所界定的延遲周期由符號索引來規(guī)定。
39.根據(jù)權利要求四所述的設備，其中所述用于確定的裝置經配置以通過確定脈沖的 所述第二集合的前沿來確定所述距離。
40.根據(jù)權利要求四所述的設備，其中所述用于確定的裝置經配置以確定測距消息定 時，使得所述用于發(fā)射的裝置在所述用于發(fā)射的裝置發(fā)射獲取消息之后的所界定的延遲周 期發(fā)射脈沖的所述第一集合。
41.根據(jù)權利要求四所述的設備，其進一步包含用于與所述節(jié)點通信以建立至少一個 測距消息的發(fā)射定時的裝置。
42.根據(jù)權利要求四所述的設備，其中所述第一集合的所述脈沖中的每一者具有4納 秒或更小的脈沖持續(xù)時間。
43.一種用于無線通信的計算機程序產品，其包含以代碼進行編碼的計算機可讀媒體，所述代碼可執(zhí)行以在第一節(jié)點處發(fā)射脈沖的第一集合；在所述第一節(jié)點處接收脈沖的第二集合，其中在發(fā)射所述第一集合的至少一個脈沖之 后且在發(fā)射所述第一集合的至少一個其它脈沖之前接收所述第二集合的至少一個脈沖；以 及基于所述第一集合的所述脈沖中的至少一些和所述第二集合的所述脈沖中的至少一 些來確定所述第一節(jié)點與第二節(jié)點之間的距離。
44.一種頭戴式耳機，其包含發(fā)射器，其經配置以發(fā)射脈沖的第一集合；接收器，其經配置以接收脈沖的第二集合，且進一步經配置以在所述發(fā)射器發(fā)射所述 第一集合的至少一個脈沖之后且在所述發(fā)射器發(fā)射所述第一集合的至少一個其它脈沖之 前接收所述第二集合的至少一個脈沖；以及距離確定器，其經配置以基于所述第一集合的所述脈沖中的至少一些和所述第二集合 的所述脈沖中的至少一些來確定所述頭戴式耳機與節(jié)點之間的距離；以及變換器，其經配 置以基于所述所確定的距離來提供指示。
45.一種腕表，其包含發(fā)射器，其經配置以發(fā)射脈沖的第一集合；接收器，其經配置以接收脈沖的第二集合，且進一步經配置以在所述發(fā)射器發(fā)射所述 第一集合的至少一個脈沖之后且在所述發(fā)射器發(fā)射所述第一集合的至少一個其它脈沖之 前接收所述第二集合的至少一個脈沖；以及距離確定器，其經配置以基于所述第一集合的所述脈沖中的至少一些和所述第二集合 的所述脈沖中的至少一些來確定所述腕表與節(jié)點之間的距離；以及用戶接口，其經配置以基于所述所確定的距離來提供指示。
46.一種感測裝置，其包含發(fā)射器，其經配置以發(fā)射脈沖的第一集合；接收器，其經配置以接收脈沖的第二集合，且進一步經配置以在所述發(fā)射器發(fā)射所述 第一集合的至少一個脈沖之后且在所述發(fā)射器發(fā)射所述第一集合的至少一個其它脈沖之 前接收所述第二集合的至少一個脈沖；以及距離確定器，其經配置以基于所述第一集合的所述脈沖中的至少一些和所述第二集合 的所述脈沖中的至少一些來確定所述感測裝置與節(jié)點之間的距離；以及傳感器，其經配置以提供待經由所述發(fā)射器發(fā)射的數(shù)據(jù)。
47.一種無線通信方法，其包含在第一節(jié)點處接收與測距操作相關聯(lián)的脈沖的第一集合；以及通過所述第一節(jié)點發(fā)射與所述測距操作相關聯(lián)的脈沖的第二集合，其中在接收到所述第一集合的至少一個脈沖之后且在接收到所述第一集合的至少一個其 它脈沖之前，發(fā)射所述第二集合的至少一個脈沖，脈沖的所述第二集合包含經加時戳的脈沖，且在接收到與脈沖的所述第一集合相關聯(lián)的定時指示之后的所界定的延遲周期發(fā)射所 述經加時戳的脈沖。
48.根據(jù)權利要求47所述的方法，其進一步包含確定脈沖的所述第二集合的發(fā)射時間 和脈沖的所述第一集合的接收時間，使得所述第一集合的所述脈沖中的至少一部分與所述 第二集合的所述脈沖中的至少一部分在時間上交錯。
49.根據(jù)權利要求48所述的方法，其中所述第一節(jié)點由于所述所確定的發(fā)射時間和接 收時間而在接收所述第一集合的給定脈沖與發(fā)射所述第二集合的給定脈沖之間交替。
50.根據(jù)權利要求47所述的方法，其進一步包含確定測距消息定時，使得所述第一節(jié) 點在接收與脈沖的所述第一集合相關聯(lián)的整個測距消息之前發(fā)射與脈沖的所述第二集合 相關聯(lián)的測距消息的至少一部分。
51.根據(jù)權利要求47所述的方法，其中所述第一節(jié)點基于脈沖的所述第一集合來執(zhí)行 測距假設測試，同時為所述第二節(jié)點發(fā)射脈沖的所述第二集合以執(zhí)行測距假設測試。
52.根據(jù)權利要求47所述的方法，其中所述第一節(jié)點發(fā)射測距前同步碼，同時經由脈 沖的所述第一集合接收另一測距前同步碼。
53.根據(jù)權利要求47所述的方法，其中所述所界定的延遲周期近似等于符號持續(xù)時間。
54.根據(jù)權利要求47所述的方法，其中所述所界定的延遲周期由符號索引來規(guī)定。
55.根據(jù)權利要求47所述的方法，其中在接收到所述定時指示的前沿之后的所述所界 定的延遲周期發(fā)射所述經加時戳的脈沖。
56.根據(jù)權利要求47所述的方法，其中所述第一節(jié)點在發(fā)射獲取消息之后的所界定的 時間周期發(fā)射脈沖的所述第二集合。
57.根據(jù)權利要求47所述的方法，其進一步包含與所述第二節(jié)點通信以建立至少一個測距消息的發(fā)射定時。
58.根據(jù)權利要求47所述的方法，其中所述第二集合的所述脈沖中的每一者具有4納 秒或更小的脈沖持續(xù)時間。
59.一種用于無線通信的設備，其包含接收器，其經配置以接收與測距操作相關聯(lián)的脈沖的第一集合； 發(fā)射器，其經配置以發(fā)射與所述測距操作相關聯(lián)的脈沖的第二集合，其中所述發(fā)射器 進一步經配置以在所述接收器接收所述第一集合的至少一個脈沖之后且在所述接收器接 收所述第一集合的至少一個其它脈沖之前發(fā)射所述第二集合的至少一個脈沖，且此外其中 脈沖的所述第二集合包含經加時戳的脈沖；以及時戳處理器，其經配置以確定時戳消息定時，使得所述發(fā)射器在所述接收器接收與脈 沖的所述第一集合相關聯(lián)的定時指示之后的所界定的延遲周期發(fā)射所述經加時戳的脈沖。
60.根據(jù)權利要求59所述的設備，其進一步包含通信控制器，所述通信控制器經配置 以確定脈沖的所述第二集合的發(fā)射時間和脈沖的所述第一集合的接收時間，使得所述第一 集合的所述脈沖中的至少一部分與所述第二集合的所述脈沖中的至少一部分在時間上交T曰ο
61.根據(jù)權利要求60所述的設備，其中所述發(fā)射器和所述接收器進一步經配置以基于 所述所確定的發(fā)射時間和接收時間在接收所述第一集合的給定脈沖與發(fā)射所述第二集合 的給定脈沖之間交替。
62.根據(jù)權利要求59所述的設備，其中所述時戳處理器進一步經配置以確定測距消息 定時，使得所述發(fā)射器在所述接收器接收與脈沖的所述第一集合相關聯(lián)的整個測距消息之 前發(fā)射與脈沖的所述第二集合相關聯(lián)的測距消息的至少一部分。
63.根據(jù)權利要求59所述的設備，其進一步包含假設處理器，所述假設處理器經配置 以基于脈沖的所述第一集合來執(zhí)行測距假設測試，同時所述發(fā)射器為節(jié)點發(fā)射脈沖的所述 第二集合以執(zhí)行測距假設測試。
64.根據(jù)權利要求59所述的設備，其中所述時戳處理器進一步經配置以確定時戳消息 定時，使得所述發(fā)射器發(fā)射測距前同步碼，同時所述接收器經由脈沖的所述第一集合來接 收另一測距前同步碼。
65.根據(jù)權利要求59所述的設備，其中所述所界定的延遲周期近似等于符號持續(xù)時間。
66.根據(jù)權利要求59所述的設備，其中所述所界定的延遲周期由符號索引來規(guī)定。
67.根據(jù)權利要求59所述的設備，其中所述時戳處理器進一步經配置以確定時戳消息 定時，使得所述發(fā)射器在所述接收器接收所述定時指示的前沿之后的所述所界定的延遲周 期發(fā)射所述經加時戳的脈沖。
68.根據(jù)權利要求59所述的設備，其中所述時戳處理器進一步經配置以確定測距消息 定時，使得所述發(fā)射器在所述發(fā)射器發(fā)射獲取消息之后的所界定的時間周期發(fā)射脈沖的所 述第二集合。
69.根據(jù)權利要求59所述的設備，其進一步包含通信控制器，所述通信控制器經配置 以與節(jié)點通信以建立至少一個測距消息的發(fā)射定時。
70.根據(jù)權利要求59所述的設備，其中所述第二集合的所述脈沖中的每一者具有4納秒或更小的脈沖持續(xù)時間。
71.一種用于無線通信的設備，其包含用于接收與測距操作相關聯(lián)的脈沖的第一集合的裝置；用于發(fā)射與所述測距操作相關聯(lián)的脈沖的第二集合的裝置，其中所述用于發(fā)射的裝置 經配置以在所述用于接收的裝置接收所述第一集合的至少一個脈沖之后且在所述用于接 收的裝置接收所述第一集合的至少一個其它脈沖之前發(fā)射所述第二集合的至少一個脈沖， 且此外其中脈沖的所述第二集合包含經加時戳的脈沖；以及用于確定時戳消息定時使得所述發(fā)射器在所述接收器接收與脈沖的所述第一集合相 關聯(lián)的定時指示之后的所界定的延遲周期發(fā)射所述經加時戳的脈沖的裝置。
72.根據(jù)權利要求71所述的設備，其進一步包含用于確定脈沖的所述第二集合的發(fā)射 時間和脈沖的所述第一集合的接收時間使得所述第一集合的所述脈沖中的至少一部分與 所述第二集合的所述脈沖中的至少一部分在時間上交錯的裝置。
73.根據(jù)權利要求72所述的設備，其中所述用于發(fā)射的裝置和所述用于接收的裝置進 一步經配置以基于所述所確定的發(fā)射時間和接收時間在接收所述第一集合的給定脈沖與 發(fā)射所述第二集合的給定脈沖之間交替。
74.根據(jù)權利要求71所述的設備，其中所述用于確定的裝置經配置以確定測距消息定 時，使得所述用于發(fā)射的裝置在所述用于接收的裝置接收與脈沖的所述第一集合相關聯(lián)的 整個測距消息之前發(fā)射與脈沖的所述第二集合相關聯(lián)的測距消息的至少一部分。
75.根據(jù)權利要求71所述的設備，其進一步包含用于基于脈沖的所述第一集合來執(zhí)行 測距假設測試的裝置，同時所述用于發(fā)射的裝置為節(jié)點發(fā)射脈沖的所述第二集合以執(zhí)行測 距假設測試。
76.根據(jù)權利要求71所述的設備，其中所述用于確定的裝置經配置以確定時戳消息定 時，使得所述用于發(fā)射的裝置發(fā)射測距前同步碼，同時所述用于接收的裝置經由脈沖的所 述第一集合來接收另一測距前同步碼。
77.根據(jù)權利要求71所述的設備，其中所述所界定的延遲周期近似等于符號持續(xù)時間。
78.根據(jù)權利要求71所述的設備，其中所述所界定的延遲周期由符號索引來規(guī)定。
79.根據(jù)權利要求71所述的設備，其中所述用于確定的裝置經配置以確定時戳消息定 時，使得所述用于發(fā)射的裝置在所述用于接收的裝置接收所述定時指示的前沿之后的所述 所界定的延遲周期發(fā)射所述經加時戳的脈沖。
80.根據(jù)權利要求71所述的設備，其中所述用于確定的裝置經配置以確定時戳消息定 時，使得所述用于發(fā)射的裝置在所述用于發(fā)射的裝置發(fā)射獲取消息之后的所界定的時間周 期發(fā)射脈沖的所述第二集合。
81.根據(jù)權利要求71所述的設備，其進一步包含用于與節(jié)點通信以建立至少一個測距 消息的發(fā)射定時的裝置。
82.根據(jù)權利要求71所述的設備，其中所述第二集合的所述脈沖中的每一者具有4納 秒或更小的脈沖持續(xù)時間。
83.一種用于無線通信的計算機程序產品，其包含以代碼進行編碼的計算機可讀媒體，所述代碼可執(zhí)行以在第一節(jié)點處接收與測距操作相關聯(lián)的脈沖的第一集合；在所述第一節(jié)點處發(fā)射與所述測距操作相關聯(lián)的脈沖的第二集合，其中在接收到所述 第一集合的至少一個脈沖之后且在接收到所述第一集合的至少一個其它脈沖之前發(fā)射所 述第二集合的至少一個脈沖，且此外其中脈沖的所述第二集合包含經加時戳的脈沖；以及確定時戳消息定時，使得所述發(fā)射器在所述接收器接收與脈沖的所述第一集合相關聯(lián) 的定時指示之后的所界定的延遲周期發(fā)射所述經加時戳的脈沖。
84.一種頭戴式耳機，其包含接收器，其經配置以接收與測距操作相關聯(lián)的脈沖的第一集合； 發(fā)射器，其經配置以發(fā)射與所述測距操作相關聯(lián)的脈沖的第二集合，其中所述發(fā)射器 進一步經配置以在所述接收器接收所述第一集合的至少一個脈沖之后且在所述接收器接 收所述第一集合的至少一個其它脈沖之前發(fā)射所述第二集合的至少一個脈沖，且此外其中 脈沖的所述第二集合包含經加時戳的脈沖；時戳處理器，其經配置以確定時戳消息定時，使得所述發(fā)射器在所述接收器接收與脈 沖的所述第一集合相關聯(lián)的定時指示之后的所界定的延遲周期發(fā)射所述經加時戳的脈沖； 以及變換器，其經配置以基于經由所述接收器所接收的數(shù)據(jù)來提供音頻輸出。
85.一種腕表，其包含接收器，其經配置以接收與測距操作相關聯(lián)的脈沖的第一集合； 發(fā)射器，其經配置以發(fā)射與所述測距操作相關聯(lián)的脈沖的第二集合，其中所述發(fā)射器 進一步經配置以在所述接收器接收所述第一集合的至少一個脈沖之后且在所述接收器接 收所述第一集合的至少一個其它脈沖之前發(fā)射所述第二集合的至少一個脈沖，且此外其中 脈沖的所述第二集合包含經加時戳的脈沖；時戳處理器，其經配置以確定時戳消息定時，使得所述發(fā)射器在所述接收器接收與脈 沖的所述第一集合相關聯(lián)的定時指示之后的所界定的延遲周期發(fā)射所述經加時戳的脈沖； 以及用戶接口，其經配置以基于經由所述接收器所接收的數(shù)據(jù)來提供指示。
86.一種感測裝置，其包含接收器，其經配置以接收與測距操作相關聯(lián)的脈沖的第一集合； 發(fā)射器，其經配置以發(fā)射與所述測距操作相關聯(lián)的脈沖的第二集合，其中所述發(fā)射器 進一步經配置以在所述接收器接收所述第一集合的至少一個脈沖之后且在所述接收器接 收所述第一集合的至少一個其它脈沖之前發(fā)射所述第二集合的至少一個脈沖，且此外其中 脈沖的所述第二集合包含經加時戳的脈沖；時戳處理器，其經配置以確定時戳消息定時，使得所述發(fā)射器在所述接收器接收與脈 沖的所述第一集合相關聯(lián)的定時指示之后的所界定的延遲周期發(fā)射所述經加時戳的脈沖； 以及傳感器，其經配置以提供待經由所述發(fā)射器發(fā)射的數(shù)據(jù)。
全文摘要
當測距節(jié)點(例如，裝置)之間的相對時鐘漂移相對高時，結合雙向測距來提供相對短的周轉時間以(例如)促進準確的測距測量。在一些方面中，經由使用對稱信道來實現(xiàn)相對短的周轉時間，所述對稱信道經界定以使得能夠在節(jié)點之間同時發(fā)射測距消息。舉例來說，可通過配置所述節(jié)點在與所發(fā)射的測距消息相關聯(lián)的脈沖發(fā)射中間接收與所接收的測距消息相關聯(lián)的一個或一個以上脈沖來建立對稱信道。以此方式，一個節(jié)點可在其它節(jié)點發(fā)送其測距時戳之后不久發(fā)送測距時戳，借此減輕所述時鐘漂移對所述測距測量的影響。在一些方面中，所述脈沖可包含超寬帶脈沖。本文中所描述的技術可用以在(例如)低功率和/或非相干無線裝置中提供雙向測距。
文檔編號G01S13/76GK102124369SQ200980132154
公開日2011年7月13日 申請日期2009年8月20日 優(yōu)先權日2008年8月20日
發(fā)明者戴維·喬納森·朱利安, 賈展豐, 阿邁勒·埃克巴爾 申請人:高通股份有限公司