[发明专利]基于天线差共模方向图确定设备间相对位置的方法和设备

说明书

本申请涉及电子技术领域，提供了一种基于天线差共模方向图确定设备间相对位置的方法和设备。该方法包括：第一设备从第二设备接收第一信号，并确定第一信号的电平差，第一信号的电平差为第一信号的共模电平和差模电平的差值；当第一信号的电平差大于或等于第一电平差阈值时，记录第一姿态，第一姿态为第一设备在第一时刻所处的空间角度；第一设备记录第一设备在第二时刻的第二姿态；第一设备根据第一姿态和第二姿态确定第二设备在第二时刻相对于第一设备的位置。以上方法采用单根天线实现设备间的定位，减少了定位天线的数量，便于整机布局，且单个天线的方案无需考虑天线间的间距、隔离度、方向图一致性和群延迟等问题，降低了天线设计难度。

技术领域

本申请涉及电子技术领域，具体涉及一种基于天线差共模方向图确定设备间相对位置的方法和设备。

背景技术

通常我们所使用的手机、平板等终端设备均支持卫星定位功能，除此之外，部分终端设备还可以实现设备间的定位。

目前，终端设备间的定位方法主要采用超宽带(ultra wide band，UWB)技术。UWB频段涵盖3.6GHz-10.6GHz，可以应用在手机、平板电脑等终端设备与智能家居设备的定位中。采用UWB技术的定位方式主要包含到达时间(time of arrival，TOA)定位法、到达时间差(time difference of arrival，TDOA)定位法和到达相位差(phase difference ofarrival，PDOA)定位法三种。基于UWB技术的定位方法常常需要在终端设备上布置多个天线实现，例如，终端设备使用PDOA的定位方式时，需要在终端设备上布置三个天线，然后根据不同天线的间距，以及不同天线接收到的信号的相位差计算出需要定位的设备所在的方向。

然而，在终端设备上布置多个天线会占用终端设备较多的空间，导致整机的布局困难，并且同一终端设备上布置多个天线时，对各个天线的性能要求较高，导致天线的设计难度大。

发明内容

本申请提供了一种基于天线差共模方向图确定设备间相对位置的方法、电子设备和计算机可读存储介质，能够采用单根天线实现设备间的定位，减少了定位天线的数量，便于整机布局，且单个天线的方案无需考虑间距、隔离度、方向图的一致性和群延迟等问题，降低了天线设计难度。

第一方面，提供了一种基于天线差共模方向图确定设备间相对位置的方法，包括：第一设备从第二设备接收第一信号；所述第一设备确定所述第一信号的电平差，所述第一信号的电平差为所述第一信号的共模电平和差模电平的差值；当所述第一信号的电平差大于或等于第一电平差阈值时，记录所述第一设备在第一时刻获取所述第一信号的第一姿态，所述第一姿态为基准姿态，所述第一姿态为所述第一设备在所述第一时刻所处的空间角度；所述第一设备记录所述第一设备在第二时刻的第二姿态，所述第二时刻在所述第一时刻之后，所述第二姿态为所述第一设备在所述第二时刻所处的空间角度；所述第一设备根据所述第一姿态和所述第二姿态确定所述第二设备在所述第二时刻相对于所述第一设备的位置。

本实施例中，第一设备可以在第一姿态下，以单个天线接收第二设备发射的第一信号，并得到第一信号的电平差。然后在第一信号的电平差小于第一电平差阈值时的姿态时，说明第一设备在第一姿态时，其共模方向图的零点方向与第二设备所在的方向偏差很小，这样的方向偏差能够满足误差要求，因此第一设备将第一姿态近似看作基准姿态，根据第一姿态和第二姿态确定第二设备在第二时刻相对于第一设备的位置，从而实现对第二设备的定位。该方法采用单一天线即可完成设备间的定位，相比传统的多天线定位的方案，减少了天线的数量，因此节约了布局空间，使得整机的布局更容易。同时，相比传统的多天线定位的方案，单天线实现定位无需考虑多个天线之间的间距、隔离度、方向图的一致性和群延迟等问题，使得天线的设计难度减小。

可选地，所述第一信号的电平差为第一集合中的一个值，所述第一集合中还包括所述第一设备以与所述第一姿态不同的多种姿态从所述第二设备接收到的多个信号的共模电平和差模电平的差值。