调整UWB传输信号峰值电压的电子装置及其操作方法与流程

本文所公开的一个或多个实施例大体涉及电子装置及其操作方法，具体涉及用于调整通过超宽带(uwb)通信传输的信号的峰值电压的技术。

背景技术：

诸如智能电话、平板pc、便携式多媒体播放器(pmp)、个人数字助理(pda)、膝上型个人计算机和可穿戴设备的各种电子装置已经变得越来越流行。

最近，在支持用于这些电子装置的超宽带(uwb)通信的技术上已经取得了进展。例如，已经开发了用于通过电子装置之间的uwb通信来测量电子装置的位置并且使用所测量的位置来提供各种服务(例如，认证服务)的技术。uwb通信可以使用比其它通信方案更宽的带宽。使用uwb通信的位置测量服务可以具有比例如gps位置测量服务更小的错误率。

世界各国的通信频率管理机构对uwb信号的特性施加了限制。例如，美国联邦通信委员会(fcc)将uwb信号的最大平均功率限制为-41.3dbm/mhz，并将峰值功率限制为0dbm/mhz。

上述信息仅作为背景信息来呈现，以帮助理解本公开。没有对关于上述技术中的任何一个是否可以用作关于本公开的现有技术做出确定和断言。

技术实现要素：

为了符合uwb通信的上述限制，可以将通过uwb通信发送的信号保持在恒定的强度。然而，如果即使当可以增加峰值电压时信号的峰值电压仍保持恒定，则可能无法提高信号的传输质量。

根据实施例的电子装置包括：第一通信电路，配置为使用超宽带(uwb)通信方案执行第一通信；以及处理器。所述处理器可以将所述通信电路控制为：基于待使用所述第一通信电路发送的数据的特性，识别待发送的数据的帧长度；基于所识别的帧长度，确定包含待发送的数据的信号的峰值电压；以及使用具有所确定的峰值电压的信号来发送数据。

根据实施例的电子装置的操作方法可以包括：生成待使用第一通信电路发送的数据，其中，所述第一通信电路配置为使用超宽带(uwb)通信方案执行第一通信；识别所生成的数据的帧长度；基于所识别的帧长度，确定包含待发送的数据的信号的峰值电压；以及使用具有所确定的峰值电压的信号来发送所述数据。

另外的方面将部分地在随后的描述中阐述，并且部分地将从描述中显而易见，或者可以通过所呈现的实施例的实践来获知。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其优点，现在结合附图参考以下描述，其中相同的附图标记表示相同的部件：

图1是根据某些实施例的电子装置的框图；

图2是根据某些实施例的程序的框图；

图3是根据实施例的电子装置的框图；

图4a示出了基于要在根据实施例的电子装置中传输的数据的特性来确定帧长度的实施例；

图4b示出了根据实施例的加扰时间戳安全(sts)；

图5a示出了在根据实施例的电子装置中确定用于确定峰值电压的参数的实施例；

图5b示出了在根据另一实施例的电子装置中确定用于确定峰值电压的参数的实施例；

图5c示出了在根据又一实施例的电子装置中确定用于确定峰值电压的参数的实施例；

图6是示出在根据实施例的电子装置中根据帧长度和脉冲重复频率(prf)确定的峰值电压的曲线图；

图7a是示出根据实施例的电子装置的操作方法的流程图；

图7b示出了根据实施例的包含要发送的数据的各种参数的表；以及

图8是示出根据实施例的电子装置的操作方法的流程图。

具体实施方式

根据某些实施例的电子装置及其操作方法可以根据数据的帧长度自适应地改变uwb信号的峰值电压。因此，可以通过在适当时增加信号的峰值电压来增加信号的传输质量和最大到达距离。

根据某些实施例的电子装置及其操作方法可以通过增加信号的峰值电压来增加信号的传输质量和最大到达距离，同时还遵守对最大平均功率或最大峰值功率的限制。

图1是示出根据各种实施例的网络环境100中的电子装置101的框图。参照图1，网络环境100中的电子装置101可经由第一网络198(例如，短距离无线通信网络)与电子装置102进行通信，或者经由第二网络199(例如，长距离无线通信网络)与电子装置104或服务器108进行通信。根据实施例，电子装置101可经由服务器108与电子装置104进行通信。根据实施例，电子装置101可包括处理器120、存储器130、输入装置150、声音输出装置155、显示装置160、音频模块170、传感器模块176、接口177、触觉模块179、相机模块180、电力管理模块188、电池189、通信模块190、用户识别模块(sim)196或天线模块197。在一些实施例中，可从电子装置101中省略所述部件中的至少一个(例如，显示装置160或相机模块180)，或者可将一个或更多个其它部件添加到电子装置101中。在一些实施例中，可将所述部件中的一些部件实现为单个集成电路。例如，可将传感器模块176(例如，指纹传感器、虹膜传感器、或照度传感器)实现为嵌入在显示装置160(例如，显示器)中。

处理器120可运行例如软件(例如，程序140)来控制电子装置101的与处理器120连接的至少一个其它部件(例如，硬件部件或软件部件)，并可执行各种数据处理或计算。根据一个实施例，作为所述数据处理或计算的至少部分，处理器120可将从另一部件(例如，传感器模块176或通信模块190)接收到的命令或数据加载到易失性存储器132中，对存储在易失性存储器132中的命令或数据进行处理，并将结果数据存储在非易失性存储器134中。根据实施例，处理器120可包括主处理器121(例如，中央处理器(cpu)或应用处理器(ap))以及与主处理器121在操作上独立的或者相结合的辅助处理器123(例如，图形处理单元(gpu)、图像信号处理器(isp)、传感器中枢处理器或通信处理器(cp))。另外地或者可选择地，辅助处理器123可被适配为比主处理器121耗电更少，或者被适配为具体用于指定的功能。可将辅助处理器123实现为与主处理器121分离，或者实现为主处理器121的部分。

在主处理器121处于未激活(例如，睡眠)状态时，辅助处理器123可控制与电子装置101(而非主处理器121)的部件之中的至少一个部件(例如，显示装置160、传感器模块176或通信模块190)相关的功能或状态中的至少一些，或者在主处理器121处于激活状态(例如，运行应用)时，辅助处理器123可与主处理器121一起来控制与电子装置101的部件之中的至少一个部件(例如，显示装置160、传感器模块176或通信模块190)相关的功能或状态中的至少一些。根据实施例，可将辅助处理器123(例如，图像信号处理器或通信处理器)实现为在功能上与辅助处理器123相关的另一部件(例如，相机模块180或通信模块190)的部分。

存储器130可存储由电子装置101的至少一个部件(例如，处理器120或传感器模块176)使用的各种数据。所述各种数据可包括例如软件(例如，程序140)以及针对与其相关的命令的输入数据或输出数据。存储器130可包括易失性存储器132或非易失性存储器134。

可将程序140作为软件存储在存储器130中，并且程序140可包括例如操作系统(os)142、中间件144或应用146。

输入装置150可从电子装置101的外部(例如，用户)接收将由电子装置101的其它部件(例如，处理器120)使用的命令或数据。输入装置150可包括例如麦克风、鼠标、键盘或数字笔(例如，手写笔)。

声音输出装置155可将声音信号输出到电子装置101的外部。声音输出装置155可包括例如扬声器或接收器。扬声器可用于诸如播放多媒体或播放唱片的通用目的，接收器可用于呼入呼叫。根据实施例，可将接收器实现为与扬声器分离，或实现为扬声器的部分。

显示装置160可向电子装置101的外部(例如，用户)视觉地提供信息。显示装置160可包括例如显示器、全息装置或投影仪以及用于控制显示器、全息装置和投影仪中的相应一个的控制电路。根据实施例，显示装置160可包括被适配为检测触摸的触摸电路或被适配为测量由触摸引起的力的强度的传感器电路(例如，压力传感器)。

音频模块170可将声音转换为电信号，反之亦可。根据实施例，音频模块170可经由输入装置150获得声音，或者经由声音输出装置155或与电子装置101直接(例如，有线地)连接或无线连接的外部电子装置(例如，电子装置102)的耳机输出声音。

传感器模块176可检测电子装置101的操作状态(例如，功率或温度)或电子装置101外部的环境状态(例如，用户的状态)，然后产生与检测到的状态相应的电信号或数据值。根据实施例，传感器模块176可包括例如手势传感器、陀螺仪传感器、大气压力传感器、磁性传感器、加速度传感器、握持传感器、接近传感器、颜色传感器、红外(ir)传感器、生物特征传感器、温度传感器、湿度传感器或照度传感器。

接口177可支持将用来使电子装置101与外部电子装置(例如，电子装置102)直接(例如，有线地)或无线连接的一个或更多个特定协议。根据实施例，接口177可包括例如高清晰度多媒体接口(hdmi)、通用串行总线(usb)接口、安全数字(sd)卡接口或音频接口。

连接端178可包括连接器，其中，电子装置101可经由所述连接器与外部电子装置(例如，电子装置102)物理连接。根据实施例，连接端178可包括例如hdmi连接器、usb连接器、sd卡连接器或音频连接器(例如，耳机连接器)。

触觉模块179可将电信号转换为可被用户经由他的触觉或动觉识别的机械刺激(例如，振动或运动)或电刺激。根据实施例，触觉模块179可包括例如电机、压电元件或电刺激器。

相机模块180可捕获静止图像或运动图像。根据实施例，相机模块180可包括一个或更多个透镜、图像传感器、图像信号处理器或闪光灯。

电力管理模块188可管理对电子装置101的供电。根据实施例，可将电力管理模块188实现为例如电力管理集成电路(pmic)的至少部分。

电池189可对电子装置101的至少一个部件供电。根据实施例，电池189可包括例如不可再充电的原电池、可再充电的蓄电池、或燃料电池。

通信模块190可支持在电子装置101与外部电子装置(例如，电子装置102、电子装置104或服务器108)之间建立直接(例如，有线)通信信道或无线通信信道，并经由建立的通信信道执行通信。通信模块190可包括能够与处理器120(例如，应用处理器(ap))独立操作的一个或更多个通信处理器，并支持直接(例如，有线)通信或无线通信。根据实施例，通信模块190可包括无线通信模块192(例如，蜂窝通信模块、短距离无线通信模块或全球导航卫星系统(gnss)通信模块)或有线通信模块194(例如，局域网(lan)通信模块或电力线通信(plc)模块)。这些通信模块中的相应一个可经由第一网络198(例如，短距离通信网络，诸如蓝牙、无线保真(wi-fi)直连或红外数据协会(irda))或第二网络199(例如，长距离通信网络，诸如蜂窝网络、互联网、或计算机网络(例如，lan或广域网(wan)))与外部电子装置进行通信。可将这些各种类型的通信模块实现为单个部件(例如，单个芯片)，或可将这些各种类型的通信模块实现为彼此分离的多个部件(例如，多个芯片)。无线通信模块192可使用存储在用户识别模块196中的用户信息(例如，国际移动用户识别码(imsi))识别并验证通信网络(诸如第一网络198或第二网络199)中的电子装置101。

天线模块197可将信号或电力发送到电子装置101的外部(例如，外部电子装置)或者从电子装置101的外部(例如，外部电子装置)接收信号或电力。根据实施例，天线模块197可包括天线，所述天线包括辐射元件，所述辐射元件由形成在基底(例如，pcb)中或形成在基底上的导电材料或导电图案构成。根据实施例，天线模块197可包括多个天线。在这种情况下，可由例如通信模块190(例如，无线通信模块192)从所述多个天线中选择适合于在通信网络(诸如第一网络198或第二网络199)中使用的通信方案的至少一个天线。随后可经由所选择的至少一个天线在通信模块190和外部电子装置之间发送或接收信号或电力。根据实施例，除了辐射元件之外的另外的组件(例如，射频集成电路(rfic))可附加地形成为天线模块197的一部分。

上述部件中的至少一些可经由外设间通信方案(例如，总线、通用输入输出(gpio)、串行外设接口(spi)或移动工业处理器接口(mipi))相互连接并在它们之间通信地传送信号(例如，命令或数据)。

根据实施例，可经由与第二网络199连接的服务器108在电子装置101和外部电子装置104之间发送或接收命令或数据。电子装置102和电子装置104中的每一个可以是与电子装置101相同类型的装置，或者是与电子装置101不同类型的装置。根据实施例，将在电子装置101运行的全部操作或一些操作可在外部电子装置102、外部电子装置104或服务器108中的一个或更多个运行。例如，如果电子装置101应该自动执行功能或服务或者应该响应于来自用户或另一装置的请求执行功能或服务，则电子装置101可请求所述一个或更多个外部电子装置执行所述功能或服务中的至少部分，而不是运行所述功能或服务，或者电子装置101除了运行所述功能或服务以外，还可请求所述一个或更多个外部电子装置执行所述功能或服务中的至少部分。接收到所述请求的所述一个或更多个外部电子装置可执行所述功能或服务中的所请求的所述至少部分，或者执行与所述请求相关的另外功能或另外服务，并将执行的结果传送到电子装置101。电子装置101可在对所述结果进行进一步处理的情况下或者在不对所述结果进行进一步处理的情况下将所述结果提供作为对所述请求的至少部分答复。为此，可使用例如云计算技术、分布式计算技术或客户机-服务器计算技术。

图2是示出根据各种实施例的程序140的框图200。根据实施例，程序140可包括用于控制电子装置101的一个或更多个资源的操作系统(os)142、中间件144或可在os142中运行的应用146。os142可包括例如android^tm、ios^tm、windows^tm、symbian^tm、tizen^tm或bada^tm。例如，可在制造期间将程序140中的至少一部分预载入到电子装置101上，或者可在用户使用期间从外部电子装置(例如，电子装置102或电子装置104，或者服务器108)下载或由外部电子装置更新程序140中的至少一部分。

os142可控制电子装置101的一个或更多个系统资源(例如，进程、存储器或电源)的管理(例如，分配或解除分配)。另外或可选地，os142可包括用于驱动电子装置101的其它硬件装置(例如，输入装置150、声音输出装置155、显示装置160、音频模块170、传感器模块176、接口177、触觉模块179、相机模块180、电力管理模块188、电池189、通信模块190、用户识别模块196或天线模块197)的一个或更多个驱动程序。

中间件144可向应用146提供各种功能，使得应用146可使用从电子装置101的一个或更多个资源提供的功能或信息。中间件144可包括例如应用管理器201、窗口管理器203、多媒体管理器205、资源管理器207、电力管理器209、数据库管理器211、包管理器213、连接管理器215、通知管理器217、位置管理器219、图形管理器221、安全管理器223、电话管理器225或语音识别管理器227。

应用管理器201例如可管理应用146的生命周期。窗口管理器203例如可管理在屏幕上使用的一个或更多个图形用户界面(gui)资源。多媒体管理器205例如可识别将用于播放媒体文件的一个或更多个格式，并可使用适合于从所述一个或更多个格式中选择的相应格式的编解码器对媒体文件之中的相应媒体文件进行编码或解码。资源管理器207例如可管理应用146的源代码或存储器130的存储空间。电力管理器209例如可管理电池189的容量、温度或电力，并可至少部分基于电池189的容量、温度或电力的相应信息来确定或提供将用于电子装置101的操作的相关信息。根据实施例，电力管理器209可与电子装置101的基本输入/输出系统(bios)(未示出)协同工作。

数据库管理器211例如可产生、搜索或改变将由应用146使用的数据库。包管理器213例如可管理以包文件的形式分布的应用的安装或更新。连接管理器215例如可管理电子装置101与外部电子装置之间的无线连接或直接连接。通知管理器217例如可提供用于向用户通知发生特定事件(例如，呼入呼叫、消息或警报)的功能。位置管理器219例如可管理关于电子装置101的位置信息。图形管理器221例如可管理将向用户提供的一个或更多个图形效果或与所述一个或更多个图形效果有关的用户界面。

安全管理器223例如可提供系统安全或用户认证。电话管理器225例如可管理由电子装置101提供的语音呼叫功能或视频呼叫功能。语音识别管理器227例如可向服务器108发送用户的语音数据，并从服务器108接收与将至少部分基于语音数据或至少部分基于语音数据而转换的文本数据在电子装置101上运行的功能相应的命令。根据实施例，中间件144可动态地删除一些现有组件或添加新的组件。根据实施例，可包括中间件144中的至少一部分作为os142的一部分，或者可将中间件144中的至少一部分实现为与os142分离的另一软件。

应用146可包括例如主页251、拨号器253、短消息服务(sms)/多媒体消息服务(mms)255、即时消息(im)257、浏览器259、相机261、闹铃263、联系人265、语音识别267、电子邮件269、日历271、媒体播放器273、相册275、手表277、健康279(例如，用于测量锻炼程度或生物信息(诸如血糖))或环境信息281(例如，用于测量气压、湿度或温度信息)应用。根据实施例，应用146还可包括能够支持电子装置101与外部电子装置之间的信息交换的信息交换应用(未示出)。信息交换应用例如可包括适用于向外部电子装置传送指定信息(例如，呼叫、消息或警报)的通知转发应用或适用于管理外部电子装置的装置管理应用。通知转发应用可向外部电子装置传送与在电子装置101的另一应用(例如，电子邮件应用269)发生特定事件(例如，接收到电子邮件)相应的通知信息。另外或可选地，通知转发应用可从外部电子装置接收通知信息并向电子装置101的用户提供通知信息。

装置管理应用可控制外部电子装置或外部电子装置的一些组件(例如，外部电子装置的显示装置或相机模块)的电力(例如，开启或关闭)或功能(例如，亮度、分辨率或焦点的调整)。另外或可选地，装置管理应用可支持在外部电子装置上运行的应用的安装、删除或更新。

图3是根据实施例的电子装置的框图。

参照图3，根据实施例的电子装置300(例如图1中的电子装置101)可以包括天线310(例如图1中的天线模块197)、通信电路320(例如图1中的通信模块190)和处理器330(例如图1中的处理器120)。处理器330可以包括微处理器或任何合适类型的处理电路，例如一个或多个通用处理器(例如，基于arm的处理器)、数字信号处理器(dsp)、可编程逻辑器件(pld)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、图形处理单元(gpu)、视频卡控制器等。此外，应认识到，当通用计算机访问用于实现本文所示的处理的代码时，代码的执行将通用计算机转换为用于执行本文所示的处理的专用计算机。在附图中提供的某些功能和步骤可以用硬件、软件或两者的组合来实现，并且可以全部或部分地在计算机的编程指令内执行。此外，技术人员应理解和认识到，“处理器”或“微处理器”可以是所要求保护的公开中的硬件。

根据实施例，天线310可以使用各种通信标准发送或接收信号。一种这样的通信标准可以是超宽带或uwb通信。uwb通信又可以涉及用于通过使用比其它通信方法更宽的频带(例如，3.1ghz到10ghz的频带)以相对较低的功率发送信息的几种不同的通信方法。

根据实施例，电子装置300可以使用由天线310输出或接收的uwb信号来获取收发uwb数据的外部电子装置(未示出)的位置信息。当电子装置300通过uwb通信获得外部电子装置的位置信息时，外部电子装置的该位置信息相对于获得位置信息的其它方法可以更精确。例如，通过uwb获得的外部电子装置的实际位置误差可以是厘米数量级的。

根据实施例，通信电路320电连接到处理器330，并且可以将通过天线310接收的信号发送到处理器330。通信电路320电连接到天线310，并且可以向天线310发送包括要通过uwb通信发送的数据的信号。

根据实施例，uwb信号的特性可以通过美国fcc建立的标准来调节。例如，fcc已经将uwb信号的最大平均功率定义为-41.3dbm/mhz，并且将峰值功率定义为0dbm/mhz。uwb信号必须满足fcc定义的最大平均功率和峰值功率。uwb信号通常以比其它通信方法的信号相对较低的功率发射。鉴于此，传统上uwb信号可以以恒定的峰值电压被发送，以解决其中信号的发送或接收可能是困难的最坏情况的情形，例如，发送由于输出uwb信号的电子装置被诸如手提包的容器屏蔽而被阻止。恒定峰值电压可以被确定为接近fcc规定的最大平均功率和峰值功率。然而，常规技术也保持恒定的峰值功率幅度。由于常规技术即使在可能增加峰值电压时也将信号的峰值电压保持恒定，因此常规技术可能不会增加信号的传输质量。

在下文中，将描述uwb信号在改变信号峰值电压以便适应特定的情况时的输出。

根据实施例，处理器330可以基于要发送的数据的特性识别要发送的数据的帧长度。帧长度可以指数据传输开始时间和数据传输完成时间之间的差。

根据实施例，可以由处理器330根据由电气和电子工程师协会(ieee)定义的标准(例如802.15.4)来生成要发送的数据。该数据可以包括诸如以下各项的各种字段中的一个或多个：用于在执行发送的电子装置300和执行接收的外部电子装置(未示出)之间的时间同步的同步数据(sync)、包括要发送的数据的物理有效载荷(phy)、表示phy的报头部分的phy报头(phr)、指示sync的结束和phr的开始的帧开始分隔符(sfd)、以及配置为防止对所述数据的攻击(例如，中继攻击)的加扰时间戳安全(sts)。

根据实施例，可以在从外部电子装置接收与要发送的数据相关的信息(例如，在图7a的操作721中交换的uwb参数)时，识别要发送的数据的特性。根据另一实施例，可以在生成数据时识别要发送的数据的特性。

根据实施例，处理器330可以基于要发送的数据的特性来识别帧长度。稍后将参考图4a和图4b描述用于识别帧长度的详细实例。

根据实施例，处理器330可基于所识别的帧长度来确定信号的峰值电压。该信号可以包括要发送的数据。处理器330可随着所识别的帧长度减小而增大信号的峰值电压。这是因为当帧长度减少时信号输出时间减少，因此即使峰值电压增加，也可以满足预先配置的条件(例如，由fcc定义的最大平均功率)。

根据实施例，处理器330可以将峰值电压确定为使得信号的平均功率不超过预配置值(例如，由fcc定义的最大平均功率)。根据另一实施例，处理器330可以将峰值电压确定为使得信号的最大输出功率不超过预配置值(例如，由fcc定义的峰值功率)。

根据实施例，处理器330可以根据帧长度自适应地调整信号的峰值电压。因此，可以动态地增加信号的峰值电压，从而可以增加信号的传输质量和最大到达距离。

下面将参考图5a至图5c描述用于确定信号的峰值电压的详细实施例。

根据实施例，处理器330可以通过具有所确定的峰值电压的信号来发送数据。处理器330可以控制通信电路320输出具有所确定的峰值电压的信号。通信电路320可以在处理器330的控制下控制天线310以输出具有所确定的峰值电压的信号。

根据实施例，处理器330可以是通信处理器(例如图1中的辅助处理器123)或应用处理器(例如图1中的主处理器121)中的至少一个。

图4a示出了基于要在根据实施例的电子装置中发送的数据的特性来确定帧长度的实施例，并且图4b示出了根据实施例的加扰时间戳安全(sts)。

图4a示出了由标准ieee802.15.4定义的数据包。图4a示出了四种配置，该四种配置可以实现包括在要通过uwb通信发送的数据中的phy协议数据单元(ppdu)。

根据实施例，数据可以被实现为第一ppdu410。实现为第一ppdu410的数据可以包括用于执行发送的电子装置300和执行接收的外部电子装置(例如图1中的电子装置102)之间的时间同步的字段同步数据(sync)411、包括要发送的数据的物理有效载荷(phy)417、表示phy417的报头部分的phy报头(phr)415、以及指示sync的结束和phr的开始的帧开始分隔符(sfd)413。

根据实施例，数据可以被实现为第二ppdu420。实现为第二ppdu420的数据可以包括用于执行发送的电子装置300和执行接收的外部电子装置之间的时间同步的同步数据(sync)421、包括要发送的数据的物理有效载荷(phy)429、表示phy429的报头部分的phy报头(phr)427、指示sync的结束和phr的开始的帧开始分隔符(sfd)423、以及配置为防止对所述数据的攻击(例如，中继攻击)的加扰时间戳安全(sts)425。

根据实施例，数据可以被实现为第三ppdu430。实现为第三ppdu430的数据可以包括用于执行发送的电子装置300和执行接收的外部电子装置之间的时间同步的同步数据(sync)431、包括要发送的数据的物理有效载荷(phy)437、表示phy437的报头部分的phy报头(phr)435、指示sync的结束和phr的开始的帧开始分隔符(sfd)433、以及配置为防止对所述数据的攻击(例如，中继攻击)的加扰时间戳安全(sts)439。

根据实施例，数据可以被实现为第四ppdu440。实现为第四ppdu440的数据可以包括用于执行发送的电子装置300和执行接收的外部电子装置之间的时间同步的同步数据(sync)441、指示sync的结束和sts的开始的帧开始分隔符(sfd)443、以及配置为防止对所述数据的攻击(例如，中继攻击)的加扰时间戳安全(sts)445。

根据实施例，数据可以被实现为第一ppdu410、第二ppdu420、第三ppdu430和第四ppdu440的配置中的一种。当数据被实现为第一ppdu410、第二ppdu420、第三ppdu430和第四ppdu440中的一种时，数据的帧长度可以被确定为包括在数据中的要素的长度之和。在下文中，将描述用于确定要素的长度的详细方法。

根据实施例，同步数据411、421、431或441的长度可以由方程式1确定。

[方程式1]

sync＝sync编码*增量长度*前导码长度*脉冲宽度

其中，sync编号是对应于从16、24、48、64、96、128、256、1024和4096中选择的同步数据的编号；增量长度(deltalength)是4、8、16和64中的一个；前导码长度是对应于前导码的长度，并且是31、91和127中的一个；以及脉冲宽度是两个脉冲之间的时间。

根据实施例，sfd413、423、433或443的长度可以由方程式2确定。

[方程式2]

sfd＝sfd长度*增量长度*前导码长度*脉冲宽度

其中，sfd长度是sfd的长度，其可以是4、8、16、32和64中的一个；增量长度是4、8、16和64中的一个；前导码长度是对应于前导码的长度，并且是31、91和127中的一个；以及脉冲宽度是两个脉冲之间的时间。

根据实施例，phr415、427或435的长度可以由方程式3来确定。

[方程式3]

phr＝19(比特)/phr_rate

其中，phr_rate是phr的传输速率，并且可以是850kb/s、110kb/s和6.8mb/s中的一个。

根据实施例，phy417、429或437的长度可以由方程式4来确定。

[方程式4]

phy有效荷载＝数据大小(字节)*8/data_rate

其中，数据大小是phy的数据大小；并且data_rate是phy的传输速率。

根据实施例，sts425、439或445的长度可以由方程式5来确定。

[方程式5]

sts＝sts长度*512*脉冲宽度+(nseg+1)*512*脉冲宽度

其中，sts长度是sts活动(stsactive)的长度；nseg是sts段的数量。

根据实施例，sts425、439或445的结构可以如图4b所示来实现。

参照图4b，sts425、439或445可以包括sts活动453和457以及sts活动453和457之间的间隙451、455或459。方程式5中的nseg可以指间隙的数目，并且间隙的数目可以比sts活动453和457的数目多一。

根据实施例，处理器330可以使用上述方程式来确定包括在数据中的要素的帧长度，并且可以将所述要素的帧长度的总和确定为数据的帧长度。在下文中，将对基于帧长度来确定信号的峰值电压的详细实施例进行描述。

根据实施例，处理器330可以基于所识别的帧长度和信号的最大允许平均功率(例如，由fcc定义的最大平均功率)来确定第一电压。

根据实施例，可以基于帧长度相关参数(lburst)、最大平均功率(pavg)、容限电压(rmargin)、天线负载阻抗(z0)、脉冲重复频率(下文称为“prf”)、分辨率带宽(下文称为“rbw”)和有效的单个脉冲宽度(τc)来确定第一电压。例如，可以基于方程式6来确定第一电压。第一电压可以是与最大允许平均功率相关的电压。

[方程式6]

根据实施例，可以基于方程式7来确定有效的单个脉冲宽度。

[方程式7]

其中p(t)是对应于脉冲包络的函数；vpk是信号的峰值电压；tc是取决于信号能量的时间间隔(例如，如果信号具有499.2mhz的频率，tc是2.0032ns，如果信号具有1081.6mhz的频率，tc是0.9246ns，如果信号具有1331.2mhz的频率，tc是0.7512ns，以及如果信号具有1354.97mhz的频率，tc是0.7380ns)。

根据实施例，帧长度相关参数(lburst)可基于帧长度与预配置值之间的比较而变化。例如，当帧长度是1ms或更短时，帧长度相关参数(lburst)可以被配置为1ms/帧长度。在另一个例子中，当帧长度是1ms或更长时，帧长度相关参数(lburst)可以被配置为值1。因此，第一电压可以随着帧长度的增加而降低。

根据实施例，处理器330可以基于信号的最大允许峰值电压(例如，由fcc定义的峰值电压)来确定第二电压。

根据一个实施例，可以基于最大峰值功率(ppk)，容限电压(rmargin)，天线负载阻抗(z0)，脉冲脱敏校正因子(αb)和天线增益(gant)来确定第二电压。例如，可以基于方程式8来确定第二电压。第二电压可以是与最大允许峰值电压相关的电压。

[方程式8]

稍后将参考图5a、图5b和图5c描述脉冲脱敏校正因子。

根据实施例，处理器330可以确定第一电压或第二电压中的哪一个较低，并且使用较低的电压作为信号的峰值电压，如方程式9所示。

[方程式9]

参照方程式9，第一电压和第二电压中的较低者可被确定为峰值电压。处理器330可以将第一电压和第二电压中的较低者确定为峰值电压，并且因此可以基于数据长度来调整峰值电压，从而同时满足fcc规定的最大允许平均功率和最大允许峰值功率。

参考方程式6和方程式9，当脉冲重复频率增加时，处理器330可以降低峰值电压。当脉冲重复频率降低时，处理器330可以增加峰值电压。

参考方程式6和方程式9，当帧长度增加时，处理器330可以降低峰值电压。当帧长度减小时，处理器330可以增加峰值电压。

图5a示出了在根据实施例的电子装置中确定用作确定峰值电压的参数的脉冲脱敏校正因子的实施例，图5b示出了在根据另一实施例的电子装置中确定用作确定峰值电压的参数的脉冲脱敏校正因子的实施例，以及图5c示出了在根据又一实施例的电子装置中确定用作确定峰值电压的参数的脉冲脱敏校正因子的实施例。

根据实施例，可以使用方程式10来确定脉冲脱敏校正因子(αb)。

[方程式10]

其中，q是一维高斯函数；τb是有效的多脉冲宽度。

可以使用方程式11来计算包括在方程式10中的有效多脉冲宽度(τb)。

[方程式11]

其中，pb,max(t)是与突发扰码(burst-scramblingcode)以及最大峰值功率对应的突发形状；以及tb是包括突发pb(t)的所有能量的时间间隔。

根据实施例，可以通过将脉冲宽度乘以20ns内的脉冲数来确定tb。

例如，参考图5a，其示出了具有124.8mhz的脉冲重复频率的数据符号，一个段511可以是对应于2ns的区域。20ns的持续时间可以对应于十个段510。在十个段中可以包括五个脉冲。可以将tb确定为10ns，其通过将脉冲宽度(2ns)乘以脉冲数量(5)而获得。

在另一个例子中，参考图5b，其示出了具有249.6mhz的脉冲重复频率的数据符号，一个段521可以是对应于2ns的区域。20ns的持续时间可以对应于十个段520。十个段中可以包括六个脉冲。tb可以被确定为12ns，器通过将脉冲宽度(2ns)乘以脉冲数量(6)而获得。

在另一个例子中，参考图5c，其示出了具有15.6mhz的脉冲重复频率的数据符号，一个周期531可以是对应于2ns的区域。20ns的持续时间可以对应于十个周期530。在十个周期中可以包括十个脉冲。tb可以被确定为20ns，其通过将脉冲宽度(2ns)乘以脉冲数量(10)而获得。

根据实施例，处理器330可以使用上述方法根据帧长度自适应地调整信号的峰值电压。因此，可以动态地增加信号的峰值电压，以便增加信号的传输质量和最大到达距离。

图6是示出根据实施例的电子装置中根据帧长度和脉冲重复频率(prf)确定的峰值电压的曲线图。

图6示出了随着帧长度610的变化，峰值电压620的变化。

根据实施例，处理器330可以随着帧长度610的增加而降低峰值电压620。在一个示例中，当脉冲重复频率(prf)是124.8mhz(631)时，处理器330可以随着帧长度610的增加而降低峰值电压620。在另一个示例中，当脉冲重复频率(prf)是62.4mhz(633)时，处理器330可以随着帧长度610的增加而降低峰值电压620。

根据实施例，处理器330可以基于脉冲重复频率(prf)来确定峰值电压。当脉冲重复频率增加时，处理器330可以降低峰值电压。参考图6，其示出了当脉冲重复频率从62.4mhz增加到124.8mhz且保持帧长度610恒定时峰值电压降低。另一方面，还示出了当脉冲重复频率从124.8mhz降低到62.4mhz且保持帧长度610恒定时峰值电压增加。

根据实施例，处理器330可以随着帧长度610的减小而增加峰值电压620。在一个示例中，当脉冲重复频率(prf)是124.8mhz(631)时，处理器330可以随着帧长度610的减小而增加峰值电压620。在另一个示例中，当脉冲重复频率(prf)是62.4mhz(633)时，处理器330可以随着帧长度610的减小而增加峰值电压620。

根据实施例，在特定的脉冲重复频率或更小的频率下，即使帧长度减小到预配置值或更小，处理器330也可以不增加峰值电压。即使帧长度减小到预配置值或更小，为了防止信号的最大输出功率或平均功率超过fcc规定的最大峰值功率或最大平均功率，峰值电压也不会增加。当帧长度在特定脉冲重复频率(prf)或更低频率的情况下减小到预配置值或更低时，处理器330可以保持峰值电压而不增加峰值电压。例如，参考图6中的部分635，当脉冲重复频率为62.4mhz的信号的帧长度减小到200μs或更小时，可以保持信号的峰值电压而不增加它。为了防止信号的最大输出功率或平均功率超过fcc规定的最大峰值功率或最大平均功率，保持信号的峰值电压而不增加。可以基于重复频率的大小来改变预配置值。例如，预配置的帧长度值可以随着重复频率的降低而增加。

图7a是说明根据实施例的电子装置的操作方法700的流程图，且图7b示出了根据实施例的包含要发送的数据的各种参数的表。

图7a示出了电子装置(例如图3中的电子装置300)与外部电子装置710发送或接收uwb数据的操作。外部电子装置710可以包括能够发送或接收uwb信号的一个或多个锚点(例如锚点1711到锚点n713)。外部电子装置710可以是能够支持uwb通信的各种电子装置。

根据实施例，在操作721中，电子装置300和外部电子装置710可以交换用于在它们之间建立的uwb通信连接的uwb参数。

根据实施例，电子装置300和外部电子装置710可以通过其他通信方法(例如蓝牙，wi-fi或经由蜂窝网络)来交换uwb参数。

根据实施例，uwb参数被用于电子装置300和外部电子装置710之间的uwb通信连接，并且可以发送或接收表1中所示的参数中的至少一个。

[表1]

图7a示出了在电子装置300和第一锚点711之间交换uwb参数。然而，uwb参数可以在电子装置300和另一个锚点(例如锚点n713)之间交换。

根据实施例，在操作723中，电子装置300和外部电子装置710可以基于uwb参数来激活uwb通信，并且可以在其间建立uwb通信连接。

根据实施例，在操作725中，电子装置300可以向外部电子装置710发送控制消息。例如，一个或多个锚点(例如，第一锚点711或锚点n713)可以通过多播方法接收控制消息。

根据实施例，控制消息可以被包括在一个数据帧中。控制消息可以包括高级测距控制消息、测距间隔更新(riu)消息和测距调度(rs)中的至少一个。

根据实施例，在发送控制消息期间，电子装置300可以确定与要发送的消息相对应的信号的峰值电压。电子装置300可以通过使用存储在电子装置300的存储器(例如图1中的存储器130)中的表来确定信号的峰值电压。

根据实施例，各种参数(例如，同步数据的长度、sfd的长度、sts的长度、phy的长度、phr的长度、数据传输速率、或phy的存在或不存在)可以存储在表中。各种参数可以用于确定数据的长度，并且可以根据脉冲重复频率(prf)来不同地配置。图7b示出了存储在存储器130中的表的一个实施例。

根据实施例，在操作727中，电子装置300可以通过uwb通信向外部电子装置710发送轮询消息。例如，由电子装置300发送的轮询消息可以通过多播方法被发送到第一锚点711至锚点n713。当外部电子装置710测量电子装置300的位置信息时，可以使用轮询消息。

根据实施例，在操作729中，第一锚点711可以响应于轮询消息的接收，通过uwb通信将对应于轮询消息的响应消息发送到电子装置300。

根据实施例，在操作731中，锚点n713可以响应于轮询消息的接收，通过uwb通信将对应于轮询消息的响应消息发送到电子装置300。

根据实施例，在操作733中，电子装置300可以响应于响应消息的接收，通过uwb通信向外部电子装置710发送最终消息。例如，一个或多个锚点(例如，第一锚点711至锚点n713)可以通过多播方法接收最终消息。

根据实施例，在操作727到操作733中发送的数据可以呈图4a所示的第四ppdu440的配置。在第四ppdu440中，没有phy有效载荷(例如图4a中的phy有效载荷417、429或437)。

根据实施例，在操作735中，电子装置300可以通过uwb通信向外部电子装置710发送附加数据帧。例如，一个或多个锚点(例如，第一锚点711或锚点n713)可以通过多播方法接收附加数据帧。

电子装置300可以向外部电子装置710发送包括测距应答时间延迟(rrtd)或测距往返测量(rrtm)的数据帧。外部电子装置710可以基于包括在数据帧中的rrtd或rrtm来确定电子装置300和外部电子装置710之间的相对位置信息。

根据实施例，在操作721到735中发送或接收的每个消息可以被包含在一个帧中，并且该帧的长度可以是每个消息的长度。已经参考图4a和图4b描述了用于确定帧的长度的具体方法。

根据实施例，在操作721到733中，电子装置300可以根据要发送的数据的大小来调整包括数据的信号的峰值电压。例如，当用于例如控制消息的数据帧具有127字节的数据大小且用于例如轮询消息、响应消息或最终消息的测距帧具有100字节的数据大小时，数据帧的长度可以是317.37μs，并且测距帧的长度可以是140.96μs。电子装置300可以将包括测距帧的信号的峰值电压配置为大于包括数据帧的信号的峰值电压。在图6所示的重复频率为62.4mhz的情况下，电子装置300可以将比与数据帧的峰值电压对应的功率多2.6911db的功率用于测距帧。在图6所示的124.8mhz的重复频率的情况下，电子装置300可以将比与数据帧的峰值电压对应的功率多8.509db的功率用于测距帧。

根据实施例的电子装置包括：第一通信电路，配置为使用超宽带(uwb)通信方案执行第一通信；以及处理器。所述处理器可以将所述通信电路控制为：基于待使用所述第一通信电路发送的数据的特性，识别待发送的数据的帧长度；基于所识别的帧长度，确定包含待发送的数据的信号的峰值电压；以及使用具有所确定的峰值电压的信号来发送数据。

在根据实施例的电子装置中，处理器可以配置为：基于所识别的帧长度和信号的最大允许平均功率来确定第一电压；确定与信号的最大允许峰值功率相关的第二电压；以及将信号的峰值电压确定为第一电压和第二电压中较低的一个。

在根据实施例的电子装置中，第一电压可以基于根据帧长度和预配置值之间的比较而变化的参数来确定。

在根据实施例的电子装置中，处理器可以配置为：当待发送的数据的帧长度与先前发送的数据相比减小时，增加信号的峰值电压；以及当待发送的数据的帧长度与先前发送的数据相比增加时，降低信号的峰值电压。

在根据实施例的电子装置中，处理器可以配置为：当帧长度减小到预配置值或更小时维持信号的峰值电压，其中，预配置值可以基于与信号相对应的脉冲重复频率(prf)来确定。

在根据实施例的电子装置中，处理器可以将峰值电压确定为使得信号的平均功率不超过预配置值。

在根据实施例的电子装置中，处理器可以将峰值电压确定为使得信号的最大输出功率不超过预配置值。

在根据实施例的电子装置中，处理器可以配置为：识别对应于信号的脉冲重复频率(prf)；以及基于prf确定峰值电压。

在根据实施例的电子装置中，峰值电压可以与prf成反比。

根据实施例的电子装置还可以包括：第二通信电路，配置为使用与超宽带通信方案不同的通信方案进行第二通信，其中所述处理器可以配置为：使用所述第二通信连接到接收所述数据的外部电子装置；使用第二通信与外部电子装置交换用于第一通信的连接的参数；以及基于所交换的参数来确定峰值电压。

在根据一个实施例的电子装置中，数据的特性可以包括关于数据的类型或关于包括在数据中的至少一个字段的信息。

图8是示出根据实施例的电子装置的操作方法的流程图。

参照图8，在操作810中，根据实施例的电子装置(例如，图3中的电子装置300)可以基于要发送的数据的特性来识别帧长度。

根据实施例，帧长度可以是数据传输开始时间和数据传输完成时间之间的差。帧长度可以根据包括在帧中的各个字段(这些字段是ieee802.15.4中定义的字段，并且可以是例如sync、sfd、phy、phr和sts中的至少一个)而改变。

根据实施例，在操作820中，电子装置300可以基于帧长度来确定包括要发送的数据的信号的峰值电压。

已经参考图5a至图5c描述了用于确定信号的峰值电压的具体实施例。电子装置300可以随着帧长度与先前发送的数据相比增加而降低峰值电压，并且可以随着帧长度与先前发送的数据相比减小而增加峰值电压。

根据实施例，电子装置300可以根据帧的长度自适应地调整信号的峰值电压。因此，动态地增加信号的峰值电压可以增加信号的传输质量和最大到达距离。

根据实施例，电子装置300可以根据脉冲重复频率(prf)自适应地调整信号的峰值电压。当脉冲重复频率增加时，电子装置300可以降低峰值电压。当脉冲重复频率降低时，电子装置300可以增加峰值电压。因此，以这种方式动态地增加信号的峰值电压可以增加信号的传输质量和最大到达距离。

根据实施例，在操作830中，电子装置300可以使用具有所确定的峰值电压的信号来发送数据。

根据实施例的电子装置的操作方法可以包括：生成待使用第一通信电路发送的数据，其中，所述第一通信电路配置为使用超宽带(uwb)通信方案执行第一通信；识别生成的数据的帧长度；基于所识别的帧长度，确定包含待发送的数据的信号的峰值电压；以及使用具有所确定的峰值电压的信号来发送所述数据。

在根据实施例的电子装置的操作方法中，峰值电压的确定可以包括：基于所识别的帧长度和信号的最大允许平均功率来确定第一电压；确定与所述信号的最大允许峰值功率相关的第二电压；以及将信号的峰值电压确定为第一电压和第二电压中较低的一个。

在根据实施例的电子装置的操作方法中，第一电压可以基于根据帧长度和预配置值之间的比较而变化的参数来确定。

根据实施例的电子装置的操作方法还可以包括：当待发送的数据的帧长度与先前发送的数据相比减小时，增加信号的峰值电压；以及当待发送的数据的帧长度与先前发送的数据相比增加时，降低信号的峰值电压。

根据实施例的电子装置的操作方法还可以包括：当帧长度减小到预配置值或更小时，保持信号的峰值电压，其中，预配置值基于与信号相对应的脉冲重复频率(prf)来确定。

在根据实施例的电子装置的操作方法中，可以将峰值电压确定为使得信号的平均功率不超过预配置值。

在根据实施例的电子装置的操作方法中，可以将峰值电压确定为使得信号的最大输出功率不超过预配置值。

在根据实施例的电子装置的操作方法中，峰值电压的确定可以包括：识别与信号对应的脉冲重复频率(prf)；基于prf确定峰值电压。

在根据实施例的电子装置的操作方法中，峰值电压可以与prf成反比。

根据实施例的电子装置的操作方法还可以包括：使用不同于所述第一通信的第二通信建立与接收所述数据的外部电子装置的连接；与外部电子装置交换用于第一通信的连接的参数；基于交换的参数确定峰值电压。

根据各种实施例的电子装置可以是各种类型的电子装置之一。电子装置可包括例如便携式通信装置(例如，智能电话)、计算机装置、便携式多媒体装置、便携式医疗装置、相机、可穿戴装置或家用电器。根据本公开的实施例，电子装置不限于以上所述的那些电子装置。

应该理解的是，本公开的各种实施例以及其中使用的术语并不意图将在此阐述的技术特征限制于具体实施例，而是包括针对相应实施例的各种改变、等同形式或替换形式。对于附图的描述，相似的参考标号可用来指代相似或相关的元件。将理解的是，与术语相应的单数形式的名词可包括一个或更多个事物，除非相关上下文另有明确指示。如这里所使用的，诸如“a或b”、“a和b中的至少一个”、“a或b中的至少一个”、“a、b或c”、“a、b和c中的至少一个”以及“a、b或c中的至少一个”的短语中的每一个短语可包括在与所述多个短语中的相应一个短语中一起列举出的项的任意一项或所有可能组合。如这里所使用的，诸如“第1”和“第2”或者“第一”和“第二”的术语可用于将相应部件与另一部件进行简单区分，并且不在其它方面(例如，重要性或顺序)限制所述部件。将理解的是，在使用了术语“可操作地”或“通信地”的情况下或者在不使用术语“可操作地”或“通信地”的情况下，如果一元件(例如，第一元件)被称为“与另一元件(例如，第二元件)结合”、“结合到另一元件(例如，第二元件)”、“与另一元件(例如，第二元件)连接”或“连接到另一元件(例如，第二元件)”，则意味着所述一元件可与所述另一元件直接(例如，有线地)连接、与所述另一元件无线连接、或经由第三元件与所述另一元件连接。

如这里所使用的，术语“模块”可包括以硬件、软件或固件实现的单元，并可与其他术语(例如，“逻辑”、“逻辑块”、“部分”或“电路”)可互换地使用。模块可以是被适配为执行一个或更多个功能的单个集成部件或者是该单个集成部件的最小单元或部分。例如，根据实施例，可以以专用集成电路(asic)的形式来实现模块。

可将在此阐述的各种实施例实现为包括存储在存储介质(例如，内部存储器136或外部存储器138)中的可由机器(例如，电子装置101)读取的一个或更多个指令的软件(例如，程序140)。例如，在处理器的控制下，所述机器(例如，电子装置101)的处理器(例如，处理器120)可在使用或无需使用一个或更多个其它部件的情况下调用存储在存储介质中的所述一个或更多个指令中的至少一个指令并运行所述至少一个指令。这使得所述机器能够操作用于根据所调用的至少一个指令执行至少一个功能。所述一个或更多个指令可包括由编译器产生的代码或能够由解释器运行的代码。可以以非暂时性存储介质的形式来提供机器可读存储介质。其中，术语“非暂时性”仅意味着所述存储介质是有形装置，并且不包括信号(例如，电磁波)，但是该术语并不在数据被半永久性地存储在存储介质中与数据被临时存储在存储介质中之间进行区分。

根据实施例，可在计算机程序产品中包括和提供根据本公开的各种实施例的方法。计算机程序产品可作为产品在销售者和购买者之间进行交易。可以以机器可读存储介质(例如，紧凑盘只读存储器(cd-rom))的形式来发布计算机程序产品，或者可经由应用商店(例如，playstore^tm)在线发布(例如，下载或上传)计算机程序产品，或者可直接在两个用户装置(例如，智能电话)之间分发(例如，下载或上传)计算机程序产品。如果是在线发布的，则计算机程序产品中的至少部分可以是临时产生的，或者可将计算机程序产品中的至少部分至少临时存储在机器可读存储介质(诸如制造商的服务器、应用商店的服务器或转发服务器的存储器)中。

根据各种实施例，上述部件中的每个部件(例如，模块或程序)可包括单个实体或多个实体。根据各种实施例，可省略上述部件中的一个或更多个部件，或者可添加一个或更多个其它部件。可选择地或者另外地，可将多个部件(例如，模块或程序)集成为单个部件。在这种情况下，根据各种实施例，该集成部件可仍旧按照与所述多个部件中的相应一个部件在集成之前执行一个或更多个功能相同或相似的方式，执行所述多个部件中的每一个部件的所述一个或更多个功能。根据各种实施例，由模块、程序或另一部件所执行的操作可顺序地、并行地、重复地或以启发式方式来执行，或者所述操作中的一个或更多个操作可按照不同的顺序来运行或被省略，或者可添加一个或更多个其它操作。