一种通信方法及装置与流程

本技术涉及通信，尤其涉及一种通信方法及装置。

背景技术：

1、超宽带(ultra-wide band，uwb)技术可通过发送纳秒量级的短脉冲实现高精度定位或数据传输。uwb技术既可以支持相干接收，也可以支持非相干接收。其中，在采用非相干接收方式时，非相干接收机的实现成本和功耗都较低，因此非相干接收是低功耗通信的潜在选择。

2、现有的uwb非相干接收机可以支持开关键(on-off-keying，ook)调制，每个调制符号可以表示1个比特(bit)。为了避免调制符号间的干扰，相邻两个调制符号之间的保护间隔一般需要大于或等于uwb信号的最大多径时延扩展。而uwb信号的符号率是跟相邻两个调制符号之间的保护间隔有关的，可见最大多径时延扩展限制了uwb信号的符号率。而uwb信号的峰值数据率又与uwb信号的符号率有关，因此最大多径时延扩展也限制了uwb信号的峰值数据率。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种通信方法及装置，用于提高uwb信号的峰值数据率。

2、第一方面，提供第一种通信方法，该方法可由发送设备执行，或由包括发送设备功能的其他设备执行，或由芯片系统(或，芯片)或其他功能模块执行，该芯片系统或功能模块能够实现发送设备的功能，该芯片系统或功能模块例如设置在发送设备中。发送设备例如为终端设备或网络设备，该发送设备可以具有uwb功能。该方法包括：调制第一数据，得到第一uwb帧，其中，所述第一数据包括多个比特，所述第一uwb帧包括一个或多个调制符号，第一调制符号为所述一个或多个调制符号中的任意一个，所述第一调制符号用于表征所述多个比特中的m个比特，所述第一调制符号包括k个频率的脉冲信号，m为大于或等于2的整数，k为小于或等于m且大于或等于0的整数；发送所述第一uwb帧。

3、本技术实施例中，一个调制符号可以表征m个比特，m大于或等于2，相当于本技术实施例可以增加一个调制符号所表征的比特数，从而在同样的时间内能够传输更多数据，由此提高了uwb信号的峰值数据率。

4、在一种可选的实施方式中，所述m个比特的值均为第一值，k＝0；所述m个比特的值均为第二值，k＝m；所述m个比特的值包括第一值和第二值，k为小于m且大于0的整数。其中，所述第一值为0，所述第二值为1；或者，所述第一值为1，所述第二值为0。m个比特的值与k的数量可以相关，从而接收设备根据k个频率的脉冲信号就能确定m的值，从而确定第一数据。

5、在一种可选的实施方式中，所述m个比特对应m个频率，其中，如果所述m个比特中的第一比特的值为第一值，所述第一调制符号不包括所述第一比特对应的频率的脉冲信号，或者，如果所述m个比特中的第一比特的值为第二值，所述第一调制符号包括所述第一比特对应的频率的脉冲信号；其中，所述第一值为0，所述第二值为1；或者，所述第一值为1，所述第二值为0。如果m个比特中有第一比特的值为第一值，则k个频率的脉冲信号中不包括第一比特对应的频率的脉冲信号，或者如果m个比特中有第一比特的值为第而值，则k个频率的脉冲信号中可以包括第一比特对应的频率的脉冲信号，从而接收设备根据k个频率的脉冲信号就能确定m的值，从而确定第一数据。

6、在一种可选的实施方式中，所述第一调制符号的能量或功率与所述k的值相关。例如，k的值越大，则第一调制符号的能量或功率也就越大，从而能够减小对于接收设备的解调性能的影响。

7、在一种可选的实施方式中，所述第一调制符号的能量或功率为k*p，其中，p为一个频率的脉冲信号的能量或功率，p大于0且小于或等于第一阈值，所述第一阈值根据最大功率谱密度约束和所述一个频率的脉冲信号的带宽确定。可理解为，如果第一调制符号包括一个频率的脉冲信号，即k＝1时，第一调制符号的发射功率例如为p，那么如果第一调制符号包括k个频率的脉冲信号，第一调制符号的发射功率就可以是k*p。可见，虽然第一调制符号所包括的脉冲信号有所增加，但是相对于发送一个频率的脉冲信号来说，在发送多个频率的脉冲信号时，这些脉冲信号的发射功率或能量也并未减小，不会影响解调性能。

8、在一种可选的实施方式中，所述k个频率的脉冲信号同时发送。k个频率的脉冲信号同时发送，由此能够减小传输时延。

9、在一种可选的实施方式中，所述发送设备包括信号生成装置、加法器、和延迟器，所述m个比特与m个时长一一对应，且所述m个比特对应m个频率，其中，调制第一数据，得到第一uwb帧，包括：如果所述m个时长中的第i个时长对应的比特的值为第二值，通过所述信号生成装置在所述第i个时长内生成所述m个频率中的第i频率的脉冲信号，或者，如果所述m个时长中的第i个时长对应的比特的值为第一值，在所述第i个时长内不生成所述m个频率中的第i频率的脉冲信号，其中，i取从1至m的整数；通过所述延迟器对所述信号生成装置在所述m个时长内输出的脉冲信号进行延迟，使得所述m个时长内输出的脉冲信号同时到达所述加法器；通过所述加法器根据同时到达的所述m个时长内输出的脉冲信号得到所述第一调制符号。通过设置延迟器，使得信号生成装置输出的脉冲信号有所延迟，从而使得m个时长内输出的脉冲信号可以同时加法器，以实现k个频率的脉冲信号同时发送的效果。只需增加延迟器就能实现k个频率的脉冲信号同时发送，对于设备的改动较小，也有利于降低成本。

10、在一种可选的实施方式中，所述延迟器包括m-1个延迟器，所述信号生成装置在第一个时长至第m-1个时长内输出的脉冲信号分别通过所述m-1个延迟器进行延迟，其中，所述m-1个延迟器中的第i个延迟器的延迟时长为t*(m-i)+δi，t表示所述m个时长中的任一个时长，δi为常数。例如m-1个延迟器与m-1个时长一一对应，因此可将信号生成装置在m-1个时长内输出的脉冲信号进行延迟。通过设置m-1个延迟器的延迟时长，可以使得信号生成装置在m个时长内输出的脉冲信号同时到达加法器。

11、在一种可选的实施方式中，所述信号生成装置包括以下至少一项：脉冲生成器、振荡器、或混频器，其中，通过所述信号生成装置在所述第i个时长内生成所述m个频率中的第i频率的脉冲信号，包括：通过所述振荡器在所述第i个时长内生成第i载波信号，通过所述混频器根据所述第i载波信号和来自所述脉冲生成器的脉冲信号得到所述第i频率的脉冲信号；或者，通过所述脉冲生成器在所述第i个时长内生成所述第i频率的脉冲信号；或者，通过所述振荡器在所述第i个时长内生成所述第i频率的脉冲信号。例如信号生成装置可以包括脉冲生成器、振荡器和混频器，与已有设备所包括的功能模块类似，有助于本技术实施例所提供的发送设备的设计。或者，信号生成装置可以包括脉冲生成器或振荡器，由此能够简化发送设备的结构，且降低发送设备的功耗和成本。

12、在一种可选的实施方式中，所述k个频率的脉冲信号的发送时间不同，且所述k个频率的脉冲信号在时域上位于所述第一调制符号的持续时间内。k个频率的脉冲信号也可以不同时发送，由此能够简化发送过程。而且k个频率的脉冲信号在时域上位于第一调制符号的持续时间内，从而能够避免调制符号之间的干扰。

13、在一种可选的实施方式中，所述发送设备包括信号生成装置，所述m个比特与m个时长一一对应，且所述m个比特对应m个频率，其中，调制第一数据，得到第一uwb帧，包括：如果所述m个时长中的第i个时长对应的比特的值为第二值，通过所述信号生成装置在所述第i个时长内生成所述m个频率中的第i频率的脉冲信号，或者，如果所述m个时长中的第i个时长对应的比特的值为第一值，在所述第i个时长内不生成所述m个频率中的第i频率的脉冲信号，i取从1至m的整数。例如发送设备的结构与现有的用于发送uwb信号的设备的结构相同，则该发送设备在m个时长内按照相应比特的值生成或不生成脉冲信号，就能生成k个频率的脉冲信号。这种方式无需更改设备的结构，有利于与已有设备兼容。

14、在一种可选的实施方式中，所述发送设备的时钟频率大于或等于第一频率，所述第一频率的倒数为所述m个频率的脉冲信号中的任意两个相邻发送的频率的脉冲信号的发送时间差。发送设备的时钟频率大于或等于第一频率，例如一种实现方式为，该信号生成装置的时钟频率大于或等于第一频率。因该信号生成装置需要按照脉冲信号之间的发送时间差来生成k个频率的脉冲信号，因此该发送设备的时钟频率应大于或等于第一频率。

15、在一种可选的实施方式中，所述发送设备包括脉冲生成器、延迟器、混频器、以及振荡器，其中，m个比特与m个时长一一对应，且所述m个比特对应m个频率，i取从1至m的整数，调制第一数据，得到第一uwb帧，包括：通过所述脉冲生成器在所述m个时长中的第i个时长内生成基带脉冲信号；通过所述延迟器对所述脉冲生成器在所述m个时长中的m-1个时长内输出的基带脉冲信号进行延迟，使得所述m个时长内输出的基带脉冲信号分时到达所述混频器；如果所述m个时长中的第i个时长对应的比特的值为第二值，通过所述振荡器在所述第i个时长内生成第i载波信号，通过所述混频器根据所述基带脉冲信号和所述第i载波信号得到第i频率的脉冲信号；或者，如果所述m个时长中的第i个时长对应的比特的值为第一值，在所述第i个时长内不生成所述第i载波信号。在k个频率的脉冲信号分时发送的场景下，也可以改进发送设备，例如发送设备可以包括延迟器。通过延迟器可以对脉冲生成器所输出的基带脉冲信号进行延迟，使得脉冲生成器在m个时长内输出的基带脉冲信号分时到达混频器，以达到k个频率的脉冲信号分时发送的效果。在这种方式下，可以不必改变该发送设备的时钟频率，对于该发送设备的时钟要求较低。

16、在一种可选的实施方式中，所述延迟器包括m-1个延迟器，所述脉冲生成器在第一个时长至第m-1个时长内输出的基带脉冲信号分别通过所述m-1个延迟器进行延迟，所述m-1个延迟器中的第m个延迟器的延迟时长为，所述m个频率的脉冲信号中的任意两个相邻发送的频率的脉冲信号的发送时间差的m倍，m是小于m的正整数。例如m-1个延迟器与m-1个时长一一对应，因此可将脉冲生成器在m-1个时长内输出的脉冲信号进行延迟。通过设置m-1个延迟器的延迟时长，可以使得脉冲生成器在m个时长内输出的脉冲信号分时到达混频器。

17、在一种可选的实施方式中，在调制第一数据之前，所述方法还包括：从接收设备接收第一指示信息，所述第一指示信息指示以下至少一项：所述接收设备支持解调的频率；所述m的取值；推荐的符号率，所述符号率用于确定所述第一调制符号的持续时间；推荐的数据率，所述数据率为所述第一数据的传输速率；推荐的占空比信息，所述占空比信息用于确定如下一项或多项：所述第一调制符号的持续时间，所述m的取值，或，所述第一数据的传输速率；多径时延扩展信息，所述多径时延扩展信息用于确定所述第一调制符号的持续时间；或，信道状态信息，所述信道状态信息用于确定所述第一数据的传输速率。第一指示信息可以指示接收设备期望的信息，发送设备可以按照接收设备期望的信息来设置调制方式，使得所设置的调制方式能够符合接收设备的需求。

18、在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：发送第二指示信息，所述第二指示信息指示以下至少一项：所述m个频率；所述m的取值；所述第一数据的符号率；所述第一数据的数据率；或，当k＝m时所述k个频率的脉冲信号中的任意两个相邻发送的频率的脉冲信号的发送时间差。发送设备在确定调制方式后，可以通过第二指示信息向接收设备指示有关该调制方式的相应参数，使得接收设备能够按照该调制方式对应的解调方式正确解调第一调制符号。

19、在一种可选的实施方式中，所述一个或多个调制符号位于所述第一uwb帧的载荷中，所述第一uwb帧还包括同步头shr和/或物理头phr，所述shr和/或所述phr包含m个频率中的一个频率的脉冲信号，所述m个频率对应所述m个比特。当该载荷采用本技术实施例提供的调制方式时，shr和/或phr也可以采用k个频率发送，或者也可以仅采用m个频率中的一个频率发送，而不需要采用k个频率发送，以节省开销。

20、第二方面，提供第二种通信方法，该方法可由接收设备执行，或由包括接收设备功能的其他设备执行，或由芯片系统(或，芯片)或其他功能模块执行，该芯片系统或功能模块能够实现接收设备的功能，该芯片系统或功能模块例如设置在接收设备中。接收设备例如为终端设备或网络设备，该接收设备可以具有uwb功能。该方法包括：接收第一uwb帧；解调所述第一uwb帧，得到第一数据，其中，所述第一数据包括多个比特，所述第一uwb帧包括一个或多个调制符号，第一调制符号为所述一个或多个调制符号中的任意一个，所述第一调制符号用于表征所述多个比特中的m个比特，所述第一调制符号包括k个频率的脉冲信号，m为大于或等于2的整数，k为小于或等于m且大于或等于0的整数。

21、在一种可选的实施方式中，k＝0，所述m个比特的值均为第一值；或，k＝m，所述m个比特的值均为第二值；或，k为小于m且大于0的整数，所述m个比特的值包括第一值和第二值。其中，所述第一值为0，所述第二值为1；或者，所述第一值为1，所述第二值为0。

22、在一种可选的实施方式中，所述m个比特对应m个频率，其中，如果所述第一调制符号不包括所述m个比特中的第一比特对应的频率的脉冲信号，所述第一比特的值为第一值，或者，如果所述第一调制符号包括所述m个比特中的第一比特对应的频率的脉冲信号，所述第一比特的值为第二值；其中，所述第一值为0，所述第二值为1；或者，所述第一值为1，所述第二值为0。

23、在一种可选的实施方式中，所述第一调制符号的能量或功率与所述k的值相关。

24、在一种可选的实施方式中，所述第一调制符号的能量或功率为k*p，其中，p为一个频率的脉冲信号的能量或功率，p大于0且小于或等于第一阈值，所述第一阈值根据最大功率谱密度约束和所述一个频率的脉冲信号的带宽确定。

25、在一种可选的实施方式中，所述接收设备包括m个信号处理装置，其中，解调所述第一uwb帧，得到第一数据，包括：通过所述m个信号处理装置分别处理所述第一uwb帧，以确定所述第一uwb帧包括的脉冲信号的频率，并根据所述第一uwb帧包括的脉冲信号的频率确定所述第一数据。

26、在一种可选的实施方式中，在接收第一uwb帧之前，所述方法还包括：向发送设备发送第一指示信息，所述第一指示信息指示以下至少一项：所述接收设备支持解调的频率；所述m的取值；推荐的符号率，所述符号率用于确定所述第一调制符号的持续时间；推荐的数据率，所述数据率为所述第一数据的传输速率；推荐的占空比信息，所述占空比信息用于确定如下一项或多项：所述第一调制符号的持续时间，所述m的取值，或，所述第一数据的传输速率；多径时延扩展信息，所述多径时延扩展信息用于确定所述第一调制符号的持续时间；或，信道状态信息，所述信道状态信息用于确定所述第一数据的传输速率。

27、在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：接收第二指示信息，所述第二指示信息指示以下至少一项：所述m个频率；所述m的取值；所述第一数据的符号率；所述第一数据的数据率；或，当k＝m时所述k个频率的脉冲信号中的任意两个相邻发送的频率的脉冲信号的发送时间差。

28、在一种可选的实施方式中，所述一个或多个调制符号位于所述第一uwb帧的载荷中，所述方法还包括：接收m个频率中的一个频率的脉冲信号；根据所述一个频率的脉冲信号，得到所述第一uwb帧包括的同步头shr和/或物理头phr。

29、关于第二方面或各种可选的实施方式所带来的技术效果，可参考对于第一方面或相应实施方式的技术效果的介绍。

30、第三方面，提供一种通信装置，该通信装置例如为第一方面和/或第二方面所述的发送设备，或为该发送设备中的功能模块，或为包括该发送设备的较大设备。该通信装置可包括信号生成装置、加法器以及m-1个延迟器，所述信号生成装置与所述加法器之间具有m条通路，在所述m条通路中的m-1条通路上，所述m-1个延迟器连接在所述信号生成装置与所述加法器之间，其中，所述信号生成装置，用于如果m个时长中的第i个时长对应的比特的值为第二值，在所述第i个时长内生成m个频率中的第i频率的脉冲信号，或者，如果m个时长中的第i个时长对应的比特的值为第一值，在所述第i个时长内不生成m个频率中的第i频率的脉冲信号，其中，i取从1至m的整数；所述m-1个延迟器，用于对所述信号生成装置在所述m个时长中的m-1个时长内输出的脉冲信号进行延迟，使得所述m个时长内输出的脉冲信号同时到达所述加法器；所述加法器，用于根据同时到达的所述m个时长内输出的脉冲信号得到第一调制符号，所述第一调制符号为第一uwb帧所包括的一个或多个调制符号中的任意一个，所述第一调制符号用于表征第一数据所包括的多个比特中的m个比特，所述m个比特与所述m个时长一一对应，且所述m个比特对应所述m个频率，所述第一调制符号包括k个频率的脉冲信号，m为大于或等于2的整数，k为小于或等于m且大于或等于0的整数。

31、在一种可选的实施方式中，所述m-1个延迟器中的第i个延迟器的延迟时长为t*(m-i)+δi，t表示所述m个时长中的任一个时长，δi为常数。

32、在一种可选的实施方式中，所述信号生成装置用于通过如下方式在所述第i个时长内生成所述m个频率中的第i频率的脉冲信号：振荡器，用于在所述第i个时长内生成第i载波信号，混频器，用于根据所述第i载波信号和来自脉冲生成器的脉冲信号得到所述第i频率的脉冲信号，其中，所述信号生成装置包括所述脉冲生成器、与所述脉冲生成器连接的所述混频器、以及与所述混频器连接的所述振荡器；或者，脉冲生成器，用于在所述第i个时长内生成所述第i频率的脉冲信号，其中，所述信号生成装置包括所述脉冲生成器；或者，振荡器，用于在所述第i个时长内生成所述第i频率的脉冲信号，其中，所述信号生成装置包括所述振荡器。

33、关于第三方面或各种可选的实施方式所带来的技术效果，可参考对于第一方面或相应实施方式的技术效果的介绍。

34、第四方面，提供另一种通信装置，该通信装置例如为第一方面和/或第二方面所述的发送设备，或为该发送设备中的功能模块，或为包括该发送设备的较大设备。该通信装置可包括脉冲生成器、m-1个延迟器、混频器、以及振荡器，所述脉冲生成器与所述混频器之间具有m条通路，在所述m条通路中的m-1条通路上，所述m-1个延迟器连接在所述脉冲生成器与所述混频器之间，其中，m个时长对应m个比特，且所述m个比特对应m个频率，i取从1至m的整数，调制第一数据，得到第一uwb帧，包括：所述脉冲生成器，用于在所述m个时长中的第i个时长内生成基带脉冲信号；所述m-1个延迟器，用于对所述脉冲生成器在所述m个时长中的m-1个时长内输出的基带脉冲信号进行延迟，使得所述m个时长内输出的基带脉冲信号分时到达所述混频器；所述振荡器，用于如果所述m个时长中的第i个时长对应的比特的值为第二值，在所述第i个时长内生成第i载波信号，所述混频器，用于根据所述基带脉冲信号和所述第i载波信号得到第i频率的脉冲信号；或者，所述振荡器，用于如果所述m个时长中的第i个时长对应的比特的值为第一值，在所述第i个时长内不生成所述第i载波信号。

35、在一种可选的实施方式中，所述m-1个延迟器中的第m个延迟器的延迟时长为，所述m个频率的脉冲信号中的任意两个相邻发送的频率的脉冲信号的发送时间差的m倍，m是小于m的正整数。

36、关于第四方面或各种可选的实施方式所带来的技术效果，可参考对于第一方面或相应实施方式的技术效果的介绍。

37、第五方面，提供又一种通信装置。所述通信装置可以为上述第一方面和/或第二方面所述的发送设备。所述通信装置具备上述发送设备的功能。所述通信装置例如为发送设备，或为包括发送设备的较大设备，或为发送设备中的功能模块，例如基带装置或芯片系统等。一种可选的实现方式中，所述通信装置包括基带装置和射频装置。另一种可选的实现方式中，所述通信装置包括处理单元(有时也称为处理模块)和收发单元(有时也称为收发模块)。收发单元能够实现发送功能和接收功能，在收发单元实现发送功能时，可称为发送单元(有时也称为发送模块)，在收发单元实现接收功能时，可称为接收单元(有时也称为接收模块)。发送单元和接收单元可以是同一个功能模块，该功能模块称为收发单元，该功能模块能实现发送功能和接收功能；或者，发送单元和接收单元可以是不同的功能模块，收发单元是对这些功能模块的统称。

38、在一种可选的实施方式中，所述第一uwb帧包括一个或多个调制符号，第一调制符号为所述一个或多个调制符号中的任意一个，所述第一调制符号用于表征所述多个比特中的m个比特，所述第一调制符号包括k个频率的脉冲信号，m为大于或等于2的整数，k为小于或等于m且大于或等于0的整数；所述收发单元(或，所述发送单元)，用于发送所述第一uwb帧。

39、在一种可选的实施方式中，所述通信装置还包括存储单元(有时也称为存储模块)，所述处理单元用于与所述存储单元耦合，并执行所述存储单元中的程序或指令，使能所述通信装置执行上述第一方面和/或第二方面所述的发送设备的功能。

40、第六方面，提供再一种通信装置。所述通信装置可以为上述第一方面和/或第二方面所述的接收设备。所述通信装置具备上述接收设备的功能。所述通信装置例如为接收设备，或为包括接收设备的较大设备，或为接收设备中的功能模块，例如基带装置或芯片系统等。一种可选的实现方式中，所述通信装置包括基带装置和射频装置。另一种可选的实现方式中，所述通信装置包括处理单元(有时也称为处理模块)和收发单元(有时也称为收发模块)。关于收发单元的实现方式可参考上述第五方面的介绍。

41、在一种可选的实施方式中，所述收发单元(或，所述接收单元)，用于接收第一uwb帧；所述处理单元，用于解调所述第一uwb帧，得到第一数据，其中，所述第一数据包括多个比特，所述第一uwb帧包括一个或多个调制符号，第一调制符号为所述一个或多个调制符号中的任意一个，所述第一调制符号用于表征所述多个比特中的m个比特，所述第一调制符号包括k个频率的脉冲信号，m为大于或等于2的整数，k为小于或等于m且大于或等于0的整数。

42、在一种可选的实施方式中，所述通信装置还包括存储单元(有时也称为存储模块)，所述处理单元用于与所述存储单元耦合，并执行所述存储单元中的程序或指令，使能所述通信装置执行上述第一方面和/或第二方面所述的接收设备的功能。

43、第七方面，提供又一种通信装置，该通信装置可以为发送设备，或者为用于发送设备中的芯片或芯片系统。该通信装置包括通信接口以及处理器，可选的，还包括存储器。其中，该存储器用于存储计算机程序，处理器与存储器、通信接口耦合，当处理器读取所述计算机程序或指令时，使通信装置执行上述各方面中由发送设备所执行的方法。

44、第八方面，提供又一种通信装置，该通信装置可以为接收设备，或者为用于接收设备中的芯片或芯片系统。该通信装置包括通信接口以及处理器，可选的，还包括存储器。其中，该存储器用于存储计算机程序，处理器与存储器、通信接口耦合，当处理器读取所述计算机程序或指令时，使通信装置执行上述各方面中由接收设备所执行的方法。

45、第九方面，提供一种通信系统，包括发送设备和接收设备，该发送设备用于执行如第一方面和/或第二方面所述的发送设备所执行的通信方法，该发送设备用于执行如第一方面和/或第二方面所述的接收设备所执行的通信方法。

46、在一种可选的实施方式中，该发送设备可通过第三方面、第四方面、第五方面或第七方面或所述的通信装置实现。

47、在一种可选的实施方式中，该接收设备可通过第六方面或第八方面所述的通信装置实现。

48、第十方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序或指令，当其被运行时，使得上述各方面中发送设备或接收设备所执行的方法被实现。

49、第十一方面，提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得上述各方面所述的方法被实现。