一种到达角测量方法、电子设备和存储介质

技术领域

本申请涉及定位技术领域，尤其涉及一种到达角测量方法、电子设备和存储介质。

背景技术

近年来，无线保真(wireless fidelity,WiFi)、蓝牙(bluetooth，BT)、超带宽(ultra wide band，UWB)等无线通信技术不仅在数据传输领域得到了广泛的应用，也开始被应用在了定位、测距等领域。

在定位领域内，以第一设备对第二设备进行WiFi定位为例，第一设备可以通过测量第二设备发射的WiFi信号的到达角(angle of arrival，AoA)来确定第二设备相对于第一设备的方位。关于AoA的测量，在第一设备具有理想天线的场景下，第一设备的不同天线接收到的WiFi信号的相位差φ是随着AoA呈线性变化的，因此，第一设备在确定WiFi信号的相位差φ之后，即可确定该WiFi信号的AoA。

但是，在实际应用中，由于第一设备的天线场型、天线间距不理想等原因，第一设备的不同天线接收到的WiFi信号的相位差φ通常不会随着AoA呈线性变化，并且不同AoA的WiFi信号可能对应同一相位差φ。因此，第一设备无法准确根据WiFi信号的相位差φ确定其AoA。

发明内容

本申请提供一种到达角测量方法、电子设备和存储介质，用于解决现有技术中无线信号(如WiFi信号)的到达角测量不准确的问题。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种到达角测量方法，该方法应用于第一设备，该第一设备包括第一天线组和第二天线组，该第一天线组和该第二天线组不相同且均包括多个天线。

该方法包括：使用第一天线组接收无线信号，并根据该无线信号确定第一组到达角；将该第一设备的信号收发天线由第一天线组切换为第二天线组；使用第二天线组接收该无线信号，并根据该无线信号确定第二组到达角；据第一组到达角和第二组到达角，确定该无线信号的到达角。

需要说明的是，第一天线组和第二天线组可以连接在相同的天线接口上。第一设备在包括第一天线组和第二天线组的基础上，还可以包括其他天线或者天线组。该无线信号包括无线保真信号、蓝牙信号和超带宽信号等。

在本实施例中，第一设备根据不同的天线组接收的无线信号分别确定了两组到达角(即第一组到达角和第二组到达角)。在这两组到达角中，每一组到达角均包括一个与该无线信号的实际到达角相同或者相近的一个到达角。第一设备对这两组到达角进行融合处理之后，能够从这两组到达角中顾虑掉由于天线不理想等原因而产生的不准确的到达角，最终获得较为准确的到达角。

在一些实施例中，使用第一天线组接收无线信号，并根据该无线信号确定第一组到达角，包括：使用第一天线组接收该无线信号的第一测量帧；确定第一天线组中不同天线接收到的第一测量帧的第一相位差；根据第一相位差以及第一对应关系，确定该第一组到达角。其中，第一对应关系为第一天线组接收到的无线信号的相位差和到达角之间的对应关系。

在一些实施例中，使用第二天线组接收该无线信号，并根据该无线信号确定第二组到达角包括：使用第二天线组接收该无线信号的第二测量帧，其中，第二测量帧和第一测量帧相同或者不同；确定第二天线组中不同天线接收到的第二测量帧的第二相位差；根据第二相位差以及第二对应关系，确定该第二组到达角。其中，第二对应关系为第二天线组接收到的无线信号的相位差和到达角之间的对应关系。

需要说明的是，该第一对应关系和第二对应关系可以是函数形式的对应关系、表格形式的对应关系或者映射关系等，本实施例对此不进行限制。

在一些实施例中，在第一设备通过扫描广播信道的方式接收第一测量帧和第二测量帧的过程中，第一设备在使用第一天线组依次扫描完第一设备的所有广播信道之后，使用第二天线组依次扫描所有广播信道。

在本实施例中，在一个周期的信道扫描过程中，第一设备通常仅需要进行两次天线切换，例如在使用第一天线组扫描信道1～信道N之前，将天线从第二天线组切换至第一天线组。以及，在使用第二天线组扫描信道1～信道N之前，将天线从第一天线组切换至第二天线组。可以看出，在本实施例中，第一设备的天线切换次数较少，第一设备的功耗较低。

在一些实施例中，在第一设备通过扫描广播信道的方式接收第一测量帧和第二测量帧的过程中，第一设备将第一设备的广播信道分为多个信道组，每一个信道组包括K个广播信道，其中，K≥1且为整数；使用第一天线组和第二天线组依次扫描该多个信道组，其中，在扫描每一个信道组时，先使用第一天线组依次扫描该K个广播信道，再使用第二天线组依次扫描该K个广播信道。

在本实施例中，在一个周期的信道扫描过程中，尽管第一设备通常需要进行多次天线切换，但是在同一个信道扫描周期内，第一天线组和第二天线组对同一信道的扫描时间较为相近，AoA估测结果较为准确。

在一些实施例中，使用第一天线组接收无线信号的第一测量帧，以及，使用第二天线组接收无线信号的第二测量帧，包括：向第二设备发送第一请求消息，第一请求消息用于请求第二设备发送第一测量帧；接收第一测量帧。以及，向第二设备发送第二请求消息，第二请求消息用于请求第二设备发送第二测量帧；以及，接收第二测量帧。

在一些实施例中，使用第一天线组接收无线信号的第一测量帧，以及，使用第二天线组接收无线信号的第二测量帧，包括：向第二设备发送第一请求消息，第一请求消息用于请求第二设备依次发送第一测量帧和第二测量帧；接收第一测量帧；接收第二测量帧。

需要说明的是，第一测量帧和第二测量帧包括数据帧、信标帧或者第一设备和第二设备之间定义的特殊帧等。其中，该数据帧可以是音视频数据、文件数据等，信标帧通常为预设帧，该特殊帧可以是Ping包等。

在上述实施例中，第一设备通过主动向第二设备请求测量帧(包括第一测量帧和第二测量帧)来进行到达角测量的方式，可以根据需求自主将第一次到达角测量和第二次到达角测量的时间差控制在一定的时间范围内，以提高到达角测量的准确性，减少由于第一设备或者第二设备的移动带来的测量误差。

在一些实施例中，第一设备在使用每一个天线组扫描每一个广播信道时均广播请求消息，该请求消息为第一请求消息或者第二请求消息，该天线组包括第一天线组和第二天线组。

在其他一些实施例中，第一设备也可以不向第二设备请求测量帧，而是被动接收第二设备发送的测量帧(其中包括第一测量帧和第二测量帧)。该方法可以节约第一设备在到达角测量过程中的功耗。

在一些实施例中，根据第一组到达角和第二组到达角，确定无线信号的到达角，包括：从第一组达到角中确定第一角度，从第二组到达角中确定第二角度，第一角度和第二角度的差值在预设范围内；根据第一角度和第二角度确定无线信号的到达角。

在一些实施例中，根据第一角度和第二角度确定无线信号的到达角，包括：若第一角度和第二角度相同，则将第一角度和第二角度中的任一个确定为无线信号的到达角。若第一角度和第二角度不同，则将第一角度和第二角度的平均值，或者第一角度和第二角度中的任一个确定为无线信号的到达角。

第二方面，本申请实施例提供一种电子设备，该电子设备包括第一天线组、第二天线组、存储器、处理器以及存储在该存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，其中，第一天线组和第二天线组不相同且均包括多个天线，该处理器执行该计算机程序时实现如上述第一方面示出的方法。

第三方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面示出的方法。

第四方面，本申请实施例提供一种芯片，该芯片包括处理器和存储器，该存储器中存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面示出的方法。

第五方面，本申请实施例还提供一种计算机程序产品，该程序产品包括计算机程序，当该计算机程序被电子设备运行时，使得电子设备实现上述第一方面示出的方法。

可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种WiFi定位场景的示意图；

图2为本申请实施例提供的一种到达角的示意图；

图3为本申请实施例提供的一种相位差和到达角的对应关系的示意图；

图4是本申请实施例提供的到达角测量方法所适用的通信系统的示意图；

图5是本申请实施例提供的第一设备的射频天线的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的到达角测量方法的流程图；

图7是本申请实施例提供的到达角的确定原理示意图；

图8A是本申请的一个实施例提供的已建立WiFi P2P连接时测量帧的获取过程示意图；

图8B是本申请另一个实施例提供的已建立WiFi P2P连接时测量帧的获取过程示意图；

图9是本申请又一个实施例提供的已建立WiFi P2P连接时测量帧的获取过程示意图；

图10A是本申请的一个实施例提供的未建立WiFi P2P连接时测量帧的获取过程示意图；

图10B是本申请另一个实施例提供的未建立WiFi P2P连接时测量帧的获取过程示意图；

图11是本申请又一个实施例提供的未建立WiFi P2P连接时测量帧的获取过程示意图；

图12A～图14B是本申请的不同实施例提供的广播信道的扫描过程示意图；

图15是本申请实施例提供的芯片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例提供的技术方案进行说明。

应理解，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

在本实施例中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

近年来，随着通信技术的快速发展，WiFi、BT、UWB等无线通信技术不仅被应用在了数据传输领域，还应用在了定位、测距等领域，如室内定位领域、室外辅助定位领域等。以WiFi为例，电子设备通过对其他设备进行WiFi定位，能够通过WiFi网络感知其他电子设备的位置，有助于设备查找、设备管理与控制等功能的实现。示例性的，参见图1所示，在手机和智能手表接入同一WiFi的情况下，若用户在家中找不到智能手表，则可以通过手机对智能手表进行WiFi定位，从而确定智能手表相对于手机的方位。

在本实施例中，参见图2所示，以第一设备(如手机)对第二设备(如智能手表)进行WiFi定位为例，第一设备可以通过测量第二设备发射的WiFi信号的到达角(angle ofarrival，AoA)，来确定第二设备相对于第一设备的方位。在本实施例中，WiFi信号的到达角是指WiFi信号的来波方向与至少两个天线所在直线(例如第一设备的天线1和天线2所在直线)的夹角。或者，该到达角也可以是WiFi信号的来波方向与其他预设直线的夹角，本实施例对此不进行限制。

关于WiFi信号AoA的测量，第二设备在测量过程中通过WiFi发射测量帧，该测量帧可以是数据帧或者信标帧。第一设备使用两个天线接收该测量帧，并根据不同天线接收到该测量帧的相位差来确定WiFi信号的AoA。在第一设备具有理想天线的场景下，对于第一设备而言，其接收到的WiFi信号的AoA满足如下公式(1)：

在公式(1)中，φ

基于公式(1)可知，由于第一设备的不同天线接收到的WiFi信号的相位差φ是随着AoA呈线性变化的。因此，可以理解的是，在第一设备具有理想天线的场景下，一个相位差确定对应一个AoA。因此，第一设备在确定WiFi信号的相位差φ之后，即可确定第二设备发射的WiFi信号的AoA。

但是，在实际应用中，由于第一设备的天线场型、天线间距不理想等原因，第一设备的不同天线接收到的WiFi信号的相位差φ通常不会随着AoA呈线性变化，并且多个AoA可能对应同一个相位差φ。换而言之，参见图3所示，在AoA估测过程中可能出现多个AoA对应同一相位差的情况，因此，通常无法准确根据WiFi信号的相位差φ确定其AoA。在图3中，横坐标为第一设备不同天线接收到的WiFi信号的相位差φ(简称接收天线的相位差)，纵坐标为WiFi信号的到达角(即AoA)。

为此，本申请实施例提供一种到达角测量方法，该方法基于AoA融合技术测量无线信号(例如WiFi信号、BT信号、UWB信号)的到达角，测量结果较为准确。

下面以测量WiFi信号的到达角为例，对本申请实施例提供到一种达角测量方法进行示例性说明。

图4是本申请实施例提供的到达角测量方法所适用的通信系统的示意图。参见图4所示，该系统包括第一设备和第二设备，第一设备和第二设备之间通过无线局域网(wireless local area networks，WLAN)等无线通信技术直接连接。在一个示例中，第一设备和第二设备之间通过WiFi对等(peer to peer,P2P)技术直接连接。基于WiFi P2P技术，第一设备可以直接向第二设备发送WiFi信号，第二设备也可以直接向第一设备发送WiFi信号。换而言之，第一设备和第二设备在交互的过程中，无需通过路由器等中继设备进行WiFi信号的中转。

在本实施例中，第一设备用于对第二设备进行定位，即第一设备为接收WiFi信号的设备，第二设备为发送WiFi信号的设备。需要说明的是，在本实施例中，第一设备配置有至少三个天线，例如天线0(即Ant0)、天线1(即Ant1)和天线2(即Ant2)。第二设备配置有至少一个天线。本实施例对第一设备和第二设备中各个天线的位置不进行具体限制。

在本实施例中，第一设备和第二设备可以是手机(mobile phone)、平板电脑(Pad)、带无线收发功能的电脑、智能电视、投影仪、可穿戴设备(如智能手表)、车载设备、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtual reality，VR)设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本、个人数字助理(personaldigital assistAnt，PDA)等终端设备。此外，第一设备和第二设备也可以是智能冰箱、电视、空调、扫地机器人等执智能家居设备。本申请实施例对第一设备和第二设备的类型不做具体限定。

图5是本申请的一个实施例提供的第一设备的射频天线的结构示意图。示例性的，参见图5所示，该第一设备包括通信协议模块、AoA算法模块、信号解调模块、至少三个天线和切换开关。在一个示例中，该至少三个天线包括天线0、天线1和天线2。其中，天线0和天线1与切换开关连接，切换开关与信号解调模块的射频天线接口C0连接，天线2和信号解调模块的射频天线接口C1连接。信号解调模块、AoA算法模块、通信协议模块和切换开关依次连接。

其中，通信协议模块，用于根据预设的通信协议流程向切换开关发送控制信令，以控制切换开关进行天线切换；以及，向AoA算法模块通知天线状态(即接收/发射信号所具体使用的天线)，具体参见下文描述。在WiFi定位过程中，该通信协议模块可以是WLAN协议模块。

至少三个天线，例如天线0、天线1和天线2，用于接收和发射WiFi信号。本实施例将该至少三个天线划分为不同的分组，例如，将天线0和天线2组成的天线组称为第一天线组，将天线1和天线2组成的天线组称为第二天线组。

切换开关，用于根据通信协议模块发送的控制信令进行天线切换。以图5示出的连接结构为例，切换开关可以在天线0和天线1之间进行天线切换。可以理解，当切换开关将天线切换至天线0之后，第一设备使用天线0和天线2(即第一天线组)接收第二设备的WiFi信号。而当切换开关将天线切换至天线1之后，第一设备使用天线1和天线2(即第二天线组)接收第二设备的WiFi信号。也就是说，切换开关可以根据通信协议模块的控制信令，在第一天线组和第二天线组之间进行天线切换。

信号解调模块，用于对天线组接收到的WiFi信号进行解调，确定接收到的WiFi信号的波形参数(例如相位等)，并将其发送给AoA算法模块。其中包括，对通过C0接口接收到的WiFi信号进行解调，确定第一波形参数；以及，对通过C1接口接收到的WiFi信号进行解调，确定第二波形参数。应理解，由于第一天线组和第二天线组的位置、信号接收时间均不相同，因此，第一天线组对应的波形参数和第二天线组对应的波形参数通常是不相同的。

AoA算法模块，用于根据第一设备上层应用(如设备定位应用)的通知向通信协议模块发送启动/停止指令，以控制AoA测量流程的启动/停止。以及，用于根据波形参数确定WiFi信号的AoA。示例性的，首先，AoA算法模块根据第一天线组对应的波形参数，确定第一AoA。随后，AoA算法模块根据第二天线组对应的波形参数确定第二AoA。该第一AoA和第二AoA均可能有一个或者多个。最后，AoA算法模块根据第一AoA和第二AoA中相同或者相近的AoA确定第二设备的WiFi信号的AoA。

基于上述本申请实施例提供的系统和电子设备，下面对本申请实施例提供的到达角测量方法进行示例性的说明。第一设备在根据用户指令/设备操作系统指令启动设备定位功能之后，即可执行本实施例提供的到达角测量方法。例如，以第一设备是手机，第二设备是与该手机建立WiFi P2P连接的智能耳机为例，当用户指示手机查找智能耳机之后，手机即可开始测量智能耳机的AoA。

图6是本申请实施例提供的到达角测量方法的流程图。该方法能够对第二设备的WiFi信号进行两次AoA测量，并对两次AoA测量的结果进行融合以最终确定第二设备的WiFi信号的到达角。下面按照(一)第一次AoA测量(S601～S603)、(二)第二次AoA测量(S604～S607)和(三)AoA测量结果融合(S608)的顺序，对本申请实施例提供的AoA测量方法进行示例性的说明。

(一)第一次AoA测量

S601，第一设备使用第一天线组接收第一测量帧，该第一测量帧是由第二设备通过WiFi信号发送的。

在第一次AoA测量过程中，第二设备通过WiFi信号发送第一测量帧，第一设备使用第一天线组接收第一测量帧。其中，该第一测量帧可以是WLAN协议规定好的信标帧(Beacon)，也可以是第一设备和第二设备的通信信道上的数据帧(Data Frame)，或者第一设备和第二设备之间定义的特殊帧，本实施例对此不进行限制。

在S601中，结合图5所示，以第一天线组包括天线0和天线2为例，第一天线组接收到的第一测量帧包括天线0接收到的第一测量帧(简称测量帧1)，和天线2接收到的第一测量帧(简称测量帧2)。需要说明的是，测量帧1和测量帧2所携带的内容是相同的(实际是同一个测量帧)，但是其波形参数(例如相位)通常不相同。

S602，第一设备根据第一测量帧确定第一天线组接收到的WiFi信号的第一相位差。

示例性的，第一设备在通过第一天线组接收到测量帧1和测量帧2之后，使用信号解调模块分别确定测量帧1的相位(简称相位1)和测量帧2的相位(简称相位2)，相位1和相位2的差值即为第一天线组所接收到的WiFi信号的相位差(简称第一相位差)。

S603，第一设备根据第一相位差和预设的第一对应关系确定该WiFi信号的第一组AoA。

在本实施例中，该第一对应关系具体为第一相位差与AoA之间的对应关系，是第一设备的AoA算法模块中预设的内容。该第一对应关系是第一设备的开发人员基于第一天线组的天线场型、天线间距等因素，在实验室等测量环境下测量得到的。

在一个示例中，该第一对应关系可以如图7中的(a)所示。第一设备在确定第一相位差之后，查找该第一对应关系即可确定出可能的一个或者多个AoA，即第一组AoA。以第一相位差是4.5为例，第一设备通过查找如图7中的(a)所示的第一对应关系可以确定，第一组AoA包括0度、100度和170度。

(二)第二次AoA测量

S604，第一设备将信号收发天线由第一天线组切换至第二天线组。

S605，第一设备使用第二天线组接收第二测量帧，该第二测量帧是第二设备通过WiFi信号发送的。

在第二次AoA测量过程中，第二设备通过WiFi信号发送第二测量帧，第一设备使用第二天线组接收第二测量帧。其中，该第二测量帧可以是协议规定好的信标帧，也可以是第一设备和第二设备的通信信道上的数据帧，或者第一设备和第二设备之间定义的特殊帧，本实施例对此不进行限制。另外，该第二测量帧可以和第一测量帧的内容可以相同，也可以不同，本实施例对此也不进行限制。

在S605中，结合图5所示，以第二天线组包括天线1和天线2为例，第二天线组接收到的第二测量帧包括天线1接收到的第二测量帧(简称测量帧3)，和天线2接收到的第二测量帧(简称测量帧4)。需要说明的是，测量帧3和测量帧4所携带的内容是相同的(实际是同一测量帧)，但是其波形参数(例如相位)通常不相同。

S606，第一设备根据第二测量帧确定第二天线组接收到的WiFi信号的第二相位差。

示例性的，第一设备在通过第二天线组接收到测量帧3和测量帧4之后，使用信号解调模块分别确定测量帧3的相位(简称相位3)和测量帧4的相位(简称相位4)，相位3和相位4的差值即为第二天线组所接收到的WiFi信号的相位差(简称第二相位差)。

S607，第一设备根据第一相位差和预设的第二对应关系确定该WiFi信号的第二组AoA。

在本实施例中，该第二对应关系具体为第二相位差与AoA之间的对应关系，是第一设备的AoA算法模块中预设的内容。该第二对应关系是第一设备的开发人员基于第二天线组的天线场型、天线间距等因素，在实验室等测量环境下测量得到的。

在一个示例中，该第二对应关系可以如图7中的(b)所示。第一设备在确定第二相位差之后，查找该第二对应关系即可确定出可能的AoA，即第二组AoA。以第二相位差是5.9为例，第一设备通过查找如图7中的(b)所示的第二对应关系可以确定，第二组AoA包括100度和275度。

(三)AoA测量结果融合

S608，第一设备根据第一组AoA和第二组AoA，确定第一设备测量的AoA。

在一些实施例中，第一设备将第一组AoA和第二组AoA中相同的AoA，确定为第一设备测量的AoA。参见图7中的(a)～(b)所示，以第一组AoA包括0度、100度和170度，第二组AoA包括100度和275度为例，第一设备将第一组AoA和第二组AoA中相同的数值100度确定为第一设备测量的AoA。

在另一个示例中，第一设备根据第一组AoA和第二组AoA中相近的两个AoA确定第一设备测量的AoA。在本实施例中，相近的AoA是指差值在预设范围内(例如0度～3度)的两个AoA。

以第一组AoA包括0度、100度和170度，第二组AoA包括99度和275度为例，第一设备将第一组AoA和第二组AoA相近的两个AoA分别是100度和99度。那么，第一设备可以将这两个数值的中任意一个(即100度或99度)，或者这两个AoA的平均值(即99.5)确定为第一设备测量的AoA。

综上所述，在本实施例中，第一设备使用不同的天线组和预设的对应关系分别确定了两组可能的AoA，这两组可能的AoA中均包括了一个与实际AoA相同或者相近的AoA。第一设备通过对这个两组AoA进行融合处理，可以根据这两组AoA中相同或者相近的AoA确定第一设备的AoA。该方法能够顾虑掉由于天线不理想而产生的不准确的AoA，AoA测量结果较为准确。

下面对AoA测量过程中涉及的天线组接收测量帧的过程进行具体的说明。

根据第一设备和第二设备之间连接关系的不同，第一设备和第二设备之间发射与接收测量帧的方式通常不同。下面以第一设备和第二设备之间是否建立WiFi P2P连接为例，分别对其进行具体的说明。

(一)第一设备和第二设备之间已建立WiFi P2P连接。

在第一设备和第二设备之间已建立WiFi P2P连接的情况下，第一设备可以通过WiFi链路主动向第二设备请求测量帧(即如下的方式1)，也可以通过WiFi链路被动接收第二设备发送的测量帧(即如下的方式2)。该测量帧可以是数据帧、信标帧或者第一设备和第二设备之间预设的特殊帧。在一个示例中，该测量帧可以是Ping包等。

方式1，第一设备通过WiFi链路主动请求接收测量帧。

在一些实施例中，第一设备每向第二设备请求一次，第二设备向第一设备发送一个测量帧。例如，参见图8A所示，在接收第一测量帧的过程中，第一设备切换至第一天线组收发WiFi信号，并通过第一天线组向第二设备发送第一请求消息。响应于第一请求消息，第二设备通过WiFi向第一设备发送第一测量帧。在接收第二测量帧的过程中，第一设备切换至第二天线组收发WiFi信号，并通过第二天线组向第二设备发送第二请求消息。响应于第二请求消息，第二设备通过WiFi向第一设备发送第二测量帧。

在另一些实施例中，第一设备每向第二设备请求一次，第二设备周期性向第一设备发送测量帧。例如，参见图8B所示，在接收第一测量帧的过程中，第一设备切换至第一天线组收发WiFi信号，并通过第一天线组向第二设备发送第一请求消息。响应于第一请求消息，第二设备通过WiFi向第一设备发送第一测量帧。在接收第二测量帧的过程中，第一设备切换至第二天线组收发WiFi信号，第二设备继续根据第一请求消息，通过WiFi向第一设备发送第二测量帧。

在上述实施例中，该第一请求消息和第二请求消息可以为ICMP Echo Request，第一响应消息和第二响应消息可以为ICMP Echo Response。

由于在本申请提供的AoA测量方法中，第一次AoA测量和第二次AoA测量是不同步的，在两次测量之间，第一设备或者第二设备的位置可能会发生移动，导致AoA测量结果不准确。基于此，在方式1中，第一设备通过主动向第二设备请求测量帧来进行AoA测量，可以根据需求自主将第一次AoA测量和第二次AoA测量的时间差控制在一定的时间范围内，以提高AoA测量的准确性，减少由于第一设备或者第二设备的移动带来的AoA测量误差。

方式2，第一设备通过WiFi链路被动接收测量帧。

在第一设备和第二设备之间已建立连接的情况下，第二设备可能会持续向第一设备发送数据帧，第一设备可以将该数据帧作为AoA测量过程中的测量帧。例如，当第一设备是电脑，第二设备是无人机，且电脑和无人机已经通过WiFi网络建立了P2P连接时，若无人机实时采集并通过WiFi向电脑发送视频数据帧，那么电脑可以将该视频数据帧作为测量帧来确定无人机所发送的WiFi信号的AoA。

在一个示例中，参见图9所示，第一设备切换至第一天线组接收第二设备发送的第一测量帧，并在接收到第一测量帧之后向第二设备发送第一响应消息，该第一响应消息用于通知第二设备：第一设备已接收到第一测量帧。随后，第一设备切换至第二天线组接收第二设备发送的第二测量帧，并在接收到第二测量帧之后向第二设备发送第一响应消息，该第二响应消息用于通知第二设备：第一设备已接收到第二测量帧。

需要说明的是，根据第一设备和第二设备之间通信协议的不同，第一设备在接收到测量帧之后，可以向第二设备发送响应消息，也可以不向第二设备发送响应消息。例如，当第一设备和第二设备之间采用传输控制协议(transmission control protocol，TCP)通信时，第一设备在接收到测量帧之后，需要向第二设备发送响应消息。而当第一设备和第二设备之间采用用户数据报协议(user datagram protocol，UDP)通信时，第一设备在接收到测量帧之后，无需向第二设备发送响应消息。

在方式2中，第一设备无需进行测量帧的请求，有助于节约第一设备和第二设备的功耗，并且不影响第一设备和第二设备之间其他数据的传输。例如，在上述电脑对无人机进行定位的示例中，该其他数据可以是无人机向电脑传输的视频数据帧。

(二)第一设备和第二设备之间未建立WiFi P2P连接。

在第一设备和第二设备之间未建立WiFi P2P连接的情况下，第一设备和第二设备之间可以通过WiFi广播相互通信，以接收测量帧。例如，第一设备可以通过WiFi广播主动向周围设备请求测量帧(即如下的方式A)，也可以通过WiFi广播被动接收第二设备发送的测量帧(即如下的方式B)。在本实施例中，该测量帧可通常是信标帧或者第一设备和第二设备之间预设的特殊帧。下面分别对其进行具体的说明。

方式A，第一设备通过WiFi广播主动请求测量帧。

在一些实施例中，第一设备每广播一次请求消息，接收到该请求消息的电子设备(例如第二设备)广播一个测量帧，第一设备通过扫描广播信道即可获得该测量帧。

例如，参见图10A所示，第一设备在获取第一测量帧的过程中，首先将天线切换至第一天线组，随后通过第一天线组向周围的电子设备广播第一请求消息，该第一请求消息用于请求电子设备广播测量帧。第二设备在接收到该第一请求消息之后，通过WiFi向周围电子设备广播第一测量帧。第一设备通过扫描广播信道接收该第一测量帧。第一设备在接收第二测量帧的过程中，首先将天线切换至第二天线组，随后通过第二天线组向周围的电子设备广播第二请求消息，该第二请求消息用于请求电子设备广播测量帧。第二设备在接收到该第二请求消息之后，通过WiFi向周围电子设备广播第二测量帧。第一设备通过扫描广播信道接收该第二测量帧。需要说明的是，该第一测量帧和第二测量帧可以相同，也可以不同，本实施例对此不进行限制。

在另一些实施例中，第一设备每广播一次请求消息，接收到该请求消息的电子设备(例如第二设备)周期性向周围的电子设备广播测量帧，第一设备通过扫描广播信道即可获得该测量帧。

例如，参见图10B所示，第一设备在获取第一测量帧的过程中，首先将天线切换至第一天线组，随后通过第一天线组广播第一请求消息，该第一请求消息用于请求电子设备周期性广播测量帧。第二设备在接收到该第一请求消息之后，开始周期性广播测量帧。第一设备使用第一天线组扫描广播信道即可接收该测量帧(可称作第一测量帧)。第一设备在获取第一测量帧的过程中，首先将天线切换至第二天线组，并使用第二天线组扫描广播信道即可接收该测量帧(可称作第二测量帧)。需要说明的是，该第一测量帧和第二测量帧可以相同，也可以不同，本实施例对此不进行限制。

在上述实施例中，该第一请求消息和第二请求消息可以为ICMP Echo Request，第一响应消息和第二响应消息可以为ICMP Echo Response。

由于在本申请提供的AoA测量方法中，第一次AoA测量和第二次AoA测量是不同步的，在两次测量之间，第一设备或者第二设备的位置可能会发生移动，导致AoA测量结果不准确。基于此，在方式A中，第一设备通过主动向第二设备请求测量帧来进行AoA测量的方式，可以根据需求自主将第一次AoA测量和第二次AoA测量的时间差控制在一定的时间范围内，以提高AoA测量的准确性，减少由于第一设备或者第二设备的移动带来的AoA测量误差。

方式B，第一设备通过WiFi广播被动接收测量帧。

在第一设备与第二设备接入同一WiFi网络，且第二设备周期性通过WiFi网络广播测量帧的情况下，第一设备可以通过扫描广播信道来接收测量帧。例如，当第一设备是手机，第二设备是智能手表时，若智能手表每间隔预设时间广播一个测量帧，则手机可以通过扫描广播信道来接收该测量帧，从而对智能手表进行定位。

参见图11所示，在第二设备周期性通过WiFi广播测量帧的情况下，在获取第一测量帧的过程中，第一设备将天线切换至第一天线组，并使用第一天线组接收测量帧(可称作第一测量帧)。在获取第二测量帧的过程中，第一设备将天线切换至第二天线组，并使用第二天线组接收测量帧(可称作第二测量帧)。

需要说明的是，根据第一设备和第二设备之间通信协议的不同，第一设备在接收到测量帧之后，可以向第二设备发送响应消息，也可以不向第二设备发送响应消息。具体参见前文描述，本实施例在此不再赘述。

在方式B中，第一设备无需进行测量帧的请求，有助于节约第一设备和第二设备的功耗，并且不影响第一设备和第二设备之间其他数据的传输。

可选的，无论在第一设备和第二设备已建立WiFi P2P连接，还是未建立WiFi P2P连接的情况下，第一设备和第二设备均可以根据具体的应用场景来选择测量帧的接收方式。例如，当第一设备需要对第二设备进行长期且持续的定位时，第一设备可以选择被动接收测量帧，以节约第一设备的功耗。当第一设备需要对第二设备进行快速或者精确定位时，第一设备可以选择主动请求测量帧。

可选的，第一设备可以根据预先的设置或者用户的设置选择使用信道扫描方式，也可以根据第一设备的运动情况选择信道扫描方式。例如，当用户选择进行低功耗扫描之后，第一设备被动接收测量帧。当第一设备的运动速度小于或者等于速度阈值时，第一设备被动接收测量帧，以节约设备功耗。当第一设备的运动速度大于速度阈值时，第一设备主动请求测量帧，以减小第一天线组和第二天线组接收到测量帧的时间差，从而提高AoA测量的精度。

另外，需要说明的是，当第一设备通过WiFi广播的方式获取测量帧时，若周围有多个第二设备(例如设备A、设备B和设备C)支持本申请实施例提供的AoA测量方法，那么基于上述方式A或者方式B，该第一设备能够接收到该多个第二设备分别发送的测量帧，并根据测量帧确定该多个第二设备各自的WiFi信号的AoA。应理解，各个第二设备WiFi信号的AoA的确定方法相同，具体参见前文描述。

在第一设备和待定位设备(即第二设备)相互之间未建立WiFi P2P连接的情况下，待定位设备可以通过WiFi广播测量帧。但是，由于第一设备不知道周围有哪些待定位设备，以及不知道这些待定位设备广播测量帧的信道号码，因此第一设备通常需要逐个扫描所有的广播信道，才能接收到测量帧。

基于前文描述可知，在AoA测量过程中，第一设备需要使用第一天线组和第二天线组分别接收测量帧。因此，在第一设备和第二设备相互之间未建立WiFi P2P连接的情况下，第一设备不仅需要使用第一天线组逐个扫描广播信号，还需要使用第二天线组逐个扫描广播信道。

以第一设备的广播信道包括信道1～信道N为例，第一设备逐个扫描广播信道时，可以采用如下方式1～方式2中的任一种进行信道扫描。

方式1，第一设备使用第一天线组扫描完全部广播信道之后，切换至第二天线组扫描全部广播信道。

示例性的，参见图12A～图12B所示，第一设备可以先使用第一天线组逐个扫描信道1～信道N，随后再使用第二天线组逐个扫描信道1～信道N，以接收第二设备的测量帧(如信标帧)。在本实施例中，第一设备使用第一天线组和第二天线组分别扫描完所有广播信道之后，认为第一设备完成了一个周期的信道扫描。

信道的扫描结果取决于第一设备周围第二设备的数量，以及各个第二设备广播信标帧时所使用的信道。需要说明的是，不同第二设备所使用的广播信道可能相同，也可能不同。以各个第二设备是设备A、设备B和设备C为例，设备A和设备B的广播信道为信道1，设备C的广播信道为信道2。基于此，当第一设备周围待定位的第二设备包括设备A、设备B和设备C时，第一设备通过第一天线组/第二天线组通过扫描信道1，能够接收到设备A的信标帧和设备B的信标帧。另外，第一设备通过第一天线组/第二天线组通过扫描信道2，能够接收到设备C的信标帧。也就是说，第一设备通过该周期扫描到的信标帧，可以确定设备A、设备B和设备C的WiFi信号的AoA。

需要说明的是，当第一设备主动通过WiFi广播向第二设备请求测量帧时，参见图12A所示，第一设备通常可以在扫描每一个信道时均广播一次请求消息，以请求第二设备发送信标帧。或者，当第一设备被动接收第二设备通过WiFi广播的信标帧时，参见图12B所示，第一设备仅需扫描信道以接收信标帧，无需广播请求消息。

综上所述，在方式1下，在一个周期的信道扫描过程中，第一设备通常需要进行两次天线切换，例如在使用第一天线组扫描信道1～信道N之前，将天线从第二天线组切换至第一天线组。以及，在使用第二天线组扫描信道1～信道N之前，将天线从第一天线组切换至第二天线组。换而言之，在方式1提供的信道扫描方式下，第一设备的天线切换次数较少，第一设备的功耗较低。

方式2，第一设备在扫描每K个信道时，在使用第一天线组扫描完全部K个信道之后，切换至第二天线组扫描全部K个信道。其中，K＝1,2,3……等，N大于K。在一个示例中，N为K的整数倍。

示例性的，当K＝1时，参见图13A～图13B，第一设备按照信道1～信道N的顺序，先使用第一天线组和第二天线组分别扫描完一个信道之后，再使用第一天线组和第二天线组分别扫描下一个信道，直至扫描完信道N。

示例性的，当K＝2时，参见图14A～图14B，第一设备按照信道1～信道N的顺序，先使用第一天线组和第二天线组分别扫描完两个信道(例如信道1和信道2)之后，再使用第一天线组和第二天线组分别扫描下一个信道(即信道3和信道4)，直至扫描完信道N。

需要说明的是，在方式2中，信道的扫描结果以及请求消息的发送方式均可参见方式1中的相关描述，本实施例在此不再赘述。

综上所述，在方式2下，在一个周期的信道扫描过程中，尽管第一设备通常需要进行多次天线切换，但是在同一个信道扫描周期内，第一天线组和第二天线组对同一信道的扫描时间较为相近，对第二设备的AoA估测结果较为准确。

另外，第一设备可以根据预先的设置或者用户的设置选择使用信道扫描方式，也可以根据第一设备的运动情况选择信道扫描方式。例如，当用户选择进行低功耗扫描之后，第一设备选择使用方式1来进行信道扫描；当用户选择进行高精度扫描之后，第一设备以方式2进行信道扫描。当第一设备的运动速度小于或者等于速度阈值时，第一设备使用方式1来进行信道扫描，以节约设备功耗。当第一设备的运动速度大于速度阈值时，第一设备使用方式2来进行信道扫描，以提高扫描的精度。

可选的，当第一设备选择以方式2进行信道扫描之后，第一设备可以根据第一设备的速度具体确定K值。示例性的，当第一设备的速度较大时，第一设备可以选择较小的K值；或者，当第一设备的速度较小时，第一设备可以选择较大的K值。通过该方法，第一设备可以在尽可能保证AoA测量结果的准确性的同时，降低第一设备的功耗。

通过本实施例提供的方法，第一设备还可以采用三角定位技术或者WiFi指纹技术进行室内定位。以WiFi指纹技术为例，在室内有多个第二设备，且这些第二设备的位置已知且通常固定的情况下，第一设备可以在室内移动的过程中检测室内不同位置下各个第二设备的WiFi信号的AoA、WiFi信号的强度等WiFi特征参数，形成该室内特有的WiFi信号指纹(简称WiFi指纹)。可以理解，WiFi指纹包括电子设备的位置与WiFi特征参数的对应关系。在WiFi指纹生成之后，第一设备在确定WiFi信号特征参数之后，通过对比WiFi指纹即可获知其在该室内的具体位置。

应理解，本申请实施例提供的到达角检测方法不仅可以应用在WiFi领域，还可以应用在蓝牙(bluetooth，BT)等无线通信领域，本实施例对此不进行限制。

在一个示例中，当第一设备测量第二设备的蓝牙信号的AoA时，也可以参见图6所示的WiFi信号的AoA的测量过程。需要说明的是，在测量蓝牙信号的AoA的过程中，第一设备的各个天线组接收到的信号为蓝牙信号，测量得到的AoA为蓝牙信号的AoA。

在测量蓝牙信号的AoA的过程中，在第一设备和第二设备已建立蓝牙连接的情况下，第一设备和第二设备也可以参见图8A～图8B，或者图9所示的过程来控制第一设备接收第二设备发送的第一测量帧和第二测量帧。需要说明的是，在测量蓝牙信号AoA的过程中，第二设备发送的第一请求消息和第二请求消息可以为BT Inquiry Packet，接收到的第一测量帧和第二测量帧可以携带在响应消息BT Inquiry Response中。

在测量蓝牙信号的AoA的过程中，在第一设备和第二设备未建立蓝牙连接的情况下，第一设备和第二设备也可以参见图10A～图10B，或者图11所示的过程来控制第一设备接收第二设备发送的第一测量帧和第二测量帧。本实施例在此不再赘述。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括至少三个天线，该电子设备被配置为执行上述各个实施例中示出的第一设备所执行的AoA测量方法。

本申请实施例还提供一种芯片，参见图15所示，该芯片包括处理器和存储器，该存储器中存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各实施例中的第一设备所执行的AoA测量方法。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各实施例第一设备所执行的AoA测量方法。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，该程序产品包括计算机程序，当该计算机程序被电子设备运行时，使得电子设备实现上述各实施例中第一设备所执行的AoA测量方法。

应理解，本申请实施例中提及的处理器可以是中央处理单元(centralprocessing unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

还应理解，本申请实施例中提及的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double datarate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM，DR RAM)。

在本申请所提供的实施例中，各个框架或模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个框架或模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。