CN108512792A - 用于无线电装置的设备 - Google Patents

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Abstract

一种设备，被配置成；基于包括由第二无线电装置从第一无线电装置接收的一个或多个数据传输帧的第一信号，第一信号具有其载波的特定载波频率且一个或多个数据传输帧包括以特定符号频率提供的多个符号，载波频率和符号频率是基于第一无线电装置的参考时钟频率；相对于第二无线电装置的参考时钟频率而确定特定载波频率的估计值和特定符号频率的估计值中的一个或多个，并且实现将响应信号从第二无线电装置发射到第一无线电装置，响应信号配备有以下各项中的一个或多个：具有包括特定载波频率的所确定估计值的载波频率的应答载波，和以包括特定符号频率的所确定估计值的应答符号频率提供的响应信号的一个或多个数据传输帧的多个符号。

Description

用于无线电装置的设备
技术领域
本公开涉及用于无线电装置的设备以及相关联方法。
背景技术
已开发出能够准确地测量两个或更多个无线装置之间的距离的宽带射频(RadioFrequency，RF)应用程序。这些测量基于由对两个装置之间RF包的出发和到达时间的准确确定而导出的飞行时间(Time-of-Flight，ToF)计算。RF包以光速行进，并且因此，计算出的ToF允许确定装置之间的距离。此程序通常被称作‘测距(ranging)’。测距的一个实际应用是‘距离限界’，由此ToF计算值用以验证两个装置之间的距离是否小于预定义阈值，例如用于汽车被动无钥匙进入(Passive Keyless Entry，PKE)***和其它访问控制***以及用于非接触式电子支付***的预定义阈值。
在例如PKE等***中，无线装置中的一个通常比另一个具有更多可用功率。举例来说，PKE***通常包括具有较小电池的钥匙扣中的第一无线电装置和具有较大电池的汽车中的第二无线电装置，较大电池为汽车提供电力。因此，两个无线电可用的电力是不对称。在一个或多个例子中，可在两个无线电装置之间存在处理能力的不对称性。举例来说，钥匙扣可具有较低的计算处理能力。
发明内容
根据本公开的第一方面，我们提供一种设备，所述设备被配置成；
基于包括由第二无线电装置从第一无线电装置接收的一个或多个数据传输帧的第一信号，所述第一信号具有其载波的特定载波频率且所述一个或多个数据传输帧包括以特定符号频率提供的多个符号，所述载波频率和符号频率是基于所述第一无线电装置的参考时钟频率；
相对于所述第二无线电装置的参考时钟频率而确定所述特定载波频率的估计值和所述特定符号频率的估计值中的一个或多个，并且实现将响应信号从所述第二无线电装置发射到所述第一无线电装置，所述响应信号配备有以下各项中的一个或多个：具有包括所述特定载波频率的所述所确定估计值的载波频率的应答载波，和以包括所述特定符号频率的所述所确定估计值的应答符号频率提供的所述响应信号的一个或多个数据传输帧的多个符号。
在一个或多个实施例中，所述第一无线电装置由电池供电，并且所述第二无线电装置要使用的电力的量比所述第一无线电装置的所述电池所提供的电力大。
在一个或多个实施例中，来自所述第一无线电装置的所述数据传输帧和来自所述第二无线电装置的所述数据传输帧中的一个或多个包括用以确定所述第一无线电装置与所述第二无线电装置之间的距离的测距帧。
在一个或多个实施例中，所述第一无线电装置和所述第二无线电装置被配置成根据脉冲无线电超宽带协议而提供所述第一信号和所述响应信号。
在一个或多个例子中，所述脉冲无线电超宽带协议包括IEEE802.15.4UWB PHY、ZigBee和脉冲雷达协议中的一个或多个。
在一个或多个实施例中，所述设备被配置成提供用于响应信号的发射的第一同步模式和第二同步模式，其中在所述第一同步模式下，一个或多个数据传输帧配备有第一数目个同步符号以允许所述第一无线电装置与所述第二无线电装置同步，且在所述第二同步模式下，一个或多个数据传输帧配备有小于所述第一数目的第二数目个同步符号以允许所述第一无线电装置与所述第二无线电装置同步，所述第二同步模式是针对相对于所述第二无线电装置的参考时钟频率而使用所述特定载波频率的估计值和所述特定符号频率的估计值中的所述一个或多个发送的响应信号而提供，并且所述第一同步模式是针对相对于所述第二无线电装置的参考时钟频率而不使用所述特定载波频率的估计值和所述特定符号频率的估计值中的所述一个或多个发送的响应信号而提供。。
在一个或多个实施例中，所述设备被配置成通过以下操作来实现对所述响应信号与所述特定载波频率的所述所确定估计值和所述特定符号频率的所述所确定估计值中的一个或多个的所述发射：
i)基于所述一个或多个所确定估计值而控制与所述第二无线电装置的所述参考时钟频率的频率偏移，以实现具有所述频率偏移的所述响应信号的产生；
ii)基于所述一个或多个所确定估计值而控制所述第二无线电装置的所述参考时钟频率的倍增系数，其中所述参考时钟频率由锁相环路提供；
iii)基于所述一个或多个所确定估计值而控制所述响应信号的所述一个或多个数据传输帧的数字产生。
在一个或多个例子中，对数字产生的所述控制包括针对所述特定符号频率的所述所确定估计值且借助于所述特定载波频率的所述所确定估计值的I/Q旋转而进行分率再取样。
在一个或多个实施例中，所述设备被配置成在发送所述第一信号和响应信号之前实现将消息从所述第二无线电装置发送到所述第一无线电装置，以指示所述响应信号将与所述特定载波频率的所述所确定估计值和所述特定符号频率的所述所确定估计值中的一个或多个一起发送。
根据本公开的第二方面，我们提供一种电子装置，所述电子装置包括所述第一方面的所述第二无线电装置和所述设备。
在一个或多个实施例中，所述电子装置包括以下各项中的至少一个：
用于建筑物的门禁***；
用于汽车的被动无钥匙进入和/或启动***；
非接触式支付终端；
自动取款机。
根据本公开的第三方面，我们提供一种方法，所述方法包括：
基于包括由第二无线电装置从第一无线电装置接收的一个或多个数据传输帧的第一信号，所述第一信号具有其载波的特定载波频率且所述一个或多个数据传输帧包括以特定符号频率提供的多个符号，所述载波频率和符号频率是基于所述第一无线电装置的参考时钟频率；
相对于所述第二无线电装置的参考时钟频率而确定所述特定载波频率的估计值和所述特定符号频率的估计值中的一个或多个，并且实现将响应信号从所述第二无线电装置发射到所述第一无线电装置，所述响应信号配备有以下各项中的一个或多个：具有包括所述特定载波频率的所述所确定估计值的载波频率的应答载波，和以包括所述特定符号频率的所述所确定估计值的应答符号频率提供的所述响应信号的一个或多个数据传输帧的多个符号。
在一个或多个实施例中，所述方法包括提供用于响应信号的发射的第一同步模式和第二同步模式，其中
在所述第一同步模式下，一个或多个数据传输帧配备有第一数目个同步符号以允许所述第一无线电装置与所述第二无线电装置同步，且；
在所述第二同步模式下，一个或多个数据传输帧配备有小于所述第一数目的第二数目个同步符号以允许所述第一无线电装置与所述第二无线电装置同步，
所述第二同步模式是针对相对于所述第二无线电装置的参考时钟频率而使用所述特定载波频率的估计值和所述特定符号频率的估计值中的所述一个或多个发送的响应信号而提供，并且所述第一同步模式是针对相对于所述第二无线电装置的参考时钟频率而不使用所述特定载波频率的估计值和所述特定符号频率的估计值中的所述一个或多个发送的响应信号而提供。
根据本公开的第四方面，我们提供一种计算机可读媒体，所述计算机可读媒体包括存储于其上的计算机程序代码，所述计算机可读媒体和计算机程序代码被配置成当在至少一个处理器上运行时执行至少以下各项：
基于包括由第二无线电装置从第一无线电装置接收的一个或多个数据传输帧的第一信号，所述第一信号具有其载波的特定载波频率且所述一个或多个数据传输帧包括以特定符号频率提供的多个符号，所述载波频率和符号频率是基于所述第一无线电装置的参考时钟频率；
相对于所述第二无线电装置的参考时钟频率而确定所述特定载波频率的估计值和所述特定符号频率的估计值中的一个或多个，并且实现将响应信号从所述第二无线电装置发射到所述第一无线电装置，所述响应信号配备有以下各项中的一个或多个：具有包括所述特定载波频率的所述所确定估计值的载波频率的应答载波，和以包括所述特定符号频率的所述所确定估计值的应答符号频率提供的所述响应信号的一个或多个数据传输帧的多个符号。
根据本公开的第五方面，我们提供一种设备，所述设备被配置成基于从第二无线电装置接收的消息而控制第一无线电装置的频率扫描范围，所述消息指示所述第二无线电装置被配置成实现向所述第一无线电装置发射适用于所述第一无线电装置的频率参考信号中的经估计偏移的信号，所述频率扫描范围包括以下各项中的一个或多个；
i)从所述第二无线电装置发送到所述第一无线电装置的所述信号的载波的一系列可能频率；以及
ii)形成所述信号的一个或多个数据传输帧的至少部分的多个符号的符号频率的一系列可能频率；
其中基于接收到所述消息，所述设备实现比在未接收到所述消息时使用更窄的频率带宽来使用频率扫描范围，以便同步到来自所述第二无线电装置的所述信号。
根据本公开的第六方面，我们提供一种基于从第二无线电装置接收的消息而控制第一无线电装置的频率扫描范围的方法，其特征在于，所述频率扫描范围包括以下各项中的一个或多个；
i)从所述第二无线电装置发送到所述第一无线电装置的第一信号的载波的一系列可能频率；以及
ii)形成所述第一信号的一个或多个数据传输帧的至少部分的多个符号的符号频率的一系列可能频率；
其中基于接收到所述消息，所述方法包括实现比在未接收到所述消息时使用更窄的频率范围来使用频率扫描范围以便同步到来自所述第二无线电装置的第一信号。
根据本公开的第七方面，我们提供一种电子装置，所述电子装置包括所述第五方面的所述第一无线电装置和所述设备。
虽然本公开容许各种修改和替代形式，但其细节已经借助于例子在图式中示出且将进行详细描述。然而，应理解，超出所描述特定实施例的其它实施例也是可能的。也涵盖落在所附权利要求书的精神和范围内的所有修改、等效物和替代性实施例。
以上论述并不意图表示当前或将来权利要求集的范围内的每一示例实施例或每一实施方案。附图和具体实施方式还举例说明了各种示例实施例。考虑以下结合附图的详细描述可以更全面地理解各种示例实施例。
附图说明
现将仅借助于例子参考附图描述一个或多个实施例，附图中：
图1示出用于与与第一无线电装置通信的第二无线电装置一起使用的设备的示例实施例；
图2示出类似于图1并且包括所述设备的操作的示例细节的示例实施例；
图3示出在第一无线电装置与第二无线电装置之间交换的帧的示例同步开销草图；
图4示出示出操作方法的示例流程图。
具体实施方式
在一个或多个例子中，为了各自包括发射器和接收器的两个无线电装置之间的有效通信，发射器与接收器之间的准确同步很重要，使得接收器可有效地解译从发射器接收的信号。具体地说，接收器与发射器之间的同步可实现对信号中所提供的数据通信帧以及形成由发射器发送的帧的符号的有效捕获。形成帧的符号可具有不同类型。举例来说，帧可包括以通常恒定的第一速率提供以用于同步的同步符号。帧中的其它符号可被称为数据符号，且在帧中提供所述符号的速率可为恒定的或在帧的不同区段内变化。每一无线电装置可包括内部频率参考。发射器处的频率参考用于以所要符号频率产生符号。在实现使用经调制载波来发射信号的一个或多个***中，内部频率参考可用于以所要载波频率产生和调制载波。接收器处的频率参考用于同步到符号频率(或符号频率)以及对于一些例子同步到载波频率。接收器的同步可包括确定由发射器使用的载波频率和/或符号频率。发射器和接收器处所使用的频率参考可具有有限的准确性。在频率参考的成本与其准确性之间可存在取舍。由于准确性限制，在发射器和接收器处实现的符号频率方面将存在差异，且发射器和接收器处实现的载波频率方面将存在差异。必须针对接收器何时同步到由发射器发射的帧而估计并校正这些差异。
在一些情形中，同步可具有挑战性，其中所发射的信号很大程度上循环工作，从而在提供频率参考的时钟在没有能力同步的情况下漂移的脉冲串之间引起长的静默。
举例来说，在脉冲无线电超宽带(Impulse Radio Ultra-Wide Band，IR-UWB(例如IEEE 802.15.4-2015UWB PHY))RF测距***中，同步可尤其具有挑战性，这是因为所发射的信号很大程度上循环工作，从而在用于产生内部频率参考的时钟在没有能力同步的情况下漂移的信号或脉冲串之间引起长的静默。内部参考频率的漂移可导致发射器发射离与所要符号频率和/或所要载波频率具有偏移或偏离的信号(且因此与由接收器预期的频率可存在偏离)，接收器可能必须确定所述频率。另外，接收器处的参考频率的漂移可意味着接收器处存在另外的偏移。
为了接收器同步到由发射器发射的信号，接收器可能必须执行以下任务中的一个或多个：
·估计并补偿发射器和载波频率与接收器的载波频率之间的偏移；
·估计并纠正载波相位偏移；
·估计并纠正符号频率中的偏移；以及
·及时地检测接收到信号中的已知标记的位置。
载波频率和相位偏移对准耗费时间，但允许接收器同步检测传入的符号，这样会提高噪声抑制性能，从而最终产生改进的接收器灵敏度。在一个或多个例子中，载波频率与符号频率可相关。信号，并且更具体地说，由发射器发送到接收器的帧可包括前同步码区段，所述前同步码区段包括可由接收器识别且出于同步目的而使用的符号的预定义模式(这些模式可在通信标准中预定义)。交叉相关技术可用于使用不同候选频率来同步搜索相关性，如对于本领域的技术人员将熟知。
发射器与接收器之间的信号交换可用于射频测距。RF测距***可使用飞行时间原理以确定物体上的两个无线电或标记之间的距离。通常，无线电的发射器发送出信号(通常是啁啾或脉冲)，所述信号由物体反射或由第二无线电重新发射。基于反射或重新发射到达发端无线电的接收器耗费的时间量，可计算物体与之间的距离。
测距***的性能将受无线电信号在从发射器行进到接收器时降低的程度限制。两个常见的降低机制是由无线电信道引起的衰减和反射。其它机制包括来自其它(无线电)***的干扰和来自各种源的热噪声。另一主要降低机制为两个收发器之间的计时未对准，且因此，两个无线电之间的同步对于例如IR-UWB***的实现RF测距的无线电装置可具重要性。
在飞行时间测距***中，用于确定符号频率的频率参考通常用以导出可接着转译成范围估计值的飞行时间。在发射的信号(例如码片或符号)之间存在长的静默的***，例如IR-UWB***，中，产生于典型的参考晶体(典型的容限是大约几十ppm)的载波和符号时钟频率偏移可超出由单个同步回路覆盖的范围。同步回路可包括程序，其中测试一系列候选频率(载波和/或符号频率)以识别哪一个候选频率最好地配适或具有高于关于产生发射信号时所使用的载波和/或符号频率的阈值的同步量度。在偏移超出由单个同步回路覆盖的范围的状况下，可需要并行地运行多个回路，从而产生对与参考频率容限成反成比例的第一阶数按比例调整的硬件复杂度和电流消耗。另外，帧的较长部分可需要保留以用于同步，从而在净荷相位短的情况下引起显著的效率损失。额外的电流消耗和接收器工作时间在移动/手持型装置中可能尤其麻烦，在移动/手持型装置中，电池容量受到限制且因此此类开销可限制可实现的电池使用寿命。另外，额外的工作时间可与***时延的增加相关联。图1示出第一无线电装置101和第二无线电装置102。第一无线电装置101可具有比第二无线电装置102的电池小的电池，从而提供更有限的电力供应。在一个或多个例子中，第一无线电101可并入于PKE挂扣中且第二无线电102可形成汽车中的PKE***的对应部分。图1示出在此例子中与第二无线电102相关联的设备100。设备100可并入于第二无线电102的电路中，或可与第二无线电102通信，例如与相关联电路的部分通信。
在一个或多个例子中，设备100可对从第二无线电102发送给第一无线电101的信号进行配置以降低第一无线电101的同步负担，从而潜在地节约电力并提高性能。
设备100被配置成通过第二无线电102接收包括来自第一无线电101的一个或多个数据传输帧103的第一信号。数据传输帧103可包括PKE通信方案的“质询帧”，PKE通信方案可包括加密质询帧。第一信号具有包括载波的频率的特定载波频率，所述载波被调制成对其中的一个或多个数据传输帧进行编码。一个或多个数据传输帧包括以特定符号频率提供的多个符号。应了解，在一些例子中，符号频率可在帧内变化，且因此多个特定符号频率可用于同一帧中(例如针对上文提到的同步符号和数据符号)，但为简单起见，这个例子将帧视为包括以单个符号频率提供的符号。
载波频率和符号频率可基于从第一无线电装置101的参考时钟101C等导出或与其相关联的参考频率。单个参考频率可(通过适当缩放)用以在一些实施例中导出载波频率和符号频率，或可使用不同参考频率。如上所述，第一无线电101的参考频率可能已漂移或受其它因素影响。
基于在第二无线电102处从第一无线电101接收的第一信号，设备100可被配置成确定指示第一无线电101的参考时钟频率相对于第二无线电102的参考频率的偏移的信息，所述参考时钟频率用以产生第一信号。应了解，虽然从第一无线电101发送到第二无线电102的信号被称为“第一信号”，但是所述信号可以是或可以不是在无线电101、102之间曾交换的第一信号。第一信号可以是当前通信会话的第一信号或当前通信会话的后续信号。但是，一般来说，术语“第一信号”用以在语义上区分所述信号与其它信号。
由设备执行的功能过程在含于图1的设备100内的框中示出。
具体地说，设备100可被配置成在步骤105处，相对于第二无线电装置102处的参考频率而确定第一信号103的特定载波频率的估计值和特定符号频率的估计值中的一个或多个。一个或多个估计值相对于第二无线电装置102处的参考频率而提供由第一无线电101发射的信号的载波频率的偏移的指示和由第一无线电102发射的信号的符号的符号频率的偏移的指示。应了解，第二无线电102的频率参考中可存在偏移。但是，鉴于相对于第二无线电装置102的参考频率而确定特定载波频率和/或特定符号频率，不需要考虑第二无线电装置处的任何偏移。参考频率可由第二无线电装置102的参考时钟102C等等提供或与其相关联。
在相对于来自时钟102C的参考频率得出第一信号103的特定载波频率的估计值的过程中，设备100可对由第二无线电102使用以向第一无线电101发射响应信号109的载波频率进行调试，以考虑相对于第二无线电102的第一无线电101的载波频率偏移(carrierfrequency offset，CFO)。同样地，在相对于来自时钟102C的参考频率得到第一信号103的特定符号频率的估计值的过程中，设备100可对由第二无线电102使用以向第一无线电101发射响应信号的载波频率进行调试，以考虑相对于第二无线电102的第一无线电101的符号频率偏移(symbol frequency offset，SFO)。在一个或多个例子中，可相对于第二无线电载波频率而确定特定载波频率，第二无线电载波频率自身是相对于来自时钟102C的参考频率导出。同样地，在一个或多个例子中，可相对于第二无线电符号频率而确定特定符号频率，第二无线电符号频率自身是相对于来自时钟102C的参考频率导出。
因此，如由步骤106示出，设备100可实现对由参考时钟102C提供的参考频率的调整以考虑一个或多个估计值。因此，从时钟102C的参考频率导出的载波频率可接着被配置成确定特定载波频率的估计值。从时钟102C的参考频率导出的符号频率可接着被配置成确定特定载波频率的估计值。在特定载波频率与特定符号频率由于两者被相同偏移影响而相关的情形下，接着设备100可将偏移应用于参考频率，且接着由第二无线电使用的载波频率和符号频率可从偏移参考频率导出。
第二无线电102或设备100可接着在步骤107处确定将在响应信号中提供的数据，为了测距，响应信号可包括由第二无线电102和设备100引发的从接收第一信号到提供响应信号以用于发射的处理时间。
步骤107还表示具有以下各项中的一个或多个的响应信号的构造：
i)包括特定载波频率的所确定估计值的响应信号109的载波的载波频率；以及
ii)以包括特定符号频率的所确定估计值的应答符号频率提供的响应信号109的一个或多个数据传输帧的至少一部分的多个符号的符号频率。
因此，步骤105处对载波频率和符号频率的估计值中的一个或两个的确定会确定在步骤107处调适载波频率和符号频率中的哪一个。
步骤108表示发射响应信号109。
提供此响应信号109的效果可以是减小在第一无线电101处解译来自第二无线电102的响应信号109并由此与第二无线电102同步所需要的同步的量。因此，第一无线电101可对响应信号109的接收执行同步过程。但是，鉴于响应信号109已考虑到第一无线电101处的频率偏移的估计值而加以调试，第一无线电101可需要在实现同步之前尝试更少的候选符号频率和/或候选载波频率。这可假定第一无线电101的同步策略是在预期载波和/或符号频率下启动，并连续地尝试与预期频率具有增大的偏离的候选载波和/或符号频率，直到实现同步为止。
因此，第二无线电102可预期接收具有载波频率CF且具有符号频率SF(其可以是标准中定义的频率)的响应消息。但是，由于第一无线电101处的载波频率偏移(CFoffset_at_first_radio)和第一无线电101处的符号频率偏移(SFoffset_at_first_radio)，由第一无线电101用作同步程序的部分的载波频率和符号频率可实际上包括CF+CFoffset_at_first_radio以及SF+SFoffset_at_first_radio。但是，设备100已相对于从其参考频率导出的载波/符号频率得出CF+CFoffset_at_first_radio和SF+SFoffset_at_first_radio的估计值，且第二无线电102已为响应消息提供具有CF+CFoffset_at_first_radio的估计值和SF+SFoffset_at_first_radio的估计值的载波频率。应了解，可忽略第二无线电102处的任何偏移，这是因为由设备100进行的测量是相对于第二无线电的参考频率。
因此，如果由设备100作出的估计值是准确的且遵循了上文提到的搜索策略，那么第一无线电101可更快速地实现同步，并且比在设备100实现“经调适”响应信号109的发射的情况使用更少的功率来更快速地实现同步。
在一个或多个例子中，设备100实现仅确定由第一无线电101使用的特定载波频率的估计值。因此，响应信号配备有根据那个估计值的频率的载波。可不得出特定符号频率的估计值，且因此不执行对具有经估计符号频率的响应信号的发射。
在一个或多个例子中，设备100实现仅确定由第一无线电101使用的特定符号频率的估计值。因此，响应信号配备有根据那个估计值的符号频率。可不得出特定载波频率的估计值，且因此不执行对具有经估计载波频率的响应信号的发射。
响应信号109和/或第一信号103可用以确定第一无线电101与第二无线电102之间的距离。因此，形成第一信号103和响应信号109的一个或多个数据传输帧可被称为测距帧。众所周知，符号频率可用作计算部分以确定第一无线电装置101与第二无线电装置102之间的距离。因此，实现符号频率的有效率同步可具有提供有效率测距的技术效果。在一个或多个例子中，在第一信号103和响应信号109的帧之后在第一无线电101与第二无线电102之间发送的帧可以是测距帧，而非第一信号103和响应信号109的帧。
参考图2，示出了第一无线电101和第二无线电102。在此图中，第一信号103示出为包括以下各项的单个数据传输帧；前同步码201，其可含有预定义同步符号；报头202，其可包括帧起始定界符、数据速率选择字段、子网地址、帧长度字段中的一个或多个；以及净荷203，其可包括待在第一无线电101与第二无线电102之间交换的数据。帧103可包括配备有特定符号频率(或，在一些例子中，一个或多个特定频率)的符号。
图2概略地示出第二无线电102可使用以同步到帧103并由此同步到第一无线电101的第一频率范围204。第二无线电102可被配置成使用其它重叠或非重叠频率范围来同步到帧103并由此同步到第一无线电101。因此，第一无线电101可被配置成跨步穿过在范围204内扩散的候选频率以便实现同步。在一个或多个例子中，第二无线电102可包括可平行于彼此实现对跨越范围204的不同部分扩散的多个不同频率的评估的多个同步核心。范围207概略地示出借助于将范围207划分成四个子范围来通过四个同步核心评估的四个频率子范围。因此，第二无线电102可通过串行或平行地在一系列频率204、207内评估候选频率来获得同步(运用载波频率和/或符号频率)。因此，虽然在本说明书使用术语“频率范围”，但是范围可被视为候选符号频率的范围和/或候选载波频率或范围。应了解，如果在频率参考102C处存在频率偏移，那么候选频率的范围可频率移位。举例来说，第二范围205可表示在时钟102C快速的情况下扫描的频率范围，而第三范围206可表示在时钟102C相对于第一范围204的标称偏移是慢速的情况下扫描的频率范围。
一旦已获得同步且已确定经估计载波频率和/或经估计符号频率，那么响应信号可从第二无线电102发射到第一无线电101。响应信号109示出为包括以下各项的单个数据传输帧；前同步码208，其可含有预定义同步符号；报头209；以及净荷210，其可包括待在第一无线电101与第二无线电102之间交换的数据。
响应信号109的帧的前同步码208可短于第一信号的帧的前同步码201。预期当第二无线电102已估计第一无线电101的特定载波频率和/或特定符号频率时，第一无线电101将需要更少同步符号以实现同步。因此，基于对经估计载波频率和/或经估计符号频率中的一个或多个的确定，可能按预定阈值必然性，设备100可实现响应信号109的帧的前同步码的长度的减小。减小的帧长度可具有在处理响应信号109的过程中降低第一无线电101处的功率消耗的技术效果。如果相比于发射器在接收器中耗费了更多功率，那么这可潜在地引起显著的总体功率节省，在切实可行的IR-UWB收发器设计中状况常常如此。
在一个或多个例子中，设备100被配置成提供用于发射响应信号109的至少第一同步模式和第二同步模式。同步模式可被配置成提供出于同步目的所提供的数据传输帧109的部分(例如前同步码208)的替代性长度。对所述模式中的一个的选择可取决于设备100是否已准备好发射相对于第二无线电102的频率参考而补偿载波频率偏移的估计值和/或第一无线电101的符号频率偏移的响应信号。因此，在提供更多同步符号的情况下，第一同步模式可在设备尚未实现运用经估计频率进行发射时使用，且在提供更少同步符号的情况下，第二同步模式可在设备已实现运用经估计频率进行发射时使用。在一个或多个例子中，设备100可被配置成确定其对第一无线电101的特定载波频率和/或特定符号频率偏移的估计的准确性的量度。帧109的前同步码或其它同步部分的长度可基于准确性的量度。因此，设备100越准确地确定频率偏移，可使前同步码208越短，且反之亦然。
在一个或多个例子中，第一同步模式可提供第一数目个同步符号，以允许第一无线电装置101与第二无线电装置102同步。第二同步模式可提供小于第一数目的第二数目个(或至少相对于降低的帧长度更少的)同步符号，以允许第一无线电装置101与第二无线电装置102同步。
图3示出第二无线电装置102可分别基于第一同步模式和第二同步模式而发送的帧301和302。在第一同步模式下，帧301的前同步码208或同步部分配备有用于同步载波的频率的粗略载波频率对准区段303、用于对准载波的相位的载波相位对准区段以及用于更精确地同步的精密时间同步区段305。在第二同步模式下，帧302的前同步码208或同步部分不具有粗略载波频率对准区段303，也不具有载波相位对准区段304，且仅具有用于更精确地同步的精密时间同步区段305。
返回到图2，示出了频率范围211，可从其选择候选频率来用于将第一无线电101同步到响应信号109并因此同步到第二无线电102。如果第一无线电101知晓第二无线电102将调试响应信号的载波频率和符号频率中的一个或多个以考虑第一无线电101处的频率偏移，那么第一无线电可使用减小的频率捕获范围212以便同步到响应信号109。
因此，第一无线电101可被视为具有两个或更多个同步模式，同步模式定义第一无线电101将用以与第二无线电102同步，例如借助于互相关技术，的不同频率带宽。举例来说，第一无线电101可包括由范围211的更大带宽定义的第一同步模式和由范围212的更窄带宽定义的第二同步模式。
第一无线电101可发现第二无线电102将调试响应信号的载波频率和符号频率中的一个或多个以基于使用替代性或同一通信通道的通信而考虑第一无线电101处的频率偏移。因此，可通过不同协议和/或使用不同无线电电路和/或借助于通过同一信道的先前通信来在第二无线电102与第一无线电101之间发送消息。消息可指示响应信号109将与特定载波频率的所确定估计值和特定符号频率的所确定估计值中的一个或两个一起发送。因此，在接收到消息之后，第一无线电101即可采用其具有减小的捕获范围的第二同步模式，并且在不存在消息的情况下采用其第一同步模式。应了解，如果未在第一同步模式下实现同步，那么第一无线电101或与其相关联的设备可切换到第二同步模式或完全切断。如果第一同步模式的错过消息比是有利的，那么在无线电的使用寿命内，每消息交换消耗的平均能量可减少。
在一个或多个例子中，第一无线电可被配置成记录一个或多个无线电装置，第一无线电已与一个或多个无线电装置同步以实现对特定载波频率和/或特定符号频率的确定。
可以数个方式实现响应信号109与特定载波频率的所确定估计值和特定符号频率的所确定估计值中的一个或多个的发射。举例来说，第二无线电102可包括被配置成执行以下操作的模块或电路：基于一个或多个所确定估计值而控制与第二无线电装置102的参考时钟频率102C的频率偏移，以实现具有频率偏移的响应信号的产生。在一个或多个例子中，参考时钟102C可由锁相环路提供，且设备100可被配置成基于一个或多个所确定估计值而实现对第二无线电装置102的参考时钟频率的倍增系数的控制。在一个或多个例子中，可通过基于一个或多个所确定估计值而控制响应信号的一个或多个数据传输帧的数字产生来在数字域中控制符号频率。具体地说，数字子***可被配置成在上变频之前在复杂I/Q平面中旋转帧109，以实现载波频率移位和/或通过(分率)再取样来调整符号时钟网格。
第二无线电装置102和设备100可形成自身形成以下各项中的一个或多个的部分的电子装置的部分；
i)建筑物的门禁***；
ii)汽车的被动无钥匙进入和/或启动***；
iii)非接触式支付***
iv)ATM。
图4示出了示出以下步骤的流程图：基于401包括由第二无线电装置从第一无线电装置接收的一个或多个数据传输帧的第一信号，第一信号具有其载波的特定载波频率且一个或多个数据传输帧包括以特定符号频率提供的多个符号，载波频率和符号频率是基于第一无线电装置的参考时钟频率；相对于第二无线电装置的参考时钟频率而确定402特定载波频率的估计值和特定符号频率的估计值中的一个或多个，并实现将响应信号从第二无线电装置发射403到第一无线电装置，响应信号配备有以下各项中的一个或多个：具有包括特定载波频率的所确定估计值的载波频率的应答载波，和以包括特定符号频率的所确定估计值的应答符号频率提供的响应信号的一个或多个数据传输帧的多个符号。
除非明确陈述特定次序，否则可以任何次序执行以上图式中的指令和/或流程图步骤。另外，本领域的技术人员将认识到，虽然已经论述一个示例指令集/方法，但是本说明书中的材料可通过多种方式组合，从而还产生其它例子，并且应在此详细描述提供的上下文内来理解。
在一些示例实施例中，上文所描述的指令集/方法步骤被实施为体现为可执行指令集的功能和软件指令，这些可执行指令在计算机或以可执行指令编程和控制的机器上实现。这些指令经过加载以在处理器(例如一个或多个CPU)上执行。术语处理器包括包括微处理器、微控制器、处理器模块或子***(包括一个或多个微处理器或微控制器)，或其它控制或计算装置。处理器可以指代单个组件或指代多个组件。
在其它例子中，本文示出的指令集/方法以及与其相关联的数据和指令存储在相应存储装置中，所述存储装置实施为一个或多个非暂时性机器或计算机可读或计算机可用存储媒体。此类计算机可读或计算机可用存储媒体被认为是物品(或制品)的一部分。物品或制品可指任何制造出的单个组件或多个组件。如本文所定义的非暂时性机器或计算机可用媒体不包括信号，但此类媒体可能能够接收并处理来自信号和/或其它瞬态媒体的信息。
本说明书中论述的材料的示例实施例可整体或部分经由网络、计算机或基于数据的装置和/或服务实施。这些可以包括云、因特网、内联网、移动装置、台式计算机、处理器、查找表、微控制器、消费者设备、基础架构，或其它致能装置和服务。如本文和权利要求书中可使用，提供以下非排他性定义。
在一个例子中，使本文论述的一个或多个指令或步骤自动化。术语自动化或自动(和其类似变型)意指使用计算机和/或机械/电气装置控制设备、***和/或过程的操作，而不需要人类干预、观测、努力和/或决策。
应了解，称为耦合的任何组件可以直接或间接耦合或连接。在间接耦合的情况下，另外的组件可以位于据称将耦合的两个组件之间。
在本说明书中，已经依据选定细节集合呈现示例实施例。然而，本领域的普通技术人员将理解，可以实践包括这些细节的不同选定集合的许多其它示例实施例。希望以上权利要求书涵盖所有可能的示例实施例。

Claims (10)

1.一种设备，其特征在于，被配置成；
基于包括由第二无线电装置从第一无线电装置接收的一个或多个数据传输帧的第一信号，所述第一信号具有其载波的特定载波频率且所述一个或多个数据传输帧包括以特定符号频率提供的多个符号，所述载波频率和符号频率是基于所述第一无线电装置的参考时钟频率；
相对于所述第二无线电装置的参考时钟频率而确定所述特定载波频率的估计值和所述特定符号频率的估计值中的一个或多个，并且实现将响应信号从所述第二无线电装置发射到所述第一无线电装置，所述响应信号配备有以下各项中的一个或多个：具有包括所述特定载波频率的所述所确定估计值的载波频率的应答载波，和以包括所述特定符号频率的所述所确定估计值的应答符号频率提供的所述响应信号的一个或多个数据传输帧的多个符号。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一无线电装置由电池供电，并且所述第二无线电装置要使用的电力和/或电能的量比由用于所述第一无线电装置的所述电池提供的电力和/或电能的量大。
3.根据在前的任一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述设备被配置成提供用于响应信号的发射的第一同步模式和第二同步模式，其中在所述第一同步模式下，一个或多个数据传输帧配备有第一数目个同步符号以允许所述第一无线电装置与所述第二无线电装置同步，且在所述第二同步模式下，一个或多个数据传输帧配备有小于所述第一数目的第二数目个同步符号以允许所述第一无线电装置与所述第二无线电装置同步，所述第二同步模式是针对相对于所述第二无线电装置的参考时钟频率而使用所述特定载波频率的估计值和所述特定符号频率的估计值中的所述一个或多个发送的响应信号而提供，并且所述第一同步模式是针对相对于所述第二无线电装置的参考时钟频率而不使用所述特定载波频率的估计值和所述特定符号频率的估计值中的所述一个或多个发送的响应信号而提供。
4.根据在前的任一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述设备被配置成通过以下操作来实现对所述响应信号与所述特定载波频率的所述所确定估计值和所述特定符号频率的所述所确定估计值中的一个或多个的所述发射：
i)基于所述一个或多个所确定估计值而控制与所述第二无线电装置的所述参考时钟频率的频率偏移，以实现具有所述频率偏移的所述响应信号的产生；
ii)基于所述一个或多个所确定估计值而控制所述第二无线电装置的所述参考时钟频率的倍增系数，其中所述参考时钟频率由锁相环路提供；
iii)基于所述一个或多个所确定估计值而控制所述响应信号的所述一个或多个数据传输帧的数字产生。
5.一种电子装置，其特征在于，包括根据权利要求1到4中任一项所述的第二无线电装置和设备。
6.一种方法，其特征在于，包括：
基于包括由第二无线电装置从第一无线电装置接收的一个或多个数据传输帧的第一信号，所述第一信号具有其载波的特定载波频率且所述一个或多个数据传输帧包括以特定符号频率提供的多个符号，所述载波频率和符号频率是基于所述第一无线电装置的参考时钟频率；
相对于所述第二无线电装置的参考时钟频率而确定所述特定载波频率的估计值和所述特定符号频率的估计值中的一个或多个，并且实现将响应信号从所述第二无线电装置发射到所述第一无线电装置，所述响应信号配备有以下各项中的一个或多个：具有包括所述特定载波频率的所述所确定估计值的载波频率的应答载波，和以包括所述特定符号频率的所述所确定估计值的应答符号频率提供的所述响应信号的一个或多个数据传输帧的多个符号。
7.一种计算机可读媒体，其特征在于，包括存储于其上的计算机程序代码，所述计算机可读媒体和计算机程序代码被配置成当在至少一个处理器上运行时执行至少以下各项：
基于包括由第二无线电装置从第一无线电装置接收的一个或多个数据传输帧的第一信号，所述第一信号具有其载波的特定载波频率且所述一个或多个数据传输帧包括以特定符号频率提供的多个符号，所述载波频率和符号频率是基于所述第一无线电装置的参考时钟频率；
相对于所述第二无线电装置的参考时钟频率而确定所述特定载波频率的估计值和所述特定符号频率的估计值中的一个或多个，并且实现将响应信号从所述第二无线电装置发射到所述第一无线电装置，所述响应信号配备有以下各项中的一个或多个：具有包括所述特定载波频率的所述所确定估计值的载波频率的应答载波，和以包括所述特定符号频率的所述所确定估计值的应答符号频率提供的所述响应信号的一个或多个数据传输帧的多个符号。
8.一种设备，其特征在于，被配置成基于从第二无线电装置接收的消息而控制第一无线电装置的频率扫描范围，所述消息指示所述第二无线电装置被配置成实现向所述第一无线电装置发射适用于所述第一无线电装置的频率参考信号中的经估计偏移的信号，所述频率扫描范围包括以下各项中的一个或多个；
i)从所述第二无线电装置发送到所述第一无线电装置的所述信号的载波的一系列可能频率；以及
ii)形成所述信号的一个或多个数据传输帧的至少部分的多个符号的符号频率的一系列可能频率；
其中基于接收到所述消息，所述设备实现比在未接收到所述消息时使用更窄的频率带宽来使用频率扫描范围，以便同步到来自所述第二无线电装置的所述信号。
9.一种基于从第二无线电装置接收的消息而控制第一无线电装置的频率扫描范围的方法，其特征在于，所述频率扫描范围包括以下各项中的一个或多个；
i)从所述第二无线电装置发送到所述第一无线电装置的第一信号的载波的一系列可能频率；以及
ii)形成所述第一信号的一个或多个数据传输帧的至少部分的多个符号的符号频率的一系列可能频率；
其中基于接收到所述消息，所述方法包括实现比在未接收到所述消息时使用更窄的频率范围来使用频率扫描范围以便同步到来自所述第二无线电装置的第一信号。
10.一种电子装置，其特征在于，包括根据权利要求8所述的第一无线电装置和设备。
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