测向是通过将天线之间的距离差转换为相位差来实现的。图3 和图 4 所示为使用两天线模型，对无线信号的出发与到达的检测原理。
图 3 到达方向检测
在多天线阵列接收单根天线发出的信号时，根据多根天线之间的到达方向不同，距离会有所不同（请参考图 3）。如果到达角为θ，而天线之间的距离为d，则相位差f取决于天线之间的距离差dcos(θ)，公式为：f=2лdcos(θ)/λ 。这里，λ是信号波长，而接收端的到达角θ可从这两个天线测量所得，并且：θ=arccos((fλ/(2лd)) — 请注意天线距离d信息存储在接收设备配置文件中。相反，当单天线接收到多天线发出的信号时，多天线的Tx方向对应的距离存在差异（请参考图 4）。通过检测Rx侧天线之间的相位差，可以找到偏离方向。
图 4 出发方向检测
到达角度（AoA）
为了检测到达方向，如图5所示，多天线分时接收单天线发送的信号的恒音扩展（CTE）部分，并通过检测天线之间的相位差来找到到达方向。另外利用每个天线之间的相位差来找到到达方向，因为Rx侧已知天线位置关系和切换间隔。
图 5 AoA 检测
出发角度（AoD）
在检测出发方向时，如图6所示，单天线接收多天线分时发送的信号的恒音扩展（CTE）部分，通过检测天线之间的相位差来确定方向。由于此时Tx端以预定的时间间隔和天线顺序发送信号，因此接收端可以根据数据包头的时间信息来接收哪个位置和哪个天线的信号。知道天线位置关系和固定顺序的一侧（无论它是Tx还是Rx）可以从天线之间的相位差中找到出发方向。
图 6 AoD 检测
三、AoA/AoD物理层测试用例
在AoA和AoD测试用例中，恒音扩展（CTE）的Tx和Rx性能将会影响其精度。为保证相位差检测精度，蓝牙射频测试规范新增了表 2 中列出的 AoA 和 AoD 射频测试用例。
表 2 AoA和AoD射频测试用例 (RF-PHY.TS.p15)
