[發明專利]接收機和接收信號的方法

有效

• 申請號: 201010224019.6
• 申請日: 2010-06-08
• 公開（公告）號: CN101908895A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: U·V·戈特海爾夫;R·施梅林
• 申請（專利權）人: 泰納股份公司
• 主分類號: H04B1/06
• 分類號: H04B1/06;H04B1/38;H04B7/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 朱智勇

技術領域

本發明涉及一種接收機和使用多個天線接收信號的方法，其中信息被從總和信號中獲得，并且被用來從差值信號獲取信息以估計天線的視軸和信號源之間的角度。

背景技術

在移動的諸如輪船、航天飛機、汽車或火車的交通工具上，在衛星和機載的衛星調制器之間的數據通信依靠的是讓天線一直指向衛星的能力。特別地，在接收的信號有低的信噪比的情況下(在衛星覆蓋的邊緣)，指向的精確性就非常重要。

發明內容

在第一方面，本發明涉及一種接收機，包括：

-相互之間固定并被定位在可移動的載體上的多個天線，每一個天線被用來接收信號和輸出與接收的信號相應的信號，

-用來根據所述接收的信號產生總和信號的第一裝置，

-用來根據所述接收的信號產生一個或多個差值信號的第二裝置，

-用來根據所述總和信號獲得定時信息的第三裝置，

-用來接收所述總和信號、差值信號和定時信息并輸出與天線的方向和信號接收的方向之間的角度有關的信息的第四裝置。

在本文中，天線是被用來接收電磁輻射和輸出相應信號的元件。相應的信號與接收的信號在幅度、相位和/或頻率上相對應。優選地，電磁輻射為無線電波、超聲波輻射等，諸如頻率在0.1到100GHz，諸如0.5-50GHz、1-5GHz、1-2GHz。天線的優選類型為被用來接收從衛星輸出的信號，因而有高度的方向敏感性，典型地使用陣列天線、微帶天線和/或用于接收和收集信號的拋物面天線。

在本文中，應當知道，信號天線可以由任意數量的可以被定位在不同的物理位置的天線/傳感器構成。因而，如果使用2×2天線/傳感器陣列，當確定沿著行的方向的角度時，每一列的兩個天線傳感器的輸出可以被組合(等效于每一列為一個天線)，而為了確定沿著列的角度，各行的兩個天線/傳感器可以被組合(等效于每一行為一個天線)。于是，每一個單個天線/傳感器的輸出可以用在超過一個總體天線中。

天線被固定住以便可以通過移動/轉動載體而被一起移動/轉動。當然，天線可以從載體上分開或移除，可以使用任何合適的方式來實現固定，諸如螺釘固定、焊接、軟焊、鉗位或者類似的方式。優選地，天線具有方向敏感性，當被固定時至少指向大致相同的方向。

總和信號的產生可以是當被接收時相同類型(例如，電磁輻射)信號的組合，或諸如電子信號的相應信號的組合。為了具有產生不同信號的輻射的部分，電磁輻射的組合可以是接收輻射的部分(例如，一半)的組合，總和信號可以是兩個或更多接收(部分)信號的簡單疊加或一起發射。

將接收的信號轉換為電子信號為產生總和信號開拓了廣闊的技術，諸如信號的簡單疊加或相加，將各個信號饋送入DSP并執行數學求和。

單個總和信號可能是足夠的，但是如果發現有需要，多個總和信號可以被使用，其中每一個總和信號是基于來自不同群組天線的信號。

差值信號的產生通常是基于成對的天線(每一個可以由一個或多個單獨的天線/傳感器構成)被執行的，因此差值信號涉及從兩個天線獲得的信號之間的差值。在這種方式下，差值信號包含關于通過天線的線(或兩群組天線/傳感器的每一個的中心，每一個群組構成一個單獨的天線)和朝向信號源/起源的方向之間的角度的信息。

此外，差值信號可以通過許多方式獲得，基于接收的信號或者與之對應的信號。

因為差值信號通常比總和信號弱很多，本發明涉及從總和信號中獲得定時信息和使用該信息來從差值信號中獲取信息。在一個實施例中，想要確定差值信號的信號強度，因此為了在正確的時間點確定信號，需要確定其頻率和/或相位，其中在時間點信號或信號比特發生。當信號非常弱時，確定它的相位/頻率將很困難，但是因為這些參數在總和信號和差值信號中是相關的，它們可以從總和信號中獲取和作為定時信息使用。

兩個或更多的差值信號可以被相互獨立地處理。

通常，定時信息可以描述或定義與總和信號相關的相對的或絕對的時間點，該時間點可以被用來從差值信號中獲取信息和/或變更差值信號，參見下文。頻率可以作為許多(等距的)相對的時間點被確定或被定義，相位作為一個或多個絕對的時間點被確定或被定義。

當然，信號接收或發射的方向是信號接收的方向，諸如向著或來自諸如衛星/發射機的信號源的方向。

如上所述，總和信號和差值信號的產生以及定時信息和角度信息的產生可以在諸如處理器、信號處理器、波導、微帶或類似的獨立元件中被確定或產生，或可以在一個或多個通用處理器、計算機和/或FPGA中被確定，諸如單獨的DSP。這是僅僅是一種設計選擇。