[發(fā)明專利]一種用于動中通散射的天線對準方法

有效

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• 申請日: 2012-10-08
• 公開（公告）號: CN102868029A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設計）人: 杜夢杰;孫柏昶;陳雁
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及通信領域中一種用于動中通散射天線的對準方法，特別適用于兩端散射通信站在低速移動條件下的天線自動對準，及散射通信系統(tǒng)的快速開通。

背景技術

目前，散射通信系統(tǒng)常采用的對準方法為手動對準方式和自動對準方式，由于散射信道的瑞利衰落特性，在通信距離較遠時，信號接收微弱；同時，受限于天線波束角窄，天線對準的實時性不足等特點，依靠傳統(tǒng)天線對準機制的散射通信僅能用于“靜中通”、“停即通”等應用環(huán)境，而不支持散射傳輸手段在移動環(huán)境下的使用，很大程度上影響了散射通信的應用領域。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于避免上述背景技術中的不足之處而提供的一種在原散射通信設備的基礎上通過增加寬波束的小型天線，而無需借助于其他通信手段，通過控制單元自動操作，可完成散射通信在動中通環(huán)境下建鏈、跟蹤等對準過程。本發(fā)明具有不需借助其他通信手段，準確高效，經(jīng)濟性好，操作方便等優(yōu)點，解決了傳統(tǒng)散射天線對準方法無法實現(xiàn)動中通天線對準的難題。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種用于動中通散射的天線對準方法，其特征在于：該方法是借助于天線自動對準平臺來實現(xiàn)的，所述的天線自動對準平臺包括收發(fā)雙方分別安裝的副天線和主天線，其中主天線為散射通信天線，副天線為小口徑、寬波束平板天線，具體包括以下步驟：

粗對準過程：

(1)通信收發(fā)雙方完成初始化，分別獲取本端站的方位指示信息，所述的方位指示信息包括地理坐標、航向和速度；通信收發(fā)雙方的副天線分別發(fā)送探測信號，探測信號包括方位指示信息和站號；

(2)通信收發(fā)雙方的副天線分別搜索對方發(fā)送的探測信號；

(3)收到探測信號后，結合雙方的地理坐標、航向、航速信息，利用天線方位角估計算法，得到各自天線方位角；

(4)主天線和副天線根據(jù)天線方位角指向相應方位，實現(xiàn)粗對準；

精對準過程：

(5)通信收發(fā)雙方通過主天線建立初始通信，分別發(fā)送各自的方位指示信息，對方收到后互發(fā)確認信號，收到確認信號后，進入定位互易模式，分別獲取對方的方位指示信息；

(6)計算通信方位角：根據(jù)本端站方位指示信息和接收到的對端站方位指示信息，通過鏈路規(guī)劃程序，計算出通信方位角；

(7)副天線進行接收電平掃描：建立粗對準后，副天線在設定范圍內進行接收電平掃描；

(8)兩個通信端站主天線利用計算得到的通信方位角和副天線電平掃描結果，通過天線方位綜合校正方法，對主天線方位進行細微調整，達到天線精細對準；

跟蹤過程：

(9)根據(jù)主天線方位綜合校正方法，對位置變化的兩端站，進行天線對準的保持。

其中，步驟(2)中，當在有預案支持時，副天線可依據(jù)預案規(guī)定的轉速在方案可能產(chǎn)生的范圍內發(fā)送探索信號，同時對方發(fā)送的探測信號進行搜索；在沒有預案支持的情況下，可由副天線以隨機轉速360°發(fā)送探測信號，并進行信號搜索。

其中，副天線的天線波束角≥50°。

其中，步驟(7)中，副天線進行接收電平掃描的設定范圍為±10°。

其中，步驟(8)中，天線方位綜合校正方法包括以下步驟：

(801)計算主天線方位校正角的加權值；

根據(jù)兩個通信端站的通信方位角以及副天線電平掃描結果，計算主天線校正角的加權值，計算方法如下式所示

wx=kβn-1-βn]]>

上式中，w_x表示本次方位校正角的加權值，β_n-1表示上一次主天線校正的角度值，β_n表示本次主天線校正角度的計算值，k為常數(shù)，角標n表示本次算法執(zhí)行，角標n-1表示上一次算法執(zhí)行；

(802)主天線方位校正角自適應加權；

根據(jù)主天線方位校正角的加權值，對主天線的校正角度進行加權計算，最終得出主天線方位角的校正角度值，計算公式如下式所示：