[發明專利]用于估計天線的偏斜及用于跟蹤天線的指向的方法和設備

有效

• 申請號: 201880056910.8
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN111512569B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 弗朗索瓦·瓦萊拉斯
• 申請（專利權）人: 賽峰數據系統公司
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H01Q3/10
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 張瑋;王琳

本發明涉及對沿著天線軸(1a)指向緩慢移動對象(S)、無線電發射器的射頻天線的角度偏斜x進行校準測量，天線與移動對象(S)進行無線電通信。

技術領域

本發明涉及一種用于精確估計電信接收天線的角度偏差的方法和設備。當天線是發射天線時，該信息基本上使得能夠就對與離軸輻射相關的標準的符合性做出決定。

背景技術

地面電信站通過天線與諸如衛星的移動設備通信。該天線必須正確地指向移動設備，以確保良好的通信質量，但不干擾在上行鏈路上在相同的頻帶工作的其它用戶。

在通信期間，移動設備可漂移，或者天線置于其上的載體可運動并遭受到運動，使得天線不再正確地指向移動設備。

除了通信衰退之外，這種偏差可導致接收不想要的信號，或者當天線是發射天線時干擾由相鄰的通信設備或相鄰的衛星中繼的通信。

此外，存在多個方案，用于在一方面估計天線的偏差以及在另一方面使天線重新正確地指向以補償估計的偏差，。在后一種情況下，涉及對構成控制環的指向或角度誤差測量進行跟蹤。

由于最便宜因而最流行的角度偏差測量通過被稱為“步進跟蹤”或“邊掃描邊跟蹤”的技術實現。就其本身而言，可參考文獻US?6?433?736和US?7?633?432。

該技術包括給天線施加在發射器(衛星或移動設備)的預期方向周圍預定的低幅度偏差運動(“抖動運動”)。接收器測量沿著該路徑接收的信號的電平的變化，并根據其配置文件估計與相對于該預期方向的偏差角成比例的量。

在這種情況下，最簡單的可能的接收器被稱為“不相干的”并直接計算在其帶寬內接收的信號的瞬時功率，但不對該信號進行解調。

問題在于這種技術對信噪比非常敏感，這種技術尤其提供一響應，該響應的比例因子或增益(功率響應與偏差之比)取決于該值。整合該方案的天線系統，具有兩個主要缺點。

第一個缺點是不知道如何確定是否超過了根據能夠進行發射的規則可允許的最大指向誤差。于是拒絕給設備簽發使該設備在市場流通所需的認證。

第二個缺點是在合成用于跟蹤的控制環的傳遞函數時產生主要誤差。在最好的情況下，跟蹤帶寬大大減小(增益低于估計值)，而在最壞的情況下，跟蹤變得完全不穩定，設備不能用(增益高于估計值)。

這些困難越來越關鍵，原因是新的通信技術(采用擴展頻譜，采用越來越復雜的信息編碼)需要在非常弱的或者甚至負的信噪比(以分貝表示)情況下操作。在這種情況下，值S/(S+N)大大偏離于1，增益極大地減小。

發明內容

本發明的目的在于克服前面提到的缺點。

為此，根據第一方面，本發明提出一種用于估計沿著天線軸指向衛星或遠程移動設備的天線的角度偏差x的方法，天線與該移動設備進行無線電通信，移動設備通過處于給定頻帶的消息在連續幅度/相位調制的載波上進行發射，該方法包括如下步驟：

-給天線的軸施加預定周期性運動；

-接收在施加的路徑的周期期間來源于移動設備的射頻信號，該信號在小于或等于發射信號的頻率的頻帶上被接收；

-基于對數尺度確定接收到的信號的瞬時功率，所述瞬時功率通過如下步驟獲得：

-對從移動設備到達的信號的全部或部分頻譜的中頻或基帶信號進行濾波；

-計算接收到的射頻信號的rms電壓或進行平方律檢波；

-對該rms電壓進行濾波；

-計算濾波后的rms電壓的對數；

-在每個周期，對由此確定的功率進行諧波分解，得到基波分量和至少一個諧波分量；