[發明專利]一種測角方法和測角設備

有效

• 申請號: 202010198392.2
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111416635B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 張文彥;張玉龍;李錚
• 申請（專利權）人: 上海感悟通信科技有限公司;感悟科技（深圳）有限公司
• 主分類號: H04B1/69
• 分類號: H04B1/69;H04B7/0404;H04B7/08;G01S3/46
• 代理公司: 上海德禾翰通律師事務所 31319
• 代理人: 張愛民;李丹丹

本申請公開了一種測角方法和一種測角設備。其中，測角方法包括：使用M根天線接收射頻信號，M根天線包括H個測角天線對；按照預定方式輪流地選擇一根天線所接收的射頻信號進行射頻處理，檢測當前時間窗內的基帶信號中是否存在前導碼，響應于未檢測到前導碼，將時間窗向前滑動，重復該步驟直至檢測到前導碼；響應于檢測到前導碼，估計每個測角天線對的信號相位差；基于H個測角天線對的信號相位差估計結果確定發射天線的方位角估計值。該方法具有復雜度低的優點。

技術領域

本申請涉及無線通信技術領域，特別地，涉及一種測角方法和測角設備。

背景技術

啁啾擴頻(Chirp Spread Spectrum，CSS)是一種擴頻技術，CSS主要應用在雷達中，目前，在例如LoRa(Long Range Radio)和其他一些低功耗廣域網(Low Power Wide-Area Network，LPWAN)技術中，也使用CSS技術進行數據傳輸。由于CSS的信號頻率在預設的頻帶內從初始頻率隨時間線性變化至終止頻率，故又稱為線性調頻。通過將數據映射到不同的初始頻率，可以將數據調制到啁啾信號上，經調制后的啁啾信號稱為啁啾調制符號。

在無線通信系統中，基于位置提供服務成為一個日益增長的需求?；诜轿唤堑亩ㄎ幌到y，或者距離和方位角相結合的定位系統通常都要求設備能夠測量信號的入射角?；诜轿唤堑亩ㄎ幌到y的接收機一般都安裝多根天線，通過對多天線接收的信號進行處理從而對信號的入射角進行測量。在傳統的多天線接收機中，每根天線接收的射頻信號經各自的射頻模塊處理后，得到多路基帶信號，由基帶模塊對多路基帶信號進行處理，因此，整個接收機的實現復雜度隨著天線數量的增加成倍地提高。

發明內容

本申請針對基于啁啾擴頻調制的通信系統，通過輪流地選擇多根天線中的一根所接收的射頻信號進行射頻處理得到基帶信號，利用前導碼包含重復的啁啾擴頻調制符號的特點，對基帶信號進行處理，將多根天線劃分為若干個測角天線對，估計每個測角天線對的信號相位差，然后根據相位差估計結果計算候選方位角集合，并基于候選方位角集合得到發射天線的方位角估計值。與傳統的測角方法相比，本公開的測角方法具有硬件實現復雜度低的有益效果。

具體地，本公開提供了一種測角方法，所述方法可以應用于測角設備中，所述方法包括：使用M根天線接收從發射天線發射的射頻信號，所述射頻信號承載無線數據幀，所述無線數據幀包括使用啁啾擴頻調制的幀頭，所述幀頭包括由N_p個重復的預設的啁啾擴頻調制符號組成的前導碼，所述前導碼的相鄰兩個啁啾擴頻調制符號之間相位連續，所述M根天線中包括H個測角天線對，所述每個測角天線對包括間距不超過λ/2的第一天線和第二天線，其中，H和Np均為大于或等于2的整數，λ為所述射頻信號的載波波長；按照預定方式輪流地選擇所述M根天線中的一根所接收的射頻信號進行射頻處理以得到每根天線對應的基帶信號，檢測當前時間窗內的基帶信號中是否存在前導碼，響應于未檢測到所述前導碼，將時間窗向前滑動預設時間長度；重復該步驟直至檢測到所述前導碼；響應于檢測到所述前導碼，估計所述H個測角天線對中每個測角天線對的信號相位差，其中，第h個測角天線對的信號相位差估計結果為Δθ_h；基于所述H個測角天線對的信號相位差估計結果確定所述發射天線的方位角估計值。

在一些較佳實施例中，所述預設時間長度為啁啾擴頻調制符號周期的倍數。

在一些實施例中，所述M根天線位于同一平面內。