CN109067447B - 一种北斗rdss多天线切换通信方法 - Google Patents

一种北斗rdss多天线切换通信方法 Download PDF

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Abstract

本发明专利一种北斗RDSS多天线切换通信方法属于卫星无线电测定领域；包括，步骤a，设置十组天线组，所述天线组包括接收天线和发送天线；步骤b，所述每组天线组中的接收天线连接接收射频开关，所述每组天线组中的发送天线连接发送射频开关；本发明专利公开了一种北斗RDSS多天线切换通信方法，设计了一种北斗RDSS多天线切换通信方法，支持双路及以上的多组天线自动切换，选择信号最优的一组天线使用，从而最大化保证北斗RDSS的通信质量；单套北斗RDSS终端只采用一套射频处理单元，一套基带处理单元和一张北斗IC卡，不会显著增加成本和功耗，提升实用性。

Description

一种北斗RDSS多天线切换通信方法
技术领域
本发明专利一种北斗RDSS多天线切换通信方法属于卫星无线电测定领域。
背景技术
当前，北斗卫星导航系统已进入第三代的系统建设，第三代系统面向全球组网，依旧具备的RDSS与RNSS两种功能；RNSS英文全称Radio Navigation Satellite System，由用户接收卫星无线电导航信号；RDSS英文全称Radio Determination Satellite Service，缩写RDSS，是另一种卫星无线电测定业务；从第一代的北斗系统投入使用开始，具备北斗RDSS功能的终端就已经在多个领域发挥重要作用；北斗RDSS卫星为地球静止卫星，位于赤道上方；北斗RDSS终端需要天线收星良好的情形下才能正常通信，当搭载北斗RDSS终端的平台姿态变换时，可能导致其收星效果不佳甚至不能正常通信，这种特性也限制了北斗RDSS终端的应用范围。
通常大多数北斗RDSS终端只有一组天线，在其搭载平台倾斜、抖动和翻转时，天线方向会发生较大变化而往往不能良好收星；最近几年，出现了双天线的北斗RDSS终端，即在原来终端的基础上增加一组天线以及信号处理的器件，工作时在两组天线中选择收星效果更好的一组天线来使用，这种双天线的设计在某些应用场景中改善了部分收星效果，但也有着明显的局限性，例如有些应用场景，搭载平台姿态变化频繁，极易出现两组天线均收星不佳的情形，终端的通信稳定性并不能充分保证；并且目前的双天线北斗RDSS终端大部分采用了两套射频器件、两套基带器件甚至两张北斗IC的设计，架构臃肿、成本增加且功耗增大，实用性降低。
针对以上提出的问题，设计了一种北斗RDSS多天线切换通信的技术，支持双路及以上的多组天线自动切换，选择信号最优的一组天线使用，从而最大化保证北斗RDSS的通信质量；单套北斗RDSS终端只采用一套射频处理单元，一套基带处理单元和一张北斗IC卡，不会显著增加成本和功耗，提升实用性。
发明内容
针对上述问题，本发明专利公开了一种北斗RDSS多天线切换通信方法，设计了一种北斗RDSS多天线切换通信方法，支持双路及以上的多组天线自动切换，选择信号最优的一组天线使用，从而最大化保证北斗RDSS的通信质量；单套北斗RDSS终端只采用一套射频处理单元，一套基带处理单元和一张北斗IC卡，不会显著增加成本和功耗，提升实用性。
一种北斗RDSS多天线切换通信方法，包括以下步骤：
步骤a，设置十组天线组，所述天线组包括接收天线和发送天线；
步骤b，所述每组天线组中的接收天线连接接收射频开关，所述每组天线组中的发送天线连接发送射频开关；
步骤c，所述接收射频开关输出接口连接射频处理单元输入接口，所述发送射频开关输入接口连接所述射频处理单元输出接口；
步骤d，所述射频处理单元和基带处理单元连接，所述射频处理单元接收所述基带处理单元信号，所述射频处理单元发送信号给所述基带处理单元；
步骤f，所述基带处理单元和主控单元连接，所述基带处理单元和所述主控单元，互相传送和接收信号；
步骤g，所述基带处理单元连接北斗IC卡，所述基带处理单元和所述北斗IC，互相传送和接收信号；
步骤h，所述主控单元发送控制信号给所述接收射频开关和发送射频开关，所述主控单元发送信号给上位机；
步骤i，所述上位机传输信号影响所述主控单元信号发送。
上述一种北斗RDSS多天线切换通信方法，还包括以下步骤：
步骤a1，所述主控单元接收到上位机的信号后，所述主控单元控制所述接收射频开关和所述发送射频开关；
步骤b1，所述接收射频开关接收到所述主控单元信号后，依次导通各组接收天线；
步骤c1，将所述接收天线收到的出站信号送至所述射频处理单元进行变频处理；
步骤d1，所述射频处理单元进行变频处理后信号，送至所述基带处理单元进行信号解算；
步骤e1，所述主控单元向所述基带处理单元依次获取，所述接收天线组接收到的信号质量；
步骤f1，所述主控单元找到最优质量信号后，所述主控单元控制所述发送射频开关打开，导通最优信号组对应的发送天线，所述主控单元启动基带处理单元，所述基带处理单元发送具体工作指令。
有益效果：
第一、在本发明北斗卫星无线电测定多天线切换通信方法中，支持双路及以上的多组天线自动切换，选择信号最优的一组天线使用，从而最大化保证北斗RDSS的通信质量；单套北斗RDSS终端只采用一套射频处理单元，一套基带处理单元和一张北斗IC卡，不会显著增加成本和功耗，提升实用性。
第二、在本发明北斗卫星无线电测定多天线切换通信方法中，利用两个多路射频开关分别接入多路收发天线，轮询式获取各线路收到的出站信号质量，找出最优信号线路作为发送入站信号的线路，从而保证北斗RDSS的发送效果最佳，保证通信质量。
第三、在本发明北斗卫星无线电测定多天线切换通信方法中，最大化保证北斗RDSS终端的通信质量，拓宽北斗RDSS终端的应用范围不显著增加器件成本和功耗，易于推广。
第四、在本发明北斗卫星无线电测定多天线切换通信方法中，该技术核心在于：多组收发天线与射频处理单元之间各加入一个多通道射频开关，由主控单元控制接收或发送的射频开关选择某一路的射频信号导通。
第五、在本发明北斗卫星无线电测定多天线切换通信方法中，该技术在北斗RDSS终端需要使用有源发送功能时，主控单元会控制接收射频开关依次导通各组接收天线，射频处理单元对接收到的信号进行一系列处理后交给基带单元解析，主控单元依次获取基带处理单元传输的各路天线的收星信息，判断出信号最佳的那组天线，主控单元控制发送射频开关导通该组发送天线，进而进行有源发送功能。
第六、在本发明北斗卫星无线电测定多天线切换通信方法中，该技术应用于单套北斗RDSS终端时，只需配备一套射频处理单元、一套基带处理单元和一张北斗IC卡，天线数量根据搭载平台特性选择两组或多组，其它器件如低噪放、滤波器、功放则根据实际使用场景选择配备一套或多套。
附图说明
图1是本发明专利硬件整体示意图。
图2是本发明专利整体示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。
具体实施例一
本实施例是一种北斗RDSS多天线切换通信方法的具体实施例。
一种北斗RDSS多天线切换通信方法，如图1和图2所示，包括以下步骤：
步骤a，设置十组天线组，所述天线组包括接收天线和发送天线；
步骤b，所述每组天线组中的接收天线连接接收射频开关，所述每组天线组中的发送天线连接发送射频开关；
步骤c，所述接收射频开关输出接口连接射频处理单元输入接口，所述发送射频开关输入接口连接所述射频处理单元输出接口；
步骤d，所述射频处理单元和基带处理单元连接，所述射频处理单元接收所述基带处理单元信号，所述射频处理单元发送信号给所述基带处理单元；
步骤f，所述基带处理单元和主控单元连接，所述基带处理单元和所述主控单元，互相传送和接收信号；
步骤g，所述基带处理单元连接北斗IC卡，所述基带处理单元和所述北斗IC，互相传送和接收信号；
步骤h，所述主控单元发送控制信号给所述接收射频开关和发送射频开关，所述主控单元发送信号给上位机；
步骤i，所述上位机传输信号影响所述主控单元信号发送。
在本发明北斗卫星无线电测定多天线切换通信方法中，支持双路及以上的多组天线自动切换，选择信号最优的一组天线使用，从而最大化保证北斗RDSS的通信质量；单套北斗RDSS终端只采用一套射频处理单元，一套基带处理单元和一张北斗IC卡，不会显著增加成本和功耗，提升实用性。
在本发明北斗卫星无线电测定多天线切换通信方法中，利用两个多路射频开关分别接入多路收发天线，轮询式获取各线路收到的出站信号质量，找出最优信号线路作为发送入站信号的线路，从而保证北斗RDSS的发送效果最佳，保证通信质量。
在本发明北斗卫星无线电测定多天线切换通信方法中，最大化保证北斗RDSS终端的通信质量，拓宽北斗RDSS终端的应用范围不显著增加器件成本和功耗，易于推广。
所述的一种北斗RDSS多天线切换通信方法，还包括以下步骤：
步骤a1，所述主控单元接收到上位机的信号后，所述主控单元控制所述接收射频开关和所述发送射频开关；
步骤b1，所述接收射频开关接收到所述主控单元信号后，依次导通各组接收天线；
步骤c1，将所述接收天线收到的出站信号送至所述射频处理单元进行变频处理；
步骤d1，所述射频处理单元进行变频处理后信号，送至所述基带处理单元进行信号解算；
步骤e1，所述主控单元向所述基带处理单元依次获取，所述接收天线组接收到的信号质量；
步骤f1，所述主控单元找到最优质量信号后，所述主控单元控制所述发送射频开关打开，导通最优信号组对应的发送天线，所述主控单元启动基带处理单元，所述基带处理单元发送具体工作指令。
在本发明北斗卫星无线电测定多天线切换通信方法中，该技术核心在于：多组收发天线与射频处理单元之间各加入一个多通道射频开关，由主控单元控制接收或发送的射频开关选择某一路的射频信号导通。
在本发明北斗卫星无线电测定多天线切换通信方法中，该技术在北斗RDSS终端需要使用有源发送功能时，主控单元会控制接收射频开关依次导通各组接收天线，射频处理单元对接收到的信号进行一系列处理后交给基带单元解析，主控单元依次获取基带处理单元传输的各路天线的收星信息，判断出信号最佳的那组天线，主控单元控制发送射频开关导通该组发送天线，进而进行有源发送功能。
在本发明北斗卫星无线电测定多天线切换通信方法中，该技术应用于单套北斗RDSS终端时，只需配备一套射频处理单元、一套基带处理单元和一张北斗IC卡，天线数量根据搭载平台特性选择两组或多组，其它器件如低噪放、滤波器、功放则根据实际使用场景选择配备一套或多套。
最后应说明的是：上述未提及的具体安装等可固定的连接方式，具体根据操作人员喜好选择，在此不设限；以上仅为本发明专利的优选实施例而已，并不用于限制本发明专利，尽管参照前述实施例对本发明专利进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明专利的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种北斗RDSS多天线切换通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a，设置十组天线组，所述天线组包括接收天线和发送天线；
步骤b，所述每组天线组中的接收天线连接接收射频开关，所述每组天线组中的发送天线连接发送射频开关；
步骤c，所述接收射频开关输出接口连接射频处理单元输入接口，所述发送射频开关输入接口连接所述射频处理单元输出接口；
步骤d，所述射频处理单元和基带处理单元连接，所述射频处理单元接收所述基带处理单元信号，所述射频处理单元发送信号给所述基带处理单元；
步骤f，所述基带处理单元和主控单元连接，所述基带处理单元和所述主控单元，互相传送和接收信号；
步骤g，所述基带处理单元连接北斗IC卡，所述基带处理单元和所述北斗IC，互相传送和接收信号；
步骤h，所述主控单元发送控制信号给所述接收射频开关和发送射频开关，所述主控单元发送信号给上位机；
步骤i，所述上位机传输信号影响所述主控单元信号发送；
还包括以下步骤：
步骤a1，所述主控单元接收到上位机的信号后，所述主控单元控制所述接收射频开关和所述发送射频开关；
步骤b1，所述接收射频开关接收到所述主控单元信号后，依次导通各组接收天线；
步骤c1，将所述接收天线收到的出站信号送至所述射频处理单元进行变频处理；
步骤d1，所述射频处理单元进行变频处理后信号，送至所述基带处理单元进行信号解算；
步骤e1，所述主控单元向所述基带处理单元依次获取，所述接收天线组接收到的信号质量；
步骤f1，所述主控单元找到最优质量信号后，所述主控单元控制所述发送射频开关打开，导通最优信号组对应的发送天线，所述主控单元启动基带处理单元，所述基带处理单元发送具体工作指令。
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