CN104253658B - 一种天线对准方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种天线对准方法及系统，相互对准的两端天线先通过负信噪比通信方式扫描握手信息，同时根据载波信号的接收统计量生成接收统计量随角度变化的曲线或曲面，并根据接收统计量生成接收统计量随角度变化的曲线或曲面确定粗扫范围，然后两端天线交替粗扫，从而实现天线对准。本发明在保证对准精度的同时，缩短对准时间，节约人力成本，有助于微波链路的海量应用。

Description

一种天线对准方法及系统

技术领域

本发明涉及通讯领域，具体涉及一种天线对准方法及系统。

背景技术

天线对准即通过调整进行微波通信的两端天线的位置，使得两端天线的主瓣对准，该进行微波通信的两端天线互称为对端天线。目前，常见的天线对准方法为技术人员用万用表测量天线在不同角度上的接收信号强度，并根据这些数据判断天线的主瓣方向，然后手动调整天线至主瓣方向。

随着微波unlicense频段的应用，载波频段大大提高，波束变窄，天线主瓣明显减小，这使得万用表能检测到信号强度的范围大大缩小，对技术人员的技能和工作经验要求高，对准耗时长，窄波束天线相对于宽波束天线的天线对准难度增加。

发明内容

本发明实施例提供了一种天线对准方法及系统，能够快速进行天线对准。

本申请第一方面提供一种天线对准方法，包括：第一端天线和第二端天线互为对端天线，所述方法包括：

所述第一端天线和所述第二端天线在各自的预设扫描范围内分别以负信噪比通信方式扫描对端天线发送的握手信息直至扫描到所述握手信息，其中，所述第一端天线按照第一预设扫描路径进行扫描，所述第二端天线按照第二预设扫描路径进行扫描；

所述第一端天线和所述第二端天线在扫描对端天线发送的握手信息的同时扫描对端天线发送的载波信号，并根据各自扫描到的所述载波信号的接收统计量分别生成所述第一端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面和所述第二端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面；

所述第一端天线和所述第二端天线分别根据各自的接收统计量随角度变化的曲线或曲面判断出所述第一端天线的粗扫范围；

所述第一端天线和所述第二端天线交替的在各自的粗扫范围内扫描接收到对端天线发送的载波信号的接收统计量最优的点以实现天线对准。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述的负信噪比通信方式为：多通道频移键控并行传输并以一组伪随机码表示每个所述通道的信息位的通信方式，扩频通信方式，频移键控通信方式，或码分多址通信方式。

结合本申请的第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，

所述第一端天线根据所述第一端天线的天线方向图信息、增益损耗信息、调制增益信息和网规冗余信息中的一种或至少两种信息制定所述第一预设扫描路径；

所述第二端天线根据所述第二端天线的天线方向图信息、增益损耗信息、调制增益信息和网规冗余信息中的一种或至少两种信息制定所述第二预设扫描路径。

在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述的所述第一端天线和所述第二端天线在扫描对端天线发送的握手信息的同时扫描对端天线的载波信号，并根据各自检测到的所述载波信号的接收统计量分别生成所述第一端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面和所述第二端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面，包括：

所述第一端天线将所述第一端天线的预设扫描范围划分为至少2个小区域范围；

所述第二端天线固定在一个扫描点方向预设时长时，所述第一端天线在一个所述小区域范围内循环扫描对端天线发送的握手信息；

所述第二端天线在所述扫描点方向上检测对端天线发送的握手信息的同时检测对端天线的载波信号，并计算在所述预设时长内接收到的载波信号的接收统计量的平均值，根据检测到的所述载波信号的接收统计量的平均值生成所述第二端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面；

所述第一端天线在所述的一个所述小区域范围内循环扫描对端天线发送的握手信息的同时扫描对端天线的载波信号，并根据扫描到的所述载波信号的接收统计量生成所述第一端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面。

在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述的所述第一端天线和所述第二端天线交替在各自的粗扫范围内扫描接收到对端天线发送的载波信号的接收统计量最优的点以实现天线对准，包括：

A、所述第二端天线固定时，所述第一端天线在其粗扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第一粗扫目标点，并调整所述第一端天线的方向至所述第一粗扫目标点；

B、所述第一端天线固定在所述第一粗扫目标点的方向时，所述第二端天线根据当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值在所述第二端天线的粗扫范围内确定出所述第二端天线的第二粗扫范围，所述第二端天线在其第二粗扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第二粗扫目标点，并调整所述第二端天线的方向至所述第二粗扫目标点，所述第二端天线判断在所述第二粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值是否小于第一阈值，若判断为是，则发送差值小于第一阈值通知消息给所述第一端天线；

C、所述第二端天线固定在所述第二粗扫目标点时，所述第一端天线判断在所述第一粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与所述网规值的差值是否小于第一阈值，若判断为是且所述第一端天线接收到所述差值小于第一阈值通知消息，则所述第一端天线和所述第二端天线交替进行细扫扫描直至实现天线对准，否则，所述第一端天线根据在所述第一粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与所述网规值的差值确定出所述第一端天线的新的粗扫范围，并重复执行步骤A至C直至所述第一端天线在所述第一粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与所述网规值的差值小于第一阈值并且接收到所述第二端天线发送的所述差值小于第一阈值通知消息。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述的所述第一端天线和所述第二端天线交替进行细扫扫描直至实现天线对准包括：

D、所述第二端天线固定在所述第二粗扫目标点时，所述第一端天线根据当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值确定出所述第一端天线的细扫范围，所述第一端天线在其细扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第一细扫目标点，并调整所述第一端天线的方向至所述第一细扫目标点；

E、所述第一端天线固定在所述第一细扫目标点时，所述第二端天线根据当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值确定出所述第二端天线的细扫范围，所述第二端天线在其细扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第二细扫目标点，并调整所述第二端天线的方向至所述第二细扫目标点；

F、所述第二端天线固定在所述第二细扫目标点时，所述第一端天线判断当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量是否大于等于第二阈值，若判断为是，则确定所述第一细扫目标点为对准点，锁定第一端天线的方向至所述第一细扫目标点的方向上，并发送细扫完成消息；若判断为否，则所述第一端天线判断当前细扫次数是否小于预设次数，若当前细扫次数小于预设次数，则重复执行步骤A至F，若当前细扫次数达到预设次数，则所述第一端天线重新确定粗扫范围，并且所述第一端天线和所述第二端天线重新执行粗扫扫描；

G、若所述第一端天线发送细扫完成消息，所述第二端天线接收到所述第一端天线发送的所述细扫完成消息后，判断当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量是否大于等于所述第二阈值，若判断为是，则确定所述第二细扫目标点为对准点，锁定第二端天线的方向至所述第二细扫目标点的方向上；若判断为否，则所述第二端天线判断当前细扫次数是否小于预设次数，若当前细扫次数小于预设次数，则重复执行步骤A至G，若当前细扫次数达到预设次数，则所述第二端天线重新确定粗扫范围，并且所述第一端天线和所述第二端天线重新执行粗扫扫描。

本申请第二方面提供一种天线对准系统，包括第一端天线和第二端天线，其中，所述第一端天线和第二端天线互为对端天线，

所述第一端天线和所述第二端天线分别用于，在各自的预设扫描范围内分别以负信噪比通信方式扫描对端天线发送的握手信息直至扫描到所述握手信息，其中，所述第一端天线用于按照第一预设扫描路径进行扫描，所述第二端天线用于按照第二预设扫描路径进行扫描；

所述第一端天线和所述第二端天线分别用于，在扫描对端天线发送的握手信息的同时扫描对端天线的载波信号，并根据各自扫描到的所述载波信号的接收统计量分别生成所述第一端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面和所述第二端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面；

所述第一端天线和所述第二端天线分别用于，根据各自的接收统计量随角度变化的曲线或曲面判断出所述第一端天线的粗扫范围和所述第二端天线的粗扫范围；

所述第一端天线和所述第二端天线分别用于，交替的在各自的粗扫范围内扫描接收到对端天线发送的载波信号的接收统计量最优的点以实现天线对准。

在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述的负信噪比通信方式为：多通道频移键控并行传输并以一组伪随机码表示每个所述通道的信息位的通信方式，扩频通信方式，频移键控通信方式，或码分多址通信方式。

结合本申请的第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，

所述第一端天线还用于，根据所述第一端天线的天线方向图信息、增益损耗信息、调制增益信息和网规冗余信息中的一种或至少两种信息制定所述第一预设扫描路径；

所述第二端天线还用于，根据所述第二端天线的天线方向图信息、增益损耗信息、调制增益信息和网规冗余信息中的一种或至少两种信息制定所述第二预设扫描路径。

在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述的所述第一端天线和所述第二端天线在扫描对端天线发送的握手信息的同时扫描对端天线的载波信号，并根据各自检测到的所述载波信号的接收统计量分别生成所述第一端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面和所述第二端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面的具体方式为：

所述第一端天线用于将所述第一端天线的预设扫描范围划分为至少2个小区域范围；

所述第二端天线固定在一个扫描点方向预设时长时，所述第一端天线用于在一个所述小区域范围内循环扫描对端天线发送的握手信息；

所述第二端天线用于在所述扫描点方向上检测对端天线发送的握手信息的同时检测对端天线的载波信号，并计算在所述预设时长内接收到的载波信号的接收统计量的平均值，根据检测到的所述载波信号的接收统计量的平均值生成所述第二端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面；

所述第一端天线用于在所述的一个所述小区域范围内循环扫描对端天线发送的握手信息的同时扫描对端天线的载波信号，并根据扫描到的所述载波信号的接收统计量生成所述第一端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面。

在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述的所述第一端天线和所述第二端天线用于，交替在各自的粗扫范围内扫描接收到对端天线发送的载波信号的接收统计量最优的点以实现天线对准的具体方式包括：

A、所述第二端天线固定时，所述第一端天线用于在其粗扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第一粗扫目标点，并调整所述第一端天线的方向至所述第一粗扫目标点；

B、所述第一端天线固定在所述第一粗扫目标点的方向时，所述第二端天线用于根据当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值在所述第二端天线的粗扫范围内确定出所述第二端天线的第二粗扫范围，所述第二端天线在其第二粗扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第二粗扫目标点，并调整所述第二端天线的方向至所述第二粗扫目标点，所述第二端天线判断在所述第二粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值是否小于第一阈值，若判断为是，则发送差值小于第一阈值通知消息给所述第一端天线；

C、所述第二端天线固定在所述第二粗扫目标点时，所述第一端天线用于判断在所述第一粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与所述网规值的差值是否小于第一阈值，若判断为是且所述第一端天线接收到所述差值小于第一阈值通知消息，则所述第一端天线和所述第二端天线用于交替进行细扫扫描直至实现天线对准，否则，所述第一端天线用于根据在所述第一粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与所述网规值的差值确定出所述第一端天线的新的粗扫范围，并用于重复执行步骤A至C直至所述第一端天线在所述第一粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与所述网规值的差值小于第一阈值并且接收到所述第二端天线发送的所述差值小于第一阈值通知消息。

结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述的所述第一端天线和所述第二端天线用于，交替进行细扫扫描直至实现天线对准包括：

D、所述第二端天线固定在所述第二粗扫目标点时，所述第一端天线用于根据当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值确定出所述第一端天线的细扫范围，所述第一端天线用于在其细扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第一细扫目标点，并调整所述第一端天线的方向至所述第一细扫目标点；

E、所述第一端天线固定在所述第一细扫目标点时，所述第二端天线用于根据当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值确定出所述第二端天线的细扫范围，所述第二端天线用于在其细扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第二细扫目标点，并调整所述第二端天线的方向至所述第二细扫目标点；

F、所述第二端天线固定在所述第二细扫目标点时，所述第一端天线用于判断当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量是否大于等于第二阈值，若判断为是，则确定所述第一细扫目标点为对准点，锁定第一端天线的方向至所述第一细扫目标点的方向上，并发送细扫完成消息；若判断为否，则所述第一端天线用于判断当前细扫次数是否小于预设次数，若当前细扫次数小于预设次数，则重复执行步骤A至F，若当前细扫次数达到所述预设次数，则所述第一端天线用于重新确定粗扫范围，并且所述第一端天线和所述第二端天线用于重新执行粗扫扫描；

G、若所述第一端天线发送细扫完成消息，所述第二端天线用于在接收到所述第一端天线发送的所述细扫完成消息后，判断当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量是否大于等于所述第二阈值，若判断为是，则确定所述第二细扫目标点为对准点，锁定第二端天线的方向至所述第二细扫目标点的方向上；若判断为否，则所述用于第二端天线判断当前细扫次数是否小于预设次数，若当前细扫次数小于预设次数，则重复执行步骤A至G，若当前细扫次数达到预设次数，则所述第二端天线用于重新确定粗扫范围，并且所述第一端天线和所述第二端天线用于重新执行粗扫扫描。

本发明提供的天线对准方法中两端天线通过负信噪比通信方式扫描对端天线发送的握手信息和载波信号，达到快速握手的目的，同时两端天线根据接收统计量随角度变化的曲线或曲面确定粗扫范围，从而减少了不必要的扫描。本发明在保证对准精度的同时，缩短对准时间，节约人力成本，有助于微波链路的海量应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为垂直方向天线方向图；

图2为天线对准示意图；

图3为本发明实施例提供的天线对准方法的流程图；

图4为扫描路径示意图；

图5为图1实施例中的盲扫流程图；

图6为图1实施例中起始点、极值点和终止点的示意图；

图7为图1实施例中的粗扫流程图；

图8为图1实施例中的细扫流程图；

图9为本发明实施例提供的天线对准系统的结构图；

图10是实施例9中的第一端天线和第二端天线的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

天线辐射的电场强度随空间而变化，该变化趋势即描述为天线方向图，通常有三维和二维，二维天线方向图包括水平方向天线方向图和垂直方向天线方向图的表现形式，如图1所示即垂直方向天线方向图。由图1可知天线方向图有很多波瓣，其中最大辐射方向的即主瓣，其他则称之为旁瓣，辐射方向仅次之于主瓣的波瓣即第一旁瓣。图2为天线对准示意图，如图2所示，图2中第4幅图所示的情况即为对准中的典型情况，只有主瓣对主瓣才是正确的对准结果。

请参考图3，图3是本发明实施例提供的天线对准方法的流程图，本实施例中的第一端天线和第二端天线互为对端天线，用于进行微波通信，本实施例用于实现第一端天线和第二端天线的天线对准，如图3所示，本实施例提供的天线对准方法包括：

101、第一端天线和第二端天线在各自的预设扫描范围内分别以负信噪比通信方式扫描对端天线发送的握手信息直至扫描到上述握手信息，其中，第一端天线按照第一预设扫描路径进行扫描，第二端天线按照第二预设扫描路径进行扫描。

其中，上述步骤101的过程称为盲扫过程，以两端天线实现握手为目的，通过负信噪比通信方式可以加大握手概率，达到快速握手的效果。

其中，本文中“扫描”的具体含义为：步进电机驱动天线按预设的路径（如第一预设扫描路径等）转动，步进电机每转动一个步进值为一个扫描点，天线在扫描点上检测对端天线发送的各种信息和载波信号等。

其中，第一端天线和第二端天线在各自的预设扫描范围内分别以负信噪比通信方式扫描对端天线发送的握手信息直至扫描到该握手信息的具体方式可以为：

在频分双工（Frequency Division Duplex，FDD）工作模式下，第一端天线和第二端天线在各自的预设扫描范围内分别持续以负信噪比通信方式发送状态信息，同时以负信噪比通信方式扫描对端天线发送的状态信息，先扫描到状态信息的一端则停止扫描，并持续发送反馈信息，例如：

第一端天线先扫描到第二端天线发送的状态信息，停止扫描并发送反馈信息，其中，第二端天线发送的握手信息为状态信息；

第二端天线在扫描到第一端天线发送的反馈信息时，结束盲扫阶段，并开始进行粗扫扫描，其中，第一端天线发送的握手信息为所述反馈信息。

第二端天线先扫描到第一端天线发送的状态信息的情形参考第一端天线先扫描到第二端天线发送的状态信息的情形，在这种情况下，第一端天线发送的握手信息为状态信息，第二端天线发送的握手信息为所述反馈信息。

在时分双工（Time Division Duplex，TDD）工作模式下，一端天线处于间隔接收发送状态，持续发送状态信息并扫描接收对端天线发送的反馈信息，另一端天线处于接收状态，当处于接收状态的天线扫描到对端天线发送的状态信息后切换为间隔发送接收状态，且暂停扫描(即天线暂停转动)，并间隔着发送反馈信息和接收粗扫状态信息，其中，该粗扫状态信息是对端天线接收到反馈信息后发送的。当发送状态信息的天线扫描到反馈信息后停止发送状态信息结束盲扫阶段，开始进行粗扫扫描，并发送粗扫状态信息，处于间隔收发状态的天线扫描到该粗扫状态信息后维持停止并发送停止状态，同时持续检测对端的粗扫状态信息，在这种工作模式下，状态信息、反馈信息和粗扫状态信息为握手信息。例如：

第一端天线在预设扫描范围内持续以负信噪比通信方式发送状态信息，并扫描反馈信息，第二端天线在预设扫描范围内以负信噪比通信方式扫描所述状态信息，并在扫描到所述状态信息后切换为间隔收发模式且暂停扫描(即天线暂停转动)，间隔发送反馈信息和接收粗扫状态信息。

第一端天线扫描到第二端天线发送的反馈信息后结束盲扫阶段，开始进行粗扫扫描，并发送粗扫状态信息，第二端天线扫描到粗扫状态信息后维持停止并发送停止状态，同时持续检测对端的粗扫状态信息。

第一端天线发送的握手信息为反馈信息，第二端天线发送的握手信息为粗扫状态信息。

其中，上述的状态信息可以为天线的ID信息+当前状态信息，如第一端天线的ID号+盲扫状态，第二端天线的ID号+粗扫状态等。

在实际工程应用中，第一端天线和第二端天线有一端为先安装的天线，为叙述方便本实施例以第二端天线为先安装天线，第一端天线为后安装天线的情况为例进行说明。天线的转动是通过电机驱动的，为了避免电机过热烧毁的情形出现，本实现例中先安装的第二端天线电机转速设置为慢转，即第二端天线进行慢扫扫描，后安装的第一端天线的电机转速设置为快转即第一端天线进行快扫扫描，其转速大于第二端天线的转速。慢扫端即第二端天线安装后即开始慢转，并持续扫描第一端天线的握手信息，快扫端即第一端天线安装后即开始快转，并持续间隔发送和接收检测第二端天线的握手信息。

本实施例在天线安装时，可以先利用方位指示单元（倾角、方位/高度传感器等）辅助天线安装过程。

上述预设的扫描范围可以根据工程经验确定，例如，本实施例中采用以天线安装方位为中心上下±30°范围，左右±30°范围构成的空间作为预设的扫描范围。

可选地，负信噪比通信方式可以为：多通道频移键控并行传输并以一组伪随机码表示每个所述通道的信息位的通信方式，扩频通信方式，频移键控通信方式，或码分多址通信方式。

可选地，为了防止由于安装方向错误，或安装方向误差较大造成的无法对准的情况，若在一定时间内，第二端天线一直未检测到第一端天线的握手信息或第一端天线一直未检测到第二端天线的握手信息（反过来亦采取同样的处理措施），则报警通知技术人员或自动调整装置调整天线的初始位置继续执行盲扫过程。

可选地，第一端天线可以根据第一端天线的天线方向图信息、增益损耗信息、调制增益信息和网规冗余信息中的一种或至少两种信息制定上述第一预设扫描路径；

第二端天线可以根据第二端天线的天线方向图信息、增益损耗信息、调制增益信息和网规冗余信息中的一种或至少两种信息制定上述第二预设扫描路径。

例如当天线为平板天线水平安装时，可采用斜线扫描路径，当天线为抛物面天线且两端站点同时启动时，可采用安装点为中心的螺旋扫描路径，图4为扫描路径示意图。

第一端天线与第二端天线的盲扫路径可以相同也可以不同，在此基础上，盲扫过程中，两端站点可同时以相同的速率在盲扫范围内全范围进行扫描，也可以一端天线完成一个小范围扫描时，对端天线完成全范围扫描，或者，一端天线固定，对端在一个小范围的扫描，固定端的天线固定在另一个扫描点时，对端天线完成另一个小范围的扫描。

可选地，上述第一端天线和第二端天线在扫描对端天线发送的握手信息的同时检测对端天线的载波信号，并根据各自检测到的载波信号的接收统计量分别生成第一端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面和第二端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面的具体方法可以为：

第一端天线将第一端天线的预设扫描范围划分为至少2个小区域范围；

第二端天线固定在一个扫描点方向预设时长时，第一端天线在一个小区域范围内循环扫描对端天线发送的握手信息；

第二端天线在扫描点方向上检测对端天线发送的握手信息的同时检测对端天线的载波信号，并计算在该预设时长内接收到的载波信号的接收统计量的平均值，根据检测到的载波信号的接收统计量的平均值生成第二端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面；

第一端天线在一个小区域范围内循环扫描对端天线发送的握手信息的同时检测对端天线的载波信号，并根据检测到的载波信号的接收统计量生成第一端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面。

可选地，本实施例中接收统计量可以为信噪比（Signal to Noise Ratio，SNR），接收信号水平（Receiver Signal Level，RSL），或累积功率平均值等。

102、第一端天线和第二端天线在扫描对端天线发送的握手信息的同时检测对端天线发送的载波信号，并根据各自检测到的载波信号的接收统计量分别生成第一端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面和第二端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面。

其中，为了减少数据的存储量，第一端天线和第二端天线可以选择起始点、极值点和终止点三个扫描点的数据生成接收统计量随角度变化的曲线或曲面，具体方法参考本文接下来的描述。

103、第一端天线和第二端天线分别根据各自的接收统计量随角度变化的曲线或曲面判断出第一端天线的粗扫范围和第二端天线的粗扫范围。

利用接收统计水平随角度变化的曲线或曲面，可以使两端天线建立握手后通过分析曲线或曲面趋势判定主瓣方向，从而确定粗扫范围，减小不必要的扫描。

104、第一端天线和所述第二端天线交替的在各自的粗扫范围内扫描接收到对端天线发送的载波信号的接收统计量最优的点以实现天线对准。

可选地，上述的第一端天线和第二端天线交替在各自的粗扫范围内扫描接收到对端天线发送的载波信号的接收统计量最优的点以实现天线对准的具体方法可以为：

A、第二端天线固定时，第一端天线在其粗扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第一粗扫目标点，并调整第一端天线的方向至第一粗扫目标点；

B、第一端天线固定在第一粗扫目标点的方向时，第二端天线根据当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值在第二端天线的粗扫范围内确定出第二端天线的第二粗扫范围，第二端天线在其第二粗扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第二粗扫目标点，并调整第二端天线的方向至第二粗扫目标点，第二端天线判断在第二粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值是否小于第一阈值，若判断为是，则发送差值小于第一阈值通知消息给第一端天线；

C、第二端天线固定在第二粗扫目标点时，第一端天线判断在第一粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与所述网规值的差值是否小于第一阈值，若判断为是且第一端天线接收到差值小于第一阈值通知消息，则第一端天线和第二端天线交替进行细扫扫描直至实现天线对准，否则，第一端天线根据在第一粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值确定出第一端天线的新的粗扫范围，并重复执行步骤A至C直至第一端天线在第一粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值小于第一阈值并且接收到第二端天线发送的差值小于第一阈值通知消息。

其中，由于载波的接收统计量与网规值都有可能为负值，因此具体应用中上述载波的接收统计量与网规值的差值是指载波的接收统计量与网规值的差的绝对值。

上述过程为粗扫过程，在粗扫过程中第一端天线和第二端天线不断交替进行扫描，直至双方在最优接收统计量的点上接收到的载波的接收统计量与网规值的差值小于第一阈值为止。其中，第一阈值用于衡量接收统计量与网规值之间的距离，第一阈值越大，细扫范围越大，越小，细扫范围越小，如可以设为2dB。其中，天线在扫描前根据当前接收统计量与网规值的差值确定下一步的粗扫范围，如天线当前接收到的载波的接收统计量为-35dB，而网规值为-3dB，将两者的差值-32dB换算成角度，即为粗扫范围。

可选地，上述第一端天线和第二端天线交替进行细扫扫描直至实现天线对准的方法可以为：

D、第二端天线固定在第二粗扫目标点时，第一端天线根据当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值在确定出第一端天线的细扫范围，第一端天线在其细扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第一细扫目标点，并调整第一端天线的方向至第一细扫目标点；

E、第一端天线固定在第一细扫目标点时，第二端天线根据当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值在确定出第二端天线的细扫范围，第二端天线在其细扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第二细扫目标点，并调整第二端天线的方向至第二细扫目标点；

F、第二端天线固定在第二细扫目标点时，第一端天线判断当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量是否大于等于第二阈值，若判断为是，则确定第一细扫目标点为对准点，锁定第一端天线的方向至第一细扫目标点的方向上，并发送细扫完成消息；若判断为否，则第一端天线判断当前细扫次数是否小于预设次数，若当前细扫次数小于预设次数，则重复执行步骤A至F，若当前细扫次数达到预设次数，则第一端天线重新确定粗扫范围，并且第一端天线和第二端天线重新执行粗扫扫描；

G、若第一端天线发送细扫完成消息，第二端天线接收到第一端天线发送的细扫完成消息后，判断当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量是否大于等于第二阈值，若判断为是，则确定第二细扫目标点为对准点，锁定第二端天线的方向至第二细扫目标点的方向上；若判断为否，则第二端天线判断当前细扫次数是否小于预设次数，若当前细扫次数小于预设次数，则重复执行步骤A至G，若当前细扫次数达到预设次数，则第二端天线重新确定粗扫范围，并且第一端天线和所述第二端天线重新执行粗扫扫描。

其中，上述预设次数可以根据工程经验或仿真结果进行选取，例如，本实施例中优选为2次。

其中，第二阈值大于等于网规值，在工程队对对准精度的要求和网规值之间取最大值，如网规值为-3dB，工程队要求-2dB，则取第二阈值取-2dB。

可选地，当第二端天线固定在第二细扫目标点时，第一端天线判断当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量小于第二阈值时，或者当第二端天线接收到所述细扫完成消息后，判断当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量小于所述第二阈值时，则：

第一端天线根据当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值在确定出第一端天线的新的细扫范围，第一端天线在其新的细扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第三细扫目标点，并调整第一端天线的方向至第三细扫目标点；

第一端天线固定在第三细扫目标点时，第二端天线根据当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值在确定出第二端天线的新的细扫范围，第二端天线在其新的细扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第四细扫目标点，并调整第二端天线的方向至第四细扫目标点；

第二端天线固定在第四细扫目标点时，第一端天线判断当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量是否大于等于第二阈值，若判断为是，则确定第三细扫目标点为对准点，锁定第一端天线的方向至第三细扫目标点的方向上，并发送细扫完成消息；若判断为否，则第一端天线重新确定粗扫范围，并且第一端天线和第二端天线重新执行粗扫扫描；

第二端天线接收到第一端天线发送的细扫完成消息后，判断当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量是否大于等于第二阈值，若判断为是，则确定第四细扫目标点为对准点，锁定第二端天线的方向至第四细扫目标点的方向上，若判断为否，则第一端天线重新确定粗扫范围，并且第一端天线和第二端天线重新执行粗扫扫描。

其中，本实施例可以自适应调整重新扫描的粗扫范围，如重新确定的粗扫范围为当前最高接收统计量与网规值差异的函数，差异值越大，重新确定的粗扫范围越大；差异值越小，重新确定的粗扫范围越小。另外，针对不同的天线，重新确定的粗扫范围不一样，天线的方向图增益降得越快，则重新确定的粗扫范围越小，降得越慢，重新确定的粗扫范围越大。

其中，本实施例中第一端天线和第二端天线在盲扫、粗扫和细扫过程中的扫描步进值的关系为：盲扫的扫描步进值≥粗扫的扫描步进值≥细扫的扫描步进值。各扫描阶段的扫描步进值由驱动天线转动的电机的转速、负信噪比通信的时间要求、对准精度等决定。

图5是本实施例中的盲扫流程图，如图5所示，盲扫过程包括：

步骤201、202第一端天线、第二端天线分别安装，并且第二端天线按路径b扫描，此时第二端天线处于接收（Rx）状态，用于接收第一端天线发送的盲扫状态信息，其中，该盲扫状态信息中包含第一端天线的ID信息和盲扫状态标识，第一端天线按路径a扫描，并记录扫描时间t1此时第一端天线处于间隔接收发送状态（Tx&Rx），用于发送盲扫状态信息并接收第二端天线发送的反馈信息，其中，该反馈信息中包含第二端天线的ID信息和反馈标识。

步骤203中，第一端天线判断t1是否大于Tb，其中，t1为第一端天线的扫描时间，Tb为慢扫周期，当第一端天线扫描时长超过一个慢扫周期时则转步骤204报警通知工作人员调整天线方向。

步骤205中，第一端天线或第二端天线判断是否检测到载波信号。具体为第一端天线或第二端天线在当前扫描点判断是否检测到载波信号。若检测到载波信号则转步骤206判断当前扫描点是否为起始点，若当前扫描点为起始点则转步骤209第一端天线或第二端天线记录当前扫描点的角度信息和在该扫描点上接收到的载波的接收统计量，若当前扫描点不是起始点则转步骤207，进一步判断当前扫描点是否为极值点，若当前扫描点为极值点，则转步骤209，若当前扫描点不是极值点则转开始步骤，从下一个扫描点重新开始扫描过程，即从下一个扫描点上重复上述步骤。若未检测到载波信号则转步骤208判断当前扫描点是否为终止点，若当前扫描点是为终止点则转步骤209，若当前扫描点不是终止点则转开始步骤，从下一个扫描点重新开始扫描过程，即从下一个扫描点上重复上述步骤。

其中，本实施例中第一端天线（第二端天线）的含义为执行主体为第一端天线或第二端天线，由于第一端天线和第二端天线交替进行盲扫扫描且扫描过程大致相同，所以执行主体可以为第一端天线或第二端天线。

其中，步骤206、207、208中判断起始点、极值点和终止点的示意图如图6所示，其中，采样时间表示该时刻会检测载波的接收统计量（如功率），为描述方便下面以检测功率为例进行说明。检测功率的门限，指高于该门限的接收统计量可以被准确检测到，即其估计值误差在满足需求范围内，如2dB。判断起始点的方法可以为在前一个扫描点未检测到准确载波功率，而当前扫描点检测到准确载波功率，则判断当前扫描点为起始点。判断极值点的方法可以采用极值搜索法，存储一个已检测到的最大准确功率值和对应的扫描点，当前扫描点检测到一个更大的准确功率值时，则用当前扫描点的功率值替换掉已存储的最大值点。判断终止点的方法可以为在前一个扫描点检测到准确的载波功率，而当前扫描点未检测到准确的载波功率，则判断当前扫描点为终止点。

步骤213、215分别是第二端天线是否扫描到第一端天线发送的状态信息，和第一端天线是否扫描到第二端天线发送的反馈信息。如步骤216描述，第一端天线检测到第二端天线发送的反馈信息后转步骤217第一端天线或第二端天线确定粗扫范围，同时发送粗扫状态信息，其中，该粗扫状态信息中包含第一端天线的ID信息和粗扫状态消息。如步骤210描述，第二端天线接收到粗扫状态信息后转步骤217，否则转步骤211判断t2是否大于2Ta，若判断为是，则转步骤212第二端天线继续扫描且t2置0，若判断为否则转步骤213第二端天线判断是否扫描到第一端天线发送的盲扫状态信息，若第二端天线扫描到第一端天线发送的盲扫状态信息，则转步骤214第二端天线停止扫描和计时，并发送反馈信息（Tx&Rx），若第二端天线未扫描到第一端天线发送的ID和盲扫状态信息，则转开始步骤，从下一个扫描点重新开始扫描过程，即从下一个扫描点上重复上述步骤。

图7是本实施例中的粗扫流程图，如图7所示，粗扫过程包括：

301、第一端天线(第二端天线)根据当前接收到的对端天线发送载波的接收统计量与网规值的差值确定扫描范围。

其中，本文中第一端天线(第二端天线)或第二端天线(第一端天线)的表达方式的含义为执行主体可以为第二端天线或第一端天线。由于两端天线是交替进行扫描，且两端天线扫描过程相同，因此步骤301-步骤305的执行主体为两端天线中处理扫描状态的一方。

302、第二端天线(或第一端天线)固定，第一端天线(或第二端天线)以角度(α，β)的扫描点为基准，沿水平方向在扫描范围内扫描，并记录接收统计量曲线。

其中，本文中第二端天线(或第一端天线)……第一端天线(或第二端天线)……的表达方式的含义为执行主体的状态可以为：第二端天线……第一端天线……，或者第一端天线……第一端天线……。例如，第二端天线固定，第一端天线扫描，或者第一端天线固定，第二端天线扫描。

其中，角度(α，β)的点即盲扫过程寻找到的握手点。

303、第一端天线(第二端天线)描绘接收统计量的极大值包络，定位水平方向上的接收到对端天线发送的载波信号的接收统计量最优的最优角度(α1，β)。

304、第一端天线(第二端天线)以(α1，β)为基准，沿俯仰方向在扫描范围内扫描，并记录接收统计量曲线。

其中步骤302中的执行主体完成水平方向的扫描后，会调整天线至最优角度，此时本步骤的执行主体的最优接收统计量可能会发生差异，在本步骤之前还可以重新计算扫描范围，刷新俯仰向的扫描范围。

305、第一端天线(第二端天线)描绘接收统计量的极大值包络，定位俯仰向接收到对端天线发送的载波信号的接收统计量最优的最优角度(α1，β1)。

306、判断当前是否是第二端天线执行扫描，若判断为否，则转步骤307第一端天线停止扫描，通知第二端天线开始扫描。若判断为是，则转步骤308。

308、第二端天线判断当前最高接收统计量水平与网规值的差的绝对值是否小于第一阈值。若判断为否，则转步骤309第二端天线停止扫描，通知第一端天线开始扫描，从而进行新一轮的粗扫。若判断为是，则转步骤310。

310、第二端天线停止扫描发送粗扫完成信息。

311、第一端天线接收到粗扫完成信息后，判断当前最高接收统计量水平与网规值的差的绝对值是否小于第一阈值。若判断为否，则转步骤309第二端天线停止扫描，通知第一端天线开始扫描，从而进行新一轮的粗扫。若判断为是，则转步骤312停止扫描。

其中，上述的粗扫过程是针对平板天线(其天线辐射方向图呈现出“+”的特征)而设计的分别从水平和俯仰向找最优值的方案，如果换做其他天线，则需要变更扫描路径（上述针对平板天线的扫描路径是先水平扫描再俯仰扫描），但是总的来说，都是两端天线不断交替执行粗扫，并且在扫描前均更新扫描范围，直至两端天线的增益均满足要求。

图8是本实施例中的细扫流程图，如图8所示，细扫过程包括：

401、第一端天线（第二端天线）进行扫描，不断更新最高接收统计量及对应的扫描点的角度信息。

其中，第一端天线(第二端天线)的表达方式表示执行主体可以为第一端天线或第二端天线。

402、当前执行主体判断是否完成R3区域的扫描。若判断为否则转步骤402继续进行扫描。若判断为是，则转步骤403调整第一端天线（第二端天线）方向至最高接收统计量对应的扫描点，接下来转步骤404，判断当前进行扫描的是否是第二端天线，若当前进行扫描的不是第二端天线，则转步骤405第一端天线停止扫描，通知第二端天线开始扫描。若当前进行扫描的是第二端天线，则转步骤406第二端天线停止扫描。

407、第二端天线判断当前最高接收统计量是否大于等于第二阈值。若判断为是则转步骤409第二端天线锁定，发送细扫完成信息。步骤409第一端天线判断出当前最高接收统计量大于等于第二阈值则转步骤410第一端天线锁定，若第一端天线判断出当前最高接收统计量小于第二阈值则转步骤409判断细扫阶段的扫描次数是否大于等于2次，若判断为是则转步骤411重新确定粗扫范围，重新执行粗扫，否则转开始步骤重新执行新一轮的细扫。

本实施例可以应用在小基站回传设备对准，适用于两端都是窄波束的天线对准，也可用于一端窄波束，一端宽波束，或两端均是宽波束的天线对准场景。本实施例可以应用于对端有人或无人的天线对准场景，且不限制技术人员的对准技术和工程经验。本实施例可以应用于两端站点附近有密集站点的场景，且能避免强烈干扰的影响。本实施例中通过握手信息中的ID信息识别，可以应用于复杂网络中的多站点识别，多波束识别等。本实施例中天线设备中包括有控制单元，具备ID识别功能。

本发明提供的天线对准方法中两端天线通过负信噪比通信方式扫描对端天线发送的握手信息和载波信号，达到快速握手的目的，同时两端天线根据接收统计量随角度变化的曲线或曲面确定粗扫范围，然后两端天线交替粗扫，确定各自的细扫范围，最后两端天线交替细扫并最终实现天线对准。本发明缩短了握手时间,提高了双方握手概率，并一步步缩小扫描范围从而减少了不必要的扫描。

请参考图9，图9为本发明实施例提供的天线对准系统的结构图，包括：

第一端天线501和第二端天线502，第一端天线501和第二端天线502互为对端天线，其中，

第一端天线501和所述第二端天线502分别用于，在各自的预设扫描范围内分别以负信噪比通信方式扫描对端天线发送的握手信息直至扫描到该握手信息，其中，第一端天线501用于按照第一预设扫描路径进行扫描，第二端天线502用于按照第二预设扫描路径进行扫描；

第一端天线501和第二端天线502分别用于，在扫描对端天线发送的握手信息的同时扫描对端天线的载波信号，并根据各自扫描到的所述载波信号的接收统计量分别生成所述第一端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面和所述第二端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面；

第一端天线501和第二端天线502分别用于，根据各自的接收统计量随角度变化的曲线或曲面判断出所述第一端天线的粗扫范围和所述第二端天线的粗扫范围；

第一端天线501和第二端天线502分别用于，交替的在各自的粗扫范围内扫描接收到对端天线发送的载波信号的接收统计量最优的点以实现天线对准。

可选地，负信噪比通信方式可以为：多通道频移键控并行传输并以一组伪随机码表示每个所述通道的信息位的通信方式，扩频通信方式，频移键控通信方式，或码分多址通信方式。

可选地，第一端天线501还用于，根据第一端天线的天线方向图信息、增益损耗信息、调制增益信息和网规冗余信息中的一种或至少两种信息制定所述第一预设扫描路径；

第二端天线502还用于，根据第二端天线的天线方向图信息、增益损耗信息、调制增益信息和网规冗余信息中的一种或至少两种信息制定所述第二预设扫描路径。

可选地，第一端天线501和第二端天线502在扫描对端天线发送的握手信息的同时扫描对端天线的载波信号，并根据各自扫描到的所述载波信号的接收统计量分别生成第一端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面和第二端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面的具体方式可以为：

第一端天线501用于将第一端天线的预设扫描范围划分为至少2个小区域范围；

第二端天线502固定在一个扫描点方向预设时长时，第一端天线501用于在一个小区域范围内循环扫描对端天线发送的握手信息；

第二端天线502用于在扫描点方向上检测对端天线发送的握手信息的同时检测对端天线的载波信号，并计算在预设时长内接收到的载波信号的接收统计量的平均值，根据检测到的载波信号的接收统计量的平均值生成第二端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面；

第一端天线501用于在的一个小区域范围内循环扫描对端天线发送的握手信息的同时扫描对端天线的载波信号，并根据扫描到的载波信号的接收统计量生成第一端天线501的接收统计量随角度变化的曲线或曲面。

可选地，第一端天线501和第二端天线502交替的在各自的粗扫范围内扫描接收到对端天线发送的载波信号的接收统计量最优的点以实现天线对准的具体方式可以为：

A、所述第二端天线固定时，第一端天线用于在其粗扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第一粗扫目标点，并调整第一端天线的方向至第一粗扫目标点；

B、第一端天线固定在第一粗扫目标点的方向时，第二端天线用于根据当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值在第二端天线的粗扫范围内确定出第二端天线的第二粗扫范围，第二端天线在其第二粗扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第二粗扫目标点，并调整第二端天线的方向至第二粗扫目标点，第二端天线判断在第二粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值是否小于第一阈值，若判断为是，则发送差值小于第一阈值通知消息给第一端天线；

C、所述第二端天线固定在第二粗扫目标点时，第一端天线用于判断在第一粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与所述网规值的差值是否小于第一阈值，若判断为是且第一端天线接收到差值小于第一阈值通知消息，则第一端天线和第二端天线用于交替进行细扫扫描直至实现天线对准，否则，第一端天线用于根据在第一粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值确定出第一端天线的新的粗扫范围，并用于重复执行步骤A至C直至第一端天线在第一粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与所述网规值的差值小于第一阈值并且接收到第二端天线发送的差值小于第一阈值通知消息。

可选地，上述第一端天线和第二端天线用于，交替进行细扫扫描直至实现天线对准包括：

D、第二端天线固定在第二粗扫目标点时，第一端天线用于根据当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值在确定出第一端天线的细扫范围，第一端天线用于在其细扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第一细扫目标点，并调整第一端天线的方向至第一细扫目标点；

E、第一端天线固定在第一细扫目标点时，第二端天线用于根据当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值在确定出第二端天线的细扫范围，第二端天线用于在其细扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第二细扫目标点，并调整第二端天线的方向至第二细扫目标点；

F、第二端天线固定在第二细扫目标点时，第一端天线用于判断当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量是否大于等于第二阈值，若判断为是，则确定第一细扫目标点为对准点，锁定第一端天线的方向至第一细扫目标点的方向上，并发送细扫完成消息；若判断为否，则第一端天线用于判断当前细扫次数是否小于预设次数，若当前细扫次数小于预设次数，则重复执行步骤A至F，若当前细扫次数达到预设次数，则第一端天线用于重新确定粗扫范围，并且第一端天线和第二端天线用于重新执行粗扫扫描；

G、若第一端天线发送细扫完成消息，第二端天线用于在接收到第一端天线发送的细扫完成消息后，判断当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量是否大于等于第二阈值，若判断为是，则确定第二细扫目标点为对准点，锁定第二端天线的方向至第二细扫目标点的方向上；若判断为否，则用于第二端天线判断当前细扫次数是否小于预设次数，若当前细扫次数小于预设次数，则重复执行步骤A至G，若当前细扫次数达到预设次数，则第二端天线用于重新确定粗扫范围，并且第一端天线和第二端天线用于重新执行粗扫扫描。

图9为第一端天线和第二端天线的结构图，包括供电单元601、逻辑单元602、调制解调单元(modulator-demodulator，MODEN)603、数模转换器（digital-to-analogue conversion，DAC）604、模数转换器（analogue-to-digitalconversion，ADC）605、发送接收（Transmitter/Receiver，T/R）组件606、波束调整单元607、CPU608、蓝牙模块609和方位角度指示单元610。其中，

首先方位角度指示单元610用于输出倾角、方位角、加速度和高度信息，以进一步缩小扫描范围。

逻辑单元602用于根据方位角度指示单元610输出的角度、高度等信息缩小扫描范围，当不存在方位指示单元610时，没有该功能。逻辑单元602还用于结合方向图、增益损耗、调制增益、网规冗余等设计出扫描路径；当扫描开始后，根据MODEM603中算法单元的输出信号检测信号功率，计算接收统计量，并描绘接收统计量与角度的曲面或曲线方程，然后利用图像匹配、极大值搜索或最大值替换分析曲面或曲线，并将分析结果输出给CPU608，同时解码接收信号完成两端站点的握手。

初始状态下，CPU608根据逻辑单元602确定的扫描范围和扫描路径启动扫描信号，扫描开始后，CPU根据逻辑输出的分析结果发放电机控制信号，同时识别角度和方向，并进行校准，另外，当站点有技术人员时，可以选择将电机控制指示度方向校准指示传递给无线接入模块如蓝牙模块609。

波束调整单元607，用于根据逻辑传递CPU输出的自动对准控制信号进行调整，完成波束的扫描，机械或电扫均可，机械装置包括电机驱动和马达，电扫即包括移相器、波束成形单元等。

MODEM中包括算法单元用于对数字信号进行扩频调制处理，调制后的信号给数字模拟转换器604转换为模拟信号至天线发送出去，或对接收进来的信号进过模拟数字转换器605后的数字信号进行解调解扩处理，将解扩后的信号输出给逻辑单元602。

蓝牙模块609，具有人工操作界面，用于供技术人员通过CPU输出的电机控制指示和角度方向校准指示调整天线，至对准主瓣。

本实施例可以应用在小基站回传设备对准，适用于两端都是窄波束的天线对准，也可用于一端窄波束，一端宽波束，或两端均是宽波束的天线对准场景。本实施例可以应用于对端有人或无人的天线对准场景，且不限制技术人员的对准技术和工程经验。本实施例可以应用于两端站点附近有密集站点的场景，且能避免强烈干扰的影响。

本实施例提供的天线对准系统中两端天线通过负信噪比通信方式扫描对端天线发送的握手信息和载波信号，达到快速握手的目的，同时两端天线根据接收统计量随角度变化的曲线或曲面确定粗扫范围，缩小扫描范围从而减少了不必要的扫描。本发明在保证对准精度的同时，缩短对准时间，节约人力成本，有助于微波链路的海量应用。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存取存储器（Random Access Memory，简称RAM）等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (12)

1.一种天线对准方法，其特征在于，第一端天线和第二端天线互为对端天线，所述方法包括：

所述第一端天线和所述第二端天线在各自的预设扫描范围内分别以负信噪比通信方式扫描对端天线发送的握手信息直至扫描到所述握手信息，其中，所述第一端天线按照第一预设扫描路径进行扫描，所述第二端天线按照第二预设扫描路径进行扫描；

所述第一端天线和所述第二端天线在扫描对端天线发送的握手信息的同时扫描对端天线发送的载波信号，并根据各自扫描到的所述载波信号的接收统计量分别生成所述第一端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面和所述第二端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面；

所述第一端天线和所述第二端天线分别根据各自的接收统计量随角度变化的曲线或曲面判断出所述第一端天线的粗扫范围；

所述第一端天线和所述第二端天线交替的在各自的粗扫范围内扫描接收到对端天线发送的载波信号的接收统计量最优的点以实现天线对准；

其中，所述第一端天线和所述第二端天线交替的在各自的粗扫范围内扫描接收到对端天线发送的载波信号的接收统计量最优的点以实现天线对准，包括：

所述第一端天线和所述第二端天线交替的在各自的粗扫范围内交替进行扫描，直至所述第一端天线及所述第二端天线在接收到对端天线发送的载波信号的接收统计量最优的点上接收到的载波信号的接收统计量与网规值的差值小于第一阈值为止；

第一端天线和第二端天线交替进行细扫扫描直至实现天线对准。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的负信噪比通信方式为：多通道频移键控并行传输并以一组伪随机码表示每个所述通道的信息位的通信方式，扩频通信方式，频移键控通信方式，或码分多址通信方式。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述第一端天线根据所述第一端天线的天线方向图信息、增益损耗信息、调制增益信息和网规冗余信息中的一种或至少两种信息制定所述第一预设扫描路径；

所述第二端天线根据所述第二端天线的天线方向图信息、增益损耗信息、调制增益信息和网规冗余信息中的一种或至少两种信息制定所述第二预设扫描路径。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的所述第一端天线和所述第二端天线在扫描对端天线发送的握手信息的同时扫描对端天线的载波信号，并根据各自检测到的所述载波信号的接收统计量分别生成所述第一端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面和所述第二端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面，包括：

所述第一端天线将所述第一端天线的预设扫描范围划分为至少2个小区域范围；

所述第二端天线固定在一个扫描点方向预设时长时，所述第一端天线在一个所述小区域范围内循环扫描对端天线发送的握手信息；

所述第二端天线在所述扫描点方向上检测对端天线发送的握手信息的同时检测对端天线的载波信号，并计算在所述预设时长内接收到的载波信号的接收统计量的平均值，根据检测到的所述载波信号的接收统计量的平均值生成所述第二端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面；

所述第一端天线在所述的一个所述小区域范围内循环扫描对端天线发送的握手信息的同时扫描对端天线的载波信号，并根据扫描到的所述载波信号的接收统计量生成所述第一端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的所述第一端天线和所述第二端天线交替的在各自的粗扫范围内交替进行扫描，直至所述第一端天线及所述第二端天线在接收到对端天线发送的载波信号的接收统计量最优的点上接收到的载波信号的接收统计量与网规值的差值小于第一阈值为止，包括：

A、所述第二端天线固定时，所述第一端天线在其粗扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第一粗扫目标点，并调整所述第一端天线的方向至所述第一粗扫目标点；

B、所述第一端天线固定在所述第一粗扫目标点的方向时，所述第二端天线根据当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值在所述第二端天线的粗扫范围内确定出所述第二端天线的第二粗扫范围，所述第二端天线在其第二粗扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第二粗扫目标点，并调整所述第二端天线的方向至所述第二粗扫目标点，所述第二端天线判断在所述第二粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值是否小于第一阈值，若判断为是，则发送差值小于第一阈值通知消息给所述第一端天线；

C、所述第二端天线固定在所述第二粗扫目标点时，所述第一端天线判断在所述第一粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与所述网规值的差值是否小于第一阈值，若判断为是且所述第一端天线接收到所述差值小于第一阈值通知消息，则触发执行所述第一端天线和所述第二端天线交替进行细扫扫描直至实现天线对准的操作，否则，所述第一端天线根据在所述第一粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与所述网规值的差值确定出所述第一端天线的新的粗扫范围，并重复执行步骤A至C直至所述第一端天线在所述第一粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与所述网规值的差值小于第一阈值并且接收到所述第二端天线发送的所述差值小于第一阈值通知消息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的所述第一端天线和所述第二端天线交替进行细扫扫描直至实现天线对准包括：

D、所述第二端天线固定在所述第二粗扫目标点时，所述第一端天线根据当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值确定出所述第一端天线的细扫范围，所述第一端天线在其细扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第一细扫目标点，并调整所述第一端天线的方向至所述第一细扫目标点；

E、所述第一端天线固定在所述第一细扫目标点时，所述第二端天线根据当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值确定出所述第二端天线的细扫范围，所述第二端天线在其细扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第二细扫目标点，并调整所述第二端天线的方向至所述第二细扫目标点；

F、所述第二端天线固定在所述第二细扫目标点时，所述第一端天线判断当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量是否大于等于第二阈值，若判断为是，则确定所述第一细扫目标点为对准点，锁定第一端天线的方向至所述第一细扫目标点的方向上，并发送细扫完成消息；若判断为否，则所述第一端天线判断当前细扫次数是否小于预设次数，若当前细扫次数小于预设次数，则重复执行步骤A至F，若当前细扫次数达到预设次数，则所述第一端天线重新确定粗扫范围，并且所述第一端天线和所述第二端天线重新执行粗扫扫描；

G、若所述第一端天线发送细扫完成消息，所述第二端天线接收到所述第一端天线发送的所述细扫完成消息后，判断当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量是否大于等于所述第二阈值，若判断为是，则确定所述第二细扫目标点为对准点，锁定第二端天线的方向至所述第二细扫目标点的方向上；若判断为否，则所述第二端天线判断当前细扫次数是否小于预设次数，若当前细扫次数小于预设次数，则重复执行步骤A至G，若当前细扫次数达到预设次数，则所述第二端天线重新确定粗扫范围，并且所述第一端天线和所述第二端天线重新执行粗扫扫描。

7.一种天线对准系统，其特征在于，包括第一端天线和第二端天线，其中，所述第一端天线和第二端天线互为对端天线，

所述第一端天线和所述第二端天线分别用于，在各自的预设扫描范围内分别以负信噪比通信方式扫描对端天线发送的握手信息直至扫描到所述握手信息，其中，所述第一端天线用于按照第一预设扫描路径进行扫描，所述第二端天线用于按照第二预设扫描路径进行扫描；

所述第一端天线和所述第二端天线分别用于，在扫描对端天线发送的握手信息的同时扫描对端天线的载波信号，并根据各自扫描到的所述载波信号的接收统计量分别生成所述第一端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面和所述第二端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面；

所述第一端天线和所述第二端天线分别用于，根据各自的接收统计量随角度变化的曲线或曲面判断出所述第一端天线的粗扫范围和所述第二端天线的粗扫范围；

所述第一端天线和所述第二端天线分别用于，交替的在各自的粗扫范围内扫描接收到对端天线发送的载波信号的接收统计量最优的点以实现天线对准；

其中，所述第一端天线和所述第二端天线交替的在各自的粗扫范围内扫描接收到对端天线发送的载波信号的接收统计量最优的点以实现天线对准的具体方式为：

所述第一端天线和所述第二端天线交替的在各自的粗扫范围内交替进行扫描，直至所述第一端天线及所述第二端天线在接收到对端天线发送的载波信号的接收统计量最优的点上接收到的载波信号的接收统计量与网规值的差值小于第一阈值为止；

第一端天线和第二端天线交替进行细扫扫描直至实现天线对准。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述的负信噪比通信方式为：多通道频移键控并行传输并以一组伪随机码表示每个所述通道的信息位的通信方式，扩频通信方式，频移键控通信方式，或码分多址通信方式。

9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，

所述第一端天线还用于，根据所述第一端天线的天线方向图信息、增益损耗信息、调制增益信息和网规冗余信息中的一种或至少两种信息制定所述第一预设扫描路径；

所述第二端天线还用于，根据所述第二端天线的天线方向图信息、增益损耗信息、调制增益信息和网规冗余信息中的一种或至少两种信息制定所述第二预设扫描路径。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述的所述第一端天线和所述第二端天线在扫描对端天线发送的握手信息的同时扫描对端天线的载波信号，并根据各自检测到的所述载波信号的接收统计量分别生成所述第一端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面和所述第二端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面的具体方式为：

所述第一端天线用于将所述第一端天线的预设扫描范围划分为至少2个小区域范围；

所述第二端天线固定在一个扫描点方向预设时长时，所述第一端天线用于在一个所述小区域范围内循环扫描对端天线发送的握手信息；

所述第二端天线用于在所述扫描点方向上检测对端天线发送的握手信息的同时检测对端天线的载波信号，并计算在所述预设时长内接收到的载波信号的接收统计量的平均值，根据检测到的所述载波信号的接收统计量的平均值生成所述第二端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面；

所述第一端天线用于在所述的一个所述小区域范围内循环扫描对端天线发送的握手信息的同时扫描对端天线的载波信号，并根据扫描到的所述载波信号的接收统计量生成所述第一端天线的接收统计量随角度变化的曲线或曲面。

11.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述的所述第一端天线和所述第二端天线交替的在各自的粗扫范围内交替进行扫描，直至所述第一端天线及所述第二端天线在接收到对端天线发送的载波信号的接收统计量最优的点上接收到的载波信号的接收统计量与网规值的差值小于第一阈值为止的具体方式包括：

A、所述第二端天线固定时，所述第一端天线用于在其粗扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第一粗扫目标点，并调整所述第一端天线的方向至所述第一粗扫目标点；

B、所述第一端天线固定在所述第一粗扫目标点的方向时，所述第二端天线用于根据当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值在所述第二端天线的粗扫范围内确定出所述第二端天线的第二粗扫范围，所述第二端天线在其第二粗扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第二粗扫目标点，并调整所述第二端天线的方向至所述第二粗扫目标点，所述第二端天线判断在所述第二粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值是否小于第一阈值，若判断为是，则发送差值小于第一阈值通知消息给所述第一端天线；

C、所述第二端天线固定在所述第二粗扫目标点时，所述第一端天线用于判断在所述第一粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与所述网规值的差值是否小于第一阈值，若判断为是且所述第一端天线接收到所述差值小于第一阈值通知消息，则触发执行所述第一端天线和所述第二端天线用于交替进行细扫扫描直至实现天线对准的操作，否则，所述第一端天线用于根据在所述第一粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与所述网规值的差值确定出所述第一端天线的新的粗扫范围，并用于重复执行步骤A至C直至所述第一端天线在所述第一粗扫目标点上接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与所述网规值的差值小于第一阈值并且接收到所述第二端天线发送的所述差值小于第一阈值通知消息。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述的所述第一端天线和所述第二端天线用于，交替进行细扫扫描直至实现天线对准包括：

D、所述第二端天线固定在所述第二粗扫目标点时，所述第一端天线用于根据当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值确定出所述第一端天线的细扫范围，所述第一端天线用于在其细扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第一细扫目标点，并调整所述第一端天线的方向至所述第一细扫目标点；

E、所述第一端天线固定在所述第一细扫目标点时，所述第二端天线用于根据当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量与网规值的差值确定出所述第二端天线的细扫范围，所述第二端天线用于在其细扫范围内遍历扫描所有扫描点寻找接收到对端天线发送的载波的接收统计量最优的第二细扫目标点，并调整所述第二端天线的方向至所述第二细扫目标点；

F、所述第二端天线固定在所述第二细扫目标点时，所述第一端天线用于判断当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量是否大于等于第二阈值，若判断为是，则确定所述第一细扫目标点为对准点，锁定第一端天线的方向至所述第一细扫目标点的方向上，并发送细扫完成消息；若判断为否，则所述第一端天线用于判断当前细扫次数是否小于预设次数，若当前细扫次数小于预设次数，则重复执行步骤A至F，若当前细扫次数达到所述预设次数，则所述第一端天线用于重新确定粗扫范围，并且所述第一端天线和所述第二端天线用于重新执行粗扫扫描；

G、若所述第一端天线发送细扫完成消息，所述第二端天线用于在接收到所述第一端天线发送的所述细扫完成消息后，判断当前接收到的对端天线发送的载波的接收统计量是否大于等于所述第二阈值，若判断为是，则确定所述第二细扫目标点为对准点，锁定第二端天线的方向至所述第二细扫目标点的方向上；若判断为否，则所述用于第二端天线判断当前细扫次数是否小于预设次数，若当前细扫次数小于预设次数，则重复执行步骤A至G，若当前细扫次数达到预设次数，则所述第二端天线用于重新确定粗扫范围，并且所述第一端天线和所述第二端天线用于重新执行粗扫扫描。