CN115378448B

CN115378448B - 多通道接收机跨波束切换系统及方法

Info

Publication number: CN115378448B
Application number: CN202211031443.8A
Authority: CN
Inventors: 刘震; 张涛; 王博
Original assignee: Tianjin Jinhang Computing Technology Research Institute
Current assignee: Tianjin Jinhang Computing Technology Research Institute
Priority date: 2022-08-26
Filing date: 2022-08-26
Publication date: 2023-06-30
Anticipated expiration: 2042-08-26
Also published as: CN115378448A

Abstract

本申请公开了一种多通道接收机跨波束切换系统及方法，包括：信号传输模块，配置用于接收外部射频信号并发出；功率分配模块，配置用于接收外部射频信号，并将外部射频信号分为多路支路射频信号；多个信号处理单元，其数量与所述多路支路射频信号对应设置；信号处理单元，配置用于接收相应的支路射频信号，对支路射频信号进行处理，输出目标射频信号。利用信号传输模块接收外部射频信号并传输至功率分配模块，功率分配模块将外部射频信号分为多路支路射频信号，每个信号处理单元对应接收一路支路射频信号，并对支路射频信号进行处理，得到目标射频信号；通过功率分配模块分配多路接收通道，实现多通道并行实时接收通信数据，提高通信数据完整性。

Description

多通道接收机跨波束切换系统及方法

技术领域

本公开一般涉及通信技术领域，具体涉及一种多通道接收机跨波束切换系统及方法。

背景技术

在数据链无线通信链路中，射频通道电路作为必不可少的组成部分，起着举足轻重的作用。在蜂窝通信等多波束通信架构中，当移动端从一个天线波束内跨越至另外一个波束时，容易由于“跨越”引起数据丢失，从而导致通信过程中的数据损失。

为了能够让无线通信系统在从一个波束移动入另外一个波束时不受环境变化影响而保持数据流的稳定性，提高工作效率，减少数据丢失，需要对射频通道设计提出更高要求。常见的跨波束切换为开关选择通道，但通信过程中仍存在数据不完整问题。因此，我们提出一种多通道接收机跨波束切换系统及方法用以解决上述问题。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种避免波束跨越过程中数据通信丢失，提高链路通信的实时性和准确性的多通道接收机跨波束切换系统及方法。

第一方面，本申请提供一种多通道接收机跨波束切换系统，包括：

信号传输模块，配置用于接收外部射频信号并发出；

功率分配模块，配置用于接收外部射频信号，并将外部射频信号分为多路支路射频信号；

多个信号处理单元，其数量与所述多路支路射频信号对应设置；所述信号处理单元，配置用于接收相应的支路射频信号，对支路射频信号进行处理，目标射频信号。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述信号处理单元包括：

信号放大模块，配置用于接收并放大相应的支路射频信号，得到放大的支路射频信号；

本振源，配置用于提供本振信号；

混频模块，配置用于接收放大的支路射频信号与本振信号，将放大的支路射频信号与本振信号混合，得到间接射频信号；

滤波模块，配置用于滤除间接射频信号中的杂波信号，得到预设射频信号；

增益模块，配置用于接收预设射频信号，并对预设射频信号补偿增益，得到目标射频信号。

根据本申请实施例提供的技术方案，多路所述支路射频信号的频率相等。

第二方面，本申请提供一种基于上述的一种多通道接收机跨波束切换系统的方法，包括以下步骤：

获取外部射频信号；

将外部射频信号分为多路支路射频信号；

接收相应的支路射频信号，对支路射频信号进行处理，输出目标射频信号。

根据本申请实施例提供的技术方案，在接收相应的支路射频信号，对支路射频信号进行处理，输出目标射频信号中，还包括以下步骤：

接收并放大相应的支路射频信号，得到放大的支路射频信号；

提供本振信号；

接收放大的支路射频信号与本振信号，将放大的支路射频信号与本振信号混合，得到间接射频信号；

滤除间接射频信号中的杂波信号，得到预设射频信号；

对预设射频信号补偿增益，得到目标射频信号。

第三方面，本申请提供一种服务端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种多通道接收机跨波束切换方法的步骤。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的一种多通道接收机跨波束切换方法的步骤。

综上所述，本申请提供一种多通道接收机跨波束切换系统的具体流程。本申请设计通信连接的信号输入模块、功率分配模块、多个信号处理单元，利用信号传输模块接收外部射频信号并传输至功率分配模块，功率分配模块将外部射频信号分为多路支路射频信号，每个信号处理单元对应接收一路支路射频信号，并对支路射频信号进行处理，得到目标射频信号；根据能量大小选择主信号接收通道进行数据处理。通过功率分配模块分别分配至多路接收通道，实现多通道并行实时接收通信数据。

进一步地，信号处理单元包括通信连接的信号放大模块、本振源、混频模块、滤波模块以及增益模块，通过信号放大模块对相应的支路射频信号放大，再再利用混频模块将支路射频信号与本振源提供的本振信号混合，得到间接射频信号，间接射频信号再进入滤波模块，滤除其中的杂波信号，得到预设射频信号，对预设射频信号补偿增益，得到目标射频信号，提高通信数据的完整性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为一种多通道接收机跨波束切换系统的原理流程图。

图2为一种服务端的原理框图。

图中标号：1、信号传输模块；2、功率分配模块；3、信号放大模块；4、本振源；5、混频模块；6、滤波模块；7、增益模块；

501、CPU；502、ROM；503、RAM；504、总线；505、I/O接口；506、输入部分；507、输出部分；508、存储部分；509、通信部分；510、驱动器；511、可拆卸介质。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

请参考图1所示的本申请提供的一种多通道接收机跨波束切换系统，包括：

信号传输模块1，配置用于接收外部射频信号并发出；

其中，信号传输模块1可为电连接器，其型号，例如为JXP-10-12。

功率分配模块2，配置用于接收外部射频信号，并将外部射频信号分为多路支路射频信号；此处，多路所述支路射频信号的频率相等。

其中，功率分配模块2可为功分器，其型号，例如为芯启源PS4-2/6-SS。

多个信号处理单元，其数量与所述多路支路射频信号对应设置；所述信号处理单元，配置用于接收相应的支路射频信号，对支路射频信号进行处理，输出目标射频信号；

其中，信号处理单元的数量可根据“蜂窝”接入的可能性进行最大数据整合，从而实现多通道并行接收通信数据。

进一步地，所述信号处理单元包括：

信号放大模块3，配置用于接收并放大相应的支路射频信号，得到放大的支路射频信号；

其中，信号放大模块3可为放大器，其型号，例如为ATA-3000系列功率放大器。

本振源4，配置用于提供本振信号；

混频模块5，配置用于接收放大的支路射频信号与本振信号，将放大的支路射频信号与本振信号混合，得到间接射频信号；

其中，混频模块5可为混频器，其型号，例如为ROS-4415-119CK605。

滤波模块6，配置用于滤除间接射频信号中的杂波信号，得到预设射频信号。

其中，滤波模块6可为滤波器，其型号，例如为DOREXS DAP1-3A。

增益模块7，配置用于接收预设射频信号，并对预设射频信号补偿增益，得到目标射频信号。

其中，增益模块7可为温补衰减器，其型号，例如为芯启源SMAJKS-18-5W。

传统的跨波束切换为开关选择通道，具体地，外部射频信号通过电连接器、开关后进入放大器。在跨波束过程中，根据波束位置变化，通过开关选择不同的接收通道进行信号处理。当信号由微弱逐渐变强大的过程中，处于第三种状态下的开关，便会丢失数据，导致数据的不完整性。

其中，第三种状态为开关由一个接收通道转换到另一接收通道的中间状态。

如图1所示，在本申请中，外部射频信号经信号传输模块1进入功率分配模块2，功率分配模块2将外部射频信号的功率平均分配为四路频率相等的支路射频信号；相应的信号放大模块3对支路射频信号放大，再利用混频模块5将支路射频信号与本振源4提供的本振信号混合，得到间接射频信号，间接射频信号再进入滤波模块6，滤除其中的杂波信号，得到预设射频信号，最后增益模块7平衡电路高低温状态下的增益变化并输出；根据能量大小选择主信号接收通道进行数据处理。通过功率分配模块分别分配至多路接收通道，实现多通道并行实时接收通信数据，提高通信数据的完整性。

实施例2

一种基于实施例1所述的一种多通道接收机跨波束切换系统的方法，包括以下步骤：

获取外部射频信号；外部射频信号由信号传输模块1接收；

将外部射频信号分为多路支路射频信号；

根据能量大小选择主信号接收通道进行数据处理。通过功率分配模块分别分配至多路接收通道，实现多通道并行实时接收通信数据，提高通信数据的完整性。

进一步地，在接收相应的支路射频信号，对支路射频信号进行处理，输出目标射频信号中，还包括以下步骤：

提供本振信号；本振信号由本振源4提供；

滤除间接射频信号中的杂波信号，得到预设射频信号；

对预设射频信号补偿增益，得到目标射频信号。

实施例3

一种服务端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如实施例2所述的一种多通道接收机跨波束切换方法的步骤。

在本实施例中，如图2所示，计算机系统包括中央处理单元(CPU)501，其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的程序或者从存储部分加载到随机访问存储器(RAM)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM503中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU501、ROM502以及RAM503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。

以下部件连接至I/O接口505：包括键盘、鼠标等的输入部分506；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分；包括硬盘等的存储部分508；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分509。通信部分509经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器也根据需要连接至I/O接口505。可拆卸介质511，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器510上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分508。

特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图1描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例3包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)501执行时，执行本申请的系统中限定的上述功能。

需要说明的是，本发明所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括第一生成模块、获取模块、查找模块、第二生成模块及合并模块。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定，例如，获取模块还可以被描述为“用于在该基础表中获取多个待探测实例的获取模块”。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现如上述实施例中所述的多通道接收机跨波束切换方法。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims

1.一种多通道接收机跨波束切换系统，其特征在于，包括：

信号传输模块（1），配置用于接收外部射频信号并发出；

功率分配模块（2），配置用于接收外部射频信号，并将外部射频信号分为多路支路射频信号；

其中，所述信号处理单元包括：

信号放大模块（3），配置用于接收并放大相应的支路射频信号，得到放大的支路射频信号；

本振源（4），配置用于提供本振信号；

混频模块（5），配置用于接收放大的支路射频信号与本振信号，将放大的支路射频信号与本振信号混合，得到间接射频信号；

滤波模块（6），配置用于滤除间接射频信号中的杂波信号，得到预设射频信号；

增益模块（7），配置用于接收预设射频信号，并对预设射频信号补偿增益，得到目标射频信号。

2.根据权利要求1所述的一种多通道接收机跨波束切换系统，其特征在于，多路所述支路射频信号的频率相等。

3.一种基于权利要求1或2所述的一种多通道接收机跨波束切换系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取外部射频信号；

将外部射频信号分为多路支路射频信号；

接收相应的支路射频信号，对支路射频信号进行处理，得到目标射频信号；

其中，在接收相应的支路射频信号，对支路射频信号进行处理，输出目标射频信号中，还包括以下步骤：

提供本振信号；

滤除间接射频信号中的杂波信号，得到预设射频信号；

对预设射频信号补偿增益，得到目标射频信号。

4.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求3所述的方法的步骤。