CN116506032B - 基于imt的宽频带微带缝隙天线系统及带宽拓展方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于IMT的宽频带微带缝隙天线系统及带宽拓展方法，本发明涉及微带缝隙天线技术领域，解决了未将不同带宽状态下，信号是否存在异常波动的情况考虑在内，若出现了严重的异常波动，会造成信号的质量变差的问题，本发明通过使用正常的标准带宽，对所产生的信号波形图进行确认，再确认对应的标准参数区间，并将此标准参数区间作为一个基准，再依次将带宽进行调整，再分析出属于此信号波形图的趋势值；依次分析将趋势值与对应的标准参数区间进行比对，确认可使用的最大带宽值，此种方式，可实时确认出最大的带宽值，所确认的带宽值在进行信号传输时，不会对信号传输造成影响，保障天线信号能正常传输。

Description

基于IMT的宽频带微带缝隙天线系统及带宽拓展方法

技术领域

本发明涉及微带缝隙天线技术领域，具体为基于IMT的宽频带微带缝隙天线系统及带宽拓展方法。

背景技术

微带天线的结构一般由介质基板、辐射体及接地板构成；介质基板的厚度远小于波长，基板底部的金属薄层与接地板相接，正面则通过光刻工艺制作具有特定形状的金属薄层作为辐射体，IMT为第四代移动通信系统，是一种无线电通信系统，主要有蜂窝系统，集群系统，AdHoc网络系统，卫星通信系统，分组无线网，无绳电话系统，无线电传呼系统等；

专利公告号为CN110012511B的发明公开了使用灵活带宽载波的无线通信系统的移动管理，提供了用于无线通信的方法、系统和设备；一些实施例包括：在用户设备(UE)处，确定诸如一个或多个带宽缩放因子N和/或灵活带宽之类的带宽信息的方法，其中，可以不将该带宽信息发送给该UE；用于确定带宽信息的实施例包括：随机顺序的带宽缩放因子方法、延迟顺序的带宽缩放因子方法、在UE邻居记录中存储带宽缩放因子值方法、频谱测量方法、频谱计算方法和/或先验方法；灵活带宽载波系统可以使用不够宽以至于不能适应正常波形的频谱部分；可以通过相对于正常带宽载波系统，扩增或者缩减灵活带宽载波系统的时间、帧长度、带宽、或码片速率，来生成该灵活带宽载波系统。

微带缝隙天线系统在进行信号传输时，需采用所适配带宽的传输通道进行信号传输，在进行带宽拓展时，一般直接将带宽数值进行调整，再分析信号是否可正常传输，若可正常传输，则使用对应的带宽，但此种方式，并未将不同带宽状态下，信号是否存在异常波动的情况考虑在内，若出现了严重的异常波动，会造成信号的质量变差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了基于IMT的宽频带微带缝隙天线系统及带宽拓展方法，解决了未将不同带宽状态下，信号是否存在异常波动的情况考虑在内，若出现了严重的异常波动，会造成信号的质量变差的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于IMT的宽频带微带缝隙天线系统，包括：

信号生成端，用于生成微带缝隙天线所传输的信号，并将所传输的信号传输至拓展中心内；

天线传输单元，根据所产生的传输信号，并将传输信号通过微带缝隙天线内所使用的传输通道进行从传输，并将传输过程中所产生的信号波动数据传输至波形构建单元内；

波形构建单元，根据所产生的信号波动数据，对传输信号的信号波形图进行构建，并将所构建的信号波形图传输至波形分析单元内，具体方式为：

从信号波动数据内，确认不同时间点的信号强度值，根据时间点的具体走向以及具体的信号强度值，再根据对应的二维坐标系，依次确定不同时间点所对应的参数，再将若干组参数进行合并连线，得到所构建的信号波形图，其中，若干个时间点的时间长度为传输过程中的初始时间点以及结尾时间点；

波形分析单元，对所构建的信号波形图进行分析，依次确认不同时间点之间的趋势参数，后续根据趋势参数确认异常偏差点，根据异常偏差点，将信号波形图进行分段，根据分段的波形，确认对应的标准参数区间，具体方式为：

根据所接收的信号波形图，对信号波形图内所存在的转折点进行确认，其中所确认的转折点两端曲线的趋势为正负相反状，若一端曲线的趋势参数为正值，另一端曲线的趋势参数便为负值；

将第一组转折点的两端曲线的趋势参数进行获取，获取上升曲线趋势值的具体方式为：将后一组时间点的信号强度值减去前一组时间点的信号强度值，得到相邻时间点的对应差值，再将上升曲线内若干个对应差值进行均值处理，得到属于该上升曲线的趋势值，并标记为Q_i，其中i代表不同的上升曲线；

将若干组趋势值Q_i进行均值处理，得到第一均参，再采用Q_i-第一均参=上升核对值H_i，将上升核对值H_i与预设值Y1进行比对，且Y1的具体取值由操作人员根据经验拟定，当Hi≤Y1时，不进行任何处理，反之，将对应的转折点标记为异常偏差点；

将此异常偏差点的前方曲线与下一组异常偏差点与此异常偏差点之间的曲线进行相似度分析，若为相同曲线，则停止计算，若为不相同曲线，则以下一组异常偏差点为初始偏差点，再获取初始偏差点的前方曲线与下一组异常偏差点之间的曲线进行相似度分析，直至获得相同曲线时停止；

获取下降曲线的趋势值：同样获取相邻时间点之间的差值，再进行均值处理，得到属于该下降曲线的趋势值，并标记为Q_k，其中k代表不同的下降曲线；

将若干组趋势值Q_k进行均值出处理，得到第二均参，再使用Qk-第二均参=下降核对值H_k，将下降核对值H_k与预设值Y2进行比对，且Y2的具体取值由操作人员根据经验拟定，当H_k≤Y2时，不进行任何处理，反之，将对应的转折点标记为异常偏差点；

从所确认的曲线内，确认趋势值Q_i以及Q_k，并根据最大值以及最小值构建对应的标准参数区间，并将所确认的标准参数区间传输至数值确认单元内；

所述数值确认单元，将所确认的标准参数区间进行确认，并进行存储，所存储的数值还包括对应频带的带宽数值；

所述带宽调整单元，对微带缝隙天线所使用的带宽值逐步提升，在每个提升阶段，将每个阶段所产生的波形图进行确认，再依次经过波形构建单元以及波形分析单元，确认出不同阶段的若干个趋势值，并生成对应阶段的趋势值数据包，并将趋势值数据包传输至数值比对单元内；

所述数值比对单元，将趋势值数据包内若干个趋势值与数值确认单元内所确认的标准参数区间进行比对，确认可使用带宽值，具体方式为：

将趋势值数据包内若干个趋势值与数值确认单元内所确认的标准参数区间进行比对，当趋势值均属于标准参数区间时，将对应所调整的带宽标记为可使用带宽值；

当趋势值不属于标准参数区间时，将对应所调整的带宽标记为不可使用带宽值；

将所产生的若干个可使用带宽值传输至展示单元内进行展示。

本发明提供了基于IMT的宽频带微带缝隙天线系统及带宽拓展方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

本发明通过使用正常的标准带宽，对所产生的信号波形图进行确认，后续通过所确认的信号波形图，从此波形图内确认上升的趋势值以及下降的趋势值，后续再将若干组趋势值合并，确认对应的标准参数区间，并将此标准参数区间作为一个基准，再依次将带宽进行调整，并分析确认出调整后带宽所产生的信号波形图，再分析出属于此信号波形图的趋势值；

依次分析将趋势值与对应的标准参数区间进行比对，确认可使用的最大带宽值，此种方式，可实时确认出最大的带宽值，同时，所确认的带宽值在进行信号传输时，不会对信号传输造成影响，保障天线信号能正常传输，不会出现异常波动的情况。

附图说明

图1为本发明原理框架示意图；

图2为本发明方法流程示意图。

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做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。

实施例一

请参阅图1，本申请提供了基于IMT的宽频带微带缝隙天线系统，包括信号生成端、拓展中心以及展示单元；

其中信号生成端与拓展中心输入端电性连接，所述拓展中心与展示单元输入端电性连接；

所述拓展中心包括天线传输单元、带宽调整单元、波形构建单元、波形分析单元、数值比对单元以及数值确认单元，所述天线传输单元与带宽调整单元之间双向连接，所述天线传输单元与波形构建单元输入端电性连接，所述波形构建单元与波形分析单元输入端电性连接，所述波形分析单元与数值比对单元输入端电性连接，所述波形分析单元与数值确认单元输入端电性连接，所述数值确认单元与数值比对单元之间双向连接，所述数值比对单元与展示单元输入端电性连接；

所述信号生成端，用于生成微带缝隙天线所传输的信号，并将所传输的信号传输至拓展中心内；

所述天线传输单元，根据所产生的传输信号，并将传输信号通过微带缝隙天线内所使用的传输通道进行从传输，并将传输过程中所产生的信号波动数据传输至波形构建单元内，具体的，此时传输通道所使用的带宽参数为标准带宽值，且标准带宽值为预设值，其具体取值由操作人员根据经验拟定；

所述波形构建单元，根据所产生的信号波动数据，对传输信号的信号波形图进行构建，并将所构建的信号波形图传输至波形分析单元内，其中，进行构建的具体方式为：

从信号波动数据内，确认不同时间点的信号强度值，根据时间点的具体走向以及具体的信号强度值，再根据对应的二维坐标系，依次确定不同时间点所对应的参数，再将若干组参数进行合并连线，得到所构建的信号波形图，其中，若干个时间点的时间长度为传输过程中的初始时间点以及结尾时间点。

所述波形分析单元，对所构建的信号波形图进行分析，依次确认不同时间点之间的趋势参数，后续根据趋势参数确认异常偏差点，根据异常偏差点，将信号波形图进行分段，根据分段的波形，确认对应的标准参数区间，其中，进行分段的具体方式为：

根据所接收的信号波形图，对信号波形图内所存在的转折点进行确认，其中所确认的转折点两端曲线的趋势为正负相反状，若一端曲线的趋势参数为正值，另一端曲线的趋势参数便为负值；

将第一组转折点的两端曲线的趋势参数进行获取，获取上升曲线趋势值的具体方式为：将后一组时间点的信号强度值减去前一组时间点的信号强度值，得到相邻时间点的对应差值，再将上升曲线内若干个对应差值进行均值处理，得到属于该上升曲线的趋势值，并标记为Q_i，其中i代表不同的上升曲线，其中i=1、2、……、n；

将若干组趋势值Q_i进行均值处理，得到第一均参，再采用Q_i-第一均参=上升核对值H_i，将上升核对值H_i与预设值Y1进行比对，且Y1的具体取值由操作人员根据经验拟定，当Hi≤Y1时，不进行任何处理，反之，将对应的转折点标记为异常偏差点；

再获取下降曲线的趋势值：同样获取相邻时间点之间的差值，再进行均值处理，得到属于该下降曲线的趋势值，并标记为Q_k，其中k代表不同的下降曲线，其中k=1、2、……、m；

将若干组趋势值Q_k进行均值出处理，得到第二均参，再使用Qk-第二均参=下降核对值H_k，将下降核对值H_k与预设值Y2进行比对，且Y2的具体取值由操作人员根据经验拟定，当H_k≤Y2时，不进行任何处理，反之，将对应的转折点标记为异常偏差点；

将此异常偏差点的前方曲线与下一组异常偏差点与此异常偏差点之间的曲线进行相似度分析，若为相同曲线，便就是趋势参数一样的曲线，则停止计算，若为不相同曲线，则以下一组异常偏差点为初始偏差点，再获取初始偏差点的前方曲线与下一组异常偏差点之间的曲线进行相似度分析，直至获得相同曲线时停止；

从所确认的曲线内，确认趋势值Q_i以及Q_k，并根据最大值以及最小值构建对应的标准参数区间，并将所确认的标准参数区间传输至数值确认单元内；

具体的，此处所进行分析的波形为正常传输过程中所产生的波形，所采用的频带带宽也未最适合传输信号的带宽，并不是速度最快的带宽，且在正常传输过程中，对应信号的传输波形是存在规律的，会存在若干个相似的波形，故采用此种方式，将相似的波形确定出，后续，再从相似的波形内，确认对应的趋势值，根据趋势值的最大值以及最小值，确认对应的标准参数区间；

此处的标准参数区间，后续需通过此区间来确定所提升的带宽是否合规，作为一个基准，从而对带宽进行拓展时，能得到约束。

所述数值确认单元，将所确认的标准参数区间进行确认，并进行存储，所存储的数值还包括对应频带的带宽数值；

实施例二

所述带宽调整单元，对微带缝隙天线所使用的带宽值逐步提升，在每个提升阶段，将每个阶段所产生的波形图进行确认，再依次经过波形构建单元以及波形分析单元，确认出不同阶段的若干个趋势值，并生成对应阶段的趋势值数据包，并将趋势值数据包传输至数值比对单元内；

所述数值比对单元，将趋势值数据包内若干个趋势值与数值确认单元内所确认的标准参数区间进行比对，当趋势值均属于标准参数区间时，将对应所调整的带宽标记为可使用带宽值；

当趋势值不属于标准参数区间时，将对应所调整的带宽标记为不可使用带宽值；

将所产生的若干个可使用带宽值传输至展示单元内进行展示，供外部人员进行查看。

实施例三

基于IMT的宽频带微带缝隙天线系统的带宽拓展方法，包括以下步骤：

步骤一、优先采用标准带宽进行信号传输，并将传输过程中，所产生的信号波动数据进行确认，并根据所确认的信号波动数据构建对应的信号波形图；

步骤二、对所构建的信号波形图进行分析，依次确认不同时间点之间的趋势参数，再根据所确认的趋势参数，判定异常偏差点，后续再根据异常偏差点，将相同的曲线进行确认，后续再从相同的曲线内，确认对应的标准参数区间；

步骤三、后续再对频带的带宽进行调整，将其逐渐提升，并将每个提升阶段的波形图进行确认，后续再确认出不同阶段的若干个不同的趋势值，再将若干个不同的趋势值进行捆绑，得到趋势值数据包；

步骤四、将趋势值数据包与标准参数区间进行比对，确认出可使用的带宽值，外部人员可提取最大的带宽值进行信号传输，完成带宽的整体拓展。

实施例四

本实施例在具体实施过程中，包含上述三组实施例的全部实施过程。

上述公式中的部分数据均是去其纲量进行数值计算，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (5)

1.基于IMT的宽频带微带缝隙天线系统，其特征在于，包括：

信号生成端，用于生成微带缝隙天线所传输的信号，并将所传输的信号传输至拓展中心内；

所述拓展中心包括天线传输单元、带宽调整单元、波形构建单元、波形分析单元、数值比对单元以及数值确认单元，所述天线传输单元与带宽调整单元之间双向连接；

天线传输单元，根据所产生的传输信号，并将传输信号通过微带缝隙天线内所使用的传输通道进行从传输，并将传输过程中所产生的信号波动数据传输至波形构建单元内；

波形构建单元，根据所产生的信号波动数据，对传输信号的信号波形图进行构建，并将所构建的信号波形图传输至波形分析单元内；

波形分析单元，对所构建的信号波形图进行分析，依次确认不同时间点之间的趋势参数，后续根据趋势参数确认异常偏差点，根据异常偏差点，将信号波形图进行分段，根据分段的波形，确认对应的标准参数区间；

所述数值确认单元，将所确认的标准参数区间进行确认，并进行存储，所存储的数值还包括对应频带的带宽数值；

所述带宽调整单元，对微带缝隙天线所使用的带宽值逐步提升，在每个提升阶段，将每个阶段所产生的波形图进行确认，再依次经过波形构建单元以及波形分析单元，确认出不同阶段的若干个趋势值，并生成对应阶段的趋势值数据包，并将趋势值数据包传输至数值比对单元内；

所述数值比对单元，将趋势值数据包内若干个趋势值与数值确认单元内所确认的标准参数区间进行比对，确认可使用带宽值；

所述波形构建单元，对传输信号的信号波形图进行构建的具体方式为：

从信号波动数据内，确认不同时间点的信号强度值，根据时间点的具体走向以及具体的信号强度值，再根据对应的二维坐标系，依次确定不同时间点所对应的参数，再将若干组参数进行合并连线，得到所构建的信号波形图，其中，若干个时间点的时间长度为传输过程中的初始时间点以及结尾时间点；

所述波形分析单元，确认标准参数区间的具体方式为：

根据所接收的信号波形图，对信号波形图内所存在的转折点进行确认，其中所确认的转折点两端曲线的趋势为正负相反状，若一端曲线的趋势参数为正值，另一端曲线的趋势参数便为负值；

将第一组转折点的两端曲线的趋势参数进行获取，获取上升曲线趋势值的具体方式为：将后一组时间点的信号强度值减去前一组时间点的信号强度值，得到相邻时间点的对应差值，再将上升曲线内若干个对应差值进行均值处理，得到属于该上升曲线的趋势值，并标记为Q_i，其中i代表不同的上升曲线；

将若干组趋势值Q_i进行均值处理，得到第一均参，再采用Q_i-第一均参=上升核对值H_i，将上升核对值H_i与预设值Y1进行比对，且Y1的具体取值由操作人员根据经验拟定，当Hi≤Y1时，不进行任何处理，反之，将对应的转折点标记为异常偏差点；

将此异常偏差点的前方曲线与下一组异常偏差点与此异常偏差点之间的曲线进行相似度分析，若为相同曲线，则停止计算，若为不相同曲线，则以下一组异常偏差点为初始偏差点，再获取初始偏差点的前方曲线与下一组异常偏差点之间的曲线进行相似度分析，直至获得相同曲线时停止。

2.根据权利要求1所述的基于IMT的宽频带微带缝隙天线系统，其特征在于，还包括获取下降曲线的趋势值：同样获取相邻时间点之间的差值，再进行均值处理，得到属于该下降曲线的趋势值，并标记为Q_k，其中k代表不同的下降曲线；

将若干组趋势值Q_k进行均值出处理，得到第二均参，再使用Qk-第二均参=下降核对值H_k，将下降核对值H_k与预设值Y2进行比对，且Y2的具体取值由操作人员根据经验拟定，当H_k≤Y2时，不进行任何处理，反之，将对应的转折点标记为异常偏差点；

从所确认的曲线内，确认趋势值Q_i以及Q_k，并根据最大值以及最小值构建对应的标准参数区间，并将所确认的标准参数区间传输至数值确认单元内。

3.根据权利要求1所述的基于IMT的宽频带微带缝隙天线系统，其特征在于，所述数值比对单元，确认可使用带宽值的具体方式为：

将趋势值数据包内若干个趋势值与数值确认单元内所确认的标准参数区间进行比对，当趋势值均属于标准参数区间时，将对应所调整的带宽标记为可使用带宽值；

当趋势值不属于标准参数区间时，将对应所调整的带宽标记为不可使用带宽值；

将所产生的若干个可使用带宽值传输至展示单元内进行展示。

4.根据权利要求3所述的基于IMT的宽频带微带缝隙天线系统，其特征在于，所述展示单元，将所生成的若干个可使用带宽值进行展示，供外部操作人员进行查看。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于IMT的宽频带微带缝隙天线系统的带宽拓展方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、优先采用标准带宽进行信号传输，并将传输过程中，所产生的信号波动数据进行确认，并根据所确认的信号波动数据构建对应的信号波形图；

步骤二、对所构建的信号波形图进行分析，依次确认不同时间点之间的趋势参数，再根据所确认的趋势参数，判定异常偏差点，后续再根据异常偏差点，将相同的曲线进行确认，后续再从相同的曲线内，确认对应的标准参数区间；

步骤三、后续再对频带的带宽进行调整，将其逐渐提升，并将每个提升阶段的波形图进行确认，后续再确认出不同阶段的若干个不同的趋势值，再将若干个不同的趋势值进行捆绑，得到趋势值数据包；

步骤四、将趋势值数据包与标准参数区间进行比对，确认出可使用的带宽值，外部人员可提取最大的带宽值进行信号传输，完成带宽的整体拓展。