一种动中通抗遮蔽双天线散射通信系统及方法与流程

本发明涉及无线通信，尤其涉及一种动中通抗遮蔽双天线散射通信系统及方法。

背景技术：

1、对流层散射通信是利用对流层大气媒介中的散射体对电波的前向散射作用实现的一种超视距通信方式，具备通信容量大、可全天使用等优点。但是由于散射通信为定向波束通信，且波束平行于地面发射，在动中通过程中，若不架设在最高位置，易受到遮挡，会导致可用速率下降甚至链路断链等结果。

2、现有的散射通信技术中，使用双天线的场景为使用两个天线同时接收来实现分集接收功能，从而达到抗衰落的目的。但是，当其中一端的天线存在遮挡时，接收信号质量会因遮挡而严重下降，故现有的双天线技术抗遮挡能力较差。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了一种动中通抗遮蔽双天线散射通信系统及方法。本发明在采用相同装置情况下，通过双天线进行信号收发，具有抗遮挡、通信质量高的优点，可有效避免单天线散射设备在应对移动通信遮挡时的不足。

2、本发明采用的技术方案为：

3、一种动中通抗遮蔽双天线散射通信系统，包括中频处理单元1和两路天线通道，每路天线通道均包括变频器2、功率放大器3、低噪放4、双工器5、天线及伺服机构6；

4、天线及伺服机构6接收信号后，经过双工器5送给低噪放4进行信号放大，放大的信号送给变频器2进行下变频，下变频后的信号送给中频处理单元1进行模数转换、解调、译码、业务分接，实现信号接收过程；

5、中频处理单元1进行业务复接、信道编码、调制、成形、da变换后形成模拟中频信号，送给使用端天线的变频器2，经变频器2上变频后送给功率放大器3，功率放大器3进行信号功率放大，再由双工器5送给天线及伺服机构6，天线及伺服机构6将信号辐射出去，实现信号的发射过程；

6、中频处理单元1包括一块数字中频板卡，数字中频板卡上设有两路独立的ad通道、两路独立的da通道，以及一片fpga；两路独立的ad通道将两路天线的中频信号送到fpga中；fpga对使用端天线的接收信号进行调制与解调，并使用该端天线发送信号；此外，fpga同时计算未使用端天线接收信号的信噪比，将两路天线接收信号的信噪比进行实时的比较，当未使用端天线的接收信号的信噪比比使用端天线的接收信噪比高时，启动天线切换动作，在下一秒的秒起始时刻将发送信号转发到未使用端天线的da通道上，从而实现使用天线的切换。

7、一种动中通抗遮蔽双天线散射通信系统，包括两个中频处理单元1和两路天线通道，每路天线通道均包括变频器2、功率放大器3、低噪放4、双工器5、天线及伺服机构6，两个中频处理单元1之间通过光纤互联；

8、每路天线通道中，天线及伺服机构6接收信号后，经过双工器5送给低噪放4进行信号放大，放大的信号送给变频器2进行下变频，下变频后的信号送给对应的中频处理单元1进行模数转换、解调、译码、业务分接，实现信号接收过程；

9、使用端的中频处理单元1进行业务复接、信道编码、调制、成形、da变换后形成模拟中频信号，送给使用端天线的变频器2，经变频器2上变频后送给功率放大器3，功率放大器3进行信号功率放大，再由双工器5送给天线及伺服机构6，天线及伺服机构6将信号辐射出去，实现信号的发射过程；

10、中频处理单元1包括一块数字中频板卡，数字中频板卡上设有一路ad通道、一路da通道，以及一片fpga；ad通道将天线的中频信号送到fpga中；

11、两个中频处理单元1一个作为使用端实时接收信号并发送信号，另一个作为未使用端实时接收信号并计算本端信噪比，并通过光纤将本端的每秒信噪比传递给对端；使用端的中频处理单元1实时比较两端的信噪比，当未使用端天线的接收信号信噪比高于使用端时，在下一秒的秒起始时刻，使用端的中频处理模块转为未使用状态，解调端不再正常解调，仅计算信噪比，调制端停止发信号，未使用端的中频处理模块开始正常解调并调制，发送信号通过未使用端中频处理模块的da通道输出给对应的天线通道，从而通过该端的天线正常收发信号，实现使用天线的切换。

12、一种动中通抗遮蔽双天线散射通信方法，包括以下步骤：

13、步骤1，通过两个天线同时接收对端信号，默认其中一个天线为使用天线，正常发送信号，另一个为未使用天线，只接收信号而不发送信号；

14、步骤2，两个天线通过独立的射频通道将接收的射频信号变为中频信号，送到同一个中频处理单元中，中频处理单元通过两路独立的ad模块，将两路中频信号送到同一片fpga上；

15、步骤3，fpga对两路中频信号进行独立接收并解调，同时计算两路天线信号的接收信噪比；

16、步骤4，fpga对两路天线信号分别计算s秒的平均信噪比，并进行比较，信噪比高的一端的天线被判定为使用天线，s的取值范围为3-10；

17、步骤5，fpga判定出使用天线后，在下一秒的秒起始时刻将本端的调制信号转发到使用天线的da模块上，不再向未使用端的da模块上发送任何信号，从而实现双天线的选择与切换。

18、一种动中通抗遮蔽双天线散射通信方法，包括以下步骤：

19、步骤1，通过两个天线同时接收对端信号，默认其中一个天线为使用天线，正常接收并发送信号，另一个为未使用天线，只接收信号并在解调端只计算信噪比，不发送任何信号；两个天线有各自的中频处理单元，两个中频处理单元通过光纤互联，互相传递时钟、秒脉冲、信噪比、链路信息；两个中频处理单元一直锁定其中一个传来的时钟以保证时钟的同步；未使用端天线的中频处理单元使用对端的秒脉冲来实现时间的同步；

20、步骤2，两个天线将信号接收下来后分别在各自的中频处理单元内部进行解调并计算信噪比；未使用端的中频处理单元每s秒计算一次本端的平均信噪比，并将本端的平均信噪比通过光纤传给对端中频处理单元；使用端的中频处理单元每s秒计算一次本端的平均信噪比，并与对端传来的平均信噪比进行比较，s的取值范围为3-10，当连续n次对端的平均信噪比都比本端高k db时，触发天线切换，n的取值范围为3-8，k的取值范围为8-12；

21、步骤3，触发天线切换后，使用端天线的中频处理单元先将符号速率、调制方式的信息通过光纤告知未使用端，使其能够保持正确的状态并准备切换，随后在下一秒的秒起始时刻，使用端的中频处理单元转为未使用状态，解调端不再正常解调，仅计算信噪比，调制端停止发信号；未使用端的中频处理单元开始正常解调并调制，通过该端的天线正常收发信号。

22、由于采用了上述技术方案，本发明相对于背景技术的有益效果在于：

23、1、本发明采用双天线方式进行散射通信，在设备用于同样站址的情况下，可存在两条独立的散射信道供设备实时选择，有效降低单天线散射通信设备使用时，单一信道中的衰落以及遮挡的给通信质量带来的不利影响，可通过信道的选择与切换有效提升通信质量。

24、2、本发明采用双天线方式，天线具有实时选择功能，具备更强的抗遮挡、抗衰落的优点，使散射通信设备受地形、环境影响更小，设备选址更加灵活，设备使用的环境适应性更强，使用范围更广。