[发明专利]一种用于动中通散射的天线对准方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域中一种用于动中通散射天线的对准方法，特别适用于两端散射通信站在低速移动条件下的天线自动对准，及散射通信系统的快速开通。

背景技术

目前，散射通信系统常采用的对准方法为手动对准方式和自动对准方式，由于散射信道的瑞利衰落特性，在通信距离较远时，信号接收微弱；同时，受限于天线波束角窄，天线对准的实时性不足等特点，依靠传统天线对准机制的散射通信仅能用于“静中通”、“停即通”等应用环境，而不支持散射传输手段在移动环境下的使用，很大程度上影响了散射通信的应用领域。

发明内容

本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供的一种在原散射通信设备的基础上通过增加宽波束的小型天线，而无需借助于其他通信手段，通过控制单元自动操作，可完成散射通信在动中通环境下建链、跟踪等对准过程。本发明具有不需借助其他通信手段，准确高效，经济性好，操作方便等优点，解决了传统散射天线对准方法无法实现动中通天线对准的难题。

本发明的目的是这样实现的：

一种用于动中通散射的天线对准方法，其特征在于：该方法是借助于天线自动对准平台来实现的，所述的天线自动对准平台包括收发双方分别安装的副天线和主天线，其中主天线为散射通信天线，副天线为小口径、宽波束平板天线，具体包括以下步骤：

粗对准过程：

(1)通信收发双方完成初始化，分别获取本端站的方位指示信息，所述的方位指示信息包括地理坐标、航向和速度；通信收发双方的副天线分别发送探测信号，探测信号包括方位指示信息和站号；

(2)通信收发双方的副天线分别搜索对方发送的探测信号；

(3)收到探测信号后，结合双方的地理坐标、航向、航速信息，利用天线方位角估计算法，得到各自天线方位角；

(4)主天线和副天线根据天线方位角指向相应方位，实现粗对准；

精对准过程：

(5)通信收发双方通过主天线建立初始通信，分别发送各自的方位指示信息，对方收到后互发确认信号，收到确认信号后，进入定位互易模式，分别获取对方的方位指示信息；

(6)计算通信方位角：根据本端站方位指示信息和接收到的对端站方位指示信息，通过链路规划程序，计算出通信方位角；

(7)副天线进行接收电平扫描：建立粗对准后，副天线在设定范围内进行接收电平扫描；

(8)两个通信端站主天线利用计算得到的通信方位角和副天线电平扫描结果，通过天线方位综合校正方法，对主天线方位进行细微调整，达到天线精细对准；

跟踪过程：

(9)根据主天线方位综合校正方法，对位置变化的两端站，进行天线对准的保持。

其中，步骤(2)中，当在有预案支持时，副天线可依据预案规定的转速在方案可能产生的范围内发送探索信号，同时对方发送的探测信号进行搜索；在没有预案支持的情况下，可由副天线以随机转速360°发送探测信号，并进行信号搜索。

其中，副天线的天线波束角≥50°。

其中，步骤(7)中，副天线进行接收电平扫描的设定范围为±10°。

其中，步骤(8)中，天线方位综合校正方法包括以下步骤：

(801)计算主天线方位校正角的加权值；

根据两个通信端站的通信方位角以及副天线电平扫描结果，计算主天线校正角的加权值，计算方法如下式所示

wx=kβn-1-βn]]>

上式中，w_x表示本次方位校正角的加权值，β_n-1表示上一次主天线校正的角度值，β_n表示本次主天线校正角度的计算值，k为常数，角标n表示本次算法执行，角标n-1表示上一次算法执行；

(802)主天线方位校正角自适应加权；

根据主天线方位校正角的加权值，对主天线的校正角度进行加权计算，最终得出主天线方位角的校正角度值，计算公式如下式所示：