[发明专利]一种用于有源天线的数字域极化重构系统及方法

权利要求书

1.一种用于有源天线的数字域极化重构系统，其特征在于：包括接收极化重构子系统、发射极化重构子系统、双极化天线、射频接收通道、射频发射通道、ADC单元、DAC单元、基带信号处理机和重构管理中心；

所述接收极化重构子系统的输入端依次通过ADC单元和射频接收通道与双极化天线连接，接收极化重构子系统的输出端与基带信号处理机连接；所述发射极化重构子系统的输入端与基带信号处理机连接，发射极化重构子系统的输出端依次通过DAC单元和射频发射通道与双极化天线连接；

所述接收极化重构子系统包括接收极化预处理单元、接收极化形成单元和接收极化选择单元；所述接收极化预处理单元的输入端与ADC单元连接，接收极化预处理单元的输出端依次通过接收极化形成单元和接收极化选择单元与基带信号处理机连接；

所述发射极化重构子系统包括发射极化预处理单元、发射极化形成单元和发射极化选择单元，所述发射极化预处理单元的输入端与基带信号处理机连接，发射极化预处理单元的输出端依次通过发射极化形成单元和发射极化选择单元与DAC单元连接；

所述重构管理中心分别与发射极化预处理单元、发射极化选择单元、接收极化预处理单元和接收极化选择单元连接，用于在数字域实现信号收发过程中的移相参数控制和极化选择；实现信号收发过程的极化重构控制；

所述接收极化预处理单元包括第一极化控制模块、第一复系数FIR滤波器、第二极化控制模块和第二复系数FIR滤波器；

所述第一极化控制模块接收ADC单元转换后的天线垂直极化信号，并将天线垂直极化信号转换为I/Q两路信号，第一极化控制模块的I路信号输出端依次通过低通滤波器一、抽取滤波器一和第一复系数FIR滤波器，输出天线垂直极化的I路信号给接收极化形成单元；第一极化控制模块的Q路信号输出端依次通过低通滤波器二、抽取滤波器二和第一复系数FIR滤波器，输出天线垂直极化的Q路信号给接收极化形成单元；

所述第二极化控制模块接收ADC单元转换后的天线水平极化信号，并将天线水平极化信号转换为I/Q两路信号，第二极化控制模块的I路信号输出端依次通过低通滤波器三、抽取滤波器三和第二复系数FIR滤波器，输出天线水平极化的I路信号给接收极化形成单元；第二极化控制模块的Q路信号输出端依次通过低通滤波器四、抽取滤波器四和第二复系数FIR滤波器，输出天线水平极化的Q路信号给接收极化形成单元；

所述重构管理中心分别与第一极化控制模块和第二极化控制模块连接，在实现I/Q信号转换控制的同时，对天线垂直极化信号与天线水平信号之间的相位差进行控制，进而实现天线在数字域的接收极化重构。

2.根据权利要求1所述的一种用于有源天线的数字域极化重构系统，其特征在于：所述的接收极化形成单元包括加法器一和加法器二；

所述加法器一的输入端分别接入来自接收极化预处理单元的天线垂直极化I路信号和天线水平极化I路信号，加法器一的输出端与接收极化选择单元连接；所述加法器二的输入端分别接入来自接收极化预处理单元的天线垂直极化Q路信号和天线水平极化Q路信号，加法器二的输出端与接收极化选择单元连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于有源天线的数字域极化重构系统，其特征在于：所述发射极化预处理单元包括第三极化控制模块、第四极化控制模块、第三复系数FIR滤波器和第四复系数FIR滤波器；

所述基带信号处理机产生两路基带I/Q信号；

第一路基带I/Q信号中：I路数据依次通过第三复系数FIR滤波器、插值滤波器一和低通滤波器五，传输给第三极化控制模块，Q路数据依次通过第三复系数FIR滤波器、插值滤波器二和低通滤波器六，传输给第三极化控制模块，第三极化控制模块的I路信号输出端和Q路信号输出端均与发射极化形成单元连接；

第二路基带I/Q信号中：I路数据依次通过第四复系数滤波器、插值滤波器三和低通滤波器七，传输给第四极化控制模块，Q路数据依次通过第四复系数滤波器、插值滤波器四和低通滤波器八，传输给第四极化控制模块，第四极化控制模块的I路信号输出端和Q路信号输出端均与发射极化形成单元连接；

所述重构管理中心分别与第三极化控制器和第四极化控制器连接，用于控制两路基带I/Q信号的相位差，并保证每一路基带I/Q信号中，I路数据和Q路数据的相位差为90度。