本技術(shù)涉及天線(xiàn)陣面分時(shí)工作及選擇領(lǐng)域，尤其是涉及一種智能天線(xiàn)陣面分時(shí)工作裝置及其陣面選擇方法。

背景技術(shù)：

1、在傳統(tǒng)的天線(xiàn)陣列系統(tǒng)中，通常采用固定配置的射頻基帶處理通道來(lái)處理來(lái)自多個(gè)天線(xiàn)陣面的信號(hào)，在復(fù)雜的空中通信環(huán)境中，由于彈體的遮擋效應(yīng)，單天線(xiàn)的主波束只能覆蓋一個(gè)有限的寬度和空間區(qū)域。這種限制使得單天線(xiàn)難以實(shí)現(xiàn)對(duì)全方位通信的覆蓋，尤其是在節(jié)點(diǎn)分布于三維空間的情況下，信號(hào)覆蓋盲區(qū)和弱區(qū)的出現(xiàn)會(huì)顯著影響通信的穩(wěn)定性和可靠性，無(wú)法滿(mǎn)足高速移動(dòng)條件下的全方位通信需求。

2、申請(qǐng)內(nèi)容

3、為了解決單天線(xiàn)的主波束只能覆蓋一個(gè)有限的寬度和空間區(qū)域?qū)е峦ㄐ诺姆€(wěn)定性和可靠性下降，本技術(shù)提供一種智能天線(xiàn)陣面分時(shí)工作裝置及其陣面選擇方法。

4、本技術(shù)提供的一種智能天線(xiàn)陣面分時(shí)工作裝置采用如下的技術(shù)方案：

5、一種智能天線(xiàn)陣面分時(shí)工作裝置，應(yīng)用于彈體，包括位于所述彈體內(nèi)側(cè)的數(shù)據(jù)鏈路模塊、多個(gè)依次分布于所述彈體周側(cè)的天線(xiàn)陣面，所述數(shù)據(jù)鏈路模塊包括信息綜合模件，和位于所述信息綜合模件一端的射頻信號(hào)連接器和天控接口信號(hào)連接器，所述射頻信號(hào)連接器與其中一個(gè)天線(xiàn)陣面連接，與所述射頻信號(hào)連接器連接的天線(xiàn)陣面依次串聯(lián)連接其他天線(xiàn)陣面，所述天控接口信號(hào)連接器分別與每個(gè)所述天線(xiàn)陣面連接，所述信息綜合模件通過(guò)射頻信號(hào)連接器配置一個(gè)射頻基帶處理通道以分時(shí)處理多個(gè)所述天線(xiàn)陣面的接收信號(hào)，或者通過(guò)天控接口信號(hào)連接器配置多個(gè)射頻基帶處理通道，以同時(shí)處理多個(gè)所述天線(xiàn)陣面的接收信號(hào)。

6、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，通過(guò)將多個(gè)天線(xiàn)陣面分布于彈體周側(cè)，并利用信息綜合模件配置的射頻基帶處理通道，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多個(gè)天線(xiàn)陣面接收信號(hào)的分時(shí)處理或同時(shí)處理，顯著提升了系統(tǒng)的信號(hào)覆蓋范圍和通信穩(wěn)定性。具體而言，分時(shí)處理方式能夠有效利用有限的硬件資源來(lái)輪詢(xún)并處理各方向的信號(hào)，確保在不同時(shí)間段內(nèi)對(duì)不同方向的覆蓋；而同時(shí)處理方式則允許同時(shí)接收和處理多個(gè)方向的信號(hào)，確保在復(fù)雜三維空間內(nèi)的通信節(jié)點(diǎn)不會(huì)因彈體遮擋而出現(xiàn)信號(hào)盲區(qū)，從而解決了傳統(tǒng)單天線(xiàn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)全方位覆蓋和應(yīng)對(duì)多方向通信的不足，滿(mǎn)足了高速移動(dòng)條件下全方位、穩(wěn)定的通信需求。

7、優(yōu)選的，所述天線(xiàn)陣面共設(shè)有三個(gè)，且每相鄰兩個(gè)所述天線(xiàn)陣面之間等距設(shè)置且角度為120°。

8、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，能夠在空間上實(shí)現(xiàn)均勻的信號(hào)覆蓋，這樣的幾何布置使得無(wú)論彈體處于何種角度，至少有一個(gè)天線(xiàn)陣面能夠直接對(duì)準(zhǔn)信號(hào)源，從而保證了信號(hào)接收的持續(xù)性和穩(wěn)定性。這種分布方式大大減少了信號(hào)盲區(qū)的出現(xiàn)，確保了通信系統(tǒng)在高速運(yùn)動(dòng)或復(fù)雜環(huán)境中的可靠性能。

9、優(yōu)選的，所述天線(xiàn)陣面包括位于彈體外側(cè)的天線(xiàn)和與所述天線(xiàn)電性連接的天線(xiàn)陣，所述天線(xiàn)共設(shè)有四個(gè)且與彈體共形設(shè)置。

10、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，不僅優(yōu)化了彈體的空氣動(dòng)力學(xué)性能，還減少了天線(xiàn)外露對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊憽９残卧O(shè)置能夠降低天線(xiàn)在高速移動(dòng)中產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲和雷達(dá)反射信號(hào)，使得彈體更加隱蔽和高效，同時(shí)還能保證天線(xiàn)的電氣性能不受干擾，從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的綜合性能和作戰(zhàn)能力。

11、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)鏈路模塊還包括低頻數(shù)字處理模件，所述信息綜合模件另一端設(shè)有與所述低頻數(shù)字處理模件連接的彈內(nèi)信接口連接器。

12、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)低頻信號(hào)的專(zhuān)門(mén)處理，這不僅擴(kuò)展了數(shù)據(jù)鏈路模塊的處理能力，還允許系統(tǒng)在不同任務(wù)中靈活調(diào)整頻段，以適應(yīng)不同的通信需求。這種設(shè)計(jì)提高了系統(tǒng)的通用性和靈活性，能夠在多種復(fù)雜環(huán)境下保持穩(wěn)定的信號(hào)處理和傳輸性能。

13、優(yōu)選的，所述射頻信號(hào)連接器包括開(kāi)關(guān)矩陣和多個(gè)收發(fā)組件，每個(gè)所述收發(fā)組件的第一數(shù)據(jù)端口均與所述開(kāi)關(guān)矩陣的第一數(shù)據(jù)端口連接，所述收發(fā)組件的第二數(shù)據(jù)端口與所述天線(xiàn)陣面連接，所述開(kāi)關(guān)矩陣的第二數(shù)據(jù)端口與所述信息綜合模件的數(shù)據(jù)端口連接。

14、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，能夠靈活管理和切換不同天線(xiàn)陣面的信號(hào)傳輸路徑，這樣的設(shè)計(jì)可以大大提升信號(hào)傳輸?shù)男?，尤其是在需要快速切換和處理多路信號(hào)的情況下，能夠有效減少切換時(shí)間和信號(hào)衰減。同時(shí)，這種結(jié)構(gòu)可以在多個(gè)天線(xiàn)陣面之間動(dòng)態(tài)分配信號(hào)資源，確保系統(tǒng)在各種通信場(chǎng)景下都能維持高質(zhì)量的信號(hào)傳輸，從而增強(qiáng)了系統(tǒng)的適應(yīng)性和可靠性。

15、優(yōu)選的，所述信息綜合模件包括上變頻放大電路、第一下變頻放大電路、第二下變頻放大電路和主控芯片，所述主控芯片的第一信號(hào)輸出端與所述上變頻放大電路的信號(hào)輸入端連接，所述上變頻放大電路的信號(hào)輸出端與所述開(kāi)關(guān)矩陣的第一信號(hào)輸入端連接，所述開(kāi)關(guān)矩陣的信號(hào)輸出端與所述第一下變頻放大電路的信號(hào)輸入端連接，所述第一下變頻放大電路的信號(hào)輸出端與所述主控芯片的第一信號(hào)輸入端連接，所述開(kāi)關(guān)矩陣的信號(hào)輸出端與所述第二下變頻放大電路的信號(hào)輸入端連接，所述第二下變頻放大電路的信號(hào)輸出端與所述主控芯片的第二信號(hào)輸入端連接,所述主控芯片的第二信號(hào)輸出端與所述開(kāi)關(guān)矩陣的第二信號(hào)輸入端連接。

16、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同頻段信號(hào)的靈活處理和放大。這種多層次的信號(hào)處理機(jī)制允許系統(tǒng)在不同頻段上進(jìn)行精確的信號(hào)放大和轉(zhuǎn)換，確保了信號(hào)的完整性和質(zhì)量。同時(shí)，通過(guò)與主控芯片的協(xié)同工作，這些電路能夠根據(jù)實(shí)時(shí)需求調(diào)整信號(hào)處理方式，提升了系統(tǒng)對(duì)復(fù)雜通信環(huán)境的適應(yīng)能力，從而保證了信號(hào)處理的高效性和穩(wěn)定性。

17、優(yōu)選的，所述上變頻放大電路的信號(hào)輸入端與所述主控芯片的信號(hào)輸出端之間接有第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述第一下變頻放大電路的信號(hào)輸出端與所述主控芯片的第一信號(hào)輸入端之間接有第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述第二下變頻放大電路的信號(hào)輸出端與所述主控芯片的第二信號(hào)輸入端接有第三模數(shù)轉(zhuǎn)換單元。

18、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)的精確數(shù)字化處理，這一設(shè)計(jì)不僅提高了信號(hào)處理的精度，還保證了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的穩(wěn)定性和一致性。在處理高速數(shù)據(jù)流時(shí)，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元能夠有效減少模擬信號(hào)中的噪聲和失真，從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的信號(hào)處理能力。此外，這種高精度的轉(zhuǎn)換方式使得系統(tǒng)能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的信號(hào)處理需求，增強(qiáng)了通信系統(tǒng)的魯棒性和可靠性。

19、一種基于智能天線(xiàn)陣面分時(shí)工作裝置的陣面選擇方法，應(yīng)用于一種智能天線(xiàn)陣面分時(shí)工作裝置，包括：

20、s1、在目標(biāo)通信用戶(hù)信息接收過(guò)程中，確定待判斷天線(xiàn)陣面，并使待判斷天線(xiàn)陣面上的各個(gè)天線(xiàn)分別單獨(dú)接收，以獲取第一天線(xiàn)接收信號(hào)；

21、s2、對(duì)各個(gè)所述第一天線(xiàn)接收信號(hào)進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)處理，確定相關(guān)峰值，并判斷各個(gè)所述相關(guān)峰值是否滿(mǎn)足同步條件；

22、s3、若各個(gè)所述相關(guān)峰值均未找到滿(mǎn)足同步條件的相關(guān)峰值，則依次確定其他待判斷天線(xiàn)陣面，并重復(fù)滑動(dòng)相關(guān)處理，直至待判斷天線(xiàn)陣面上的其中一根天線(xiàn)找到滿(mǎn)足同步條件的相關(guān)峰值，將滿(mǎn)足同步條件的相關(guān)峰值的天線(xiàn)確定為目標(biāo)測(cè)量天線(xiàn)；

23、s4、對(duì)所述目標(biāo)測(cè)量天線(xiàn)進(jìn)行信噪比測(cè)量，判斷信噪比測(cè)量的測(cè)量結(jié)果是否滿(mǎn)足預(yù)定門(mén)限；

24、s5、若所述目標(biāo)測(cè)量天線(xiàn)滿(mǎn)足預(yù)定門(mén)限，則鎖定所述目標(biāo)測(cè)量天線(xiàn)對(duì)應(yīng)的待判斷天線(xiàn)陣面，并對(duì)所述待判斷天線(xiàn)陣面進(jìn)行優(yōu)化信號(hào)后續(xù)處理；

25、s6、在鎖定待判斷天線(xiàn)陣面后，實(shí)時(shí)判斷所述目標(biāo)測(cè)量天線(xiàn)的信噪比測(cè)量的測(cè)量結(jié)果是否滿(mǎn)足預(yù)定門(mén)限，若所述目標(biāo)測(cè)量天線(xiàn)的信噪比測(cè)量的測(cè)量結(jié)果不滿(mǎn)足預(yù)定門(mén)限，則啟動(dòng)陣面輪詢(xún)。

26、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)的精確數(shù)字化處理，這一設(shè)計(jì)不僅提高了信號(hào)處理的精度，還保證了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的穩(wěn)定性和一致性。在處理高速數(shù)據(jù)流時(shí)，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元能夠有效減少模擬信號(hào)中的噪聲和失真，從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的信號(hào)處理能力。此外，這種高精度的轉(zhuǎn)換方式使得系統(tǒng)能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的信號(hào)處理需求，增強(qiáng)了通信系統(tǒng)的魯棒性和可靠性。

27、優(yōu)選的，在步驟s5中，所述優(yōu)化信號(hào)后續(xù)處理至少包括波束賦形和抗干擾處理。

28、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，能夠在通信過(guò)程中動(dòng)態(tài)選擇和調(diào)整天線(xiàn)陣面，以確保信號(hào)質(zhì)量的最佳化。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信噪比，系統(tǒng)可以迅速識(shí)別并響應(yīng)信號(hào)質(zhì)量的變化，避免了因信號(hào)衰減或干擾導(dǎo)致的通信中斷。這種動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制能夠大大提高通信系統(tǒng)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性，確保在各種復(fù)雜環(huán)境下保持高質(zhì)量的通信連接。

29、優(yōu)選的，所述陣面輪詢(xún)至少包括依次確定其他待判斷天線(xiàn)陣面進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)處理，直至找到新的滿(mǎn)足同步條件的目標(biāo)測(cè)量天線(xiàn)，并重復(fù)步驟s4至s5的操作。

30、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，能夠確保在整個(gè)通信過(guò)程中持續(xù)優(yōu)化信號(hào)接收路徑。這種實(shí)時(shí)的監(jiān)控和輪詢(xún)機(jī)制使得系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)整信號(hào)接收策略，避免因環(huán)境變化或干擾導(dǎo)致的信號(hào)劣化，從而維持通信的高質(zhì)量和穩(wěn)定性。這一過(guò)程顯著提高了系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)環(huán)境下的自適應(yīng)能力，減少了因信號(hào)不穩(wěn)定帶來(lái)的通信風(fēng)險(xiǎn)，確保了任務(wù)的順利執(zhí)行。

31、綜上所述，本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

32、1.該智能天線(xiàn)陣面分時(shí)工作裝置通過(guò)將多個(gè)天線(xiàn)陣面分布于彈體周側(cè)，并利用信息綜合模件配置的射頻基帶處理通道，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多個(gè)天線(xiàn)陣面接收信號(hào)的分時(shí)處理或同時(shí)處理，顯著提升了系統(tǒng)的信號(hào)覆蓋范圍和通信穩(wěn)定性。具體而言，分時(shí)處理方式能夠有效利用有限的硬件資源來(lái)輪詢(xún)并處理各方向的信號(hào)，確保在不同時(shí)間段內(nèi)對(duì)不同方向的覆蓋；而同時(shí)處理方式則允許同時(shí)接收和處理多個(gè)方向的信號(hào)，確保在復(fù)雜三維空間內(nèi)的通信節(jié)點(diǎn)不會(huì)因彈體遮擋而出現(xiàn)信號(hào)盲區(qū)，從而解決了傳統(tǒng)單天線(xiàn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)全方位覆蓋和應(yīng)對(duì)多方向通信的不足，滿(mǎn)足了高速移動(dòng)條件下全方位、穩(wěn)定的通信需求；

33、2、彈間鏈設(shè)備，即數(shù)據(jù)鏈路模塊安裝在彈體內(nèi)，天線(xiàn)在彈體外側(cè)布置。由于彈體遮擋等因素，則單天線(xiàn)的主波束只能覆蓋一個(gè)有限寬度和空間內(nèi)。再加上空中節(jié)點(diǎn)分布在一個(gè)三維空間。為了讓空中節(jié)點(diǎn)的彈間鏈可以與周?chē)植脊?jié)點(diǎn)都可以進(jìn)行通信，則必須通過(guò)在彈體周向布置多個(gè)天線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)該方向的信號(hào)覆蓋范圍達(dá)到360度，天線(xiàn)陣面共設(shè)有三個(gè)，而多天線(xiàn)陣面的布置使得同時(shí)會(huì)從三個(gè)天線(xiàn)陣面接收到無(wú)線(xiàn)信號(hào)。對(duì)于這三個(gè)天線(xiàn)陣面的接收信號(hào)如何處理有兩種思路。一個(gè)是為這三個(gè)天線(xiàn)陣面的接收信號(hào)分別配置一個(gè)從射頻到基帶的處理通道，則會(huì)讓彈間鏈具備同時(shí)接收三個(gè)方向的無(wú)線(xiàn)信號(hào)并處理的能力。另一個(gè)是后端只配置一個(gè)陣面信號(hào)從射頻到基帶的處理通道，則通過(guò)對(duì)這三個(gè)天線(xiàn)陣面的接收信號(hào)分時(shí)處理，達(dá)到資源復(fù)用的目的。

34、3、數(shù)據(jù)鏈路模塊包含一個(gè)信息綜合模件和兩個(gè)信號(hào)連接器——射頻信號(hào)連接器和天控接口信號(hào)連接器。射頻信號(hào)連接器使得信號(hào)可以通過(guò)串聯(lián)的天線(xiàn)陣面進(jìn)行分時(shí)處理，從而節(jié)省硬件資源和簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)；而天控接口信號(hào)連接器則允許同時(shí)處理多個(gè)天線(xiàn)陣面的信號(hào)，提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和響應(yīng)能力。通過(guò)這種配置，系統(tǒng)可以根據(jù)需求選擇分時(shí)處理或同時(shí)處理的模式，以?xún)?yōu)化信號(hào)處理的性能和效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路