本發(fā)明涉及無線探測識別及傳輸,具體涉及基于主動可控吸收/衰減的無線波束傳輸方法及相關(guān)設(shè)備。
背景技術(shù):
1、無線波束傳輸是現(xiàn)代通信、探測、識別體系中的核心,以雷達、無線基站、無線充電設(shè)備等相關(guān)配套設(shè)備具體表現(xiàn),其作用對象是迅速發(fā)展變化著的無線傳輸產(chǎn)品。無線波束傳輸?shù)墓ぷ餍蕦走_/無線基站/無線能量傳輸?shù)仍O(shè)備的探測范圍、識別效率、分辨率、工作效率、信息、能量的傳輸能力以及抗干擾等相關(guān)指標顯得尤為重要。對于處于復(fù)雜cni(通信、導(dǎo)航、識別)電磁信號環(huán)境的設(shè)備來說,對于正常功能的運行、工作效率十分重要的,具體體現(xiàn)在復(fù)雜電磁環(huán)境的快速識別以等相關(guān)抗干擾能力的快速體現(xiàn)和無線傳輸效率的提高。為了適應(yīng)在復(fù)雜的電磁環(huán)境下的相關(guān)能力,如何實現(xiàn)相關(guān)組件的動態(tài)適配性、對環(huán)境干擾的快速響應(yīng)以及提高傳輸效率和減小功耗是關(guān)鍵。
2、現(xiàn)階段的雷達/無線基站/無線能量傳輸設(shè)備等常由于特殊的電磁環(huán)境在無線波束傳輸?shù)呐园觌s波效應(yīng)的影響下導(dǎo)致設(shè)備的整體功率較大、無線傳輸效率降低、對環(huán)境的抗干擾能力,發(fā)射、接收電磁波的分辨靈敏度較低、抗干擾能力較差。同時隨著無線波束傳輸?shù)募夹g(shù)發(fā)展,相關(guān)無線接收電磁波的抗攻擊能力、以及對復(fù)雜電磁環(huán)境的適應(yīng)性較差,傳輸效率降低。
3、由于電子裝備的復(fù)雜性,一旦某個無線傳輸節(jié)點的自然環(huán)境如空氣、閃電、雷暴、降雪以及地形、地理環(huán)境等發(fā)生較大時的變化會導(dǎo)致無線節(jié)點電磁環(huán)境發(fā)生對應(yīng)幅度變化,對現(xiàn)有的無線波束傳輸?shù)呐园瓴ㄊ椭靼瓴ㄊ挠绊戄^大,需要重新配置相關(guān)的電磁數(shù)據(jù)才能正常工作,導(dǎo)致對電磁環(huán)境的自適應(yīng)性和對復(fù)雜環(huán)境的抗干擾能力較差。同時傳統(tǒng)的技術(shù)方案為提高抗干擾能力通常采用提高主瓣的發(fā)射功率、使用全向控制波束去覆蓋雜波從而屏蔽雜波的影響。使用全向控制波束不僅會整體提高發(fā)射功率,也會對接收波束帶來影響,為對抗控制發(fā)射波束,也需提高接收的靈敏度以及相關(guān)功率。此外,使用控制波束也進一步的提高了無線節(jié)點對外部環(huán)境的電磁輻射強度,造成其他接收設(shè)備誤接收干擾無線波束從而無效識別從而導(dǎo)致串碼/誤碼等現(xiàn)象的產(chǎn)生。另一方面,由于單一的雷達/無線檢測等無線接收裝置面對外部干擾/攻擊信號/能量波束時,無法及時有效檢測識別和防攻擊處理,導(dǎo)致有效波束無法及時有效的傳輸,從而影響原有業(yè)務(wù)的正常實現(xiàn)造成傳輸故障。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、基于上述背景技術(shù)所提出的問題,本發(fā)明的目的在于提供基于主動可控吸收/衰減的無線波束傳輸方法及相關(guān)設(shè)備,解決了現(xiàn)階段的雷達/無線基站/無線能量傳輸設(shè)備等常由于特殊的電磁環(huán)境在無線波束傳輸?shù)呐园觌s波效應(yīng)的影響下導(dǎo)致設(shè)備的整體功率較大、無線傳輸效率降低、對環(huán)境的抗干擾能力,發(fā)射、接收電磁波的分辨靈敏度較低、抗干擾能力較差。同時隨著無線波束傳輸?shù)募夹g(shù)發(fā)展,相關(guān)無線接收電磁波的抗攻擊能力、以及對復(fù)雜電磁環(huán)境的適應(yīng)性較差,傳輸效率降低的問題。
2、本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
3、本發(fā)明第一方面提供了基于主動可控吸收/衰減的無線波束傳輸方法,在該方法中,將主動可控吸收/衰減技術(shù)物理模塊化為無線波束傳輸裝置,所述無線波束傳輸裝置包括波束發(fā)射接收模塊、波束檢測模塊和可控吸波模塊;
4、利用所述無線波束傳輸裝置實現(xiàn)無線波束傳輸方法,所述無線波束傳輸方法包括如下步驟:
5、由所述波束發(fā)射接收模塊向?qū)?yīng)方位發(fā)射環(huán)境檢測波束,對應(yīng)方位上的波束檢測模塊接收到所述環(huán)境檢測波束時對所述環(huán)境檢測波束進行信息收集并反饋至所述波束發(fā)射接收模塊;
6、所述波束發(fā)射接收模塊對收集的信息進行控制策略分析,生成控制策略,所述波束發(fā)射接收模塊根據(jù)所述控制策略控制所述可控吸波模塊對非工作主瓣進行吸收/衰減。
7、在上述技術(shù)方案中,將主動可控吸收/衰減技術(shù)物理模塊化為無線波束傳輸裝置,以減少波束在發(fā)射時所造成的環(huán)境電磁外部干擾以及降低整體發(fā)射功率的問題,通過物理模塊化進一步提高了在對電磁環(huán)境的抗干擾能力、對外部電磁攻擊的防攻擊能力、工作波束的效率,同時可利用波的衰減造成的熱能,檢測發(fā)射時的能量密度。具體的,利用物理模塊化的無線波束傳輸裝置實現(xiàn)無線波束傳輸方法的過程及其效果如下:
8、首先,利用無線波束傳輸裝置中的波束發(fā)射接收模塊向?qū)?yīng)方位發(fā)射環(huán)境檢測波束無線發(fā)射接收模塊使用可控定向衰減技術(shù)提高模塊工作抗干擾能力,提高有效功率以及分辨靈敏度,動態(tài)使用探測節(jié)點定時檢測不同電磁環(huán)境下的電磁工作波束以及環(huán)境中的電磁噪聲,提高接收識別波束的靈敏度以及設(shè)備的環(huán)境動態(tài)適應(yīng)性。使用對應(yīng)方位的波束檢測模塊接收該環(huán)境檢測波束并對其進行檢測,然后將檢測結(jié)果回饋至波束發(fā)射接收模塊。波束發(fā)射接收模塊根據(jù)檢測結(jié)果進行控制策略分析,產(chǎn)生對應(yīng)方位下的控制策略,可控吸波模塊根據(jù)該控制策略對對應(yīng)方位下的電磁場進行吸波/衰減,定向進行吸波/衰減以防止其他非工作波束的正常/惡意干擾,提高設(shè)備的抗攻擊/干擾能力。波束發(fā)射接收模塊、波束檢測模塊和可控吸波模塊均使用模塊化以及主從備份技術(shù),降低設(shè)備故障率。
9、在一種可選的實施例中,對應(yīng)方位上的波束檢測模塊接收到所述環(huán)境檢測波束時對所述環(huán)境檢測波束進行信息收集并反饋至所述波束發(fā)射接收模塊包括如下步驟:
10、所述波束檢測模塊接收到對應(yīng)方位上的電磁信號,并對所述電磁信號進行分析,得到電磁信號參數(shù);
11、根據(jù)所述電磁信號參數(shù)構(gòu)建電磁信號在空間中的分布圖,將所述分布圖劃分為工作主瓣和非工作主瓣;
12、將非工作主瓣的電磁信號參數(shù)進行信息傳輸至所述波束發(fā)射接收模塊進行控制策略分析。
13、在一種可選的實施例中,將非工作主瓣的電磁信號參數(shù)進行信息傳輸至所述波束發(fā)射接收模塊進行控制策略分析包括如下步驟:
14、所述波束發(fā)射接收模塊將各方位上非工作主瓣的電磁信號參數(shù)進行匯總;
15、利用電磁波空間衰減公式對匯總后的非工作主瓣的電磁信號參數(shù)進行計算,根據(jù)計算結(jié)果生成控制策略。
16、在一種可選的實施例中,非工作主瓣的電磁信號參數(shù)包括:非工作主瓣的方向頻率、幅度大小和相位信息。
17、在一種可選的實施例中,所述無線波束傳輸裝置根據(jù)所述控制策略控制所述可控吸波模塊對非工作主瓣進行吸收/衰減包括:
18、所述無線波束傳輸裝置根據(jù)所述控制策略調(diào)整特定方向上非工作主瓣的幅度,并生成控制數(shù)據(jù);
19、所述可控吸波模塊根據(jù)所述控制數(shù)據(jù)對特定方向上的非工作電磁波進行吸收/衰減。
20、在一種可選的實施例中,所述波束檢測模塊未接收到所述環(huán)境檢測波束時,利用歷史參數(shù)的最大數(shù)值作為信息反饋至所述波束發(fā)射接收模塊。
21、本發(fā)明第二方面提供了基于主動可控吸收/衰減的無線波束傳輸裝置,包括:
22、波束發(fā)射接收模塊,所述波束發(fā)射接收模塊用于向?qū)?yīng)方位發(fā)射環(huán)境檢測波束,并根據(jù)環(huán)境檢測結(jié)果生成控制策略;
23、波束檢測模塊,所述波束檢測模塊用于接收環(huán)境檢測波束并根據(jù)環(huán)境檢測波束對環(huán)境進行檢測生成環(huán)境檢測結(jié)果;
24、可控吸波模塊,所述可控吸波模塊用于根據(jù)所述控制策略對非工作電磁波進行吸收/衰減。
25、在一種可選的實施例中,所述波束發(fā)射接收模塊包括:
26、控制策略單元,所述控制策略單元用于利用電磁波空間衰減公式對匯總后的非工作主瓣的電磁信號參數(shù)進行計算,根據(jù)計算結(jié)果生成控制策略。
27、本發(fā)明第三方面提供了一種電子設(shè)備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序,所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)基于主動可控吸收/衰減的無線波束傳輸方法。
28、本發(fā)明第四方面提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì),其上存儲有計算機程序,該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)基于主動可控吸收/衰減的無線波束傳輸方法。
29、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下的優(yōu)點和有益效果:
30、1、接收其他無線模塊時候可定向降低特定方位的電磁噪聲,從而提高本接收節(jié)點的靈敏度,提高接收效率,減少環(huán)境干擾;
31、2、根據(jù)控制策略在對應(yīng)方位下的電磁場進行吸波/衰減,定向進行吸波/衰減以防止其他非工作波束的正常/惡意干擾,提高設(shè)備的抗攻擊/干擾能力。