本申請(qǐng)涉及數(shù)據(jù)處理，尤其是涉及一種天線的切換方法及北斗天線。

背景技術(shù)：

1、隨著技術(shù)發(fā)展和使用場(chǎng)景的拓展，小型飛行器的優(yōu)勢(shì)愈發(fā)明顯，以無人機(jī)蜂群技術(shù)為例，無人機(jī)蜂群是指將多種任務(wù)載荷的低成本小型無人機(jī)，基于開放式體系架構(gòu)進(jìn)行綜合集成，以通信網(wǎng)絡(luò)信息為中心，以系統(tǒng)的群智涌現(xiàn)能力為核心，以平臺(tái)間的協(xié)同交互能力為基礎(chǔ)，以單平臺(tái)的節(jié)點(diǎn)作戰(zhàn)能力為支撐，構(gòu)建具有抗毀性、低成本、去中心化等優(yōu)勢(shì)和智能攻擊特征的作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)體系。

2、無人機(jī)蜂群的發(fā)展方向有去中心化、自主決策化和單體/微群體執(zhí)行等，主要表現(xiàn)在無人機(jī)蜂群可以根據(jù)對(duì)場(chǎng)景的事態(tài)感知來自主執(zhí)行任務(wù)，上述內(nèi)容的一個(gè)核心技術(shù)點(diǎn)就是局域性定向通訊。

3、局域性定向通訊指的是無人機(jī)單體間可以進(jìn)行定向數(shù)據(jù)發(fā)送（通訊），這種方式的優(yōu)勢(shì)在于不需要進(jìn)行范圍廣播和不容易受到干擾，降低了被發(fā)現(xiàn)的概率，但是如何在小范圍內(nèi)進(jìn)行快速定位，還需要進(jìn)一步研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決單體間的快速定位問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N天線的切換方法及北斗天線，通過對(duì)天線矩陣的快速化選擇和對(duì)接收信號(hào)的處理來確定相對(duì)位置關(guān)系，然后再進(jìn)行定向數(shù)據(jù)傳輸，用來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)單體間的小范圍定向通信。

2、本申請(qǐng)的上述目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

3、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N天線的切換方法，包括：

4、響應(yīng)于收到的第一通訊信號(hào)，在天線矩陣中選擇多個(gè)天線，選擇的多個(gè)天線記為定向天線；

5、使用定向天線構(gòu)建接收天線矩陣并確定第一通訊信號(hào)的發(fā)送位置；

6、向位于發(fā)送位置處的終端發(fā)送第二通訊信號(hào)并建立通訊關(guān)系；

7、其中，在天線矩陣中選擇天線時(shí)，還包括：

8、獲取天線矩陣中全部天線的發(fā)送信號(hào)頻率和發(fā)送信號(hào)強(qiáng)度；

9、根據(jù)第二通訊信號(hào)和發(fā)送信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度差值和信號(hào)頻率差值選擇定向天線。

10、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在天線矩陣中選擇多個(gè)天線包括：

11、在天線矩陣中選擇定向過渡天線，定向過渡天線位于同一條直線上；

12、獲取一個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度上每一個(gè)定向過渡天線的接收信號(hào)；

13、將接收到的接收信號(hào)疊加并進(jìn)行篩選，得到過渡通訊信號(hào)；

14、計(jì)算過渡通訊信號(hào)的峰值間隔變化方向并根據(jù)過渡通訊信號(hào)的峰值間隔變化方向確定第一通訊信號(hào)的發(fā)送方向；

15、多次重新選擇定向過渡天線并得到多個(gè)第一通訊信號(hào)的發(fā)送方向；

16、使用得到的多個(gè)第一通訊信號(hào)的發(fā)送方向確定第一通訊信號(hào)的粗略發(fā)送位置；

17、根據(jù)粗略發(fā)送位置在天線矩陣中選擇多個(gè)天線。

18、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，遠(yuǎn)離粗略發(fā)送位置的方向上，相鄰天線間的距離趨于增加。

19、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，將接收到的接收信號(hào)疊加并進(jìn)行篩選時(shí)，還包括：

20、在接收到的接收信號(hào)上選擇多個(gè)峰值點(diǎn)，每一個(gè)接收到的接收信號(hào)上的對(duì)應(yīng)峰值點(diǎn)的位置均相同；

21、將接收到的接收信號(hào)疊加；

22、根據(jù)對(duì)應(yīng)峰值點(diǎn)在時(shí)間線上移動(dòng)接收到的接收信號(hào)，使對(duì)應(yīng)峰值點(diǎn)的高度最大。

23、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，計(jì)算過渡通訊信號(hào)的峰值間隔變化方向時(shí)，還包括：

24、構(gòu)建小波并使用小波對(duì)接收到的接收信號(hào)進(jìn)行篩選，得到分離波形；

25、將得到的分離波形分組，得到多個(gè)分離波形組，每一個(gè)分離波形組中任意兩個(gè)相鄰的分離波形的時(shí)間間隔均相等；

26、確定分離波形組中的起始時(shí)間點(diǎn)并根據(jù)分離波形組中的起始時(shí)間點(diǎn)計(jì)算過渡通訊信號(hào)的峰值間隔變化方向。

27、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)粗略發(fā)送位置在天線矩陣中選擇多個(gè)天線包括：

28、根據(jù)粗略發(fā)送位置在天線矩陣上建立選擇方向；

29、在選擇方向上根據(jù)第二通訊信號(hào)和發(fā)送信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度差值和信號(hào)頻率差值選擇定向天線。

30、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在選擇方向上根據(jù)第二通訊信號(hào)和發(fā)送信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度差值和信號(hào)頻率差值選擇定向天線，還包括：

31、計(jì)算第二通訊信號(hào)的強(qiáng)度和定向天線的發(fā)送信號(hào)強(qiáng)度可能產(chǎn)生的新頻率；

32、校核新頻率是否落入發(fā)送位置的工作頻率范圍；

33、根據(jù)校核結(jié)果選擇定向天線，使產(chǎn)生的新頻率不落入發(fā)送位置的工作頻率范圍或者盡量少的落入發(fā)送位置的工作頻率范圍；

34、其中，得到的定向天線位于多條直線上，歸屬于同一條直線的定向天線使用定向發(fā)送信號(hào)方式向位于發(fā)送位置處的終端發(fā)送第二通訊信號(hào)。

35、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N天線的切換裝置，包括：

36、第一選擇單元，用于響應(yīng)于收到的第一通訊信號(hào)，在天線矩陣中選擇多個(gè)天線，選擇的多個(gè)天線記為定向天線；

37、處理單元，用于使用定向天線構(gòu)建接收天線矩陣并確定第一通訊信號(hào)的發(fā)送位置；

38、通訊單元，用于向位于發(fā)送位置處的終端發(fā)送第二通訊信號(hào)并建立通訊關(guān)系；

39、數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取天線矩陣中全部天線的發(fā)送信號(hào)頻率和發(fā)送信號(hào)強(qiáng)度；

40、第二選擇單元，用于根據(jù)第二通訊信號(hào)和發(fā)送信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度差值和信號(hào)頻率差值選擇定向天線。

41、第三方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N北斗天線，所述系統(tǒng)包括：

42、多個(gè)天線單元，用于收發(fā)信號(hào)；

43、一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)指令；以及

44、一個(gè)或多個(gè)處理器，用于從所述存儲(chǔ)器中調(diào)用并運(yùn)行所述指令，驅(qū)動(dòng)多個(gè)天線單元執(zhí)行如第一方面及第一方面任意可能的實(shí)現(xiàn)方式中所述的方法。

45、第四方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括：

46、程序，當(dāng)所述程序被處理器運(yùn)行時(shí)，如第一方面及第一方面任意可能的實(shí)現(xiàn)方式中所述的方法被執(zhí)行。

47、第五方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括程序指令，當(dāng)所述程序指令被計(jì)算設(shè)備運(yùn)行時(shí)，如第一方面及第一方面任意可能的實(shí)現(xiàn)方式中所述的方法被執(zhí)行。

48、第六方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N芯片系統(tǒng)，該芯片系統(tǒng)包括處理器，用于實(shí)現(xiàn)上述各方面中所涉及的功能，例如，生成，接收，發(fā)送，或處理上述方法中所涉及的數(shù)據(jù)和/或信息。

49、該芯片系統(tǒng)，可以由芯片構(gòu)成，也可以包括芯片和其他分立器件。

50、在一種可能的設(shè)計(jì)中，該芯片系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器，用于保存必要的程序指令和數(shù)據(jù)。該處理器和該存儲(chǔ)器可以解耦，分別設(shè)置在不同的設(shè)備上，通過有線或者無線的方式連接，或者處理器和該存儲(chǔ)器也可以耦合在同一個(gè)設(shè)備上。

51、本申請(qǐng)的有益效果為：

52、本申請(qǐng)公開了的天線的切換方法，能夠在小范圍內(nèi)進(jìn)行定向通信，并且不需要進(jìn)行區(qū)域廣播，既降低了被發(fā)現(xiàn)的概率，還能夠?qū)⑿盘?hào)能量集中，得到更好的通訊質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.一種天線的切換方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線的切換方法，其特征在于，在天線矩陣中選擇多個(gè)天線包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線的切換方法，其特征在于，遠(yuǎn)離粗略發(fā)送位置的方向上，相鄰天線間的距離趨于增加。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線的切換方法，其特征在于，將接收到的接收信號(hào)疊加并進(jìn)行篩選時(shí)，還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的天線的切換方法，其特征在于，計(jì)算過渡通訊信號(hào)的峰值間隔變化方向時(shí)，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天線的切換方法，其特征在于，根據(jù)粗略發(fā)送位置在天線矩陣中選擇多個(gè)天線包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線的切換方法，其特征在于，在選擇方向上根據(jù)第二通訊信號(hào)和發(fā)送信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度差值和信號(hào)頻率差值選擇定向天線，還包括：

8.一種天線的切換裝置，其特征在于，包括：

9.一種北斗天線，其特征在于，所述北斗天線包括：

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及一種天線的切換方法及北斗天線，方法包括響應(yīng)于收到的第一通訊信號(hào)，在天線矩陣中選擇多個(gè)天線，選擇的多個(gè)天線記為定向天線；使用定向天線構(gòu)建接收天線矩陣并確定第一通訊信號(hào)的發(fā)送位置和向位于發(fā)送位置處的終端發(fā)送第二通訊信號(hào)并建立通訊關(guān)系，在天線矩陣中選擇天線時(shí)，還包括獲取天線矩陣中全部天線的發(fā)送信號(hào)頻率和發(fā)送信號(hào)強(qiáng)度和根據(jù)第二通訊信號(hào)和發(fā)送信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度差值和信號(hào)頻率差值選擇定向天線。本申請(qǐng)公開的天線的切換方法及北斗天線，通過對(duì)天線矩陣的快速化選擇和對(duì)接收信號(hào)的處理來確定相對(duì)位置關(guān)系，然后再進(jìn)行定向數(shù)據(jù)傳輸，用來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)單體間的小范圍定向通信。

技術(shù)研發(fā)人員：李寧,李憲,焦劍暉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：石家莊宇訊電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2