本發(fā)明涉及通信，尤其涉及一種陣列收發(fā)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著電子技術(shù)的進(jìn)步和需求的提高，傳統(tǒng)的單通道電磁波收發(fā)系統(tǒng)已逐步向多通道、陣列化方向發(fā)展。當(dāng)前，各類電磁收發(fā)平臺(tái)上配置的任務(wù)系統(tǒng)種類逐漸增加，電子系統(tǒng)的功能越來(lái)越多、性能要求越來(lái)越高。大規(guī)模多輸入多輸出技術(shù)是下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，具有能量效率高、頻譜效率高及性能穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)。

2、現(xiàn)有技術(shù)中的陣列收發(fā)系統(tǒng)，一般通過(guò)資源管理和調(diào)度方法實(shí)現(xiàn)各功能分時(shí)占用的綜合一體化多功能陣列系統(tǒng)，發(fā)射和接收需要分時(shí)或分頻工作。當(dāng)發(fā)射和接收同時(shí)同頻工作時(shí)，發(fā)射信號(hào)及其噪聲和非線性失真干擾會(huì)通過(guò)空間耦合至接收通道，對(duì)接收通道所需要接收的感興趣信號(hào)產(chǎn)生強(qiáng)烈干擾，嚴(yán)重影響接收通道獲取的信號(hào)質(zhì)量。

3、并且當(dāng)發(fā)射通道和接收通道較近時(shí)，大功率干擾會(huì)使接收通道飽和，接收路器件飽和將導(dǎo)致接收通道無(wú)法正常工作，甚至發(fā)生損壞，嚴(yán)重影響接收通道獲取的信號(hào)質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述的分析，本發(fā)明實(shí)施例旨在提供一種陣列收發(fā)系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中同時(shí)同頻收發(fā)陣列在進(jìn)行信號(hào)接收時(shí)得到的信號(hào)質(zhì)量差的問(wèn)題。

2、發(fā)明實(shí)施例提供了一種陣列收發(fā)系統(tǒng)，所述陣列收發(fā)系統(tǒng)包括多個(gè)陣列模塊，每個(gè)陣列模塊包括數(shù)字處理單元和多個(gè)收發(fā)單元，不同陣列模塊之間通過(guò)各自的數(shù)字處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；

3、每個(gè)收發(fā)單元包括第一通道、第二通道、開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)、耦合器和天線；

4、第一通道和第二通道分別連接數(shù)字處理單元，第一通道通過(guò)開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)將來(lái)自數(shù)字處理單元的信號(hào)傳輸至耦合器，第二通道通過(guò)開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)將來(lái)自耦合器的信號(hào)傳輸至數(shù)字處理單元；

5、天線，用于將耦合器中的待發(fā)射信號(hào)發(fā)射出去或者將接收到的天線信號(hào)傳輸至耦合器。

6、基于上述系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述收發(fā)單元的工作模式包括發(fā)射工作模式和接收工作模式，通過(guò)開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置所述收發(fā)單元的工作模式；

7、在發(fā)射工作模式下，所述收發(fā)單元用于向空中發(fā)射待發(fā)射信號(hào)；

8、在接收工作模式下，所述收發(fā)單元用于從空中接收天線信號(hào)。

9、基于上述系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)所述收發(fā)單元的工作模式為發(fā)射工作模式時(shí)，第一通道從數(shù)字處理單元接收待發(fā)射信號(hào)并且將該待發(fā)射信號(hào)傳輸至開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)，開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)將該待發(fā)射信號(hào)傳輸至耦合器；

10、耦合器將該待發(fā)射信號(hào)傳輸至天線，進(jìn)而發(fā)射出去；

11、同時(shí)，耦合器將該待發(fā)射信號(hào)的耦合信號(hào)作為觀察信號(hào)傳輸至開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)，開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)將所述觀察信號(hào)傳輸至第二通道，第二通道將所述觀察信號(hào)傳輸至數(shù)字處理單元。

12、基于上述系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)所述收發(fā)單元的工作模式為接收工作模式時(shí)，數(shù)字處理單元對(duì)其他收發(fā)單元的待發(fā)射信號(hào)進(jìn)行濾波處理輸出抵消信號(hào)，并且通過(guò)第一通道將該抵消信號(hào)傳輸至開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)，開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)將該抵消信號(hào)傳輸至耦合器；

13、天線將接收的天線信號(hào)傳輸至耦合器；天線信號(hào)與抵消信號(hào)在耦合器中進(jìn)行干擾抵消后，耦合器輸出干擾抵消后的天線信號(hào)至開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)；

14、開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)將該干擾抵消后的天線信號(hào)傳輸至第二通道，第二通道將該干擾抵消后的天線信號(hào)傳輸至數(shù)字處理單元；

15、數(shù)字處理單元，用于對(duì)觀察信號(hào)進(jìn)行濾波處理，利用濾波處理后的觀察信號(hào)對(duì)干擾抵消后的天線信號(hào)再次進(jìn)行干擾抵消，得到感興趣信號(hào)。

16、基于上述系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述每個(gè)陣列模塊還包括第一發(fā)射成形器、第二發(fā)射成形器、第一接收成形器和第二接收成形器；

17、第一發(fā)射成形器，用于從數(shù)字處理單元接收待發(fā)射信號(hào)，并且將該待發(fā)射信號(hào)傳輸至第一通道；

18、第二發(fā)射成形器，用于從數(shù)字處理單元接收抵消信號(hào)，并且將該抵消信號(hào)傳輸至第一通道；

19、第一接收成形器，用于從第二通道接收觀察信號(hào)，并且將該觀察信號(hào)傳輸至數(shù)字處理單元；

20、第二接收成形器，用于從第二通道接收干擾抵消后的天線信號(hào)，并且將該干擾抵消后的天線信號(hào)傳輸至數(shù)字處理單元。

21、基于上述系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一通道包括依次連接的數(shù)字上變頻器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、可調(diào)放大器和發(fā)射濾波器；

22、數(shù)字上變頻器連接第一發(fā)射成形器或者第二發(fā)射成形器，用于接收待發(fā)射信號(hào)或者抵消信號(hào)；

23、待發(fā)射信號(hào)或者抵消信號(hào)依次經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器、可調(diào)放大器和發(fā)射濾波器；

24、發(fā)射濾波器連接開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)，將待發(fā)射信號(hào)或者抵消信號(hào)輸出至開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)。

25、基于上述系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二通道包括依次連接的可調(diào)增益與衰減器、接收濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)字下變頻器；

26、可調(diào)增益與衰減器連接開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)，用于從開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)接收觀察信號(hào)或者干擾抵消后的天線信號(hào)；

27、觀察信號(hào)或者干擾抵消后的天線信號(hào)依次經(jīng)過(guò)接收濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)字下變頻器；

28、數(shù)字下變頻器連接第一接收成形器和第二接收成形器，將觀察信號(hào)或者干擾抵消后的天線信號(hào)傳輸至第一接收成形器和第二接收成形器。

29、基于上述系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述耦合器包括第一輸入輸出端口、第二輸入輸出端口和耦合端口；

30、第一輸入輸出端口連接天線，第二輸入輸出端口連接開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)，耦合端口連接開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)；

31、在發(fā)射工作模式下，第二輸入輸出端口從開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)接收待發(fā)射信號(hào)，待發(fā)射信號(hào)從第一輸入輸出端口向天線傳輸，觀察信號(hào)從耦合端口輸出至開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)。

32、基于上述系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，在接收工作模式下，耦合端口從開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)接收抵消信號(hào)，第一輸入輸出端口從天線接收天線信號(hào)，第二輸入輸出端口輸出干擾抵消后的天線信號(hào)至開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)。

33、基于上述系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，在發(fā)射工作模式下，開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)將第一通道連接至第二輸入輸出端口，同時(shí)將第二通道連接至耦合端口；

34、在接收工作模式下，開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)將第一通道連接至耦合端口，同時(shí)將第二通道連接至第二輸入輸出端口。

35、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少可實(shí)現(xiàn)如下有益效果之一：

36、1、通過(guò)在每個(gè)收發(fā)單元內(nèi)設(shè)置第一通道和第二通道，第一通道將數(shù)字處理單元的信號(hào)傳輸至耦合器，第二通道將耦合器的信號(hào)傳輸至數(shù)字處理單元，實(shí)現(xiàn)了在陣列收發(fā)系統(tǒng)中，每個(gè)陣列模塊的多個(gè)收發(fā)單元能夠同時(shí)同頻進(jìn)行工作，提高了陣列收發(fā)系統(tǒng)在同時(shí)進(jìn)行收發(fā)時(shí)的效率和接收信號(hào)的質(zhì)量；

37、2、每個(gè)收發(fā)單元能夠通過(guò)開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置工作模式，均具備兩種工作模式，使得陣列收發(fā)系統(tǒng)在工作時(shí)，能夠根據(jù)實(shí)際需要靈活切換工作模式，合理設(shè)置接收工作模式和發(fā)射工作模式的收發(fā)單元的數(shù)量，提高發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)的質(zhì)量，增加陣列收發(fā)系統(tǒng)的靈活性；

38、3、每個(gè)陣列模塊能夠以瓦片式架構(gòu)靈活拓展成更大規(guī)模的陣列收發(fā)系統(tǒng)，使得陣列收發(fā)系統(tǒng)能夠滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

39、本發(fā)明中，上述各技術(shù)方案之間還可以相互組合，以實(shí)現(xiàn)更多的優(yōu)選組合方案。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書中闡述，并且，部分優(yōu)點(diǎn)可從說(shuō)明書中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)說(shuō)明書以及附圖中所特別指出的內(nèi)容中來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。