基于IEEE802.11g協(xié)議的智能天線設(shè)備及信號(hào)處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種無(wú)線通信方法，特別是涉及一種基于 I邸E802.llg協(xié)議的智能天線設(shè)備及信號(hào)處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)在新型民用航空飛行器機(jī)載電子設(shè)備日益增多，日益智能化，其所存儲(chǔ)的 數(shù)據(jù)也日益鹿大。目前機(jī)載設(shè)備的數(shù)據(jù)主要通過(guò)移動(dòng)硬盤(pán)進(jìn)行人工的數(shù)據(jù)搬移?，F(xiàn)代新型 民用航空客機(jī)如(波音777與787)都搭載TWLU(TerminalWirelessLAN化it)無(wú)線傳輸 設(shè)備，供飛機(jī)在機(jī)場(chǎng)廊橋?？繒r(shí)通過(guò)無(wú)線信道傳輸機(jī)載數(shù)據(jù)到地面。
[0003] 目前，TWLU通常采用的是IE邸802.llg無(wú)線傳輸協(xié)議，IE邸802.llg中運(yùn)用了正 交頻分復(fù)用（OFDM)技術(shù)，協(xié)議中物理層數(shù)據(jù)單元PPDU分為3部分；PLCP前導(dǎo)序列（PLCP Preamble),信號(hào)域（Signal)和數(shù)字域（Data)。如圖1，化CP前導(dǎo)序列是用于信號(hào)檢測(cè)，自 動(dòng)增益控制，頻偏估計(jì)，同步等；PLCP前導(dǎo)序列由10個(gè)短訓(xùn)練序列（tl~tlO)與2個(gè)長(zhǎng)訓(xùn) 練序列（T1~T2)組成，其中，2個(gè)長(zhǎng)訓(xùn)練序列（T1~T2)是固定不變的。TWLU設(shè)備所使用 的頻段是面對(duì)WiFi等設(shè)備開(kāi)放的免費(fèi)公用頻段。大型民航機(jī)場(chǎng)中，針對(duì)不同服務(wù)的無(wú)線網(wǎng) 絡(luò)應(yīng)用繁多，無(wú)線設(shè)備布網(wǎng)十分密集。由于不同無(wú)線設(shè)備的服務(wù)提供商不同導(dǎo)致無(wú)線頻率 使用不能有統(tǒng)一規(guī)劃，同頻段信道的設(shè)備互相干擾嚴(yán)重，使得在機(jī)場(chǎng)廊橋處使用的TWLU設(shè) 備工作時(shí)接入困難，數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定，吞吐重低。由于TWLU米用IE邸802.lla/b/g無(wú)線傳 輸協(xié)議，并無(wú)抵抗同頻干擾的設(shè)計(jì)，使得當(dāng)前系統(tǒng)無(wú)法解決針對(duì)干擾的問(wèn)題。另外，由于當(dāng) 前對(duì)機(jī)載TWLU無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸需求日益突出，而機(jī)場(chǎng)的無(wú)線服務(wù)供應(yīng)商又不統(tǒng)一，大量無(wú)線 設(shè)備不能統(tǒng)一管理，無(wú)法重新對(duì)現(xiàn)有頻段進(jìn)行良好的統(tǒng)一規(guī)劃W減小無(wú)線設(shè)備互相之間干 擾的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于W上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種智能天線設(shè)備，用于 解決現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)商用飛機(jī)?？吭诶葮蛱庍M(jìn)行無(wú)線通信時(shí)出現(xiàn)的無(wú)法抵抗同頻干擾，導(dǎo)致 飛機(jī)的TWLU設(shè)備工作時(shí)接入困難，數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定，吞吐量低的問(wèn)題。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種基于IE邸802.llg協(xié)議的智能 天線設(shè)備，所述智能天線設(shè)備包括智能處理裝置，所述智能處理裝置包括數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，自 適應(yīng)處理模塊，加權(quán)求和模塊，其中：所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊用于接收多路模擬信號(hào)進(jìn)行模數(shù) 轉(zhuǎn)換處理，輸出多路數(shù)字信號(hào)；所述自適應(yīng)處理模塊與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊相連，用于通過(guò)對(duì)所述 多路數(shù)字信號(hào)進(jìn)一步處理找到IEEE802.llg協(xié)議的長(zhǎng)訓(xùn)練序列信號(hào)，將所述長(zhǎng)訓(xùn)練序列信 號(hào)作為參考信號(hào)，應(yīng)用波束成形算法求出權(quán)值；所述加權(quán)求和模塊與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊W 及自適應(yīng)處理模塊相連，用于根據(jù)所述權(quán)值對(duì)所述多路數(shù)字信號(hào)加權(quán)求和。
[0006] 優(yōu)選地，所述智能天線設(shè)備還包括多路信號(hào)接收裝置，所述多路信號(hào)接收裝置接 收多路射頻信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成多路模擬信號(hào)。
[0007] 優(yōu)選地，所述多路信號(hào)接收裝置包括天線陣列和射頻前端；其中；所述天線陣列， 包括多個(gè)天線；所述射頻前端，包括多塊支持IE邸802.llg協(xié)議的射頻前端板子，所述射 頻前端板子的數(shù)目與所述天線陣列的天線數(shù)目相同，所述射頻前端板子分別與所述天線相 連，用于接收所述天線上的射頻信號(hào)，并將所述射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。
[0008] 優(yōu)選地，所述線陣天線包括呈直線式排列的多根全向天線。
[0009] 本發(fā)明還提供一種基于IE邸802.llg協(xié)議的信號(hào)處理方法，所述信號(hào)處理 方法包括W下步驟：步驟一，接收多路數(shù)字信號(hào)；步驟二，從所述多路數(shù)字信號(hào)中找到 16邸802.llg協(xié)議的長(zhǎng)訓(xùn)練序列信號(hào)；步驟H，將所述長(zhǎng)訓(xùn)練序列信號(hào)作為參考信號(hào)，應(yīng)用 波束成形算法求出權(quán)值；步驟四，利用所述權(quán)值對(duì)所述多路數(shù)字信號(hào)進(jìn)行加權(quán)求和處理。
[0010] 優(yōu)選地，所述步驟一包括對(duì)多路數(shù)字信號(hào)進(jìn)行去直流偏置處理。
[0011] 優(yōu)選地，所述步驟二是通過(guò)對(duì)所述IE邸802.llg協(xié)議的長(zhǎng)訓(xùn)練序列信號(hào)進(jìn)行同步 處理找到的。
[0012] 優(yōu)選地，所述步驟二包括對(duì)多路數(shù)字信號(hào)進(jìn)行低通濾波W及上采樣處理。
[0013] 優(yōu)選地，所述步驟H中的所述波束成形算法包括遵循最小均方誤差原則的波束成 形算法。
[0014] 優(yōu)選地，所述步驟H中的所述波束成形算法包括最小均方算法
[0015] 如上所述，本發(fā)明的一種基于IE邸802.llg協(xié)議的智能天線裝置W及信號(hào)處理方 法，用于解決機(jī)載無(wú)線傳輸設(shè)備在機(jī)場(chǎng)進(jìn)行無(wú)線傳輸信號(hào)時(shí)易受干擾的問(wèn)題，具有W下有 益效果；在不改變現(xiàn)有IE邸802.lla/g/n協(xié)議的條件下，通過(guò)多天線技術(shù)對(duì)其各陣元接受 的信號(hào)加權(quán)求和來(lái)實(shí)現(xiàn)空域?yàn)V波，達(dá)到增強(qiáng)期望信號(hào)同時(shí)抑制干擾的目的，從而最終提高 信道容量，提高速率和降低誤碼率。此項(xiàng)發(fā)明不僅限于機(jī)場(chǎng)廊橋處使用，亦可適用于其他有 大量干擾存在的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的IE邸802.llg協(xié)議峽結(jié)構(gòu)與前導(dǎo)序列峽結(jié)構(gòu)示意圖
[0017] 圖2顯示為本發(fā)明一種基于IE邸802.llg協(xié)議的智能天線設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖3顯示為本發(fā)明一種基于IE邸802.llg協(xié)議的信號(hào)處理方法的步驟流程圖。
[0019] 元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0020] 1 智能天線設(shè)備
[0021] 11 多路信號(hào)接收裝置
[0022] 111 天線陣列
[002引 112 射頻前端
[0024] 12 智能處理裝置
[00巧]121 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊
[0026] 122 自適應(yīng)處理模塊
[0027] 123 加權(quán)求和模塊
[0028] S1 ~S4 步驟
【具體實(shí)施方式】
[0029] W下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū) 所掲露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可W通過(guò)另外不同的具體實(shí) 施方式加W實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可W基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離 本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，W下實(shí)施例及實(shí)施 例中的特征可W相互組合。
[0030] 需要說(shuō)明的是，W下實(shí)施例中所提供的圖示僅W示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本構(gòu) 想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸 繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也 可能更為復(fù)雜。
[0031] 請(qǐng)參閱圖2,本發(fā)明提供一種基于IE邸802.llg協(xié)議的智能天線設(shè)備1，所述智能 天線設(shè)備1包括智能處理裝置12,所述智能處理裝置包括數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊121，自適應(yīng)處理模 塊122,加權(quán)求和模塊123。
[0032] 所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊121，用于接收多路模擬信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，輸出多路數(shù)字 信號(hào)。具體地，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊121在對(duì)接收多路模擬信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理后，還對(duì)轉(zhuǎn) 換后的多路數(shù)字信號(hào)進(jìn)行去直流偏置處理，輸出經(jīng)過(guò)去直流偏置處理的多路數(shù)字信號(hào)。
[0033] 自適應(yīng)處理模塊122,與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊121相連，用于通過(guò)對(duì)所述多路數(shù)字信號(hào)進(jìn) 一步處理找到IEEE802.llg協(xié)議的長(zhǎng)訓(xùn)練序列信號(hào)，將所述長(zhǎng)訓(xùn)練序列信號(hào)作為參考信 號(hào)，應(yīng)用波束成形算法求出權(quán)值。具體地，自適應(yīng)處理模塊122對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊121輸出的 多路數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，所述處理包括對(duì)所述多路數(shù)字信號(hào)的低通濾波處理W及上采樣處 理；所述處理還包括對(duì)多路數(shù)字信號(hào)中的IE邸802.ll