一种微波接收机及其多天线切换分集接收方法技术

本发明专利技术公开了一种微波接收机及其多天线切换分集接收方法，涉及无人机通信领域，该方法包括：控制微波接收机中的天线开关电路的一端连接N个接收天线中的第n个接收天线，n为正整数且n的起始值为1，通过第n个接收天线接收数据包，并计算通过第n个接收天线接收数据包时的连续丢包数，检测连续丢包数是否达到丢包数阈值，若连续丢包数达到丢包数阈值，则令n＝n+1，并重新执行控制天线开关电路的一端连接N个接收天线中的第n个接收天线的步骤，该发明专利技术通过将连续丢包数与预设的丢包数阈值进行比较作为切换条件，逻辑简单，不需要增加额外的硬件模块，在降低多径传输过程中的多径衰落和失真的同时，降低了系统功耗和硬件规模。

【技术实现步骤摘要】
一种微波接收机及其多天线切换分集接收方法
本专利技术涉及无人机通信领域，尤其是一种微波接收机及其多天线切换分集接收方法。
技术介绍
微波通信中，通信质量和可靠性受到多种因素的影响，扩频技术(主要包括直接序列扩频、跳频以及其他衍生的扩频技术)的发展大大提高了通信系统的抗干扰能力，但多径传输导致的多径衰落现象，是微波通信系统中一种无法消除的不利影响，为了改善多径衰落下信道传输的稳定性和可靠性，分集技术是一种常用的抗衰落技术。目前常用的分集技术是选择式分集，选择式分集需要多个接收机支路，通过不断地在每个接收机支路的输出信号之间基于门限判决做逻辑选择，择优输出一个最好的输出信号作为最终输出，但这种分集技术的应用在提高通信质量和可靠性的同时，也会增大硬件电路设计的规模、成本和功耗，当该分集技术应用于无人机领域时，会严重影响无人机的集成度和机载设备重量，从而影响无人机的续航能力和推重比。
技术实现思路
本专利技术人针对上述问题及技术需求，提出了一种微波接收机及其多天线切换分集接收方法。使用本方法可以在降低多径传输过程中的多径衰落和失真的同时，降低系统功耗和硬件规模。本专利技术的技术方案如下：一种微波接收机，该微波接收机包括：N个接收天线、天线开关电路、射频电路和微控制单元MCU；天线开关电路的一端连接N个接收天线的其中一个接收天线，天线开关电路的另一端连接射频电路的输入端，射频电路的输出端连接MCU的输入端，MCU的控制端连接天线开关电路，N为正整数且N≥2。一种微波接收机的多天线切换分集接收方法，该方法应用于上述微波接收机中，该方法包括：控制天线开关电路的一端连接N个接收天线中的第n个接收天线，n为正整数且n的起始值为1；通过第n个接收天线接收数据包，并计算通过第n个接收天线接收数据包时的连续丢包数；检测连续丢包数是否达到丢包数阈值；若连续丢包数达到丢包数阈值，则令n＝n+1，并重新执行控制天线开关电路的一端连接N个接收天线中的第n个接收天线的步骤。其进一步的技术方案为，通过第n个接收天线接收数据包，并计算通过第n个接收天线接收数据包时的连续丢包数，包括：对连续丢包数K进行重置，使K＝0；通过第n个接收天线接收第i个数据包，检测第i个数据包是否是异常数据包，i为正整数且i的起始值为1；若第i个数据包是异常数据包，则丢弃第i个数据包并令K＝K+1；若第i个数据包是正常数据包，则对连续丢包数K进行重置，使K＝0。其进一步的技术方案为，每个数据包包括至少三个字段，检测第i个数据包是否是异常数据包，包括：通过第n个接收天线依次接收第i个数据包中的各个字段，检测当前接收到的字段的格式是否是正确格式；若当前接收到的字段的格式是错误格式，则确定第i个数据包为异常数据包；若当前接收到的字段的格式是正确格式且当前接收到的字段不是最后一个字段，则继续接收下一个字段并重新执行检测当前接收到的字段的格式是否是正确格式的步骤；若当前接收到的字段的格式是正确格式且当前接收到的字段是最后一个字段，则确定第i个数据包是正常数据包。其进一步的技术方案为，该方法还包括：若连续丢包数未达到丢包数阈值，则令i＝i+1，并重新执行通过第n个接收天线接收第i个数据包的步骤。其进一步的技术方案为，若连续丢包数达到丢包数阈值，则令n＝n+1，并重新执行控制天线开关电路的一端连接N个接收天线中的第n个接收天线的步骤，包括：若连续丢包数达到丢包数阈值，则检测是否满足n＜N；若n＜N，则令n＝n+1，并重新执行控制天线开关电路的一端连接N个接收天线中的第n个接收天线的步骤；若n＝N，则令n＝1，并重新执行控制天线开关电路的一端连接N个接收天线中的第n个接收天线的步骤。本专利技术的有益技术效果是：本专利技术提出的微波接收机及其多天线切换分集接收方法，通过将连续丢包数与预设的丢包数阈值进行比较作为切换条件，逻辑简单，通过软件即可实现，不需要增加额外的硬件模块，降低了硬件规模和成本，与目前常用的选择式分集相比，更易实现，在降低多径传输过程中的多径衰落和失真的同时，降低了系统功耗和硬件规模。当该微波接收机及其多天线切换分集接收方法应用于无人机领域，尤其是应用于轻小型消费级无人机领域时，对于无人机减重目标的实现有很大的提升，从而可以提高无人机的续航能力和推重比。附图说明图1是微波接收机的结构示意图。图2是微波接收机的多天线切换分集接收方法的流程图。图3是微波接收机的多天线切换分集接收方法的流程图。图4是数据包的格式示意图。图5是微波接收机的多天线切换分集接收方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步说明。如图1所示，其示出了本专利技术公开的一种微波接收机的结构示意图，该微波接收机通常用于无人机中，该微波接收机包括：N个接收天线、天线开关电路、射频电路和MCU(MicrocontrollerUnit，微控制单元)，其中射频电路通常为一射频芯片，用于对接收到的射频信号进行解扩、解调、数据包还原等处理，MCU用于对经射频电路处理过的射频信号进行解码输出。天线开关电路的一端连接N个接收天线的其中一个接收天线，天线开关电路的另一端连接射频电路的输入端，射频电路的输出端连接MCU的输入端，MCU的控制端连接天线开关电路，N为正整数且N≥2。如图2所示，其示出了本专利技术公开的一种微波接收机的多天线切换分集接收方法的流程图，该方法用于图1所示的微波接收机中，该方法包括如下步骤：步骤201，控制天线开关电路的一端连接N个接收天线中的第n个接收天线，从而使第n个接收天线与射频电路导通，第n个接收天线作为工作天线开始按照一定周期等待接收数据包。其中，n为正整数且n的起始值为1，也即，微波接收机上电后，天线开关电路默认将第1个接收天线作为工作天线。步骤202，通过第n个接收天线接收数据包，并计算通过第n个接收天线接收数据包时的连续丢包数。该步骤的具体实现方法包括如下步骤301-304，请参考图3所示的流程图：步骤301，对连续丢包数K进行重置，使K＝0。步骤302，通过第n个接收天线接收第i个数据包，检测第i个数据包是否是异常数据包，i为正整数且i的起始值为1。每个数据包包括至少三个字段，具体的，每个数据包至少包括同步字(Syncword)、有效数据字段(Datafield)和校验码，校验码可以是CRC(CyclicRedundancyCheck,循环冗余校验)码。可选的，每个数据包中还包括前导码(Preamblebits)、长度码(Lengthfield)和地址码(Addressfield)中的至少零种。以数据包包括上述6个字段为例，数据包的格式可以如图4所示，按照字段的传输顺序依次为前导码、同步字、长度码、地址码、有效数据字段和校验码。其中，前导码部分是一段由1和0组成的自定义序列，其占据的字节长度支持自由编程；同步字用于数据包字节同步和数据对齐；长度码用于定义射频部分每次接收数据时的字节长度，其占据的字节长度支持自由编程，字节长度是固定长度或可变长度；地址码用于匹配数据包地址；有效数据字段用于承载数据包中的有效信息；校验码用于验证接收到的数据是否正确并返回校验状态信息。在通过第n个接收天线接收第i个数据包时，实际是通过第n个接收天线依次接收第i个数据包中的各个字段，在接收上述任本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波接收机，其特征在于，所述微波接收机包括：N个接收天线、天线开关电路、射频电路和微控制单元MCU；所述天线开关电路的一端连接所述N个接收天线的其中一个接收天线，所述天线开关电路的另一端连接所述射频电路的输入端，所述射频电路的输出端连接所述MCU的输入端，所述MCU的控制端连接所述天线开关电路，N为正整数且N≥2。

【技术特征摘要】
1.一种微波接收机，其特征在于，所述微波接收机包括：N个接收天线、天线开关电路、射频电路和微控制单元MCU；所述天线开关电路的一端连接所述N个接收天线的其中一个接收天线，所述天线开关电路的另一端连接所述射频电路的输入端，所述射频电路的输出端连接所述MCU的输入端，所述MCU的控制端连接所述天线开关电路，N为正整数且N≥2。2.一种微波接收机的多天线切换分集接收方法，其特征在于，所述方法用于权利要求1所述的微波接收机中，所述方法包括：控制所述天线开关电路的一端连接所述N个接收天线中的第n个接收天线，n为正整数且n的起始值为1；通过所述第n个接收天线接收数据包，并计算通过所述第n个接收天线接收数据包时的连续丢包数；检测所述连续丢包数是否达到丢包数阈值；若所述连续丢包数达到所述丢包数阈值，则令n＝n+1，并重新执行所述控制所述天线开关电路的一端连接所述N个接收天线中的第n个接收天线的步骤。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述第n个接收天线接收数据包，并计算通过所述第n个接收天线接收数据包时的连续丢包数，包括：对连续丢包数K进行重置，使K＝0；通过所述第n个接收天线接收第i个数据包，检测所述第i个数据包是否是异常数据包，i为正整数且i的起始值为1；若所述第i个数据包是异常数据包，则丢弃所述第i个数据包并令K＝K+1；若所述第i个数据包是正常数据包，则对连续丢包数K进行重置，使K...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵波，
申请(专利权)人：无锡睿思凯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32