具有分布式接收器结构的通信系统技术方案

一种通信系统用于接收来自移动源的信息。系统包括多个天线，多个天线包括被配置成接收来自多个移动源的信号的多个天线的多个不相交的组。至少一个天线子组具有与多个天线的多个不相交的组中的另一组中的天线重叠的覆盖区域。通信系统还包括多个接收器，以及针对每组的多个天线包括一个信号路径的多个信号路径。每个信号路径都被配置成向多个接收器中的每一个提供来自多个不相交的天线组中的对应组的多个天线的输出。每个接收器基于从信号路径接收到的信号的一个或更多个特性来选择输出来自一个或更多个信号路径的信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有分布式接收器结构的通信系统
技术介绍
本文中所描述的技术涉及无线通信系统，其可以用于使高速无线电控制的无人驾驶飞行器(即无人机)在低延迟的视频传输和飞行控制的情况下急速行进以及用于包括与其他类型的移动设备的无线通信的其他环境。目前，现有无线系统受限于整体范围。例如，可能难以保持与具有妨碍视线的障碍物的较大区域上的多个移动设备(例如，飞行器)进行通信。现有系统还受限于占用相同覆盖区域的活动用户的总数。该限制是出于经济和功耗目的要求较低的互调失真规范的标准设计实践的结果。一些现有的无线视频解决方案FM利用用于视频、左音频和右音频的单独载波对NTSC信号进行调制，这导致了多载波FM信号被发送。由于发送器电路和接收器电路两者的有源级的非线性特性，所以在原始信号带宽之外生成寄生信号，导致在相邻信道中生成噪声。该噪声导致对给定无线电范围内的活动用户的数目的进一步限制。由于使用非授权的频谱和管理非授权的频谱的规则，所以用于飞行控制通信的现有硬件的范围也有限。附图说明图1是实现分布式接收器结构的分布式天线系统的一个实施方式的框图。图2是分集式接收器的一个示例的框图。图3是远程接收器前端模块的一个示例的框图。图4是与内联放大器模块组合的远程接收器前端模块装置的一个示例的框图。图5是描述用于捕获移动设备(例如，急速行进中的无人驾驶飞行器)上的视频的处理的一个实施方式的流程图。图6是描述用于操作图1的分布式天线系统的处理的一个实施方式的流程图。图7是用于向移动设备(例如，急速行进中的无人驾驶飞行器)提供控制信号的系统的框图。具体实施方式提出了一种用于与多个移动源进行通信的通信系统。例如，实现分布式接收器结构的分布式天线系统可以用于接收来自一组无人驾驶飞行器的现场视频。系统包括多个天线，所述多个天线包括被配置成接收来自多个移动源的信号的多个天线的多个不相交的组。天线中的至少一个子组具有与多个天线的多个不相交的组中的另一组中的天线的覆盖区域相邻(任何可能的交叠)的覆盖区域。通信系统还包括多个接收器以及(在一个实施方式中)包括用于多个天线的每组的一个信号路径的多个信号路径。每个信号路径都被配置成向多个接收器中的每一个提供来自天线的多个不相交的组的对应的多个天线的组的输出。每个接收器基于从信号路径接收到的信号的一个或更多个特性来选择输出来自一个或更多个的信号路径的信息。本文中所描述的技术的一个示例性实现方式包括无人机急速行进系统，该无人机急速行进系统包括：多个无人机；分布式天线系统；多个远程控制器，其使用模拟通信参与和无人机的单向或双向通信以使无人机飞行，使得每个控制器仅与一个无人机(或多个无人机)进行通信；以及提供第一人称视角(FPV)的多个头戴式显示器(或其他类型的显示器)，其经由分布式天线系统使用模拟通信来接收来自无人机的视频，使得每个头戴式显示器接收来自一个无人机(多个无人机)的视频。控制器各自包括处理器、存储器、显示器、输入设备(按钮、转盘、操作杆、旋钮等)、扬声器等并且被用于远程驾驶无人机。头戴式显示器提供虚拟现实体验，使得穿戴该显示器但远离无人机的驾驶员经由标准或高清视频看见无人机中的驾驶员将看到的内容。无人机可以是任何类型的无人驾驶飞行器，其包括飞机、直升飞机、具有多个螺旋桨(例如，4个螺旋桨)的其他飞行器或任何类型的无人机设计。在一些实施方式中，无人机包括一个或更多个天线，该一个或更多个天线用于与分布式天线系统以及其他天线系统进行无线通信，以从远程控制器接收用于飞行控制的指令、向远程控制器提供遥测和其他飞行数据、以及向头戴式显示器提供视频以便从无人机传送视频。在一个示例性实施方式中，4到6个无人机可以在位于室内和/或室外并且包括多种类型的地形和障碍物的路线上急速行进。在许多情况下，使用远程控制器的驾驶员会在整个急速行进期间看不到无人机并且会依靠从无人机接收到的视频。驾驶员使用远程控制器和头戴式显示器来使无人机飞行。因为无人机会飞得很快并且这是急速行进，所以视频和命令的通信必须是低延迟的。如果无人机对飞行命令的响应较慢或驾驶员对无人机路径中的障碍物的反应较慢，则无人机可能坠毁。图1是实现分布式接收器结构的、可以用作无人机急速行进系统的一部分的分布式天线系统的一个实施方式的框图。虽然下面的讨论相对于无人机描述了图1的系统，但图1的系统和本文中所描述的技术可以与其他移动源(例如，汽车、计算设备、有人驾驶飞行器、航天器等)一起使用。在图1中描绘了六个无人机1、2、3、4、5和6。可以使用多于六个或少于六个的无人机。每个无人机1、2、3、4、5和6包括提供急速行进事件的第一人称视角的视频摄像机(例如，NTSC或任何其他视频格式)。由摄像机生成的NTSC信号被频率调制到载波频率上，并且从无人机发送至分布式天线系统。在该示例中，使用5.8GHz的频带，这是因为5.8GHz的频带是全球流行的非授权的频带。每个无人机的载波频率被设置成5.8GHz的频带内的唯一的信道以避免干扰，并且信道被分配以提供与其他信道的分离并且避免产生带内互调失真产物。不管频率选择如何，不可避免地会产生互调产物；然而，通过使用适当的频率选择，期望的信号可以被分配到频谱中的希望的位置以避免与互调产物在信道上的冲突。图1示出了六个天线10、12、14、16、18和20。可以使用多于六个或少于六个的天线。每个天线与该天线可以与无人机(或其他移动源)可靠地进行通信的覆盖区域相关联。例如，天线10位于覆盖区域22中并且与覆盖区域22对应，天线12位于覆盖区域24中并且与覆盖区域24对应，天线14位于覆盖区域26中并且与覆盖区域26对应，天线16位于覆盖区域28中并且与覆盖区域28对应，天线18位于覆盖区域30中并且与覆盖区域30对应，并且天线20位于覆盖区域32中并且与覆盖区域32对应。在一个实施方式中，覆盖区域重叠，例如，无人机6被描绘成位于覆盖区域28与覆盖区域30之间的重叠区域中。如果无人机1、2、3、4、5、6位于覆盖区域22、24、26、28、30、32内，则使用天线10、12、14、16、18、20来接收信号，其中，信号被远程接收器前端模块放大。例如，远程接收器前端模块50连接至天线10，远程接收器前端模块52连接至天线12，远程接收器前端模块54连接至天线14，远程接收器前端模块56连接至天线16，远程接收器前端模块58连接至天线18，并且远程接收器前端模块60连接至天线20。在被对应的远程前端模块放大之后，经放大的信号通过传输介质(例如，同轴线缆或光纤线缆)被传递至组合分发网络，该组合分发网络将多个天线10、12、14、16、18、20连接至多个接收器70、72、74、76、78、80。在一个实施方式中，第一组合分发网络包括合路器62和分路器66，并且第二组合分发网络包括合路器64和分路器68。合路器62接收并且组合来自天线10(经由远程接收器前端模块50)、天线14(经由远程接收器前端模块54)和天线18(经由远程接收器前端模块58)的信号，以创建第一组合信号63。第一组合信号63被提供给分路器66的输入端，该分路器66生成第一组合信号的六个副本并且将每个副本发送至六个分集式接收器70、72、74、76、78、80中的不同的一个。合路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通信系统，包括：多个天线，其包括被配置成接收来自多个移动源的信号的多个天线的多个不相交的组，至少一个天线子组具有与所述多个天线的多个不相交的组中的另一组中的天线的覆盖区域相邻的覆盖区域；多个接收器；以及多个信号路径，其针对每组的多个天线包括一个信号路径，每个信号路径被配置成向所述多个接收器中的每一个提供来自多个不相交的天线组中的对应组的多个天线的输出，所述接收器中的每一个选择输出来自一个或更多个信号路径的信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.13 US 62/266,662;2016.03.10 US 15/066,8841.一种通信系统，包括：多个天线，其包括被配置成接收来自多个移动源的信号的多个天线的多个不相交的组，至少一个天线子组具有与所述多个天线的多个不相交的组中的另一组中的天线的覆盖区域相邻的覆盖区域；多个接收器；以及多个信号路径，其针对每组的多个天线包括一个信号路径，每个信号路径被配置成向所述多个接收器中的每一个提供来自多个不相交的天线组中的对应组的多个天线的输出，所述接收器中的每一个选择输出来自一个或更多个信号路径的信息。2.根据权利要求1所述的系统，其中：所述多个天线的多个不相交的组至少包括被配置成接收来自多个移动源的信号的第一组天线和第二组天线，所述第一组天线的覆盖区域与所述第二组天线的覆盖区域重叠；所述多个信号路径包括连接至所述第一组天线和所述接收器的第一信号路径，所述第一信号路径被配置成向所述多个接收器中的每个接收器提供来自所述第一组天线的输出；所述多个信号路径包括连接至所述第二组天线和所述接收器的第二信号路径，所述第二信号路径被配置成向所述多个接收器中的每个接收器提供来自所述第二组天线的输出，所述接收器中的每一个基于从所述第一信号路径和所述第二信号路径接收到的信号的信号特性来选择输出来自所述第一信号路径或所述第二信号路径的信息。3.根据权利要求2所述的系统，其中：相邻的天线位于不同的不相交的天线组中。4.根据权利要求2或3所述的系统，其中：所述接收器中的每一个基于从所述第一信号路径或所述第二信号路径接收到的信号的信号特性、针对移动源中的一个来选择输出来自所述第一信号路径或所述第二信号路径的信息。5.根据权利要求1、2或3所述的系统，其中：所述第一信号路径包括第一组合分发网络，所述第一组合分发网络对来自所述第一组天线中的多个天线的输出信号进行组合以形成第一组合信号，并且将所述第一组合信号发送至所述多个接收器中的每个接收器；并且所述第二信号路径包括第二组合分发网络，所述第二组合分发网络对来自所述第二组天线中的多个天线的输出信号进行组合以形成第二组合信号，并且将所述第二组合信号发送至所述多个接收器中的每个接收器。6.根据权利要求2至5中任一项所述的系统，其中：所述第一信号路径还包括传输线路、放大器和滤波器；并且所述第二信号路径还包括传输线路、放大器和滤波器。7.根据权利要求2所述的系统，其中：所述第一信号路径包括第一组合路器，所述第一组合路器将来自所述第一组天线中的多个天线的输出信号进行组合以形成第一组合信号；所述第一信号路径包括分路器，其被配置成向所述多个接收器中的每个接收器发送所述第一组合信号；所述第二信号路径包括第二组合路器，所述第二组合路器将来自所述第二组天线中的多个天线的输出信号进行组合以形成第二组合信号；所述第二信号路径包括分路器，其被配置成向所述多个接收器中的每个接收器发送所述第二组合信号；并且所述接收器中的每一个对所述第一组合信号和所述第二组合信号进行操作，以从所述第一组合信号中识别来自移动源中的特定移动源的第一信号并且从所述第二组合信号中识别来自移动源中的特定移动源的第二信号，并且选择输出所述第一信号或所述第二信号。8.根据权利要求2至7中任一项所述的系统，其中：所述接收器中的每一个基于从所述第一信号路径和所述第二信号路径接收到的信号的强度来选择输出来自所述第一信号路径或所述第二信号路径的信息。9.根据权利要求2至8中任一项所述的系统，其中：所述多个天线被配置成接收来自多...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢卡斯·J·托伦，大卫·A·米切尔，特雷弗·史密斯，瑞安·居里，尼古拉斯·霍尔巴切夫斯基，
申请(专利权)人：无人机竞赛联盟有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US