分立式车载天线系统及基于该系统的信号传输方法技术方案

技术编号:21690877 阅读:41 留言:0更新日期:2019-07-24 16:01
本发明专利技术提供了一种分立式车载天线系统及基于该系统的信号传输方法,属于轨道交通移动通信技术领域,包括:信号分离模块将相控天线阵列的天线单元的单路下行信号分成第一下行信号和第二下行信号,接收波束形成模块发送来的上行信号,并将所述上行信号发送给天线单元;波束扫描模块接收计算第一下行信号的最优方位角;波束形成模块根据最优方位角,调整第二下行信号和上行信号的发送方位,使第二下行信号和上行信号均指向第一下行信号的来波方向。本发明专利技术能够使天线阵波束实时对准基站天线,从而达到压缩多普勒扩展和改善车‑地无线链路信噪比的效果;能够与现有车载通信设备兼容,在不改变现有车载通信设备的条件下,实现波束对基站信号的自动跟踪。

Separate Vehicle Antenna System and Signal Transmission Method Based on the System

【技术实现步骤摘要】
分立式车载天线系统及基于该系统的信号传输方法
本专利技术涉及轨道交通移动通信
,具体涉及一种分立式车载天线系统及基于该系统的信号传输方法。
技术介绍
由于铁路线路覆盖区域广,为了实现移动通信信号对铁路线路的全覆盖,轨道交通移动通信系统借鉴了传统的陆地移动通信系统,采用了蜂窝组网方式。考虑到列车只能沿轨道线路运动,其运动方式较为简单、线路结构较为单一,列车移动过程中,车载天线的位置与基站天线之间的角度实时变化,为了保证车载天线能够始终覆盖基站天线,一般在列车上安装覆盖角度大的全向天线。全向天线不但可以保证列车与当前服务基站之间的实时通信,还可接收到相邻基站的发送信号,确保列车可以在不同基站之间顺利切换。但是,在列车上使用全向天线仍存在两方面的问题:一是车载全向天线接收到的信号来自四面八方,当列车运行速度较高时,多普勒扩展较严重,导致信道时变性显著,恶化无线链路的传输性能;二是相比于定向天线,全向天线的天线增益较低,导致车载通信设备的接收信噪比相对较低,为了达到目标信噪比,需要基站一侧加大发送功率,上行传输时,发射功率也无法有效集中到目标基站方向上。针对上述问题,理论上,可以在车载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分立式车载天线系统,其特征在于,包括:信号分离模块、波束扫描模块及波束形成模块;所述信号分离模块,用于将来自相控天线阵列的天线单元的单路下行信号分成两路,分别为第一下行信号和第二下行信号;所述信号分离模块还用于接收波束形成模块发送来的上行信号,并将所述上行信号发送给所述天线单元;所述波束扫描模块,用于接收所述第一下行信号,并计算所述第一下行信号的最优方位角;所述波束形成模块,用于根据所述最优方位角,调整所述第二下行信号和所述上行信号的发送方位,使所述第二下行信号和所述上行信号均指向所述第一下行信号的来波方向。

【技术特征摘要】
1.一种分立式车载天线系统,其特征在于,包括:信号分离模块、波束扫描模块及波束形成模块;所述信号分离模块,用于将来自相控天线阵列的天线单元的单路下行信号分成两路,分别为第一下行信号和第二下行信号;所述信号分离模块还用于接收波束形成模块发送来的上行信号,并将所述上行信号发送给所述天线单元;所述波束扫描模块,用于接收所述第一下行信号,并计算所述第一下行信号的最优方位角;所述波束形成模块,用于根据所述最优方位角,调整所述第二下行信号和所述上行信号的发送方位,使所述第二下行信号和所述上行信号均指向所述第一下行信号的来波方向。2.根据权利要求1所述的分立式车载天线系统,其特征在于,所述信号分离模块包括多个第一功分器和多个滤波器,每个所述第一功分器与所述相控天线阵列的一个天线单元相对应;所述第一功分器的第一端接收所述单路下行信号,所述第一功分器的第二端输出所述第二下行信号至所述波束形成模块;所述第一功分器的第二端还接收所述上行信号;每个所述第一功分器的第三端均连接一个所述滤波器;所述第一功分器的第三端输出所述第一下行信号经所述滤波器后至所述波束扫描模块。3.根据权利要求2所述的分立式车载天线系统,其特征在于,所述波束扫描模块包括多个第一模拟移相器、一个合路器及控制单元;每个所述滤波器的输出端分别连接一个所述第一模拟移相器的输入端;所述控制单元用于提供所述第一模拟移相器需要搜索的空域方位角,并计算所述最优方位角;每个所述第一模拟移相器的输出端分别连接所述合路器的一个输入端,所述合路器的输出端连接所述控制单元;所述控制单元的第一输出端连接所述波束形成模块,每个所述第一模拟移相器...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘寅生艾渤
申请(专利权)人:北京交通大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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