РАДИОПЕРЕДАТЧИКИ И РАДИОПРИЕМНИКИ СВЧ-ДИАПАЗОНА С КОМПЕНСАЦИЕЙ НЕСОВПАДЕНИЯ ПЛОСКОСТЕЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ Российский патент 2018 года по МПК H01Q21/24 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к радиопередатчикам и к системам радиосвязи и, в частности, к компенсации несовпадения плоскостей поляризации в радиопередатчике СВЧ-диапазона и/или в радиоприемнике СВЧ-диапазона.

Уровень техники

Для повышения спектральной эффективности радиопередач (например, линий радиосвязи СВЧ-диапазона) такие радиопередачи можно осуществлять с использованием взаимно ортогональных поляризаций. Для оптимального использования ортогональных поляризаций для радиопередач важно, чтобы не было просачивания информации или энергии сигнала между двумя поляризациями, т.е. чтобы эти поляризации не создавали взаимных помех. Для ограничения такого просачивания передающая антенна и приемные антенны должны быть должным образом ориентированы (по повороту) таким образом, чтобы сигнал, переданный от передатчика в первой поляризации, был принят только или главным образом антенной с соответствующей первой поляризацией в приемнике, и при этом не был бы принят антенной со второй поляризацией в приемнике.

Если имеет место просачивание некоторой доли энергии сигнала между поляризациями, подавление такого просачивания можно осуществить в приемнике. Это подавление влияния просачивания энергии между поляризациями иногда именуется подавлением кросс-поляризационных помех (cross-polarization interference cancellation, XPIC). Однако в процессе такого подавления XPIC помех некоторая доля энергии основного или искомого сигнала может быть потеряна, так что просачивание энергии между поляризациями все равно может происходить, что нежелательно.

Для выравнивания и совмещения поляризаций передающей и приемной антенн монтажнику обычно необходимо вручную поворачивать неправильно сориентированную антенну на одном конце канала связи с использованием обратной связи от другого монтажника, находящегося на другом конце этого канала связи. Антенны обычно устанавливают высоко на мачтах и/или в удаленных пунктах. Поэтому такое решение является обременительным и требует больших затрат времени. Подобное решение также требует проектирования и создания такого монтажного механизма для установки антенн, который позволит механически поворачивать антенну, что также увеличивает стоимость антенн.

Таким образом, есть потребность в технологии, которая позволила бы хотя бы частично решить изложенные выше проблемы, не требуя для этого ручного вмешательства.

Сущность изобретения

Целью настоящего изобретения является создание радиопередающих устройств СВЧ-диапазона, радиоприемных устройств СВЧ-диапазона, сетевых узлов и способов, позволяющих приглушить, снизить или полностью исключить указанные выше недостатки известных технических решений по отдельности или в комплексе.

Эта цель достигается использованием радиопередатчика СВЧ-диапазона (далее СВЧ-радиопередатчика) для осуществления радиопередач в адрес радиоприемника СВЧ-диапазона (далее СВЧ-радиоприемника). СВЧ-радиопередатчик содержит антенное устройство и модуль обработки сигналов основной полосы частот (далее – процессорный модуль основной полосы частот), соединенный с этим антенным устройством. Антенное устройство содержит антенну, имеющую некоторую поляризацию. Процессорный модуль основной полосы частот конфигурирован для приема индикации несовпадения поляризаций от СВЧ-радиоприемника. Эта индикация несовпадения поляризаций указывает несовпадение поляризации рассматриваемой антенны передатчика с поляризацией приемной антенны из состава СВЧ-радиоприемника. Процессорный модуль основной полосы частот конфигурирован для компенсации несовпадения поляризаций между антенной передатчика и приемной антенной путем регулирования радиопередачи на основе индикации несовпадения поляризаций.

Таким образом, настоящее изобретение предлагает способ совмещения поляризаций между передающей и соответствующей приемной антеннами путем регулирования радиопередач на основе индикации несовпадения поляризаций, без необходимости механически регулировать установку антенн. Настоящее изобретение, таким образом, уменьшает просачивание сигнала между поляризациями, даже если фактические поляризации антенн не совпадают, т.е. когда поляризация передающей антенны не согласуется полностью с поляризацией соответствующей приемной антенны. Следовательно, предлагаемый способ позволяет сохранять улучшение характеристик, обеспечиваемое ортогональными поляризациями, такое как повышенная спектральная эффективность и увеличенная пропускная способность, по сравнению со связью, использующей единственную поляризацию.

Настоящее изобретение предлагает способ выравнивания и совмещения поляризаций без необходимости ручного вмешательства непосредственно на месте установки антенны. Таким образом, несовпадение поляризаций можно корректировать более часто, чем в технических решениях, требующих ручного вмешательства на месте установки. Несовпадение поляризаций можно также оценивать и компенсировать непрерывно или периодически, например, с целью определения таких несовпадений.

Согласно некоторым другим аспектам рассматриваемая антенна представляет собой первую антенну, имеющую первую поляризацию, а антенная система содержит также вторую антенну, имеющую вторую поляризацию. Здесь предполагается, что вторая поляризация отличается от первой поляризации, хотя и не обязательно ортогональна первой поляризации.

Согласно некоторым другим аспектам процессорный модуль основной полосы частот конфигурирован для приема от СВЧ-радиоприемника индикации несовпадения между второй поляризацией и соответствующей поляризацией второй приемной антенны, входящей в состав СВЧ-радиоприемника.

Далее, настоящее изобретение позволяет СВЧ-радиопередатчику обрабатывать первую индикацию несовпадения поляризаций (индикацию несовпадения первой поляризации передатчика и соответствующей первой поляризации в приемнике) и вторую индикацию несовпадения поляризаций (индикацию несовпадения второй поляризации передатчика и соответствующей второй поляризации в приемнике) с целью, например, усреднить эти несовпадения. СВЧ-радиопередатчик поэтому становится способен получить улучшенную индикацию несовпадения поляризаций. Более того, создание возможности приема этих двух индикаций несовпадения поляризаций обеспечивает устойчивость и надежность в случае сбоя одной из поляризаций.

Эта цель достигается посредством СВЧ-радиоприемника для приема радиопередач от СВЧ-радиопередатчика. Этот СВЧ-радиоприемник содержит антенное устройство и процессорный модуль основной полосы частот, соединенный с этим антенным устройством. Антенное устройство содержит антенну, имеющую некоторую поляризацию. Антенна конфигурирована для приема сигнала от СВЧ-радиопередатчика. Процессорный модуль основной полосы частот конфигурирован для определения индикации несовпадения поляризаций на основе принимаемого сигнала. Эта индикация несовпадения поляризаций показывает степень несовпадения между поляризацией указанной приемной антенны и соответствующей поляризацией передающей антенны, входящей в состав СВЧ-радиопередатчика. Антенное устройство конфигурировано для передачи индикации несовпадения поляризаций СВЧ-радиопередатчику.

Здесь настоящее изобретение предлагает упрощенную конфигурацию аппаратуры для СВЧ-радиоприемника, позволяющую осуществить компенсацию несовпадения поляризаций в СВЧ-радиопередатчике на основе индикации несовпадения поляризаций, переданной СВЧ-радиоприемником. Создание возможностей для компенсации несовпадения поляризаций в передатчике также способствует преодолению сложностей и затруднений, которые могут быть созданы неблагоприятным влиянием канала радиосвязи в процессе компенсации.

Здесь предложен также сетевой узел для системы радиосвязи СВЧ-диапазона, содержащий аппаратуру СВЧ-радиопередатчика согласно некоторым аспектам настоящего изобретения.

Здесь также предложен сетевой узел для системы радиосвязи СВЧ-диапазона, содержащий аппаратуру СВЧ-радиоприемника согласно некоторым аспектам настоящего изобретения.

Настоящее изобретение также относится к способу, реализуемому в СВЧ-радиопередатчике для осуществления радиопередач в адрес СВЧ-радиоприемника. СВЧ-радиопередатчик содержит антенное устройство и процессорный модуль основной полосы частот, соединенный с этим антенным устройством. Антенное устройство содержит антенну, имеющую некоторую поляризацию. Способ содержит прием индикации несовпадения поляризаций от СВЧ-радиоприемника. Эта индикация несовпадения поляризаций показывает несовпадение между поляризацией указанной антенны передатчика и соответствующей поляризацией приемной антенны, входящей в состав СВЧ-радиоприемника. Способ содержит компенсацию несовпадения поляризаций между антенной передатчика и приемной антенной путем регулирования радиопередач на основе индикации несовпадения поляризаций.

В дополнение к указанному выше способу предлагается компьютерный программный код, при выполнении которого в аппаратуре СВЧ-радиопередатчика этот СВЧ-радиопередатчик реализует способы согласно настоящему изобретению.

Настоящее изобретение относится также к способу, осуществляемому в СВЧ-радиоприемнике при приеме радиопередач от СВЧ-радиопередатчика. Такой СВЧ-радиоприемник содержит антенное устройство и процессорный модуль основной полосы частот, соединенный с этим антенным устройством. Антенное устройство содержит антенну, имеющую некоторую поляризацию. Способ содержит прием сигнала от СВЧ-радиопередатчика на свою антенну приемника. Способ содержит также определение индикации несовпадения поляризаций на основе принятого сигнала. Эта индикация несовпадения поляризаций показывает несовпадение между поляризацией указанной антенны приемника и поляризацией соответствующей передающей антенны из состава СВЧ-радиопередатчика. Способ содержит передачу этой индикации несовпадения поляризаций СВЧ-радиопередатчику.

Далее, предложена компьютерная программа, содержащая компьютерный программный код, при выполнении которого в СВЧ-радиоприемнике этот СВЧ-радиоприемник осуществляет способы согласно настоящему изобретению.

Предлагаемые компьютерные программы, способы и сетевые узлы обеспечивают преимущества, соответствующие преимуществам, уже описанным применительно к СВЧ-радиопередатчикам и СВЧ-радиоприемникам соответственно.

Краткое описание чертежей

Все изложенное выше станет очевидно из последующего более конкретного описания примеров вариантов, иллюстрируемого прилагаемыми чертежами, на которых позиционные обозначения указывают те же самые части на различных видах. Чертежи не обязательно выполнены в масштабе. Вместо этого на чертежах сделан упор на иллюстрируемые примеры вариантов.

Фиг. 1 представляет систему радиосвязи согласно некоторым аспектам настоящего изобретения и сетевой узел согласно аспектам этого изобретения.

Фиг. 2 представляет блок-схему, иллюстрирующую СВЧ-радиопередатчик согласно некоторым аспектам настоящего изобретения.

Фиг. 3 представляет блок-схему, иллюстрирующую СВЧ-радиоприемник согласно некоторым аспектам настоящего изобретения.

Фиг. 4 представляет блок-схему, иллюстрирующую СВЧ-радиопередатчик согласно некоторым аспектам настоящего изобретения и СВЧ-радиоприемник согласно некоторым аспектам настоящего изобретения.

Фиг. 5 представляет логическую схему, иллюстрирующую способы, осуществляемые в СВЧ-радиопередатчике согласно некоторым аспектам настоящего изобретения.

Фиг. 6 представляет логическую схему, иллюстрирующую способы, осуществляемые в СВЧ-радиоприемнике согласно некоторым аспектам настоящего изобретения.

Фиг. 7 представляет блок-схему, иллюстрирующую СВЧ-радиопередатчик согласно некоторым аспектам настоящего изобретения.

Фиг. 8 представляет блок-схему, иллюстрирующую СВЧ-радиоприемник согласно некоторым аспектам настоящего изобретения.

Подробное описание

Настоящее изобретение относится к уменьшению или полному исключению несовпадения поляризаций, оказывающего отрицательное воздействие на радиосвязь в СВЧ-диапазоне. Предлагаемая технология применима к любой аппаратуре или системе радиосвязи, где сигналы могут испытывать отрицательное воздействие несовпадения поляризаций.

Разнообразная аппаратура, работающая согласно различным аспектам изобретения, реализована по меньшей мере частично посредством, например, специализированной интегральной схемы (application-specific integrated circuit, ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (field-programmable logic array, FPGA) или процессора общего назначения.

Как отмечено в разделе о предпосылках к созданию изобретения, кросс-поляризационные помехи составляют проблему для радиосвязи в СВЧ-диапазоне и особенно в ситуации с использованием нескольких поляризаций. В системах с использованием нескольких поляризаций СВЧ-радиопередатчик передает на одной и той же частоте и в одно и то же время первый сигнал с использованием первой поляризации (далее, для краткости, – на первой поляризации) и второй сигнал с использованием второй поляризации (далее, для краткости, – на второй поляризации). Для повышения спектральной эффективности вторую поляризацию регулируют таким образом, чтобы она была ортогональной относительно первой поляризации. Благодаря использованию ортогональных поляризаций (например, вертикальной поляризации и горизонтальной поляризации) в одном и том же частотном диапазоне можно удвоить пропускную способность передачи по сравнению с передачами с использованием только одной поляризации. Первый сигнал должен быть принят СВЧ-радиоприемником на соответствующей первой поляризации, тогда как второй сигнал должен быть принят СВЧ-радиоприемником на второй поляризации. Однако если первая поляризация, использованная для передачи первого сигнала, не совпадает с соответствующей первой поляризацией, используемой для приема первого сигнала, из-за сильного ветра, из-за которого антенна наклонилась, или из-за таких различных воздействий на распространение сигнала в радиоканале, например, дождя, которые способны вызвать изменение поляризации сигнала, передача первого сигнала должна тогда создать помехи приему второго сигнала, так что ортогональность поляризаций не будет достигнута. Таким образом, несовпадение поляризаций, такое как обсуждалось выше, может привести к деградации характеристик радиосвязи в СВЧ-диапазона. Такая деградация характеристик может быть выражена, например, в терминах деградировавшего отношения сигнала к шумам и помехам (signal to interference and noise ratio, SINR), деградировавшей частоты битовых ошибок (bit error rate, BER) или деградировавшей частоты кадровых ошибок (frame error rate, FER).

Настоящее изобретение имеет целью устранить такую деградацию, вызываемую несовпадением поляризации между СВЧ-радиопередатчиком и СВЧ-радиоприемником. Для уменьшения или полного устранения такой деградации поляризация, используемая для передачи, должна быть совмещена с соответствующей поляризацией, используемой для приема в СВЧ-радиоприемнике.

Сейчас будет дан обзор технологии уменьшения несовпадения поляризаций, не требующей ручного вмешательства монтажника, после чего будет приведен обзор предлагаемой технологии.

Система с использованием нескольких поляризаций обычно содержит антенную систему, имеющую в составе несколько антенн, каждая из которых обладает некоторой поляризацией. Однако такая система может иметь одну антенну с двумя поляризациями. Для совмещения поляризаций передачи и приема обычно монтажник должен корректировать несовпадение, поворачивая вручную антенну на одном конце канала связи с использованием обратной связи от другого монтажника, находящегося на другом конце канала связи. Поскольку антенны обычно устанавливают высоко на мачтах и/или в удаленных пунктах, такие решения требуют вмешательства монтажника непосредственно на объекте, где находится антенна, что является довольно обременительным и требует больших затрат времени. Кроме того, такое решение требует проектирования устройств для установки антенн, позволяющих механически поворачивать антенны. Однако это увеличивает стоимость антенны. Более того, такое решение не позволяет осуществлять непрерывную оценку и компенсацию несовпадения поляризации, например, периодически или при каждом обнаружении несовпадения.

Далее будет дан обзор предлагаемых сегодня способов выравнивания фаз. Как отмечено выше, известные способы имеют множество ограничений. Поэтому здесь предлагается корректировать несовпадение поляризаций в цифровой области вместо того, чтобы поворачивать антенну вручную. Для этого СВЧ-радиопередатчик принимает индикацию несовпадения поляризаций от СВЧ-радиоприемника. Эта индикация несовпадения поляризаций представляет собой, например, оценку угла, указывающую угол расхождения между поляризацией антенны в СВЧ-радиопередатчике и соответствующей поляризацией приемной антенны, входящей в состав СВЧ-радиоприемника, и/или индикацию наличия несовпадения поляризации и/или индикатор направления расхождения между плоскостями поляризации. Оценка угла выражена, например, в градусах со знаком, указывающим направление, в котором измеренный угол отклоняется от нулевой (опорной) плоскости, и, тем самым, направление, в котором следует осуществлять компенсацию. Индикатор наличия несовпадения указывает, существует ли несовпадение между двумя поляризациями. Индикатор направления расхождения представляет собой знак (“+” или “–“), указывающий, в каком направлении нужно повернуть плоскость поляризации. СВЧ-радиопередатчик компенсирует несовпадение поляризацией между своей антенной и приемной антенной путем регулирования своих передач в основной полосе частот на основе индикации несовпадения поляризаций.

Другими словами СВЧ-радиопередатчик компенсирует несовпадение поляризаций посредством цифрового поворота сигналов в части (блоке) основной полосы частот (например, вокруг оси постоянного тока (Direct Current, DC), перед передачей этого сигнала в высокочастотную (radio frequency, RF) часть (блок)). Это минимизирует просачивание между сигналами, передаваемыми на разных поляризациях даже тогда, когда фактические физические плоскости поляризации передающей антенны и соответствующих приемных антенн не совпадают одни с другими. Следовательно, предлагаемая технология позволяет поддерживать улучшенные характеристики, предоставляемые ортогональными поляризациями, такие как повышенная спектральная эффективность и увеличенная пропускная способность по сравнению с системами связи с единственной поляризацией.

Настоящее изобретение предлагает способ совмещения поляризаций без необходимости ручного вмешательства на месте установки антенны. Несовпадение поляризаций можно, таким образом, скорректировать дистанционно, «автоматически» и более часто, чем это достигается в технических решениях, требующих ручного вмешательства на месте установки антенны. Несовпадение поляризаций можно оценивать и компенсировать даже непрерывно, например, при каждом обнаружении несовпадения поляризаций или периодически.

Аспекты настоящего изобретения будут далее рассмотрены более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи. Аппаратура СВЧ-радиопередатчика, сетевой узел, система радиосвязи и способ, описываемый здесь, могут, однако, быть реализованы во множестве различных форм, которые не следует толковать в качестве ограничений для изложенных здесь аспектов. Подобные цифровые позиционные обозначения на всех этих чертежах присвоены подобным элементам.

Используемая здесь терминология предназначена только для целей описания конкретных аспектов настоящего изобретения и не имеет целью ограничить предлагаемую технологию. Как используется здесь, формы единственного числа (с артиклями "a", "an" и "the") включают в себя также формы множественного числа, если только контекст явно не указывает на обратное.

На фиг. 1 представлена система 100 радиосвязи, в которой могут быть реализованы СВЧ-радиопередатчик 101, 200, 200a согласно некоторым аспектам настоящего изобретения, СВЧ-радиоприемник 102, 300, 300a согласно некоторым аспектам настоящего изобретения, сетевой узел 121 согласно настоящего изобретению и сетевой узел 122 согласно настоящему изобретению. Система 100 радиосвязи содержит СВЧ-радиопередатчик 101, 200, 200a согласно аспектам настоящего изобретения и СВЧ-радиоприемник 102, 300, 300a согласно аспектам настоящего изобретения. СВЧ-радиопередатчик 101, 200, 200a конфигурирован для передачи сигналов какому-нибудь из СВЧ-радиоприемников 102, 300, 300a, например, в зоне 103 обслуживания. Система 100 радиосвязи также содержит, например, устройства 110, 111 и 112 радиосвязи.

Сетевой узел 121 для радиосвязи в СВЧ-диапазоне содержит аппаратуру СВЧ-радиопередатчика согласно некоторым аспектам настоящего изобретения. Сетевой узел 122 содержит СВЧ-радиоприемник согласно некоторым аспектам настоящего изобретения. Такой сетевой узел 121, 122 содержит, например, оборудование магистральной линии радиосвязи. Сетевые узлы 121, 122 осуществляют связь через сеть 120 связи.

Фиг. 2 представляет блок-схему, иллюстрирующую аспекты СВЧ-радиопередатчика 200. СВЧ-радиопередатчик 200 работает в СВЧ-диапазоне, например, на частотах между 3 ГГц и 140 ГГц, на частотах между 60 ГГц и 90 ГГц или на частотах между 7 ГГц и 40 ГГц. СВЧ-радиопередатчик 200 передает радиосигналы СВЧ-радиоприемнику, такому как СВЧ-радиоприемник 300, показанный на фиг. 3. СВЧ-радиопередатчик 200 принимает также радиосигналы от СВЧ-радиоприемника, такие как сигналы индикации несовпадения поляризаций. СВЧ-радиопередатчик 200 компенсирует несовпадение поляризаций, такое как угловое расхождение между поляризацией антенны в составе передатчика 200 и соответствующей поляризацией приемной антенны в составе СВЧ-радиоприемника 300, такой как антенна 321, показанная на фиг. 3. Угловое расхождение между двумя поляризациями представляет собой расхождение, являющееся результатом того, что плоскость поляризации передачи и плоскость поляризации приема образуют угол в плоскости, перпендикулярной направлению связи. Это угловое расхождение может быть компенсировано путем поворота передаваемых сигналов в цифровой области на некоторый угол в плоскости, перпендикулярной направлению связи. СВЧ-радиопередатчик 200 содержит антенное устройство 220 и процессорный модуль 210 основной полосы частот, соединенный с этим антенным устройством 220. Соединение 240 между процессорным модулем 210 основной полосы частот и антенным устройством 220 конфигурировано в виде двунаправленного соединения с целью передачи отрегулированных передаваемых сигналов и приема индикаций расхождения поляризаций. Например, процессорный модуль 210 основной полосы частот обрабатывает сигналы в блоке основной полосы частот в составе передатчика, т.е. в области нулевой частоты (постоянного тока) прежде их поступления в высокочастотный блок (такой как высокочастотный входной блок). Этот процессорный модуль 210 основной полосы частот обрабатывает сигналы в цифровой области для модуляции этих сигналов, кодирования и т.д.

Антенное устройство 220 содержит антенну 221, обладающую некоторой поляризацией. Согласно некоторым аспектам антенна 221 конфигурирована для передачи и/или приема сигналов. Эта антенна 221 имеет некоторую поляризацию, т.е. ориентацию электрического поля, создаваемого антенной 221 при возбуждении этой антенны. Эта поляризация может быть, например, горизонтальной поляризацией, вертикальной поляризацией. Поляризация считается горизонтальной, если абсолютная величина угла между плоскостью поляризации и нулевой (опорной) плоскостью (например, горизонтальной опорной плоскостью) имеет величину 0 градусов +/- 5% или величину 180 градусов +/-5%. Поляризация считается вертикальной, если абсолютная величина угла между плоскостью поляризации и нулевой (опорной) плоскостью имеет величину 90 градусов +/- 5% или величину 270 градусов +/-5%. Например, если нулевая (опорная) плоскость определена относительно поверхности Земли, горизонтальная поляризация создает электрическое поле, параллельное (по существу) поверхности Земли, а вертикальная поляризация создает электрическое поле, перпендикулярное (по существу) поверхности Земли. Однако согласно некоторым аспектам опорная плоскость может быть определена относительно другой системы отсчета, отличной от поверхности Земли. Например, горизонтальная опорная плоскость может быть определена как плоскость, ориентированная под углом 45 градусов +/-5% относительно поверхности Земли. Опорная плоскость, используемая для определения несовпадения поляризаций в приемнике, должна быть той же самой или совпадающей с опорной плоскостью, используемой в передатчике.

Согласно некоторым аспектам антенна 221, 222 конфигурирована так, чтобы иметь две поляризации, такие как первая поляризация и вторая поляризация. Например, антенна 221, 222 поляризована и вертикально, и горизонтально. Здесь такая антенна с двумя поляризациями представлена как две раздельные и расположенные в одном месте антенны 221, 222, имеющие соответственно первую поляризацию и вторую поляризацию.

Из-за сильного ветра или других факторов внешней среды антенна 221 в составе СВЧ-радиопередатчика 200 или приемная антенна 321 в составе СВЧ-радиоприемника 300 перемещается, поворачивается или наклоняется, что может в результате привести к несовпадению поляризаций с приемной антенной в составе СВЧ-радиоприемника 300. Несовпадение поляризаций, рассматриваемое здесь, представляет собой несовпадение поляризаций, проявленное в плоскости, перпендикулярной направлению связи или направлению распространения радиоволны. Чтобы быть способным скорректировать несовпадение поляризаций, процессорный модуль 210 основной полосы частот конфигурирован для приема индикации несовпадения поляризаций от СВЧ-радиоприемника 300. Процессорный модуль 210 основной полосы частот принимает индикацию несовпадения поляризаций через антенное устройство 220, например, через антенну 221. Эта индикация несовпадения поляризаций указывает расхождение между поляризацией антенны 221 и соответствующей поляризацией приемной антенны 321, входящей в состав СВЧ-радиоприемника 300. Такая индикация несовпадения поляризаций содержит, например, оценку β углового расхождения (такую как величина угла, имеющая положительный или отрицательный знак и значение в пределах между 0 градусов и 180 градусов, так что этот угол образован между плоскостью поляризации антенны 221 и соответствующей плоскостью поляризации приемной антенны 321) и/или индикацию наличия несовпадения поляризации и/или индикатор направления расхождения между плоскостями поляризации. Например, СВЧ-радиопередатчик 200 передает на одной и той же частоте и в одно и то же время первый сигнал с использованием первой поляризации и второй сигнал с использованием второй поляризации. Например, оценку β углового расхождения между первой поляризацией и соответствующей ей первой поляризацией первой приемной антенны 321 можно рассматривать как оценку угла β между ориентацией передающей антенны и соответствующей ориентацией приемной антенны, а знак указывает направление расхождения (например, по часовой стрелке, против часовой стрелки относительно опорной плоскости). В качестве альтернативы или в дополнение индикация несовпадения поляризаций представляет собой индикацию наличия расхождения (такую как двоичная индикация: «ИСТИННО» (TRUE) для указания наличия расхождения и «ЛОЖНО» (FALSE) для указания совпадения), и/или индикатор направления расхождения (такой как знак, например, “+” может указывать направление против часовой стрелки, “-“ может указывать направление по часовой стрелке или наоборот). Например, СВЧ-радиопередатчик 200 интерпретирует индикацию несовпадения поляризаций “+1” в качестве наличия расхождения плоскостей поляризации в направлении против часовой стрелки и компенсирует это несовпадение плоскостей поляризации путем цифрового поворота передаваемых сигналов в направление против часовой стрелки на некоторый шаг (такой как шаг, заданный на стадии инициализации).

Процессорный модуль 210 основной полосы частот конфигурирован для компенсации несовпадения плоскостей поляризации между антенной 221 передатчика и приемной антенной 321 путем регулирования радиопередач на основе индикации несовпадения поляризаций. Следовательно, процессорный модуль 210 основной полосы частот содержит модуль 211 компенсации. Например, процессорный модуль 210 основной полосы частот конфигурирован для обработки и/или предварительного кодирования сигнала с целью устранить и/или ослабить эффект несовпадения поляризаций. Выполнение компенсации несовпадения поляризаций в СВЧ-радиопередатчике 200 является предпочтительным, поскольку никакие воздействующие факторы канала связи, такие как замирания (фединг), аддитивный белый шум, фазовые шумы и другие подобные факторы, не могут вмешаться в процесс компенсации.

Согласно некоторым аспектам процессорный модуль 210 основной полосы частот дополнительно конфигурирован для компенсации несовпадения поляризаций посредством генерации выходного сигнала для радиопередачи на основе входных сигналов s1, s2 и принимаемой индикации несовпадения поляризаций. Следовательно, согласно некоторым аспектам модуль 211 компенсации содержит генераторный модуль 2111. Например, этот генераторный модуль 2111 или процессорный модуль 210 основной полосы частот конфигурирован для умножения или смешивания входных сигналов s1, s2 с применением коэффициентов умножения согласно матрице поворота на основе принятой индикации несовпадения поляризаций (т.е. на основе оценки β углового расхождения в этом примере). Можно представить, что процессорный модуль 210 основной полосы частот вычисляет следующие выходные сигналы y1, y2:

(1)

В этом примере сигналы s1 и s2 хорошо выровнены по времени и по фазе, так что зависимость этих сигналов от времени (s1(t), s2(t)) можно для краткости опустить. Процессорный модуль 210 основной полосы частот передает затем полученные компенсированные сигналы в антенное устройство 220 для передачи. Если эти сигналы s1 и s2 не выровнены по времени и фазе, тогда процессорный модуль основной полосы частот конфигурирован для выравнивания таких сигналов по времени и фазе.

Согласно некоторым аспектам антенна 221 представляет собой первую антенну 221, имеющую первую поляризацию, а антенное устройство 220 дополнительно содержит вторую антенну 222, имеющую вторую поляризацию. Первая поляризация ортогональна или почти ортогональна второй поляризации с целью минимизации кросс-поляризационных помех. Например, первая поляризация является вертикальной поляризацией, тогда как вторая поляризация является горизонтальной поляризацией или наоборот. Согласно некоторым аспектам первая антенна 221 и вторая антенна 222 образуют одну антенну двойной поляризации или действуют как такая антенна.

Согласно некоторым аспектам the процессорный модуль 210 основной полосы частот конфигурирован для приема от СВЧ-радиоприемника 300 индикации несовпадения поляризаций, указывающей несовпадение между второй поляризацией и соответствующей поляризацией второй приемной антенны 322, входящей в состав СВЧ-радиоприемника 300. Процессорный модуль 210 основной полосы частот принимает, согласно некоторым аспектам, вторую индикацию несовпадения поляризаций, указывающую несовпадение между второй поляризацией и соответствующей поляризацией второй приемной антенны 322, и/или первую индикацию несовпадения поляризаций, указывающую несовпадение между поляризацией первой антенны 221 и соответствующей поляризацией первой приемной антенны 321. Согласно некоторым аспектам вторая индикация несовпадения поляризаций, указывающая несовпадение между второй поляризацией и соответствующей поляризацией второй приемной антенны 322, по существу равна первой индикации несовпадения поляризаций. Процессорный модуль 210 основной полосы частот компенсирует несовпадение поляризаций на основе принятых индикаций несовпадения поляризаций. Это, далее, позволяет СВЧ-радиопередатчику обрабатывать обе индикации несовпадения поляризаций с целью, например, усреднить их. Поэтому СВЧ-радиопередатчик способен вывести усовершенствованную индикацию несовпадения поляризаций. Более того, создание возможности принимать две индикации несовпадения поляризаций обеспечивает устойчивость и надежность в случае потери одной из этих поляризаций.

Согласно некоторым аспектам антенное устройство 220 конфигурировано для передачи сигнала с использованием по меньшей мере одной поляризации для обеспечения возможности обнаруживать несовпадение в СВЧ-радиоприемнике 300. Для того чтобы можно было обнаружить несовпадение поляризаций в СВЧ-радиоприемнике 300, и, таким образом, принять индикацию несовпадения поляризаций в СВЧ-радиопередатчике 200, СВЧ-радиопередатчик 200 должен передавать сигнал СВЧ-радиоприемнику 300 с использованием по меньшей мере одной поляризации антенны в составе антенного устройства 220. Например, СВЧ-радиопередатчик 200 передает первый сигнал СВЧ-радиоприемнику 300 с использованием первой поляризации антенны 321. При таком подходе СВЧ-радиоприемник 300, принимающий сигнал, может определить индикацию несовпадения поляризаций на основе принятого сигнала (например, посредством измерения мощности принимаемого сигнала с другой, непредусмотренной поляризацией, или посредством оценки кросс-корреляции между сигналами, принимаемыми с использованием двух поляризаций).

Согласно некоторым аспектам антенное устройство 220 содержит по меньшей мере два смесительных модуля 223, 224, такие как смеситель, ассоциированный с антенной 221. Согласно некоторым аспектам антенное устройство 220 содержит общий генератор 225, ассоциированный с первой антенной 221 и второй антенной 222. Согласно некоторым аспектам антенное устройство 220 содержит генератор, ассоциированный с каждой антенной 221, 222.

На фиг. 3 показан СВЧ-радиоприемник 300 согласно аспектам настоящего изобретения. Этот СВЧ-радиоприемник 300 конфигурирован для приема радиопередач от СВЧ-радиопередатчика. Этот СВЧ-радиоприемник 300 работает на частотах СВЧ-диапазона, таких как частоты между 3 ГГц и 140 ГГц, таких как частоты между 60 ГГц и 90 ГГц или таких как частоты между 7 ГГц и 40 ГГц. СВЧ-радиоприемник 300 содержит антенное устройство 320 и процессорный модуль 310 основной полосы частот, соединенный с этим антенным устройством 320. Например, процессорный модуль 310 основной полосы частот обрабатывает сигналы в части (блоке) основной полосы частот в приемнике, т.е. на частотах около постоянного тока (нуля), прежде радио части (блока) приемника 300 (или высокочастотного входного блока). Процессорный модуль 310 основной полосы частот обрабатывает сигналы в цифровой области, например, для демодуляции, декодирования и т.п. Рассматриваемый процессорный модуль 310 основной полосы частот содержит, таким образом, цифровой процессорный модуль основной полосы частот.

Антенное устройство 320 содержит антенну 321, имеющую некоторую поляризацию. Антенна 321 конфигурирована для приема сигнала от СВЧ-радиопередатчика, такого как передатчик 200, показанный на фиг. 2. Поляризация означает ориентацию электрического поля, создаваемого антенной 321 при возбуждении, в соответствии, например, с конструкцией антенны. Несовпадение поляризаций, рассматриваемое здесь, представляет собой несовпадение поляризаций, наблюдаемое в плоскости, перпендикулярной направлению связи или распространения сигнала. Опорная (нулевая) плоскость, используемая для определения индикации несовпадения поляризаций в приемнике 300, должна быть такой же или выровненной с опорной плоскостью, используемой в передатчике 200. Сигнал принимают с использованием поляризации антенны 321, которая соответствует (или предполагается выровненной с) поляризации передающей антенны 221, показанной на фиг. 2. Например, когда поляризация, используемая в передающей антенне, такой как антенна 221, показанная на фиг. 2, является вертикальной поляризацией, предполагается, что этот сигнал должен быть принят с использованием вертикальной поляризации, реализованной в антенном устройстве 320. Согласно некоторым аспектам антенна 321, 322 конфигурирована так, чтобы иметь двойную поляризацию, например, имея первую поляризацию и вторую поляризацию. Например, антенна 321, 322 обеспечивает вертикальную поляризацию и горизонтальную поляризацию.

Процессорный модуль 310 основной полосы частот конфигурирован для определения индикации несовпадения поляризаций на основе принимаемого сигнала. Следовательно, согласно некоторым аспектам процессорный модуль 310 основной полосы частот содержит решающий модуль 311. Индикация несовпадения поляризаций обозначает несовпадение между поляризацией антенны 321 и соответствующей поляризацией передающей антенны 221, входящей в состав СВЧ-радиопередатчика 200. Например, антенное устройства 320 обеспечивает первую поляризацию и вторую поляризацию для приема радиопередач, так что СВЧ-радиоприемник 300 принимает на одной и той же частоте и в одно и то же время первый сигнал с использованием первой поляризации и второй сигнал с использованием второй поляризации. СВЧ-радиоприемник 300 затем определяет индикацию несовпадения поляризаций на основе первого сигнала и второго сигнала. Антенное устройство 320 конфигурировано для передачи индикации несовпадения поляризаций СВЧ-радиопередатчику 200. Согласно некоторым аспектам процессорный модуль 310 основной полосы частот конфигурирован для определения индикации несовпадения поляризаций путем измерения мощности приема на второй поляризации для сигнала, принимаемого с первой поляризацией, и затем для собственно определения индикации несовпадения поляризаций на основе измеренной мощности приема. Например, процессорный модуль 310 основной полосы частот конфигурирован для определения индикации несовпадения поляризаций посредством измерения мощности приема во второй антенне 322 для сигнала, принимаемого первой антенной 321, и затем для собственно определения индикации несовпадения поляризаций на основе измеренной мощности приема. Следовательно, согласно некоторым аспектам процессорный модуль 310 основной полосы частот содержит измерительный модуль 313 и решающий модуль 311 и конфигурирован для определения индикации несовпадения поляризаций на основе измеренной мощности приема. В иллюстративном примере, где применяется предлагаемая технология, предполагается, что передающая антенна 221 и приемная антенна 321 имеют выровненные поляризации, но, тем не менее, имеет место несовпадение поляризаций, например, величиной 10 градусов против часовой стрелки. СВЧ-радиопередатчик 200 (называемый в остальной части документа просто передатчик 200) передает сигнал с одной поляризацией с использованием, например, антенны 221. СВЧ-радиоприемник 300 (называемый в остальной части документа просто приемник 300) принимает сигнал с соответствующей поляризацией антенны 321 и измеряет мощность приема сигнала с антенной 322 с другой поляризацией, на которой радиопередача не планировалась. Приемник 300 наблюдает, что измеренная мощность приема на другой поляризации выше первого порога (т.е. порога мощности приема на непредусмотренной поляризации) и реагирует посредством индикации несовпадения поляризаций “-1” (т.е. оценка углового расхождения в 1 градус по часовой стрелке) с целью поддержки передатчика 200 в вопросах компенсации несовпадения поляризаций. Передатчик 200 принимает индикацию несовпадения поляризаций “-1” и осуществляет генерацию или регулирование сигналов путем поворота их цифровым способом на 1 градус по часовой стрелке, т.е. посредством применения коэффициентов умножения в соответствии с матрицей поворота, приведенной в Уравнении 1 при β=-1. Передатчик 200 передает отрегулированные таким способом сигналы приемнику 300 с той же самой поляризацией, как и ранее. Приемник 300 измеряет мощность вновь принятого сигнала с поляризацией антенны 322 и отмечает, что мощность принимаемого сигнала уменьшилась, но не в достаточной степени. Тогда приемник 300 вновь реагирует на это посредством индикации несовпадения поляризаций “-1”. Передатчик 200 повторно выполняет указанную выше компенсацию путем поворота сигналов еще дальше по часовой стрелке. Такие раунды связи между передатчиком 200 и приемником 300 для компенсации несовпадения продолжаются до тех пор, пока приемник 300 не отметит уменьшение (ниже первого порога) измеренной мощности или пока не будет отмечено увеличение измеренной мощности, что показывает совмещение (почти) поляризаций. Когда определено, что совпадение поляризаций (почти) достигнуто, приемник 300 реагирует на это посредством индикации несовпадения поляризаций “0”. Передатчик 200 в ответ на индикацию “0” не делает ничего. Этот пример показывает, как можно скорректировать несовпадение поляризаций ступенчатым образом с шагом “1” градусов, пока не будет достигнуто совпадение. В дополнение к этому или в качестве альтернативы коррекция достигается за один раунд с углом “-10”.

Согласно некоторым аспектам процессорный модуль 310 основной полосы частот конфигурирован для определения индикации несовпадения поляризаций путем измерения мощности приема на второй поляризации для сигнала, принимаемого на первой поляризации, и посредством собственно определения индикации несовпадения поляризаций на основе измеренной мощности приема. Например, передающая антенна 221 и приемная антенна 321 показывают несовпадение поляризаций величиной, например, 10 градусов против часовой стрелки. СВЧ-радиоприемник 300 содержит антенное устройство 320, принимающее сигналы с первой поляризацией и со второй поляризацией. СВЧ-радиопередатчик 200 (называемый в оставшейся части документа просто передатчиком 200) передает сигнал с первой поляризацией. СВЧ-радиоприемник 300 (называемый в оставшейся части документа просто приемником 300) принимает сигнал с соответствующей первой поляризацией и измеряет мощность приема на второй поляризации. Приемник 300 наблюдает, что измеренная мощность приема выше первого порога и реагирует посредством индикации несовпадения поляризаций “TRUE” (т.е. индикацией наличия несовпадения поляризации) для поддержки передатчика 200 в вопросе компенсации несовпадения поляризаций. Передатчик 200 принимает индикацию несовпадения поляризаций “TRUE” и осуществляет в процессорном модуле 210 основной полосы частот цифровым способом поворот поляризации на угол от 1 градуса до 360 градусов пошаговым способом и в то же время генерирует отрегулированные так сигналы на каждом этапе. Это делается путем применения коэффициентов умножения в соответствии с матрицей поворота, показанной в Уравнении 1 при, например, β={0, 1, …, 360} для шага 1 градус. Передатчик 200 передает каждый отрегулированный таким способом сигнал приемнику 300 с использованием той же самой поляризации, что и до регулирования. Приемник 300 принимает каждый сигнал на соответствующей первой поляризации и измеряет для каждого принимаемого сигнала соответствующую мощность приема на второй поляризации. Приемник 300 определяет кодированную величину поворота, соответствующую сигналу с наименьшей измеренной мощностью приема и/или с измеренной мощностью приема ниже первого порога для непредусмотренной поляризации. Приемник 300 отвечает посредством индикации несовпадения поляризаций, содержащей найденную величину поворота. Передатчик 200 использует найденную величину поворота для предварительной компенсации последующих сигналов.

Согласно некоторым аспектам процессорный модуль 310 основной полосы частот конфигурирован для определения индикации несовпадения поляризаций путем измерения мощности приема для сигнала, принимаемого на первой поляризации, и посредством собственно определения индикации несовпадения поляризаций на основе измеренной мощности приема. Например, процессорный модуль 310 основной полосы частот конфигурирован для определения индикации несовпадения поляризаций путем измерения мощности приема первой антенны 321 и собственно определения индикации несовпадения поляризаций на основе измеренной мощности приема. В иллюстративном примере, где применена предлагаемая технология, передающая антенна 221 и приемная антенна 321 должны иметь выровненные поляризации, но, тем не менее, проявляют несовпадение поляризаций, например, величиной 10 градусов против часовой стрелки. СВЧ-радиопередатчик 200 (называемый в остальной части документа просто передатчик 200) передает кодированный по времени сигнал на одной из поляризаций. СВЧ-радиоприемник 300 (называемый в остальной части документа просто приемник 300) принимает сигнал с соответствующей поляризацией и измеряет мощность приема на соответствующей поляризации в этом примере. Приемник 300 наблюдает, что измеряемая мощность приема ниже второго порога (т.е. пороговой мощности приема на предусмотренной поляризации), и отвечает посредством индикации несовпадения поляризаций “TRUE” (т.е. индикация наличия несовпадения поляризации = TRUE (истинно)) для поддержки передатчика 200 по вопросу компенсации несовпадения поляризаций. Передатчик 200 принимает индикацию несовпадения поляризаций “TRUE” и осуществляет в процессорном модуле 210 основной полосы частот цифровым способом поворот поляризации на угол от 1 градуса до 360 градусов пошаговым способом и в то же время генерирует повернутые таким способом сигналы на каждом шаге. Это делается путем применения коэффициентов умножения в соответствии с матрицей поворота, показанной в Уравнении 1 при, например, β={0, 1, …, 360} для шага 1 градус. Передатчик 200 передает каждый повернутый таким способом сигнал приемнику 300 с использованием той же самой поляризации, что и до поворота. Приемник 300 вновь измеряет для каждого принимаемого сигнала мощность приема и определяет кодированную величину поворота, соответствующую сигналу с наивысшей или максимальной измеренной мощностью приема. Приемник 300 отвечает посредством индикации несовпадения поляризаций, содержащей найденную величину поворота. Передатчик 200 использует найденную величину поворота для предварительной компенсации последующих сигналов.

Согласно некоторым аспектам процессорный модуль 310 основной полосы частот далее конфигурирован для определения индикации несовпадения поляризаций посредством оценки кросс-корреляции между первым сигналом, принимаемым на первой поляризации, и вторым сигналом, принимаемым на второй поляризации, и посредством собственно определения индикации несовпадения поляризаций на основе этой оценки кросс-корреляции. Здесь процессорный модуль 310 основной полосы частот содержит оценочный модуль 314, конфигурированный для оценки кросс-корреляции, и решающий модуль 311 дополнительно конфигурирован для определения индикации несовпадения поляризаций на основе оценки кросс-корреляции. В иллюстративном примере, где применена предлагаемая технология, передающая антенна 221 и приемная антенна 321 должны иметь выровненные поляризации, но, тем не менее, проявляют несовпадение поляризаций, например, величиной 10 градусов против часовой стрелки. СВЧ-радиопередатчик 200 (называемый в остальной части документа просто передатчик 200) передает сигнал на одной из поляризаций с использованием антенны 221. СВЧ-радиоприемник 300 содержит антенное устройство 320, реализующее первую поляризацию и вторую поляризацию с использованием антенн 321 и 322. СВЧ-радиопередатчик 200 (называемый в остальной части документа просто передатчик 200) передает первый сигнал на первой поляризации и второй сигнал со второй поляризацией. СВЧ-радиоприемник 300 (называемый в остальной части документа просто приемник 300) принимает первый сигнал с соответствующей первой поляризацией и второй сигнал с соответствующей поляризацией. СВЧ-радиоприемник 300 (называемый в остальной части документа просто приемник 300) принимает первый сигнал с соответствующей первой поляризацией и второй сигнал с соответствующей второй поляризацией. Приемник 300 определяет кросс-корреляцию после первого получения выровненных во времени сигналов с указанными двумя поляризациями. Приемник 300 обращается за консультацией в заданную преобразовательную таблицу с использованием величины и знака кросс-корреляции и реагирует соответствующим сигналом несовпадения поляризаций величиной -10 градусов. Передатчик 200 принимает индикацию несовпадения поляризаций, равную “-10”, и осуществляет поворот этих сигналов на 10 градусов по часовой стрелке путем применения коэффициентов умножения согласно матрице поворота, показанной в Уравнении (1) при β = -10. Передатчик 200 осуществляет передачу отрегулированных таким способом сигналов. Приемник 300 снова определяет кросс-корреляцию на основе принимаемых сигналов с обеими поляризациями и определяет, является ли достигнутое выравнивание приемлемым (т.е. результат кросс-корреляции не превышает порога кросс-поляризации). Если определено, что достигнутое выравнивание является приемлемым, приемник 300 реагирует вновь посредством нулевой (“0”) индикации несовпадения поляризаций. Передатчик 200 в ответ на эту нулевую (“0”) индикацию несовпадения поляризаций не делает ничего.

Согласно некоторым аспектам антенна 321 представляет собой первую антенну 321, имеющую первую поляризацию и конфигурированную для приема первого сигнала от СВЧ-радиопередатчика 200, и антенное устройство 320 содержит также вторую антенну 322, имеющую вторую поляризацию и конфигурированную для приема второго сигнала от СВЧ-радиопередатчика 200. Первая поляризация должна быть ортогональной относительно второй поляризации с целью минимизации кросс-поляризационных помех. Например, первая поляризация является вертикальной поляризацией, тогда как вторая поляризация является горизонтальной поляризацией, или наоборот. Согласно некоторым аспектам антенна 321 и антенна 322 образуют одну антенну двойной поляризации или действует в качестве антенны двойной поляризации.

Согласно некоторым аспектам процессорный модуль 310 основной полосы частот дополнительно конфигурирован для оценки кросс-корреляции между первым сигналом, принятым первой антенной 321, и вторым сигналом, принятым второй антенной 322. Следовательно, оценочный модуль 314 здесь конфигурирован для оценки кросс-корреляции между первым сигналом, принимаемым первой антенной 321, и вторым сигналом, принимаемым второй антенной 322. Процессорный модуль 310 основной полосы частот оценивает кросс-корреляцию между первым сигналом и вторым сигналом посредством обратного преобразования одного из сигналов и затем определения кросс-корреляции между обратно преобразованным сигналом и другим сигналом. Например, процессорный модуль 310 основной полосы частот осуществляет обратное преобразование сигнала z1, принятого первой антенной 321, и оценивает кросс-корреляцию между этим обратно преобразованным сигналом и сигналом z2 посредством умножения каждого элемента обратно преобразованного сигнала на соответствующий элемент сигнала z2 и усреднения результатов умножения для получения кросс-корреляции. Процессорный модуль 310 основной полосы частот дополнительно конфигурирован для определения индикации несовпадения поляризаций на основе оценки кросс-корреляции. Например, процессорный модуль 310 основной полосы частот определяет индикацию несовпадения поляризаций путем сравнения абсолютной величины оценки кросс-корреляции с порогом кросс-корреляции и учета при этом знака или угла оценки кросс-корреляции. Эта оценка кросс-корреляции имеет, например, форму комплексного числа , где A обозначает величину оценки кросс-корреляции и –β обозначает знак и угол оценки кросс-корреляции. Эти знак или угол комплексного числа, получаемого в качестве оценки кросс-корреляции, указывают, в каком направлении (например, по часовой стрелке, против часовой стрелки) нужно компенсировать несовпадение поляризаций. Если результаты сравнения показывают, что абсолютная величина оценки кросс-корреляции (т.е. абсолютная величина среднего результата в этом примере) не выше порога кросс-корреляции (т.е. выравнивание поляризаций является хорошим), процессорный модуль 310 основной полосы частот определяет, что индикация несовпадения поляризаций в случае угловой оценки равна β=0, либо индикация наличия несовпадения поляризации “FALSE”. Если результат сравнения показывает, что абсолютная величина оценки кросс-корреляции (т.е. абсолютная величина среднего результата в этом примере) выше порога кросс-корреляции, процессорный модуль 310 основной полосы частот определяет, что индикация несовпадения поляризаций в случае угловой оценки β равна углу комплексного числа, полученного в качестве оценки кросс-корреляции, индикация наличия несовпадения поляризации равна “TRUE” и/или индикатор направления расхождения между плоскостями поляризации соответствует знаку или углу комплексного числа, полученного в качестве оценки кросс-корреляции.

В качестве альтернативы или в дополнение, для определения указанной выше индикации несовпадения поляризаций процессорный модуль 310 основной полосы частот, согласно некоторым аспектам, конфигурирован для приема первого сигнала посредством первой антенны 321 и приема второго сигнала посредством второй антенны 322, а также для определения кросс-корреляции между этими двумя сигналами, возможно после выравнивания этих двух сигналов по времени. В результате осуществления коррелирования этих двух сигналов процессорный модуль 310 основной полосы частот получает параметры кросс-корреляции между рассматриваемыми двумя сигналами, возможно для одного или нескольких различных сдвигов по времени между этими двумя сигналами. Эти параметры кросс-корреляции являются индикаторами несовпадения поляризаций в том смысле, что величина кросс-корреляции и один или несколько временных сдвигов указывают величину несовпадения поляризаций между передающей антенной и соответствующей приемной антенной. Знак этого параметра кросс-корреляции указывает угловое направление, в котором следует произвести компенсацию в передатчике, чтобы устранить несовпадение поляризаций. Следовательно, можно определить индикацию несовпадения поляризаций на основе величины и знака параметра кросс-корреляции. Знак параметра кросс-корреляции определяет знак индикации несовпадения поляризаций, а величина параметра кросс-корреляции величину индикации несовпадения поляризаций.

Согласно некоторым аспектам отображение между параметром кросс-корреляции и индикацией несовпадения дано предварительно заданной таблицей, хранящейся в памяти СВЧ-радиоприемника 300.

СВЧ-радиоприемник 300 передает индикацию несовпадения поляризаций СВЧ-радиопередатчику 200, так что этот СВЧ-радиопередатчик 200 способен компенсировать несовпадение поляризаций. Например, СВЧ-радиопередатчик 200 способен компенсировать несовпадение поляризаций посредством умножения или смешивания входных сигналов s1, s2 с коэффициентами умножения в соответствии с матрицей поворота на основе принятой индикации несовпадения поляризаций, как показывает Уравнение 1.

Согласно некоторым аспектам СВЧ-радиоприемник 300 передает индикацию несовпадения поляризаций с использованием канала обратной связи по радио, но на частоте, отличной от частоты, используемой для указанной выше радиопередачи. Согласно некоторым аспектам антенное устройство 320 передает индикацию несовпадения поляризаций СВЧ-радиопередатчику 200 с использованием одной или обеих поляризаций.

Согласно некоторым аспектам компенсацию несовпадения поляризаций осуществляют в СВЧ-радиоприемнике 300. Процессорный модуль 310 основной полосы частот конфигурирован для компенсации несовпадения поляризаций между поляризацией антенны 321 и соответствующей поляризацией передающей антенны 221, входящей в состав СВЧ-радиопередатчика 200 (показан на фиг. 2), посредством регулирования принимаемого сигнала на основе индикации несовпадения поляризаций. Следовательно, согласно некоторым аспектам процессорный модуль 310 основной полосы частот содержит модуль 312 компенсации. Согласно некоторым аспектам этот модуль 312 компенсации содержит регулирующий модуль 3121, конфигурированный для регулирования принимаемого сигнала на основе индикации несовпадения поляризаций. Например, процессорный модуль 310 основной полосы частот конфигурирован для регулирования принимаемого сигнала на основе индикации несовпадения поляризаций путем применения коэффициентов умножения к принимаемым сигналам z1, z2 согласно матрице поворота на основе найденной индикации несовпадения поляризаций (т.е. на основе оценки β углового расхождения в этом примере). Предусматривается, что процессорный модуль 310 основной полосы частот вычисляет следующие сигналы s1, s2:

(2)

В этом примере, сигналы z1 и z2 сначала выравнивают по времени и фазе, а зависимость от времени z1(t), z2(t), была исключена для краткости. Если сигналы z1 и z2 не выровнены по времени и фазе, тогда процессорный модуль основной полосы частот конфигурирован для выравнивания этих сигналов по времени и фазе. Компенсация несовпадения поляризаций в СВЧ-радиоприемнике 300 должна учитывать обработку каких-либо сложностей и затруднений, создаваемых неблагоприятными воздействиями канала связи. Таким образом, более предпочтительно осуществлять компенсацию несовпадения поляризаций в СВЧ-радиопередатчике 200.

Согласно некоторым аспектам антенное устройство 320 содержит общий генератор 325, ассоциированный с антеннами 321 и 322, и/или генератор, ассоциированный с одной антенной. Антенное устройство 320 содержит, согласно некоторым аспектам, смесительный модуль 323, ассоциированный с антенной 321, и смесительный модуль 324, ассоциированный с антенной 322.

Согласно некоторым аспектам процессорный модуль 310 основной полосы частот дополнительно конфигурирован для итеративного определения индикации несовпадения поляризаций и для компенсации расхождения. Например, процессорный модуль 310 основной полосы частот обновляет индикацию несовпадения поляризаций (например, оценку β углового расхождения, и/или индикацию наличия несовпадения поляризации, и/или индикатор направления расхождения между плоскостями поляризации) в процессе компенсации, описанной выше, до тех пор, пока измеренный сигнал не покажет удовлетворительное совпадение поляризаций (т.е. малая мощность приема на непредусмотренной поляризации, достаточно высокая мощность приема на предусмотренной (заданной поляризации) и/или низкая величина параметра кросс-корреляции между сигналами, принятыми на разных поляризациях). Согласно некоторым аспектам процессорный модуль 310 основной полосы частот определяет удовлетворительную индикацию несовпадения поляризаций путем опробования величин углов в промежутке от 0 до 360 градусов в пошаговом режиме (как указано в примерах, приведенных выше), приема сигналов, отрегулированных в передатчике, и определение величины угла, которая дает самую низкую мощность на непредусмотренной поляризации и/или самую низкую величину параметра кросс-корреляции между сигналами, принимаемыми на разных поляризациях.

На фиг. 4 показаны блок-схемы, иллюстрирующие СВЧ-радиопередатчик 200a и СВЧ-радиоприемник 300a согласно некоторым аспектам настоящего изобретения. Фиг. 4 представляет иллюстративный пример, в котором применено настоящее изобретение. СВЧ-радиопередатчик 200a передает сигналы с ортогональными поляризациями для увеличения спектральной эффективности. СВЧ-радиопередатчик 200a содержит антенное устройство 220a и процессорный модуль 210a основной полосы частот, соединенный с этим антенным устройством 220a. Антенное устройство 220a содержит антенну 221a, имеющую вертикальную поляризацию, и антенну 222a, имеющую горизонтальную поляризацию. Антенное устройство 220a содержит общий генератор 225a, ассоциированный с антеннами 221a и 222a. Антенное устройство 220a содержит смесительный модуль 223a, ассоциированный с антенной 221a, и смесительный модуль 224a, ассоциированный с антенной 222a. Антенное устройство 320a содержит антенну 321a, имеющую вертикальную поляризацию, и антенну 322a, имеющую вертикальную поляризацию. Антенное устройство 320a содержит общий генератор 325a, ассоциированный с антеннами 321a и 322a. Антенное устройство 320a содержит смесительный модуль 323a, ассоциированный с антенной 321a, и смесительный модуль 324a, ассоциированный с антенной 322a. В такой системе важно, чтобы информация не просачивалась между поляризациями из-за неправильного выравнивания антенн (вследствие поворота), поскольку это может уменьшить пропускную способность при передаче данных. Предлагаемая технология предназначена для компенсации неправильного поворота антенны посредством модификации двух сигналов s1 и s2 (которые поступают к двум антеннам 221a, 222a) в цифровой области в основной полосе частот в передатчике 200a и/или в приемнике 300a. Передатчик 200a осуществляет передачу сигналов приемнику 300a с использованием обеих поляризаций. Приемник 300a, осуществляющий прием сигналов на обеих поляризациях, может тогда определить несовпадение поляризаций и оценить индикацию несовпадения поляризаций (например, угол β, и/или индикацию наличия несовпадения поляризации и/или индикатор направления расхождения между плоскостями поляризации) на основе измеренной мощности приема и/или результатов определения кросс-корреляции. Приемник 300a передает индикацию несовпадения поляризаций (например, угол β, и/или индикацию наличия несовпадения поляризации и/или индикатор направления расхождения между плоскостями поляризации) передатчику 200a. В передатчике 200a, процессорный модуль 210a основной полосы частот получает индикацию несовпадения поляризаций. Процессорный модуль 210a основной полосы частот содержит четыре регулирующих модуля 228a, 229a, 230a, 231a и два комбинаторных модуля 226a и 227a для предварительной компенсации несовпадения, например, для генерации выходных сигналов путем комбинирования входного сигнала s1 и входного сигнала s2 с коэффициентами умножения согласно матрице поворота на основе индикации несовпадения поляризаций, например, как в Уравнении 1. Регулирующий модуль 228a, 229a, 230a, 231a содержит умножительный модуль и/или модуль адаптивной фильтрации. Модули адаптивной фильтрации конфигурированы для ослабления любых неблагоприятных воздействий каналов связи (таких как отражения радиосигнала, замирания вследствие многолучевого распространения), равно как и для компенсации несовпадения поляризаций. К примерам модулей адаптивной фильтрации относятся модули адаптивных корректоров. Кроме того, предусмотрено, что СВЧ-радиоприемник 300a использует процессорный модуль 310 основной полосы частот, а именно регулирующие модули 328a, 329a, 330a, 331a и комбинаторные модули 326a и 327a, для (пост)компенсации несовпадения поляризаций на основе индикации несовпадения поляризаций, которая была изменена. В иллюстративном примере, где компенсация несовпадения поляризаций осуществляется в СВЧ-радиопередатчике 200a и в СВЧ-радиоприемнике 300a, передающая антенна 221a и приемная антенна 321a проявляют несовпадение поляризаций величиной, например, 10 градусов против часовой стрелки. СВЧ-радиопередатчик 200a (называемый передатчик 200a в оставшейся части документа) передает сигнал с одной поляризацией. СВЧ-радиоприемник 300a (называемый приемник 300a в оставшейся части документа) принимает сигнал на соответствующей поляризации и измеряет мощность приема. Приемник 300a определяет несовпадение поляризаций на основе, например, измеренной мощности приема и/или оценки параметра кросс-корреляции. Приемник 300a компенсирует несовпадение поляризаций путем поворота принимаемого сигнала цифровым способом “-10” градусов согласно матрице поворота, показанной в Уравнении (2) и реагирует посредством индикации несовпадения поляризаций “-10” (т.е. оценкой углового расхождения величиной 10 градусов по часовой стрелке) для поддержки передатчика 200a по вопросу компенсации несовпадения поляризаций. Передатчик 200a принимает индикацию несовпадения поляризаций “-10” и осуществляет генерацию или регулирование сигналов посредством поворота цифровым способом по часовой стрелке с шагом 2 градуса, т.е. посредством применения коэффициентов умножения согласно матрице поворота, показанной в Уравнении 1 при β=-2. Передатчик 200a осуществляет передачу отрегулированных таким образом сигналов приемнику 300a на той же самой поляризации, как и раньше. Приемник 300a снова измеряет несовпадение поляризаций и отмечает, что, например, мощность принимаемого сигнала увеличилась, но не в достаточной степени. Приемник 300a компенсирует несовпадение поляризаций посредством поворота принимаемого сигнала цифровым способом на “-8” градусов согласно матрице поворота, показанной в Уравнении (2), и снова реагирует посредством индикации несовпадения поляризаций “-8”. После приема этой индикации несовпадения поляризаций “-8”, передатчик 200a повторяет описанную выше компенсацию путем поворота сигналов еще дальше по часовой стрелке. Такие раунды связи или компенсации между передатчиком 200 и приемником 300 для компенсации несовпадения продолжаются до тех пор, пока приемник 300 не отметит измеренную мощность и/или параметр кросс-корреляции, которые покажут (почти)совпадение поляризаций. Когда определено, что достигнуто (почти) совпадение поляризаций, приемнику 300 уже не нужно более компенсировать несовпадение поляризаций, и он реагирует посредством индикации несовпадения поляризаций “0”. Передатчик 200 в ответ на индикацию “0” не делает ничего.

На фиг. 5 представлена логическая схема, иллюстрирующая способ 500, осуществляемый в СВЧ-радиопередатчике согласно некоторым аспектам настоящего изобретения. Способ 500 реализуется в СВЧ-радиопередатчике, таком как передатчик 200, показанный на фиг. 2, для осуществления радиопередач в адрес СВЧ-радиоприемника, такого как приемник 300, показанный на фиг. 3. СВЧ-радиопередатчик 200 содержит антенное устройство 220 и процессорный модуль 210 основной полосы частот, соединенный с антенным устройством 220. Это антенное устройство 220 содержит антенну 221, имеющую некоторую поляризацию. Способ 500 содержит прием S100 индикации несовпадения поляризаций от СВЧ-радиоприемника 300. Этап S100 приема содержит, согласно некоторым аспектам, прием индикации несовпадения поляризаций посредством антенного устройства 220, например, через антенну 221. Эта индикация несовпадения поляризаций указывает на несовпадение между поляризацией передающей антенны и соответствующей поляризации приемной антенны 321, входящей в состав СВЧ-радиоприемника 300. Способ 500 содержит компенсацию S101 несовпадения поляризаций между антенной 221 и приемной антенной 321 путем регулирования на этапе S101a радиопередачи на основе индикации несовпадения поляризаций.

Согласно некоторым аспектам этап регулирования S101a содержит генерацию S101b выходного сигнала на основе входного сигнала s1, s2 и принятой индикации несовпадения поляризаций. Этап компенсации S101 содержит генерацию S101b выходного сигнала на основе входного сигнала s1, s2 и принятой индикации несовпадения поляризаций. Этап генерации S101b содержит согласно некоторым аспектам обработку и/или предварительное кодирование сигнала на основе принятой индикации несовпадения поляризаций с целью устранить или ослабить эффект несовпадения поляризаций. Этап компенсации S101 содержит согласно некоторым аспектам умножение или смешивание входных сигналов s1, s2 путем применения коэффициентов умножения согласно матрице поворота на основе найденной индикации несовпадения поляризаций (например, оценки β углового расхождения, индикации наличия несовпадения поляризации, и/или индикатора направления расхождения между плоскостями поляризации). Предусмотрено, что этап компенсации S101 содержит вычисление выходных сигналов согласно Уравнению (1). В этом примере сигналы s1 и s2 считаются хорошо выровненными по времени и фазе. Если сигналы s1 и s2 не выровнены по времени и по фазе, этап компенсации S101 содержит, например, выравнивание сигналов по времени и фазе. Полученные в результате компенсированные сигналы передают антенному устройству 220 для передачи.

Согласно некоторым аспектам антенна 221 представляет собой первую антенну 221, имеющую первую поляризацию, а антенное устройство 220 содержит также вторую антенну 222, имеющую вторую поляризацию. Этап приема S100 содержит прием S100a от СВЧ-радиоприемника 300 индикации несовпадения поляризаций, указывающей несовпадение между второй поляризацией и соответствующей поляризацией второй приемной антенны 322, входящей в состав СВЧ-радиоприемника 300. Этап приема S100 содержит, согласно некоторым аспектам, прием S100a второй индикации несовпадения поляризаций, указывающей несовпадение между второй поляризацией и соответствующей поляризацией второй приемной антенны 322, и/или первой индикации несовпадения поляризаций, указывающей расхождение между поляризацией антенны 221, указывающей несовпадение между поляризацией антенны 221 и соответствующей поляризацией приемной антенны 321. Этап компенсации S101 затем выполняют на основе одной из принятых индикаций несовпадения поляризаций.

Согласно некоторым аспектам способ 500 далее содержит передачу S102 сигнала с использованием по меньшей мере одной поляризации, чтобы создать возможность определить несовпадение в СВЧ-радиоприемнике 300. Этап передачи S102 здесь содержит передачу с использованием одной поляризации антенны 221. При таком подходе СВЧ-радиоприемник 300, принимающий сигнал может определить индикацию несовпадения поляризаций в зависимости от того, сигнал с какой поляризацией принимается.

На фиг. 6 представлена логическая схема, иллюстрирующая способы 600, осуществляемые в СВЧ-радиоприемнике согласно некоторым аспектам настоящего изобретения. Способы 600 предназначены для приема радиопередач от СВЧ-радиопередатчика, такого как передатчик 200, показанный на фиг. 2. СВЧ-радиоприемник содержит антенное устройство 320 и процессорный модуль 310 основной полосы частот, соединенный с антенным устройством 320. Это антенное устройство 320 содержит антенну 321, имеющую некоторую поляризацию. Способ содержит прием S200 сигнала от СВЧ-радиопередатчика 200 посредством антенны 321. Этап приема S200 содержит здесь прием сигнала с использованием поляризации антенны 321, соответствующей поляризации передающей антенны 221.

Способ 600 дополнительно содержит определение S201 индикации несовпадения поляризаций на основе принимаемого сигнала. Эта индикация несовпадения поляризаций указывает несовпадение между поляризацией сигнала и соответствующей поляризацией передающей антенны 221, входящей в состав СВЧ-радиопередатчика 200. Согласно некоторым аспектам этап определения S201 содержит определение оценки β углового несовпадения поляризаций (такого как угловое расхождение между передающей антенной 221 и приемной антенной 321) и/или индикации наличия несовпадения поляризации, и/или индикатора направления расхождения между плоскостями поляризации.

Способ 600 далее содержит передачу S202 индикации несовпадения поляризаций СВЧ-радиопередатчику 200. Этап передачи S202 содержит согласно некоторым аспектам передачу с использованием антенного устройства 320, такую как передача по каналу обратной связи. Передача S202 индикации несовпадения поляризаций СВЧ-радиопередатчику 200 позволяет этому СВЧ-радиопередатчику 200 компенсировать несовпадение поляризаций и тем самым упрощает СВЧ-радиоприемник 300, которому в этом варианте нет необходимости осуществлять какую-либо компенсацию.

Согласно некоторым аспектам способ 600 дополнительно содержит компенсацию S203 несовпадения поляризаций между антенной 321 и передающей антенной 221 посредством регулирования S203a принимаемого сигнала на основе индикации несовпадения поляризаций.

Согласно некоторым аспектам этап регулирования S203a содержит обработку S203b принимаемого сигнала с использованием индикации несовпадения поляризаций. Этап обработки S203b содержит смешивание принимаемых сигналов с использованием индикации несовпадения поляризаций, как, например, показано на фиг. 4 и в Уравнении (2).

Согласно некоторым аспектам антенна 321 представляет собой первую антенну 321, имеющую первую поляризацию и конфигурированную для приема первого сигнала от СВЧ-радиопередатчика 200. Антенное устройство 320 содержит также вторую антенну 322, имеющую вторую поляризацию и конфигурированную для приема второго сигнала от СВЧ-радиопередатчика 200. Этап определения S201 содержит измерение S2011 мощности приема на второй поляризации для сигнала, принимаемого на первой поляризации, и определение S2012 индикации несовпадения поляризаций на основе измеренной мощности приема. Например, СВЧ-радиопередатчик 200 передает сигнал с использованием только первой поляризации и измерение S2011 мощности приема осуществляется на второй поляризации для сигнала, принимаемого на первой поляризации. Этап определения S2012 содержит определение индикации несовпадения поляризаций, когда измеренная мощность приема ниже пороговой мощности, и/или определение индикации несовпадения поляризаций, результатом которой является наименьшая измеренная мощность приема во второй антенне 322.

Согласно некоторым аспектам этап определения S201 содержит измерение мощности приема для сигнала, принимаемого на первой поляризации, и определение индикации несовпадения поляризаций на основе измеренной мощности приема. Например, определение индикации несовпадения поляризаций на основе измеренной мощности приема содержит сравнение мощности приема на предусмотренной первой поляризации с порогом и, если измеренная мощность приема ниже порога, определяют, что имеет место несовпадение поляризаций, которое нужно компенсировать, и/или которое нужно передать.

Согласно некоторым аспектам, в способах 600, этап определения S201 содержит прием S2013 второго сигнала на второй поляризации; оценку S2014 кросс-корреляции между первым сигналом, принятым на первой поляризации, и вторым сигналом, принятым на второй поляризации, и определение S2015 индикации несовпадения поляризаций на основе оценки кросс-корреляции. Например, согласно способам 600, этап определения S201 содержит прием S2013 второго сигнала посредством второй антенны 322; оценку S2014 кросс-корреляции между первым сигналом, принятым первой антенной 321, и вторым сигналом, принятым второй антенной 322, и определение S2015 индикации несовпадения поляризаций на основе оценки кросс-корреляции. Этап определения S2015 содержит, например, определение индикации несовпадения поляризаций на основе абсолютной величины оценки кросс-корреляции и обозначение знака оценки кросс-корреляции. Этот знак указывает, в каком направлении (например, по часовой стрелке или против часовой стрелки) нужно компенсировать несовпадение. Этап определения S2015 содержит, согласно некоторым аспектам, определение индикации несовпадения поляризаций на основе сравнения абсолютной величины оценки кросс-корреляции с порогом кросс-корреляции, равно как обозначение знака оценки кросс-корреляции. В качестве альтернативы или в дополнение, этап определения S2015 содержит, согласно некоторым аспектам определение индикации несовпадения поляризаций на основе самой низкой оценки кросс-корреляции по абсолютной величине.

Согласно некоторым аспектам, этап определения S201 и этап компенсации S203 выполняют итеративно. Например, на этапе определения S201 итеративно испытывают величины углов от 0 до 360 градусов в пошаговом режиме и определяют величину угла, при которой достигается наименьшая мощность «на другой поляризации» или наименьшая величина параметра кросс-корреляции.

Фиг. 7 схематично иллюстрирует аспекты СВЧ-радиопередатчика, конфигурированного для осуществления или реализации по меньшей мере некоторых способов, применяемых в СВЧ-радиопередатчике. В частности, здесь показан СВЧ-радиопередатчик 700, конфигурированный для радиопередач в адрес СВЧ-радиоприемника. СВЧ-радиопередатчик 700 содержит антенное устройство и процессорный модуль основной полосы частот, соединенный с этим антенным устройством. Это антенное устройство содержит антенну, имеющую некоторую поляризацию. СВЧ-радиопередатчик 700 содержит принимающий индикацию несовпадения поляризаций модуль SX100, конфигурированный для приема индикации несовпадения поляризаций от СВЧ-радиоприемника.

Согласно некоторым аспектам принимающий индикацию несовпадения поляризаций модуль SX100 содержит принимающую вторую индикацию несовпадения поляризаций модуль SX100a. СВЧ-радиопередатчик 700 содержит модуль SX101 компенсации несовпадения поляризаций, конфигурированный для компенсации несовпадения поляризаций между антенной передатчика и приемной антенной СВЧ-радиоприемника.

Согласно некоторым аспектам модуль SX101 компенсации несовпадения поляризаций содержит регулирующий радиопередачи модуль SX101a, конфигурированный для регулирования радиопередач на основе принятой индикации несовпадения поляризаций. Согласно некоторым аспектам регулирующий радиопередачи модуль SX101a содержит генерирующий выходной сигнал модуль SX101b.

Согласно некоторым аспектам СВЧ-радиопередатчик 700 содержит передающий сигнал с использованием по меньшей мере одной поляризации модуль SX102, конфигурированный для передачи сигнала с использованием по меньшей мере одной поляризации, чтобы создать возможность определения несовпадения поляризаций в СВЧ-радиоприемнике.

Фиг. 8 схематично иллюстрирует аспекты СВЧ-радиоприемника 800, конфигурированного для осуществления или реализации по меньшей мере некоторых способов, применяемых в СВЧ-радиоприемнике. В частности, показан СВЧ-радиоприемник 800, конфигурированный для приема радиопередач от СВЧ-радиопередатчика. СВЧ-радиоприемник 800 содержит антенное устройство и процессорный модуль основной полосы частот, соединенный с этим антенным устройством. Это антенное устройство содержит антенну, имеющую некоторую поляризацию. СВЧ-радиоприемник 800 содержит принимающий сигнал модуль SX200, конфигурированный для приема сигнала от СВЧ-радиопередатчика. СВЧ-радиоприемник 800 содержит определяющий индикацию несовпадения поляризаций модуль SX201, конфигурированный для определения индикации несовпадения поляризаций на основе принимаемого сигнала. Эта индикация несовпадения поляризаций указывает несовпадение между поляризацией антенны приемника и соответствующей поляризацией передающей антенны, входящей в состав СВЧ-радиопередатчика.

Согласно некоторым аспектам указанная антенна представляет собой первую антенну, имеющую первую поляризацию, а также антенное устройство содержит вторую антенну, имеющую вторую поляризацию и конфигурированную для приема сигнала от СВЧ-радиопередатчика. Согласно некоторым аспектам определяющий индикацию несовпадения поляризаций модуль SX201 содержит измеряющий мощность приема модуль SX2011, конфигурированный для измерения мощности приема на второй поляризации для сигнала, принимаемого на первой поляризации, и определяющий, на основе мощности, индикацию несовпадения поляризаций модуль SX2012, конфигурированный для определения индикации несовпадения поляризаций на основе измеренной мощности приема. Согласно некоторым аспектам определяющий индикацию несовпадения поляризаций модуль SX201 содержит принимающий второй сигнал модуль SX2013, конфигурированный для приема второго сигнала на второй поляризации, оценивающий кросс-корреляцию модуль SX2014, конфигурированный для оценки кросс-корреляции между первым сигналом, принимаемым на первой поляризации, и вторым сигналом; и определяющий, на основе кросс-корреляции, индикацию несовпадения поляризаций модуль SX2015, конфигурированный для определения индикации несовпадения поляризаций на основе указанной оценки кросс-корреляции (например, на основе величины оценки кросс-корреляции и знака оценки кросс-корреляции).

СВЧ-радиоприемник 800 содержит передающий индикацию несовпадения поляризаций модуль SX202, конфигурированный для передачи индикации несовпадения поляризаций СВЧ-радиопередатчику.

Согласно некоторым аспектам СВЧ-радиоприемник 800 далее содержит модуль SX203 компенсации несовпадения поляризаций, конфигурированный для компенсации несовпадения поляризаций между антенной приемника и передающей антенной. Согласно некоторым аспектам модуль SX203 компенсации несовпадения поляризаций, содержит регулирующий принимаемый сигнал модуль SX203a, конфигурированный для регулирования принимаемого сигнала на основе индикации несовпадения поляризаций. Согласно некоторым аспектам регулирующий принимаемый сигнал модуль SX203a содержит обрабатывающий принимаемый сигнал модуль SX203b, конфигурированный для обработки принимаемого сигнала с использованием индикации несовпадения поляризаций (например, с использованием Уравнения (2)).

Настоящее изобретение относится также к компьютерным программам, содержащим компьютерный программный код, при выполнении которого в СВЧ-радиопередатчике 200, этот СВЧ-радиопередатчик 200 выполняет какой-либо этап способа 500, указанного выше.

Настоящее изобретение относится также к компьютерным программам, содержащим компьютерный программный код, при выполнении которого в СВЧ-радиоприемнике 300, этот СВЧ-радиоприемник 300 выполняет какой-либо этап способа 600, указанного выше.

Следует понять, что на фиг. 1 – 8 некоторые модули или операции показаны с более темным контуром, а некоторые модули или операции обозначены штриховым контуром. Модули или операции, ограниченные более темным, сплошным контуром, представляют собой модули или операции, входящие в состав самого широкого примера вариантов. Модули или операции, ограниченные штриховым контуром, представляют собой примеры вариантов, которые могут входить в состав целиком или частично в какие-то другие модули или операции, которые могут быть приняты в дополнение к модулям или операциям, входящим в состав примеров вариантов, ограниченных темным контуром. Должно быть понятно, что эти операции не обязательно выполнять по порядку. Далее, должно быть понятно, что не все операции обязательно нужно выполнять. Примеры операций могут быть выполнены в любом порядке или в любых сочетаниях.

Следует понимать, что примеры операций, показанные на фиг. 5 – 6, могут быть осуществлены одновременно для любого числа устройств.

Аспекты настоящего изобретения описаны со ссылками на чертежи, например, блок-схемы и/или логические схемы. Понятно, что ряд объектов на чертежах, например, блоки на блок-схемах, а также сочетания объектов на чертежах, могут быть реализованы посредством команд компьютерной программы, которые могут храниться в читаемой компьютером памяти, а также могут быть загружены в компьютер или в другое программируемое устройство обработки данных. Такие команды компьютерной программы могут быть переданы в процессор компьютера общего назначения, компьютер специального назначения и/или другое программируемое устройство обработки данных для создания машины, так что эти команды, при выполнении процессором компьютера и/или другого программируемого устройства обработки данных создают средства для осуществления функций/действий, заданных в блок-схемах и/или блоках логической схемы.

В некоторых вариантах реализации и согласно некоторым аспектам настоящего изобретения функции или этапы, отмеченные в блоках, могут осуществляться в порядке, показанном на иллюстрациях работы. Например, два блока, показанные в последовательности один за другим, могут быть выполнены по существу одновременно, либо эти блоки могут иногда быть выполнены в обратном порядке, в зависимости от того, какие функции/действия могут входить в состав этих блоков. Кроме того, функции или этапы, отмеченные в блоках, могут согласно некоторым аспектам настоящего изобретения выполняться непрерывно «по кругу».

На чертежах и в описании были рассмотрены примеры аспектов настоящего изобретения. Однако в эти аспекты могут быть внесены многочисленные вариации и модификации без существенного отклонения от принципов настоящего изобретения. Таким образом, настоящее описание следует рассматривать в качестве иллюстрации, а не ограничения, и оно не ограничено какими-либо конкретными аспектами, обсуждавшимися выше. Соответственно, хотя здесь использованы специальные термины, они применяются только в типовом и описательном смысле, но не для целей ограничения.

Представленные здесь описания примеров вариантов были приведены с целью иллюстрации. Это описание не имеет целью быть исчерпывающим или как-то ограничивать примеры вариантов только рассмотренными здесь точно формами, так что возможны различные модификации и вариации в свете изложенных выше принципов или на основе опыта практического осуществления различных альтернатив предлагаемых вариантов. Обсуждаемые здесь примеры были выбраны и описаны с целью объяснения принципов и природы различных примеров вариантов и их практического применения, чтобы позволить специалистам в рассматриваемой области использовать примеры вариантов различными способами и с различными модификациями, подходящими для конкретного случая применения. Признаки вариантов, описываемые здесь, можно комбинировать во всех возможных сочетаниях способов, устройств, модулей, систем и компьютерных программных продуктов. Как можно понимать, примеры вариантов, представленные здесь, можно практически осуществить в любых сочетаниях одни с другими.

Следует отметить, что слово «содержащий» не обязательно исключает присутствие других элементов или этапов, помимо перечисленных, а слова “a” или “an” (неопределенные артикли), расположенные перед названием элемента, не исключают присутствия нескольких таких элементов. Далее следует отметить, что никакие позиционные обозначения не ограничивают объема пунктов Формулы изобретения, что примеры вариантов могут быть реализованы по меньшей мере частично посредством и аппаратуры, и программного обеспечения, и что различные «средства», «модули» или «устройства» могут быть представлены одним и тем же объектом аппаратуры.

Различные примеры вариантов, рассматриваемые здесь, описаны в общем контексте этапов способа или процессов, которые могут быть реализованы в одном аспекте посредством компьютерного программного продукта, воплощенного в компьютерном носителе информации и содержащего выполняемые компьютером команды, такие как программный код, исполняемый компьютером в сетевой среде. Компьютерный носитель информации может содержать сменные или несменные запоминающие устройства, включая, не ограничиваясь, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ (Read Only Memory (ROM)), запоминающее устройство с произвольной выборкой (ЗУПВ (Random Access Memory (RAM)), компакт-диски (compact disc (CD)), цифровые универсальные диски (digital versatile disc (DVD)) и т.д. В общем случае, программные модули могут содержать процедуры, программы, объекты, компоненты, структуры данных и т.п., выполняющие конкретные задачи или реализующие конкретные абстрактные типы данных. Выполняемые компьютером команды, ассоциированные структуры данных и программные модули представляют примеры программного кода для выполнения этапов описываемых здесь способов. Конкретная последовательность таких выполняемых команд или ассоциированных структур данных представляет примеры соответствующих действий для осуществления функций, описываемых такими этапами или процессами.

На приведенных здесь чертежах и в описании были рассмотрены примеры вариантов. Однако в эти варианты могут быть внесены многочисленные вариации и модификации. Соответственно, хотя здесь применены конкретные термины, они используются только в обобщенном и описательном смысле, но не для ограничения, объем вариантов определен прилагаемой Формулой изобретения.

Изобретение относится к радиопередатчикам и к системам радиосвязи. СВЧ-радиопередатчик (200) для осуществления радиопередач в адрес СВЧ-радиоприемника (300) содержит антенное устройство (220) и процессорный модуль (210) основной полосы частот, соединенный с этим антенным устройством (220). Антенное устройство (220) содержит антенну (221), имеющую некоторую поляризацию, при этом антенное устройство (220) содержит вторую антенну (222) ), имеющую вторую поляризацию. Процессорный модуль (210) основной полосы частот сконфигурирован для приема индикации несовпадения поляризаций от СВЧ-радиоприемника (300); эта индикация несовпадения поляризаций указывает несовпадение между поляризацией антенны (221) и соответствующей поляризацией приемной антенны (321), входящей в состав СВЧ-радиоприемника (300); для приема от СВЧ-радиоприемника (300) индикации несовпадения поляризаций, показывающей несовпадение между указанной второй поляризацией и соответствующей поляризацией второй приемной антенны (322), входящей в состав СВЧ-радиоприемника (300); для компенсации несовпадения поляризаций между антенной (221) и приемной антенной (321) посредством регулирования радиопередачи на основе индикации несовпадения поляризаций. 8 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. СВЧ-радиопередатчик (200) для осуществления радиопередач в адрес СВЧ-радиоприемника (300), этот СВЧ-радиопередатчик (200) содержит антенное устройство (220) и процессорный модуль (210) основной полосы частот, соединенный с этим антенным устройством (220), антенное устройство (220) содержит антенну (221), имеющую некоторую поляризацию, при этом антенное устройство (220) содержит вторую антенну (222), имеющую вторую поляризацию;

процессорный модуль (210) основной полосы частот сконфигурирован:

- для приема индикации несовпадения поляризаций от СВЧ-радиоприемника (300), эта индикация несовпадения поляризаций указывает несовпадение между поляризацией антенны (221) и соответствующей поляризацией приемной антенны (321), входящей в состав СВЧ-радиоприемника (300);

- для приема от СВЧ-радиоприемника (300) индикации несовпадения поляризаций, показывающей несовпадение между указанной второй поляризацией и соответствующей поляризацией второй приемной антенны (322), входящей в состав СВЧ-радиоприемника (300), и

- для компенсации несовпадения поляризаций между антенной (221) и приемной антенной (321) посредством регулирования радиопередачи на основе индикации несовпадения поляризаций.

2. СВЧ-радиопередатчик по п. 1, отличающийся тем, что процессорный модуль (210) основной полосы частот дополнительно сконфигурирован для компенсации несовпадения поляризаций посредством генерации выходного сигнала для радиопередачи на основе входного сигнала (s1, s2) и принятой индикации несовпадения поляризаций.

3. СВЧ-радиопередатчик по п. 1, отличающийся тем, что антенное устройство (220) сконфигурировано для передачи сигнала с использованием указанной поляризации, чтобы дать возможность определить несовпадение поляризаций в СВЧ-радиоприемнике (300).

4. СВЧ-радиоприемник (300) для приема радиопередач от СВЧ-радиопередатчика (200), этот СВЧ-радиоприемник (300) содержит антенное устройство (320) и процессорный модуль (310) основной полосы частот, соединенный с антенным устройством (320), это антенное устройство (320) содержит антенну (321), имеющую некоторую поляризацию;

отличающийся тем, что антенна (321) сконфигурирована для приема сигнала от СВЧ-радиопередатчика (200);

отличающийся тем, что процессорный модуль (310) основной полосы частот сконфигурирован для определения индикации несовпадения поляризаций на основе принимаемого сигнала, эта индикация несовпадения поляризаций указывает несовпадение между поляризацией антенны (321) и соответствующей поляризацией передающей антенны (221), входящей в состав СВЧ-радиопередатчика (200); и

отличающийся тем, что антенное устройство (320) сконфигурировано для передачи индикации несовпадения поляризаций СВЧ-радиопередатчику (200), и отличающийся тем, что процессорный модуль (310) основной полосы частот сконфигурирован для компенсации несовпадения поляризаций между поляризацией антенны (321) и соответствующей поляризацией передающей антенны (221), входящей в состав СВЧ-радиопередатчика (200) посредством регулирования принимаемого сигнала на основе индикации несовпадения поляризаций.

5. СВЧ-радиоприемник по п. 4, отличающийся тем, что антенна (321) представляет собой первую антенну (321), имеющую первую поляризацию и сконфигурированную для приема первого сигнала от СВЧ-радиопередатчика (200), а также антенное устройство (220) содержит вторую антенну (322), имеющую вторую поляризацию и сконфигурированную для приема второго сигнала от СВЧ-радиопередатчика (200).

6. СВЧ-радиоприемник по п. 5, отличающийся тем, что процессорный модуль (310) основной полосы частот сконфигурирован для измерения мощности приема на второй поляризации для первого сигнала, принимаемого на первой поляризации, и отличающийся тем, что процессорный модуль (310) основной полосы частот дополнительно сконфигурирован для определения индикации несовпадения поляризаций на основе измеренной мощности приема.

7. СВЧ-радиоприемник по любому из пп. 5, 6, отличающийся тем, что антенное устройство (320) сконфигурировано для приема первого сигнала на первой поляризации и второго сигнала на второй поляризации, и отличающийся тем, что процессорный модуль (310) основной полосы частот дополнительно сконфигурирован для оценки кросс-корреляции между первым сигналом и вторым сигналом и для определения индикации несовпадения поляризаций на основе оценки кросс-корреляции.

8. СВЧ-радиоприемник по п. 4, отличающийся тем, что процессорный модуль (310) основной полосы частот дополнительно сконфигурирован для итеративного определения индикации несовпадения поляризаций и для компенсации несовпадения.

9. Сетевой узел (121), содержащий СВЧ-радиопередатчик по любому из пп. 1 – 3.

10. Сетевой узел (121), содержащий СВЧ-радиоприемник по любому из пп. 4 – 8.

11. Способ, осуществляемый в СВЧ-радиопередатчике (200), для радиопередач в адрес СВЧ-радиоприемника (300), этот СВЧ-радиопередатчик (200) содержит антенное устройство (220) и процессорный модуль (210) основной полосы частот, соединенный с антенным устройством (220), это антенное устройство (220) содержит антенну (221), имеющую некоторую поляризацию; способ включает:

- прием (S100) индикации несовпадения поляризаций от СВЧ-радиоприемника (300), эта индикация несовпадения поляризаций показывает несовпадение между поляризацией указанной выше антенны и соответствующей поляризацией приемной антенны (321), входящей в состав СВЧ-радиоприемника (300), и

- компенсацию (S101) несовпадения поляризаций между антенной (221) и приемной антенной (321) посредством регулирования (S101a) радиопередач на основе индикации несовпадения поляризаций,

отличающийся тем, что антенна (221) представляет собой первую антенну (221), имеющую первую поляризации, и отличающийся тем, что антенное устройство (220) содержит вторую антенну (222), имеющую вторую поляризацию, и отличающийся тем, что этап приема (S100) содержит прием (S100a) от СВЧ-радиоприемника (300) индикации несовпадения поляризаций, указывающей несовпадение между второй поляризацией и соответствующей поляризацией второй приемной антенны (322), входящей в состав СВЧ-радиоприемника (300).

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что этап регулирования (S101a) содержит генерацию (S101b) выходного сигнала на основе входного сигнала (s1, s2) и принятой индикации несовпадения поляризаций.

13. Способ по п. 11, дополнительно содержащий передачу (S102) сигнала с использованием по меньшей мере одной поляризации, чтобы создать возможность определения несовпадения в СВЧ-радиоприемнике (300).

14. Способ, осуществляемый в СВЧ-радиоприемнике, для приема радиопередач от СВЧ-радиопередатчика (200), этот СВЧ-радиоприемник содержит антенное устройство (320) и процессорный модуль (310) основной полосы частот, соединенный с антенным устройством (320), это антенное устройство (320) содержит антенну (321), имеющую некоторую поляризацию, способ включает:

- прием (S200) сигнала от СВЧ-радиопередатчика (200) антенной (321);

- определение (S201) индикации несовпадения поляризаций на основе принимаемого сигнала, эта индикация несовпадения поляризаций указывает несовпадение между поляризацией указанной приемной антенны и соответствующей поляризацией передающей антенны (221), входящей в состав СВЧ-радиопередатчика (200);

- передачу (S202) индикации несовпадения поляризаций СВЧ-радиопередатчику (200) и

- компенсацию (S203) несовпадения поляризаций между антенной (321) и передающей антенной (221) путем регулирования (S203a) принимаемого сигнала на основе индикации несовпадения поляризаций.

15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что этап регулирования (S203a) содержит обработку (S203b) принимаемого сигнала с использованием индикации несовпадения поляризаций.

16. Способ по п. 14, отличающийся тем, что антенна (321) представляет собой первую антенну (321), имеющую первую поляризацию и сконфигурированную для приема первого сигнала от СВЧ-радиопередатчика (200), а также антенное устройство (320) содержит вторую антенну (322), имеющую некоторую вторую поляризацию и сконфигурированную для приема второго сигнала от СВЧ-радиопередатчика (200), и отличающийся тем, что этап определения (S201) содержит:

- измерение (S2011) мощности приема на второй поляризации для первого сигнала, принимаемого на первой поляризации, и

- определение (S2012) индикации несовпадения поляризаций на основе измеренной мощности приема.

17. Способ по п. 14, отличающийся тем, что антенна (321) представляет собой первую антенну (321), имеющую первую поляризацию и сконфигурированную для приема первого сигнала от СВЧ-радиопередатчика (200), а также антенное устройство (220) содержит вторую антенну (322), имеющую вторую поляризацию и сконфигурированную для приема второго сигнала от СВЧ-радиопередатчика (200), и отличающийся тем, что этап определения (S201) содержит:

- прием (S2013) второго сигнала на второй поляризации;

- оценку (S2014) кросс-корреляции между первым сигналом и вторым сигналом и

- определение (S2015) индикации несовпадения поляризаций на основе оценки кросс-корреляции.

18. Способ по п. 14, отличающийся тем, что этап определения (S201) и этап компенсации (S203) выполняют итеративно.

19. Компьютерный носитель информации, содержащий компьютерный программный код, при выполнении которого в СВЧ-радиопередатчике этот СВЧ-радиопередатчик осуществляет способ по любому из пп. 11 – 13.

20. Компьютерный носитель информации, содержащий компьютерный программный код, при выполнении которого в СВЧ-радиоприемнике этот СВЧ-радиоприемник осуществляет способ по любому из пп. 14 – 18.