Some content of this application is unavailable at the moment.
If this situation persist, please contact us atFeedback&Contact
1. (WO2019061173) METHOD, DEVICE AND SYSTEM FOR CALIBRATING ARRAY ANTENNAS
Document

说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138   0139   0140   0141   0142   0143   0144   0145   0146   0147   0148   0149   0150   0151   0152   0153   0154   0155   0156   0157   0158   0159   0160   0161   0162   0163   0164   0165   0166   0167   0168  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28  

附图

0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017  

说明书

发明名称 : 一种校准阵列天线的方法、装置和系统

技术领域

[0001]
本申请涉及无线通信技术领域,特别涉及一种校准阵列天线的方法、装置和系统。

背景技术

[0002]
相控阵列天线采用多个发射天线且利用空间波束合成技术,能够实现波束扫描和远距离传输。实现相控的前提是校正阵列天线发射信号之间的信号误差,例如校正信号的幅度误差和/或校正信号的相位误差。当不同天线发射的信号之间存在幅度误差和/或相位误差时,会致使波束矢量合成出现偏差,最终导致波束主瓣增益下降和旁瓣抬升,从而影响通信性能。因此,阵列天线在投入使用之前需要通过校准技术来改善阵列天线的通信性能。
[0003]
如图1所示,现有技术中通常采用的阵列天线校准方法需要在每个发射天线的信号输入端口分别引出校准信号,对引出的校准信号进行变频后输入给矢量网络分析仪,通过矢量网络分析仪计算不同天线发射的信号之间存在的信号误差,进而根据计算得到的信号误差对阵列天线进行校准。但根据图1所示的阵列天线校准方法,需要在阵列天线的每个天线的信号输入端口构建采集电路来采集校准信号,由于阵列天线中包含的天线数量较多,搭建用于检测每个天线之间的信号误差的采集电路的搭建时间过长,实现的复杂度较高,因此不利于对阵列天线进行快速校准。
[0004]
综上所述,现有技术中通常采用的阵列天线校准方法不利于对阵列天线进行快速校准。
[0005]
发明内容
[0006]
本申请实施例提供一种校准阵列天线的方法、装置和系统,用以解决现有技术中通常采用的阵列天线校准方法不利于对阵列天线进行快速校准的问题。
[0007]
第一方面,本申请提供一种校准阵列天线的方法,该方法包括被测装置连通阵列天线中的天线并通过连通的天线向检测装置发送检测信号,在连通天线时,被测装置还向检测装置发送触发信号,该触发信号包括表示被测装置对连通的天线进行切换的信息。通过本申请实施例的方案,被测装置连通阵列天线中的天线并通过连通的天线向检测装置发送检测信号,以及在连通天线时向检测装置发送触发信号,检测装置在收到触发信号后,能够确定被测装置发送触发信号时连通的天线,并接收连通的天线发送的检测信号,以及根据被测装置发送的检测信号对阵列天线进行校准,由于该校准阵列天线的方案不需要在阵列天线的每个天线的输入口搭建采集电路,降低了校准阵列天线的复杂度同时节省阵列天线校准过程中搭建采集电路的时间,从而提高了阵列天线校准的效率。
[0008]
基于第一方面,在一个可能的设计中,被测装置可以在不同时刻按照预设顺序连通阵列天线中的不同天线。被测装置可以按照预设顺序连通不同的天线,这样可以由检测装置在收到触发信号后根据预设顺序确定被测装置连通的天线。
[0009]
基于第一方面,在一个可能的设计中,被测装置向检测装置发送的触发信号还可以包括用于指示被测装置发送触发信号时所连通的天线的信息。被测装置可以向检测装置发送包含连通的天线的信息的触发信号,检测装置从而能够根据触发信号中的天线的信息确定被测装置发送触发信号时连通的天线。
[0010]
第二方面,本申请实施例提供的一种校准阵列天线的方法,包括检测装置在收到被测装置发送的触发信号后,确定被测装置发送触发信号时连通的天线,并接收被测装置通过连通的天线发送的检测信号,之后,检测装置根据接收的检测信号对阵列天线进行校准。通过本申请实施例的方案,检测装置收到触发信号后能够根据被测装置发送的检测信号对阵列天线进行校准,由于该校准阵列天线的方案不需要在阵列天线的每个天线的输入口搭建采集电路,降低了校准阵列天线的复杂度同时节省阵列天线校准过程中搭建采集电路的时间,从而提高了阵列天线校准的效率。
[0011]
基于第二方面,在一个可能的设计中,检测装置根据预设顺序确定被测装置发送触发信号时连通的天线,预设顺序为被测装置分别连通阵列天线中的不同天线的顺序。检测装置在收到触发信号后,根据预设顺序确定被测装置连通的天线,从而不需要由被测装置针对连通的不同天线,生成并向检测装置发送不同的触发信号,因此能够进一步简化触发信号的发送过程。
[0012]
基于第二方面,在一个可能的设计中,检测装置根据被测装置发送的触发信号所指示的当前连通的天线的信息确定被测装置发送触发信号时连通的天线。采用以上方法,检测装置能够根据被测装置在触发信号中指示的天线的信息确定被测装置连通的天线。
[0013]
基于第二方面,在一个可能的设计中,检测装置可以在第n次收到触发信号,到第n+1次收到触发信号之间,确定被测装置按照预设顺序连通阵列天线中的第MOD(n,N)个天线,其中N为阵列天线中的天线总数,n和N为正整数。采用以上方法,检测装置能够根据预设顺序确定被测装置发送触发信号时连通的天线。
[0014]
基于第二方面,在一个可能的设计中,检测装置可以在第n次接触发信号,到第n+1次接收触发信号之间,接收根据第n次接收的触发信号确定的天线发送的检测信号,n为正整数。采用以上方法,检测装置能够根据触发信号中指示的侧装置当前连通的天线的信息确定被测装置发送触发信号时连通的天线。
[0015]
基于第二方面,在一个可能的设计中,检测装置可以根据接收到的参考天线发送的检测信号确定参考天线的载波频率,其中,参考天线为阵列天线中的任意一个天线;之后,检测装置根据参考天线的载波频率确定参考天线的信号参数,以及根据参考天线的载波频率和接收的其他天线发送的检测信号确定其他天线的信号参数,其中,其他天线为阵列天线中除参考天线以外的任意一个天线;之后,检测装置根据参考天线的信号参数和其他天线的信号参数对阵列天线进行校准,其中,信号参数包括信号载波幅度和/或信号相位。采用以上方法,检测设备根据参考天线的载波频率确定参考天线的信号参数和其他天线的信号参数,能够在校准阵列天线时消除确定天线的载波频率时产生的误差,从而获得更为准确的校准效果。
[0016]
第三方面,本申请实施例提供的一种校准阵列天线的方法,包括被测装置接收检测装置发送的通知消息,并根据通知消息连通阵列天线中的天线,以及通过连通的天线发送检测信号,其中通知消息包括被测装置将要连通的天线的信息,检测装置在向被测装置发送通知消息后,接收被测装置连通阵列天线中的对应天线并使用对应天线发送的检测信号,之后检测装置根据接收的检测信号进行阵列天线的校准。由于被测装置能够根据检测信号发送的通知消息连通阵列天线中的天线并通过连通的天线发送检测信号,检测装置能够在接收检测信号后根据接收的检测信号对阵列天线进行校准,从而不需要在校准阵列天线的过程中在阵列天线的每个天线输入端口搭建采集通道,因此提高了阵列天线校准的 效率和降低了阵列天线校准的复杂度,从而提高阵列天线的校准效率。
[0017]
第四方面,本申请实施例提供的一种校准阵列天线的方法,包括检测装置向被测装置发送通知消息,并在发送通知消息后接收被测装置连通阵列天线中的对应天线并使用对应天线发送的检测信号,以及根据接收的检测信号进行阵列天线的校准。由于检测信号能够在发送通知消息后,接收通知消息指示的天线发送的检测信号,并根据接收的检测信号对阵列天线进行校准,从而不需要在校准阵列天线的过程中在阵列天线的每个天线输入端口搭建采集通道,因此提高了阵列天线校准的效率和降低了阵列天线校准的复杂度,从而提高阵列天线的校准效率。
[0018]
基于第四方面,在一个可能的设计中,检测装置可以在第n次发送通知消息以及第n+1次发送通知消息之间,接收被测装置通过第n次发送的通知消息指示的天线发送的检测信号,n为正整数。采用以上方法,实现了检测装置在发送通知消息后,接收被测装置根据通知消息指示的天线发送的检测信号。
[0019]
基于第四方面,在一个可能的设计中,检测装置可以根据接收到的参考天线发送的检测信号确定参考天线的载波频率,其中,参考天线为阵列天线中的任意一个天线;之后,检测装置根据参考天线的载波频率确定参考天线的信号参数,以及根据参考天线的载波频率和接收的其他天线发送的检测信号确定其他天线的信号参数,其中,其他天线为阵列天线中除参考天线以外的任意一个天线;之后,检测装置根据参考天线的信号参数和其他天线的信号参数对阵列天线进行校准,其中,信号参数包括信号载波幅度和/或信号相位。采用以上方法,检测设备根据参考天线的载波频率确定参考天线的信号参数和其他天线的信号参数,能够在校准阵列天线时消除确定天线的载波频率时产生的误差,从而获得更为准确的校准效果。
[0020]
第五方面,本申请实施例提供的一种校准阵列天线的被测装置,包括检测信号产生装置、处理器、通道开关和收发器,其中,检测信号产生装置用于产生检测信号,收发器用于被测装置与检测装置之间进行通信,处理器用于控制通道开关连通阵列天线中的天线,使得检测信号产生装置产生的检测信号通过连通的天线向检测装置发送,以及在连通天线时控制收发器向检测装置发送触发信号,其中触发信号包括表示被测装置对连通的天线进行切换的信息。
[0021]
基于第五方面,在一个可能的设计中,被测装置的处理器可以在不同时刻控制通道开关按照预设顺序连通阵列天线中的不同天线。
[0022]
基于第五方面,在一个可能的设计中,被测装置发送的触发信号还包括用于指示被测装置发送触发信号时连通的天线的信息。
[0023]
第六方面,本申请实施例提供的一种校准阵列天线的检测装置,包括收发器、采集天线和处理器,其中,收发器用于检测装置与被测装置之间进行通信,采集天线用于接收检测信号,处理器用于在收发器收到触发信号后,确定被测装置发送触发信号时连通的天线,触发信号包括表示被测装置对连通的天线进行切换的信息,在采集天线接收被测装置通过连通的天线发送的检测信号后,处理器根据接检测信号进行阵列天线的校准。
[0024]
基于第六方面,在一个可能的设计中,检测装置的处理器可以根据预设顺序确定被测装置发送触发信号时连通的天线,其中预设顺序为被测装置分别连通阵列天线中的不同天线的顺序。
[0025]
基于第六方面,在一个可能的设计中,检测装置的处理器可以根据被测装置发送的触 发信号所指示的被测装置当前连通的天线的信息,确定被测装置发送触发信号时连通的天线。
[0026]
基于第六方面,在一个可能的设计中,检测装置的处理器在确定被测装置连通的天线时,在检测装置的收发器第n次收到被测装置发送的触发信号,到检测装置的收发器第n+1次收到触发信号之间,确定被测装置按照预设顺序连通阵列天线中的第MOD(n,N)个天线,其中N为阵列天线中的天线总数,n和N为正整数。
[0027]
基于第六方面,在一个可能的设计中,检测装置的采集装置可以在收发器第n次接收被测装置发送的触发信号,以及收发器第n+1次接收触发信号之间,通过采集天线接收根据第n次接收的触发信号确定的连通的天线发送的检测信号,n为正整数。
[0028]
基于第六方面,在一个可能的设计中,检测装置的处理器可以根据接收到的参考天线发送的检测信号确定参考天线的载波频率,其中,参考天线为阵列天线中的任意一个天线;之后,检测装置的处理器根据参考天线的载波频率确定参考天线的信号参数,以及根据参考天线的载波频率和接收的其他天线发送的检测信号确定其他天线的信号参数,其中,其他天线为阵列天线中除参考天线以外的任意一个天线;之后,检测装置的处理器根据参考天线的信号参数和其他天线的信号参数对阵列天线进行校准,其中,信号参数包括信号载波幅度和/或信号相位。
[0029]
第七方面,本申请实施例提供的一种校准阵列天线的被测装置,包括检测信号产生装置、处理器、通道开关和收发器,其中,检测信号产生装置用于产生检测信号,收发器用于被测装置与检测装置之间进行通信,处理器用于在收发器接收检测装置发送的包括指示被测装置将要连通的天线的信息通知消息后,根据通知消息控制通道开关连通阵列天线中的对应天线,使得检测信号产生装置产生的检测信号通过连通的天线发送。
[0030]
第八方面,本申请实施例提供的一种校准阵列天线的检测装置,包括收发器、采集天线和处理器,其中,收发器用于检测装置与被测装置之间进行通信,采集天线用于接收被测装置发送的检测信号,处理器用于控制收发器向被测装置发送通知消息,通知消息包括指示被测装置将要连通的天线的信息;在收发器发送通知消息后,采集天线接收被测装置连通阵列天线中的对应天线并使用对应天线发送的检测信号,检测装置的处理器根据接收到的检测信号对阵列天线进行校准。
[0031]
基于第八方面,在一个可能的设计中,检测装置的采集天线可以在检测装置的收发器第n次发送通知消息,以及收发器第n+1次发送通知消息之间,接收被测装置通过第n次发送的通知消息指示的天线发送的检测信号,n为正整数。
[0032]
基于第八方面,在一个可能的设计中,检测装置的处理器可以根据接收到的参考天线发送的检测信号确定参考天线的载波频率,其中,参考天线为阵列天线中的任意一个天线;之后,检测装置的处理器根据参考天线的载波频率确定参考天线的信号参数,以及根据参考天线的载波频率和接收的其他天线发送的检测信号确定其他天线的信号参数,其中,其他天线为阵列天线中除参考天线以外的任意一个天线;之后,检测装置的处理器根据参考天线的信号参数和其他天线的信号参数对阵列天线进行校准,其中,信号参数包括信号载波幅度和/或信号相位。
[0033]
第九方面,本申请实施例还提供了一种校准阵列天线的系统,包括第五方面以及第五方面提供的任一可能设计的被测装置,和第六方面以及第六方面提供的任一可能设计的检测装置。
[0034]
第十方面,本申请实施例还提供了另一种校准阵列天线的系统,包括第七方面以及第 七方面提供的任一可能设计的被测装置,和第八方面以及第八方面提供的任一可能设计的检测装置。

附图说明

[0035]
图1为现有技术中校准阵列天线的方法采用的校准电路的结构示意图;
[0036]
图2为本申请实施例提供的一种校准阵列天线的系统示意图;
[0037]
图3为本申请实施例提供的一种校准阵列天线的被测装置示意图;
[0038]
图4为本申请实施例提供的一种校准阵列天线的检测装置示意图;
[0039]
图5为本申请实施例提供的一种校准阵列天线的系统的具体结构示意图;
[0040]
图6为本申请实施例提供的另一种校准阵列天线的系统的具体结构示意图;
[0041]
图7为本申请实施例提供的一种检测信号和触发信号的信号示意图;
[0042]
图8为本申请实施例提供的一种根据接收的检测信号校准阵列天线的步骤示意图;
[0043]
图9为本申请实施例提供的一种校准阵列天线的方法步骤示意图;
[0044]
图10为本申请实施例提供的另一种校准阵列天线的方法步骤示意图;
[0045]
图11为本申请实施例提供的另一种校准阵列天线的系统示意图;
[0046]
图12为本申请实施例提供的另一种校准阵列天线的被测装置示意图;
[0047]
图13为本申请实施例提供的另一种校准阵列天线的检测装置示意图;
[0048]
图14为本申请实施例提供的又一种校准阵列天线的系统的具体结构示意图;
[0049]
图15为本申请实施例提供的又一种校准阵列天线的系统的具体结构示意图;
[0050]
图16为本申请实施例提供的一种检测信号和触发信号的信号示意图;
[0051]
图17为本申请实施例提供的另一种校准阵列天线的方法步骤示意图。

具体实施方式

[0052]
下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
[0053]
本申请实施例提供的该校准阵列天线的方法、装置和系统,可应用于相控阵列天线等采用多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术的阵列天线的校准,其中,本申请实施例中的阵列天线被广泛应用于无线移动通信场景,包括但不限于基于码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)系统、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access,WCDMA)系统、通用分组无线业务(General Packet Radio Service,GPRS)、长期演进(Long Term Evolution,LTE)系统、先进的长期演进(Advanced long term evolution,LTE-A)系统、通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunication System,UMTS)、演进的长期演进(evolved Long Term Evolution,eLTE)系统、5G(例如新无线(New Radio,NR)系统)等移动通信系统的无线移动通信场景。可以理解,本申请实施例中,阵列天线具有至少两个按照一定排列规则阵列排列的天线,在使用中阵列天线通过至少一个天线进行无线通信。在一中实施方式中,阵列天线还包括天线移相器、放大器等阵列天线中的天线发送信号所必须的器件。
[0054]
结合上述描述,如图2所示,为本申请实施例提供的第一种校准阵列天线的系统结构示意图。参见图2,该系统包括:
[0055]
被测装置201:用于连通阵列天线中的天线,并通过连通的天线向检测装置发送检测信号;以及在连通天线时向检测装置发送触发信号,所述触发信号包括表示所述被测装 置对连通的天线进行切换的信息;
[0056]
检测装置202:用于在收到触发信号后,确定所述被测装置发送所述触发信号时连通的天线;接收所述被测装置通过所述连通的天线发送的检测信号;以及根据接收到的检测信号,对所述阵列天线进行校准。
[0057]
根据上述系统,被测装置201在连通阵列天线中的天线时向检测装置202发送包含表示被测装置201对连通的天线进行切换的信息的触发信号,检测装置202在收到被测装置201发送的触发信号后,确定被测装置201发送触发信号时连通的天线,并接收被测装置201通过该连通的天线发送的检测信号,检测装置202能够根据接收的检测信号对阵列天线进行校准,从而不需要在校准阵列天线的过程中在阵列天线的每个天线输入端口搭建采集电路,因此可以降低阵列天线校准的复杂度并节省阵列天线校准所需的时间,从而可以提高阵列天线的校准效率。
[0058]
需要说明的是,本申请实施例中,被测装置可通过通道开关对连通的天线进行切换,其中,通道开关可以是单刀多掷开关等,被测装置201可以通过处理器控制通道开关对连通的天线进行切换。在一种可能的实施方式中,被测装置201可以是一种与阵列天线分离的被测装置,在进行阵列天线校准时通过通道开关与阵列天线连接;另外,在另一种可能的实施方式中,被测装置201可以是一种包含阵列天线的天线信号发送装置,用于通过阵列天线发送信号,被测装置201的通道开关的每个输出端连接阵列天线的一路天线。另外,被测装置201通过连通的天线向检测装置发送检测信号,其中,检测信号可以是检测信号产生装置发出的检测信号,例如,检测信号产生装置可以是正弦波发生器,检测信号可以是正弦波发生器产生的正弦波信号。
[0059]
本申请实施例中,被测装置201在连通天线时向检测装置202发送的触发信号包括表示被测装置201对连通的天线进行切换的信息,例如,被测装置向检测装置发送包含预设信息的触发信号,以使检测装置根据预设信息确定该信号为触发信号;或者,被测装置向检测装置发送具有预设形式的触发信号,例如预设一个上升沿代表触发信号,以使检测装置根据预设形式确定该信号为触发信号。
[0060]
被测装置201可以通过处理器控制收发器向检测装置202发送触发信号,相应地,检测装置202通过对应的收发器接收触发信号,其中,被测装置201的收发器包括发送模块,检测装置202的收发器包括接收模块。本申请实施例中,收发器可以为有线或者无线收发器,例如,SMJ连接器、SMA连接器(Sub-Miniature-type A Connector)、刺刀螺母连接器(BNC,Bayonet Nut Connector)或者螺母连接器(Nut Connector)等同轴电缆接口、无线收发器等。被测装置201发送触发信号时的一种可行的实施方式为:被测装置201可以在通过处理器控制通道开关切换连通的天线时,通过处理器控制收发器向检测装置202发送触发信号。
[0061]
本申请实施例中,被测装置201通过阵列天线中连通的天线向检测装置202发送检测信号,相应的,检测装置202中设置有采集天线,用于接收被测装置201通过阵列天线发送的检测信号。
[0062]
基于如图2所示的校准阵列天线的系统,本申请实施例提供一种校准阵列天线的被测装置,如图3所示,本申请实施例中被测装置201的一种可能的结构中,该被测装置201包括:用于产生检测信号的检测信号产生装置301,处理器302,用于连通阵列天线中的天线的通道开关303和用于所述被测装置与检测装置之间进行的收发器304,其中收发器 304可以是发送器;如图3所示,在一种可能的实施方式中,处理器302可以用于控制通道开关303连通阵列天线中的天线,使得检测信号通过连通的天线发送至检测装置,检测信号可以是检测信号产生装置301产生的,其中,处理器302可以按照预设的时间间隔控制通道开关303连通阵列天线中的不同天线;处理器302还可在通道开关303连通天线时控制收发器304向检测装置发送触发信号,触发信号包括表示对连通的天线进行切换的信息。
[0063]
其中,处理器302可以采用通用的中央处理器(central processing unit,CPU),微处理器,应用专用集成电路(application specific integrated Circuit,ASIC),或者一个或多个集成电路,用于执行相关操作,以实现本申请实施例所提供的技术方案。另外,被测装置201还可以包括存储器,存储器可以用于存储用于处理器302执行时的代码,用于实现本申请实施例中被测装置201所执行的方法。
[0064]
基于以上结构,被测装置201中的处理器302在控制通道开关303连通阵列天线中的天线时,控制收发器304向检测装置发送触发信号,使得检测装置能够根据触发信号确定发送检测信号的天线,并在接收连通的天线发送的检测信号后,由检测装置根据接收的检测信号实现对阵列天线的快速校准。
[0065]
应注意,尽管图3所示的被测装置201仅仅示出了检测信号产生装置301,处理器302、通道开关303和收发器304,但是在具体实现过程中,本领域的技术人员应当明白,该被测装置201还包含实现正常运行所必须的其他器件。同时,根据具体需要,本领域的技术人员应当明白,该被测装置201还可包含实现其他附加功能的硬件器件。此外,本领域的技术人员应当明白,该被测装置201也可仅仅包含实现本申请实施例所必须的器件或模块,而不必包含图3中所示的全部器件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,上述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,上述的存储介质可为磁盘、光盘、只读存储记忆体(read-only memory,ROM)或随机存储记忆体(random access memory,RAM)等。
[0066]
基于如图2所示的校准阵列天线的系统,本申请实施例提供一种校准阵列天线的检测装置,如图4所示,本申请实施例中检测装置202的一种可能的结构中,该检测装置202包括:用于在检测装置202与被测装置之间进行通信的收发器401,用于接收通过天线发送的检测信号的采集天线402,处理器403,其中收发器401可以是接收器;如图4所示,处理器403可以用于在收发器401收到触发信号后,确定被测装置发送该触发信号时连通的天线,之后,采集天线402接收所述被测装置通过所述连通的天线发送的检测信号,并由处理器403根据收到的检测信号对阵列天线进行校准。
[0067]
其中,处理器403可以采用通用的中央处理器,微处理器,应用专用集成电路,或者一个或多个集成电路,用于执行相关操作,以实现本申请实施例所提供的技术方案。另外,检测装置202还可以包括存储器,存储器可以用于存储用于处理器403执行时的代码,用于实现本申请实施例中检测装置202所执行的方法。
[0068]
基于以上结构,检测装置202能够在收发器401接收被测装置发送的触发信号后,由采集天线402接收被测装置通过天线发送的检测信号,从而由处理器403根据被测装置发送的检测信号实现对阵列天线中的天线的快速校准。
[0069]
应注意,尽管图4所示的检测装置202仅仅示出了收发器401、采集天线402和处理 器403,但是在具体实现过程中,本领域的技术人员应当明白,该检测装置202还包含实现正常运行所必须的其他器件。同时,根据具体需要,本领域的技术人员应当明白,该检测装置202还可包含实现其他附加功能的硬件器件。此外,本领域的技术人员应当明白,该检测装置202也可仅仅包含实现本申请实施例所必须的器件或模块,而不必包含图4中所示的全部器件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,上述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,上述的存储介质可为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
[0070]
参照图5,本申请实施例提供的第一种校准阵列天线的系统的可能的结构中,被测装置201通过第一处理器504控制通道开关503切换连通的待测的阵列天线502中的天线,使得检测信号产生装置501发出的检测信号通过连通的天线向检测装置202发送:在切换连接阵列天线502中的天线时,被测装置201通过第一处理器504控制第一收发器505向检测装置202的第二收发器506发送触发信号;检测装置202在第二收发器506接收到触发信号后,通过第二处理器507确定被测装置201发送触发信号时连通的天线,以及通过采集天线508接收检测信号;检测装置202中的第二处理器507根据采集天线508接收到的检测信号,对所述阵列天线进行校准。根据如图5所示的被测装置201,在进行阵列天线校准时,可以将被测装置201的通道开关503连通待测阵列天线502的输入端509,并通过本申请实施例提供的校准方法对阵列天线进行校准。
[0071]
另外,在一种实施方式中,被测装置201可以包括阵列天线,本申请实施例所述的被测装置201的结构如图6所示,被测装置201通过第一处理器604控制通道开关603切换连通的被测装置201的阵列天线602中的天线,使得检测信号产生装置601发出的检测信号通过连通的天线向检测装置202发送:在切换连接阵列天线602中的天线时,被测装置201通过第一处理器604控制第一收发器605向检测装置202的第二收发器606发送触发信号;检测装置202在第二收发器606接收到触发信号后,通过第二处理器607确定被测装置201发送触发信号时连通的天线,以及通过采集天线608接收被测装置201的阵列天线602发送的检测信号;检测装置202中的第二处理器607根据采集天线608接收到的检测信号,对所述阵列天线进行校准。根据如图6所示的被测装置201,在进行阵列天线校准时可以无需进行阵列天线的拆卸,直接可以对被测装置201中的阵列天线进行校准。
[0072]
在一种可能的实施方式中,被测装置201可以在不同时刻按照预设顺序连通阵列天线中的不同天线;相应地,检测装置202可以根据预设顺序确定被测装置201发送触发信号时所连通的天线,预设顺序为被测装置分别连通阵列天线中的不同天线的顺序。
[0073]
举例来说,被测装置在不同时刻按照事先确定的预设顺序控制通道开关分别连通阵列天线中的天线A、天线B和天线C,在分别连通天线A、天线B和天线C时,被测装置向检测装置发送触发信号,其中,由于被测装置按照预设顺序分别连通天线A、天线B和天线C,检测装置根据该预设顺序能够确定被测装置连通天线A、天线B和天线C的顺序,因此被测装置在分别连通天线A、天线B和天线C时发出的触发信号可以是同一个触发信号,则检测装置第一次收到该触发信号后能够确定被测装置发送该触发信号时连通的天线为天线A;检测装置第二次收到触发信号后能够确定被测装置发送该触发信号时连通的天线为天线B;检测装置第三次收到触发信号后能够确定被测装置发送该触发信号时连通的天线为天线C。
[0074]
采用以上实施方式对阵列天线进行校准,被测装置不需要针对连通的不同天线,生成并向检测装置发送不同的触发信号,因此能够进一步简化触发信号的发送过程。
[0075]
可选地,检测装置202可以在第n次收到所述触发信号到第n+1次收到所述触发信号之间,确定所述被测装置按照预设顺序连通所述阵列天线中的第MOD(n,N)个天线,其中,N为所述阵列天线中的天线总数,n和N为正整数,MOD(n,N)表示对n除以N的值取模。
[0076]
举例来说,阵列天线中包含天线A、天线B和天线C(即阵列天线中天线总数N=3),且被测装置按照天线A、天线B和天线C的预设顺序切换连通天线A、天线B和天线C,若检测装置的收发器第2次收到被测装置发送的触发信号(即n=2),从而MOD(n,N)=2,则检测装置的处理器确定被测装置当前连通预设顺序中的第2个天线,即天线B;另外,假设被测装置以天线A、天线B和天线C为一个切换周期,且被测装置按照上述预设顺序多周期地切换天线,若检测装置的收发器第5次收到被测装置发送的触发信号(即n=5),从而MOD(n,N)=2,则检测装置的处理器还会确定被测装置当前连通的天线为预设顺序中的第2个天线,即天线B。
[0077]
采用本申请实施例提供的上述校准阵列天线的系统对阵列天线进行校准,能够由被测装置201按照预设顺序在至少一个切换周期(被测装置按照预设顺序分别连通阵列天线中的全部天线为一个切换周期)内使用阵列天线中的全部天线分别发送检测信号,从而能够在至少一个切换周期内对阵列天线进行校准;若被测装置按照预设顺序在至少两个切换周期内使用阵列天线中的全部天线分别发送检测信号,这样检测装置能够针对同一个天线接收至少两个检测信号,从而能够根据至少两个检测信号确定接收的该天线的检测信号的平均值,因此能够根据检测信号的平均值更为精确地实现阵列天线的校准。
[0078]
在一种可能的实施方式中,被测装置201向检测装置发送的触发信号还可以包括用于指示被测装置发送触发信号时所连通的天线的信息,例如,被测装置向检测装置发送包括切换天线后所连通的天线的编号信息的触发信号。相应地,检测装置202可以根据触发信号指示的当前所连通的天线的信息确定被测装置发送触发信号时连通的天线,例如,检测装置的处理器可以根据触发信号中包括的天线的编号信息确定被测装置发送触发信号时连通的天线。采用以上方法设置触发信号,被测装置即使没有按照预设顺序切换连通的天线,检测装置在收到触发信号后仍然可确定被测装置当前连通的天线。
[0079]
举例来说,当被测装置的处理器控制通道开关连通阵列天线的天线A时,检测信号经过天线A向检测装置发送,被测装置的处理器控制收发器向检测装置发送一触发信号,发送的触发信号中可以包括天线A的天线编号信息,以使检测装置的处理器根据触发信号中包含的天线A的信息确定被测装置切换天线后连通的天线为天线A。
[0080]
当然以上只是示例,本申请实施例中的被测装置并不限于向检测装置发送上述举例的触发信号,例如,被测装置还可以根据预设的天线与触发信号的对应关系,确定切换天线后连通的天线对应的触发信号并向检测装置发送对应的触发信号,以使检测装置根据预设的天线与触发信号的对应关系,将收到的触发信号对应的天线确定为被测装置当前所连通的天线。
[0081]
在一种可能的实施方式中,本申请实施例中的检测装置202可以在第n次接收所述触发信号以及第n+1次接收所述触发信号之间,接收根据第n次接收的触发信号确定的连通的天线发送的检测信号,n为正整数。
[0082]
本申请实施例中,由于被测装置在连通天线时向检测装置发送触发信号(例如触发信号为一个上升沿),并且被测装置通过连通的天线向检测装置发送检测信号(例如检测信号为正弦波信号),将本申请实施例中被测装置向检测装置发送的触发信号和检测信号在 同一个时间轴中表示,能够得到如图7所示的信号示意图,其中,在被测装置第n次发送触发信号至被测装置第n+1次发送触发信号之间,被测装置通过第n次发送触发信号时连通的天线发送检测信号,因此检测装置在收到第n个触发信号和收到第n+1个触发信号之间,接收根据第n次接收的触发信号确定的连通的天线发送的检测信号,其中n为正整数。
[0083]
举例来说,若阵列天线包括天线A、天线B和天线C,检测装置的收发器在收到第2个触发信号后,检测装置的处理器确定被测装置发送该出发信号时连通的天线为天线B,则在收到第2个触发信号和接收第3个触发信号之间,检测装置通过采集天线接收被测装置通过天线B发送的检测信号。
[0084]
本申请实施例中,可以由检测装置的处理器根据接不同的连通的天线发送的检测信号对阵列天线进行校准。本申请实施例对于检测装置根据接收到的由被测装置使用不同的连通的天线发送的检测信号,对阵列天线进行校准的方法不做具体限定。其中,检测装置202可以通过以下方法对阵列天线进行校准:首先,检测装置根据接收到的被测装置通过不同的天线发送的检测信号,确定阵列天线中的不同天线分别发送的检测信号的信号参数;其次,检测装置根据不同天线的信号参数确定不同天线之间信号参数的信号误差;最后,检测装置根据不同天线之间信号参数的信号误差对阵列天线中的天线进行校准,其中信号参数可以但不限于是信号幅度和/或信号相位。
[0085]
举例来说,检测装置确定全部天线发送的检测信号后,可以确定全部天线的检测信号的信号参数,之后再比较两两天线的信号参数之间的信号幅度差和/或信号相位差(例如相除两两天线的信号参数之间的信号幅度差,或相减两两天线的信号参数之间的信号相位差等),最后根据确定的信号幅度差和/或信号相位差再对阵列天线进行校准。当然,也可以选定其中一个天线作为参考天线,其他天线的信号参数分别与参考天线的信号参数进行两两比较,分别确定其他天线与参考天线之间的信号幅度差和/或信号相位差,并根据确定的信号幅度差和/或信号相位差对阵列天线进行校准。
[0086]
本申请实施例中,参考天线可以是靠近阵列天线的阵列中心位置的天线,以降低由于天线远离阵列中心位置造成的信号参数的误差,提高阵列天线校准的精度。检测装置可以根据以下方法接收被测装置通过参考天线发送的检测信号:假设位于阵列天线的阵列中心的天线为参考天线,并且根据预设顺序该参考天线为被测装置第m个连通的天线,则检测装置将接收的第m个天线发送的检测信号作为参考天线发送的检测信号,m为正整数;或者,被测装置向检测装置发送包含参考天线的信息(参考天线的信息可以是参考天线的编号,或者表示用于参考天线的特定标识)的触发信号,检测装置在收到该触发信号后接收被测装置通过参考天线发送的检测信号。
[0087]
本申请实施例中,参考天线可以是阵列天线的天线中发送的检测信号的信噪比最大(即信号功率最大)的天线,以提高确定的参考天线和其他天线的信号参数的准确度,提高阵列天线校准的精度。检测装置可以根据以下方法接收被测装置通过参考天线发送的检测信号:由检测装置接收被测装置通过全部阵列天线中的天线分别发送的检测信号,从中确定出信噪比最大即信号功率最大的检测信号,将该检测信号作为接收被测装置通过参考天线发送的检测信号。
[0088]
下面以检测信号为正弦波为例说明本申请实施例中确定载波频率以及根据载波频率确定信号幅度和信号相位的方法:
[0089]
1)根据检测信号确定载波频率
[0090]
检测装置根据接收到的某一天线发送的检测信号进行采样,得到检测信号的如下采样序列x(n):
[0091]
[0092]
其中,C是正弦波检测信号的幅度,f是正弦波的频率,t s是采样时间间隔, 是正弦波的初始相位,d是正弦波直流,υ是检测装置的采集天线在接收信号时产生的噪声,n是样点序号,取值[0,N],N是一次采样的样点总数;
[0093]
根据采样序列x(n),该天线的载波频率 可以由以下公式表示:
[0094]
[0095]
其中, 是该载波频率,f s是采样频率,X(k)是对采样序列x(n)做快速傅里叶变换(FFT,Fast Fourier Transform)后得到的表达式,k 0是令X的模值|X(k)|最大的k值,k是序列x(n)的傅里叶变换x(k)的序号, 可以用公式三表示, 可以用公式四表示:
[0096]
[0097]
[0098]
2)根据载波频率确定信号幅度和信号相位
[0099]
将公式一表示的采样序列x(n)等价变换为以下公式:
[0100]
x(n)=Acos(2πfnt s)+Bsin(2πfnt s)+d+υ(n) (公式五)
[0101]
其中, f带入为此前确定的载波频率
[0102]
根据公式五构造如下矩阵:
[0103]
[数0001]


[0104]
其中,X是采样序列x(n)的向量表达式,R是待估计的参数A、B和d的向量表达式,根据上述矩阵进行参数估计得到 为R的估计值:
[0105]
[0106]
其中,Ψ T为矩阵Ψ的转置;
[0107]
根据公式六估计出A和B的值,根据以下公式确定信号幅度
[0108]
[0109]
根据根据以下公式确定信号相位
[0110]
[0111]
在一种可能的实施方式中,检测装置202的处理器可以通过以下方法对阵列天线进行校准:检测装置根据接收到的参考天线发送的检测信号确定参考天线的载波频率,其中,参考天线为阵列天线中的任意一个天线;检测装置根据参考天线的载波频率确定参考天线的信号参数,以及根据参考天线的载波频率和接收的其他天线发送的检测信号确定其他天线的信号参数,其他天线为阵列天线中除参考天线以外的任意一个天线;检测装置根据参考天线的信号参数和其他天线的信号参数对阵列天线进行校准。
[0112]
由于根据不同天线的检测信号确定不同天线的载波频率时产生的误差不同,若根据不同天线各自的载波频率确定不同天线各自的信号参数,会导致进行信号校准时无法通过计算完全去除不同天线的载波频率之间的误差,例如,根据天线A的检测信号确定的天线A的载波频率的误差为x1,根据天线B的检测信号确定的天线B的载波频率的误差为x2,且x1不等于x2,在确定天线A和天线B之间的信号误差时无法通过天线A的信号参数减去天线B的信号参数等计算方法完全去除x1和x2之间的误差(即相减后仍然存在与x1和x2相关的误差),导致天线校准结果误差较大;而在本申请实施例的上述方法中,在确定参考天线的信号参数和确定其他天线的信号参数的过程中均用到了参考天线的载波频率,从而在确定参考天线和其他天线的信号参数之间的信号误差时能够消除确定天线的载波频率时产生的误差(例如,由天线A的信号参数减去天线B的信号参数以获得参数差,其中,参考天线的载波频率的误差通过减法得到抵消),使得根据信号误差校准阵列天线时的校准结果更为准确。
[0113]
举例来说,在通过本申请实施例提供的公式一至公式八确定参考天线和其他天线的信号幅度和信号相位时,均将参考天线的载波频率 作为公式五中的频率f带入,确定参考天线的信号幅度、信号相位以及其他天线的信号幅度和信号相位,并进一步确定幅度误差和相位误差,由于在确定幅度误差和相位误差的过程中避免了引入参考天线的载波频率和其他天线的载波频率,从而避免了两个载波频率之间的误差无法抵消的问题,因此根据该幅度误差和相位误差对阵列天线进行校准能够得到更为准确的校准结果。
[0114]
如图8所示,本申请实施例提供的一种检测装置根据接收到的不同的连通的天线发送的检测信号对阵列天线进行校准的方法包括以下步骤:
[0115]
步骤801:检测装置根据接收到的参考天线发送的检测信号确定参考天线的载波频率;
[0116]
步骤802:检测装置根据参考天线的载波频率确定参考天线的信号参数,以及根据参考天线的载波频率和接收的其他天线发送的检测信号确定其他天线的信号参数;
[0117]
步骤803:检测装置根据参考天线的信号参数和其他天线的信号参数确定参考天线和其他天线之间的信号幅度差和/或信号相位差;
[0118]
步骤804:检测装置根据参考天线和其他天线之间的信号幅度差和/或信号相位差对阵列天线进行校准。
[0119]
由于采用参考天线的载波频率计算参考天线和其他天线的信号参数,能够在计算其他天线和参考天线的信号误差时减小载波频率的误差对计算的信号误差的影响,因此采用以上方法能够更加精确地实现对阵列天线的校准。
[0120]
如图9所示,采用如图2所示的校准阵列天线的系统对阵列天线进行校准的一种方法包括以下步骤:
[0121]
步骤901:被测装置按照预设顺序连通阵列天线中的天线;
[0122]
步骤902:被测装置在连通阵列天线中的天线时向检测装置发送触发信号,触发信号包括表示被测装置对连通的天线进行切换的信息,以及被测装置通过连通的天线向检测装置发送检测信号;
[0123]
步骤903:检测装置在收到触发信号后,根据预设顺序确定被测装置发送该触发信号时连通的天线,以及接收被测装置通过该连通的天线发送的检测信号;
[0124]
步骤904:检测装置根据接收到的检测信号,对阵列天线进行校准。
[0125]
其中,被测装置可以预先设置阵列天线中的全部天线的切换顺序,在进行阵列天线校准时根据步骤901按照预设顺序分别连通阵列天线中的全部天线,并根据步骤902在每次连通天线时向检测装置发送触发信号以及通过全部阵列天线中的天线向将测装置发送检测信号,检测装置根据步骤903分别接收被测装置通过全部阵列天线中的天线发送的检测信号,并根据步骤904根据接收的全部天线发送的检测信号对阵列天线中的全部天线进行校准。
[0126]
采用以上方法,被测装置按照预设顺序切换连通的阵列天线中的天线,并通过连通的天线向检测装置发送检测信号,以及在每次连通天线时向检测装置发送触发信号,检测装置从而能够在收到触发信号后根据预设顺序确定接收的检测信号对应的发送天线,检测装置从而能够根据接收的不同天线得检测信号对阵列天线进行校准,从而不需要在校准阵列天线的过程中在阵列天线的每个天线输入端口搭建采集通道,因此可以降低阵列天线校准的复杂度,从而可以提高阵列天线的校准效率。
[0127]
利用本申请实施例提供的校准阵列天线的系统并采用如图9所示的阵列天线校准方法校准阵列天线时,可以但不限于选取的参数如下表1所示:
[0128]
表1
[0129]
[0130]
可见,采用如表1所示的参数并采用如图9所示的阵列天线校准方法,对具有256通道(即天线数量为256)的阵列天线进行相位校准时,理论上能够得到的阵列天线的相位校准精度在3.72度以下,且单通道的连通时长仅为62.5ns,对阵列天线中的全部天线进行相位校准所需时间仅为16微秒,因此可以实现对阵列天线的高精度快速校准。
[0131]
如图10所示,采用本申请实施例提供的第一种校准阵列天线的系统对阵列天线进行校准的另一种方法包括以下步骤:
[0132]
步骤1001:被测装置连通阵列天线中的天线;
[0133]
步骤1002:被测装置在连通阵列天线中的天线时向检测装置发送触发信号,触发信号包括表示被测装置对连通的天线进行切换的信息和用于指示被测装置发送触发信号时连通的天线的信息,以及被测装置通过连通的天线向检测装置发送检测信号;
[0134]
步骤1003:检测装置在收到触发信号后,根据触发信号指示的当前连通的天线的信息确定被测装置发送该触发信号时连通的天线,以及接收被测装置通过该连通的天线发送的检测信号;
[0135]
步骤1004:检测装置根据接收到的检测信号,对阵列天线进行校准。
[0136]
其中,被测装置在进行阵列天线校准时,可以根据步骤1001分别连通阵列天线中的全部天线,并根据步骤1002在每次连通天线时向检测装置发送包含当前连通的天线的信息的触发信号,以及通过全部阵列天线中的天线向将测装置发送检测信号,检测装置根据步骤1003分别接收被测装置通过全部阵列天线中的天线发送的检测信号,并根据步骤1004根据接收的全部天线发送的检测信号对阵列天线中的全部天线进行校准。
[0137]
采用以上方法,被测装置切换连通的阵列天线中的天线,并通过连通的天线向检测装置发送检测信号,以及在每次连通天线时向检测装置发送包括用于指示被测装置发送触发信号时连通的天线的信息的触发信号,检测装置从而能够根据触发信号的指示确定接收的检测信号对应的发送天线,检测装置从而能够根据接收的不同天线得检测信号对阵列天线进行校准,从而不需要在校准阵列天线的过程中在阵列天线的每个天线输入端口搭建采集通道,因此可以降低阵列天线校准的复杂度,从而可以提高阵列天线的校准效率。
[0138]
基于与本申请实施例提供的第一种校准阵列天线的系统相同的发明构思,本申请实施例还提供了第二种校准阵列天线的系统,该系统的实施可以参照本申请实施例提供的第一种校准阵列天线的系统的实施。
[0139]
如图11所示,本申请实施例提供第二种校准阵列天线的系统包括:
[0140]
被测装置1101:用于接收检测装置发送的通知消息,所述通知消息包括所述被测装置将要连通的天线的信息;以及根据所述通知消息,连通所述天线,并通过连通的所述天线发送检测信号;
[0141]
检测装置1102:用于向被测装置发送所述通知消息;在发送所述通知消息后,接收所述被测装置连通所述阵列天线中的对应天线并使用对应天线发送的检测信号;以及根据接收到的检测信号,对所述阵列天线进行校准。
[0142]
根据上述系统,被测装置1101根据检测装置1102发送的通知消息连通阵列天线中的天线,并通过连通的天线发送检测信号,其中通知消息包括被测装置1101将要连通的天线的信息,检测装置1102在向被测装置1101发送通知消息后,接收被测装置1101连通阵列天线中的对应天线并使用对应天线发送的检测信号。由于检测装置能够根据接收的检测信号对阵列天线进行校准,从而不需要在校准阵列天线的过程中在阵列天线的每个天线输入端口搭建采集通道,因此提高了阵列天线校准的效率和降低了阵列天线校准的复杂度,从而提高阵列天线的校准效率。
[0143]
本申请实施例中,检测装置1102向被测装置1101发送通知消息,被测装置1101根据通知消息连通阵列天线中的对应天线,例如,阵列天线包含天线A、天线B和天线C,检测装置1102向被测装置1101发送包含天线A的信息的通知消息,则被测装置1101在收到通知消息后,根据通知消息中的天线A的信息连通阵列天线的天线A,并通过天线A发送检测信号。检测装置1102可以通过处理器控制收发器向被测装置1101发送通知消息,其中,收发器可以为有线或者无线收发器,例如,SMJ连接器、SMA连接器、刺刀螺母连接器或者螺母连接器等同轴电缆接口、无线收发器等。相应地,检测装置1102通过对 应的收发器接收触发信号。
[0144]
被测装置1101在收到检测装置1102发送的通知消息后,可以通过通道开关连通通知消息中的天线的信息所指示的天线,其中通道开关可以是单刀多掷开关等,被测装置1101可以通过处理器控制通道开关切换连通的天线。另外,被测装置1101通过连通的天线向检测装置发送检测信号,其中,检测信号可以是检测信号产生装置发出的检测信号,例如,检测信号产生装置可以是正弦波发生器,检测信号可以是正弦波发生器产生的正弦波信号。
[0145]
基于如图11所示的校准阵列天线的系统,本申请实施例提供一种校准阵列天线的被测装置,如图12所示,本申请实施例中被测装置1101的一种可能的结构中,该被测装置1101包括:用于产生检测信号的检测信号产生装置1201,处理器1202,用于连通阵列天线中的天线的通道开关1203和用于被测装置与检测装置之间进行通信的收发器1204,收发器1204可以为接收器;如图12所示,被测装置1101可以用于通过收发器1204接收通知消息,其中通知消息包括指示被测装置将要连通的天线的信息,被测装置1101的处理器1202根据该通知消息中的天线的信息,控制通道开关1203连通阵列天线中的天线,使得检测信号通过连通的天线向检测装置发送,检测信号可以是检测信号产生装置1201产生的。
[0146]
其中,处理器1202可以采用通用的中央处理器,微处理器,应用专用集成电路,或者一个或多个集成电路,用于执行相关操作,以实现本申请实施例所提供的技术方案。另外,被测装置1101还可以包括存储器,存储器可以用于存储用于处理器1202执行时的代码,用于实现本申请实施例中被测装置1101所执行的方法。
[0147]
基于以上结构,被测装置1101中的收发器1204在收到检测装置发送的通知消息后,由处理器1202根据通知消息中指示被测装置将要连通的天线的信息,控制通道开关1203连通阵列天线中的天线,使得检测信号通过连通后的天线向检测装置发送,以使检测装置接收通过通知消息中指示的天线发送的检测信号以及根据接收检测信号进行阵列天线的快速校准。
[0148]
应注意,尽管图12所示的被测装置1101仅仅示出了检测信号产生装置1201,处理器1202、通道开关1203和收发器1204,但是在具体实现过程中,本领域的技术人员应当明白,该被测装置1101还包含实现正常运行所必须的其他器件。同时,根据具体需要,本领域的技术人员应当明白,该被测装置1101还可包含实现其他附加功能的硬件器件。此外,本领域的技术人员应当明白,该被测装置1101也可仅仅包含实现本申请实施例所必须的器件或模块,而不必包含图12中所示的全部器件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,上述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,上述的存储介质可为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
[0149]
基于如图11所示的校准阵列天线的系统,本申请实施例提供一种校准阵列天线的检测装置,如图13所示,本申请实施例中检测装置1102的一种可能的结构中,该检测装置1102包括:用于在检测装置1102与被测装置之间进行通信的收发器1301,用于接收检测信号的采集天线1302,处理器1303,其中收发器1301可以为发送器;如图13所示,处理器1303可以用于控制收发器1301向被测装置发送触发信号,其中触发信号包括指示被 测装置将要连通的天线的信息;检测装置1102在通过收发器1301向被测装置发送触发信号后,通过采集天线1302接收被测装置根据通知消息连通的对应天线发送的检测信号,以及通过处理器1303根据接收的检测信号对阵列天线进行校准。
[0150]
其中,处理器1303可以采用通用的中央处理器,微处理器,应用专用集成电路,或者一个或多个集成电路,用于执行相关操作,以实现本申请实施例所提供的技术方案。另外,检测装置1102还可以包括存储器,存储器可以用于存储用于处理器1303执行时的代码,用于实现本申请实施例中检测装置1102所执行的方法。
[0151]
基于以上结构,检测装置1102能够在通过收发器1301向被测装置发送触发信号后,通过采集天线1302接收被测装置通过天线发送的检测信号,其中检测装置接收到的检测信号是被测装置根据通知消息所连通的对应天线发送的,检测装置1102的处理器1303从而能够根据被测装置发送的检测信号实现对阵列天线中的天线的快速校准。
[0152]
应注意,尽管图13所示的检测装置1102仅仅示出了收发器1301、采集天线1302和处理器1303,但是在具体实现过程中,本领域的技术人员应当明白,该检测装置1102还包含实现正常运行所必须的其他器件。同时,根据具体需要,本领域的技术人员应当明白,该检测装置1102还可包含实现其他附加功能的硬件器件。此外,本领域的技术人员应当明白,该检测装置1102也可仅仅包含实现本申请实施例所必须的器件或模块,而不必包含图13中所示的全部器件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,上述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,上述的存储介质可为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
[0153]
参照图14,本申请实施例提供的第二种校准阵列天线的系统的可能的结构中,检测装置1102通过第二处理器1407控制第二收发器1406向被测装置1101发送通知消息,其中通知消息包括被测装置将要连通的待测的阵列天线1402中天线的信息,被测装置1101在通过第一收发器1405收到检测装置1102发送的通知消息后,通过第一处理器1404确定通知消息中的天线的信息对应的天线,被测装置1101通过第一处理器1404控制通道开关1403切换连通确定的天线,使得检测信号产生装置1401发出的检测信号通过连通的天线向检测装置1102发送:检测装置1102在通过第二收发器1406发送通知消息后,通过采集天线1408接收检测信号;检测装置1102通过第二处理器1407根据接收到的检测信号,对所述阵列天线进行校准。根据如图14所示的被测装置1101,在进行阵列天线校准时,可以将被测装置1101的通道开关1403连通待测阵列天线1402的输入端1409并通过本申请实施例提供的校准方法对阵列天线进行校准。
[0154]
另外,在另一种实施方式中,被测装置1101可以包括阵列天线,本申请实施例所述的被测装置1101的结构如图15所示,检测装置1102通过第二处理器1507控制第二收发器1506向被测装置1101发送通知消息,其中通知消息包括被测装置将要连通的阵列天线1502中天线的信息,被测装置1101在通过第一收发器1505收到检测装置1102发送的通知消息后,通过第一处理器1504确定通知消息中的天线的信息对应的天线,被测装置1101通过第一处理器1504控制通道开关1503切换连通确定的天线,使得检测信号产生装置1501发出的检测信号通过连通的天线向检测装置1102发送:检测装置1102在通过第二收发器1506发送通知消息后,通过采集天线1508接收被测装置1101根据通知消息连通天线后发送的检测信号;检测装置1102通过第二处理器1507根据接收到的检测信号,对所 述阵列天线进行校准。根据如图15所示的被测装置1101,在进行阵列天线校准时可以无需进行阵列天线的拆卸,直接可以对被测装置1101中的阵列天线进行校准。
[0155]
在一种可能的实施方式中,检测装置1102的处理器可以在检测装置1102的收发器第n次发送通知消息以及第n+1次发送所述通知消息之间,通过采集天线接收被测装置通过第n次发送的通知消息对应的天线发送的检测信号,n为正整数。
[0156]
本申请实施例中,由于检测装置在向被测装置发送通知消息后,被测装置根据通知消息中的天线的信息连通对应天线并通过连通的对应天线发送检测信号(例如检测信号为正弦波信号),将本申请实施例中检测装置向被测装置发送的通知消息和被测装置向检测装置发送的检测信号在同一个时间轴中表示,能够得到如图16所示的信号示意图,其中,在检测装置第n次发送通知消息至检测装置第n+1次发送通知消息之间,被测装置通过第n次收到的触发信号指示的天线发送检测信号,因此检测装置在向被测装置发送第n个通知消息和发送第n+1个通知消息之间,接收第n个通知消息中的天线的信息对应的天线发送的检测信号,其中n为正整数。例如,在检测装置通过收发器向被测装置第n次发送通知消息至检测装置通过收发器第n+1次发送通知消息之间,检测装置通过采集天线接收第2个通知消息中的天线的信息对应的天线发送的检测信号。
[0157]
在本申请实施例中,检测装置1102在接收检测信号后,对阵列天线进行校准的具体实施方式可以参照第一种校准阵列天线的系统中检测装置202对阵列天线进行校准的实施,为了节省篇幅,重复之处不再赘述。
[0158]
在一种可能的实施方式中,检测装置1102根据接收到的检测信号,对所述阵列天线进行校准,包括:所述检测装置1102的处理器根据接收到的参考天线发送的检测信号确定所述参考天线的载波频率,其中,所述参考天线为不同的所述连通的天线中的任意一个;所述检测装置1102的处理器根据所述参考天线的载波频率确定所述参考天线的信号参数,以及根据所述参考天线的载波频率和接收其他天线发送的检测信号确定所述其他天线的信号参数,所述其他天线为不同的所述连通的天线中除所述参考天线以外的任意一个;所述检测装置1102的处理器根据所述参考天线的信号参数和所述其他天线的信号参数所述阵列天线进行校准;所述信号参数包括信号载波幅度和/或信号相位。
[0159]
本申请实施例中,参考天线可以是靠近阵列天线的阵列中心位置的天线,以降低由于天线远离阵列中心位置造成的信号参数的误差,提高阵列天线校准的精度。检测装置可以根据以下方法接收被测装置通过参考天线发送的检测信号:检测装置向被测装置发送包含参考天线的信息(参考天线的信息可以是参考天线的编号)的通知消息,被测装置收到通知消息后连通参考天线并通过连通的参考天线发送检测信号,检测装置在发送该通知消息后接收被测装置通过参考天线发送的检测信号。
[0160]
本申请实施例中,参考天线可以是阵列天线的天线中发送的检测信号的信噪比最大(即信号功率最大)的天线,以提高确定的参考天线和其他天线的信号参数的准确度,提高阵列天线校准的精度。检测装置可以根据以下方法接收被测装置通过参考天线发送的检测信号:由检测装置接收被测装置通过全部阵列天线中的天线分别发送的检测信号,从中确定出信噪比最大即信号功率最大的检测信号,将该检测信号作为接收被测装置通过参考天线发送的检测信号。
[0161]
如图17所示,采用本申请实施例提供的第二种校准阵列天线的系统对阵列天线进行校准的一种方法包括以下步骤:
[0162]
步骤1701:检测装置向被测装置发送通知消息,其中通知消息包括被测装置将要连通的天线的信息;
[0163]
步骤1702:被测装置接收检测装置发送的通知消息,并根据通知消息连通阵列天线中的天线;
[0164]
步骤1703:被测装置通过连通的天线发送检测信号;
[0165]
步骤1704:检测装置接收被测装置通过连通的天线发送的检测信号;
[0166]
步骤1705:检测装置根据接收到的检测信号,对阵列天线进行校准。
[0167]
通过上述方法,检测装置根据步骤1701通过通知消息指示被测装置连通阵列天线中的天线并通过连通的天线发送检测信号,检测装置在根据步骤1704收到被测装置发送的检测信号后可以确定被测装置发送检测信号的天线,检测装置从而能够根据接收的不同天线的检测信号对阵列天线进行校准,从而不需要在校准阵列天线的过程中在阵列天线的每个天线输入端口搭建采集通道,因此能够提高了阵列天线校准的效率和降低了阵列天线校准的复杂度,从而提高阵列天线的校准效率。
[0168]
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

权利要求书

[权利要求 1]
一种校准阵列天线的方法,其特征在于,包括: 被测装置连通阵列天线中的天线,并通过连通的天线向检测装置发送检测信号; 所述被测装置在连通天线时向检测装置发送触发信号,所述触发信号包括表示所述被测装置对连通的天线进行切换的信息。
[权利要求 2]
根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述被测装置连通阵列天线中的天线,包括: 所述被测装置在不同时刻按照预设顺序连通阵列天线中的不同天线。
[权利要求 3]
根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述触发信号还包括用于指示所述被测装置发送所述触发信号时连通的天线的信息。
[权利要求 4]
一种校准阵列天线的方法,其特征在于,包括: 检测装置接收触发信号,确定所述被测装置发送所述触发信号时连通的天线,所述触发信号包括表示所述被测装置对连通的天线进行切换的信息; 所述检测装置接收所述被测装置通过所述连通的天线发送的检测信号; 所述检测装置根据接收到的检测信号,对所述阵列天线进行校准。
[权利要求 5]
根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述检测装置确定所述被测装置发送所述触发信号时连通的天线,包括: 所述检测装置根据预设顺序确定所述被测装置发送所述触发信号时连通的天线,所述预设顺序为所述被测装置分别连通阵列天线中的不同天线的顺序。
[权利要求 6]
根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述检测装置确定所述被测装置发送所述触发信号时连通的天线,包括: 所述检测装置根据所述触发信号指示的当前连通的天线的信息确定所述被测装置发送所述触发信号时连通的天线。
[权利要求 7]
根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述检测装置根据预设顺序确定所述被测装置发送所述触发信号时连通的天线,包括: 所述检测装置在第n次收到所述触发信号到第n+1次收到所述触发信号之间,确定所述被测装置按照预设顺序连通所述阵列天线中的第MOD(n,N)个天线,N为所述阵列天线中的天线总数,n和N为正整数。
[权利要求 8]
根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述检测装置接收所述被测装置通过所述连通的天线发送的检测信号,包括: 所述检测装置在第n次接收所述触发信号以及第n+1次接收所述触发信号之间,接收根据第n次接收的触发信号确定的所述连通的天线发送的检测信号,n为正整数。
[权利要求 9]
根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述检测装置根据接收到的不同的连通的天线发送的检测信号,对所述阵列天线进行校准,包括: 所述检测装置根据接收到的参考天线发送的检测信号确定所述参考天线的载波频率,其中,所述参考天线为所述阵列天线中的任意一个天线; 所述检测装置根据所述参考天线的载波频率确定所述参考天线的信号参数,以及根据所述参考天线的载波频率和接收的其他天线发送的检测信号确定所述其他天线的信号参数,所述其他天线为所述阵列天线中除所述参考天线以外的任意一个天线; 所述检测装置根据所述参考天线的信号参数和所述其他天线的信号参数对所述阵列 天线进行校准; 所述信号参数包括信号载波幅度和/或信号相位。
[权利要求 10]
一种校准阵列天线的方法,其特征在于,包括: 被测装置接收检测装置发送的通知消息,所述通知消息指示所述被测装置将要连通的天线的信息; 所述被测装置根据所述通知消息,连通所述阵列天线中的对应天线,并通过连通的所述天线发送检测信号。
[权利要求 11]
一种校准阵列天线的方法,其特征在于,包括: 检测装置向被测装置发送通知消息,所述通知消息指示所述被测装置将要连通的天线的信息; 所述检测装置在发送所述通知消息后,接收所述被测装置连通所述阵列天线中的对应天线并使用对应天线发送的检测信号; 所述检测装置根据接收到的检测信号,对所述阵列天线进行校准。
[权利要求 12]
根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述检测装置接收所述被测装置连通所述阵列天线中的对应天线并使用对应天线发送的检测信号,包括: 所述检测装置在第n次发送所述通知消息以及第n+1次发送所述通知消息之间,接收所述被测装置通过第n次发送的所述通知消息指示的天线发送的检测信号,n为正整数。
[权利要求 13]
根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述检测装置根据接收到的检测信号,对所述阵列天线进行校准,包括: 所述检测装置根据接收到的参考天线发送的检测信号确定所述参考天线的载波频率,其中,所述参考天线为不同的所述连通的天线中的任意一个; 所述检测装置根据所述参考天线的载波频率确定所述参考天线的信号参数,以及根据所述参考天线的载波频率和接收其他天线发送的检测信号确定所述其他天线的信号参数,所述其他天线为不同的所述连通的天线中除所述参考天线以外的任意一个; 所述检测装置根据所述参考天线的信号参数和所述其他天线的信号参数所述阵列天线进行校准; 所述信号参数包括信号载波幅度和/或信号相位。
[权利要求 14]
一种校准阵列天线的被测装置,其特征在于,包括检测信号产生装置、处理器、通道开关和收发器: 所述检测信号产生装置,用于产生检测信号; 所述收发器,用于所述被测装置与所述检测装置之间进行通信; 所述处理器,用于控制所述通道开关连通阵列天线中的天线,以使所述检测信号产生装置产生的检测信号通过连通的天线向检测装置发送;以及在连通天线时控制所述收发器向检测装置发送触发信号,所述触发信号包括表示所述被测装置对连通的天线进行切换的信息。
[权利要求 15]
根据权利要求14所述的被测装置,其特征在于,所述处理器具体用于: 在不同时刻控制所述通道开关按照预设顺序连通阵列天线中的不同天线。
[权利要求 16]
根据权利要求14所述的被测装置,其特征在于,所述触发信号还包括用于指示所述被测装置发送所述触发信号时连通的天线的信息。
[权利要求 17]
一种校准阵列天线的检测装置,其特征在于,包括收发器、采集天线和处理 器: 所述收发器,用于所述检测装置与被测装置之间进行通信; 所述采集天线,用于接收所述被测装置通过阵列天线中的天线发送的检测信号; 所述处理器,用于在所述收发器收到触发信号后,确定所述被测装置发送所述触发信号时连通的天线,所述触发信号包括表示所述被测装置对连通的天线进行切换的信息;以及在所述采集天线接收所述被测装置通过所述连通的天线发送的检测信号后,根据接收到的检测信号,对所述阵列天线进行校准。
[权利要求 18]
根据权利要求17所述的检测装置,其特征在于,所述处理器具体用于,通过以下方法确定所述被测装置发送所述触发信号时连通的天线: 根据预设顺序确定所述被测装置发送所述触发信号时连通的天线,所述预设顺序为所述被测装置分别连通阵列天线中的不同天线的顺序。
[权利要求 19]
根据权利要求17所述的检测装置,其特征在于,所述处理器具体用于,通过以下方法确定所述被测装置发送所述触发信号时连通的天线: 根据所述触发信号指示的当前连通的天线的信息确定所述被测装置发送所述触发信号时连通的天线。
[权利要求 20]
根据权利要求18所述的检测装置,其特征在于,所述处理器具体用于,通过以下方法根据所述触发信号指示的当前连通的天线的信息确定所述被测装置发送所述触发信号时连通的天线: 在所述收发器第n次收到所述触发信号到第n+1次收到所述触发信号之间,确定所述被测装置按照预设顺序连通所述阵列天线中的第MOD(n,N)个天线,N为所述阵列天线中的天线总数,n和N为正整数。
[权利要求 21]
根据权利要求17所述的检测装置,其特征在于,所述采集天线具体用于,通过以下方法接收所述被测装置通过所述连通的天线发送的检测信号: 在所述收发器第n次接收所述触发信号以及第n+1次接收所述触发信号之间,所述采集天线接收根据第n次接收的触发信号确定的所述连通的天线发送的检测信号,n为正整数。
[权利要求 22]
根据权利要求17所述的检测装置,其特征在于,所述处理器具体用于,通过以下方法对所述阵列天线进行校准: 根据所述采集天线接收到的参考天线发送的检测信号确定所述参考天线的载波频率,其中,所述参考天线为所述阵列天线中的任意一个天线; 根据所述参考天线的载波频率确定所述参考天线的信号参数,以及根据所述参考天线的载波频率和接收的其他天线发送的检测信号确定所述其他天线的信号参数,所述其他天线为所述阵列天线中除所述参考天线以外的任意一个天线; 根据所述参考天线的信号参数和所述其他天线的信号参数对所述阵列天线进行校准; 所述信号参数包括信号载波幅度和/或信号相位。
[权利要求 23]
一种校准阵列天线的被测装置,其特征在于,包括检测信号产生装置、处理器、通道开关和收发器: 所述检测信号产生装置,用于产生检测信号; 所述收发器,用于所述被测装置与所述检测装置之间进行通信; 所述处理器,用于在所述收发器接收检测装置发送的通知消息后,根据所述通知消息,控制所述通道开关连通阵列天线中的对应天线,以使所述检测信号产生装置产生的检测信号通过连通的所述天线发送,所述通知消息包括指示被测装置将要连通的天线的信息。
[权利要求 24]
一种校准阵列天线的检测装置,其特征在于,包括收发器、采集天线和处理器: 所述收发器,用于所述检测装置与被测装置之间进行通信; 所述采集天线,用于接收所述被测装置通过阵列天线中的天线发送的检测信号; 所述处理器,用于控制所述收发器向被测装置发送通知消息,所述通知消息包括指示所述被测装置将要连通的天线的信息;在所述收发器发送所述通知消息后,且所述采集天线接收所述被测装置连通所述阵列天线中的对应天线并使用对应天线发送的检测信号后,根据接收到的检测信号,对所述阵列天线进行校准。
[权利要求 25]
根据权利要求24所述的检测装置,其特征在于,所述采集天线具体用于,通过以下方法控制所述收发器向被测装置发送通知消息: 在所述收发器第n次发送所述通知消息以及第n+1次发送所述通知消息之间,接收所述被测装置通过第n次发送的所述通知消息指示的天线发送的检测信号,n为正整数。
[权利要求 26]
根据权利要求24所述的检测装置,其特征在于,所述处理器具体用于,通过以下方法对所述阵列天线进行校准: 根据所述采集天线接收到的参考天线发送的检测信号确定所述参考天线的载波频率,其中,所述参考天线为不同的所述连通的天线中的任意一个; 根据所述参考天线的载波频率确定所述参考天线的信号参数,以及根据所述参考天线的载波频率和接收其他天线发送的检测信号确定所述其他天线的信号参数,所述其他天线为不同的所述连通的天线中除所述参考天线以外的任意一个; 根据所述参考天线的信号参数和所述其他天线的信号参数所述阵列天线进行校准; 所述信号参数包括信号载波幅度和/或信号相位。
[权利要求 27]
一种校准阵列天线的系统,其特征在于,包括: 被测装置,用于连通阵列天线中的天线,并通过连通的天线向检测装置发送检测信号;以及在连通天线时向检测装置发送触发信号,所述触发信号包括表示所述被测装置对连通的天线进行切换的信息; 所述检测装置,用于在收到触发信号后,确定所述被测装置发送所述触发信号时连通的天线;接收所述被测装置通过所述连通的天线发送的检测信号;以及根据接收到的检测信号,对所述阵列天线进行校准。
[权利要求 28]
一种校准阵列天线的系统,其特征在于,包括: 被测装置,用于接收检测装置发送的通知消息,所述通知消息指示所述被测装置将要连通的天线的信息;以及根据所述通知消息,连通所述阵列天线中的对应天线,并通过连通的所述天线发送检测信号; 检测装置,用于向被测装置发送所述通知消息;在发送所述通知消息后,接收所述被测装置连通所述阵列天线中的对应天线并使用对应天线发送的检测信号;以及根据接收到的检测信号,对所述阵列天线进行校准。

附图

[ 图 0001]  
[ 图 0002]  
[ 图 0003]  
[ 图 0004]  
[ 图 0005]  
[ 图 0006]  
[ 图 0007]  
[ 图 0008]  
[ 图 0009]  
[ 图 0010]  
[ 图 0011]  
[ 图 0012]  
[ 图 0013]  
[ 图 0014]  
[ 图 0015]  
[ 图 0016]  
[ 图 0017]