无线信号收发系统及方法、通信设备与流程

本公开实施例属于无线通信，具体涉及一种无线信号收发系统及方法、通信设备。

背景技术：

1、海域无线通信是无线通信领域中的一个难点。由于海域面积广阔、地形复杂，加之海浪、海风等自然因素的影响，传统的无线通信设备在海域中的覆盖效果和稳定性往往不尽如人意。特别是在远离陆地、缺乏基站支持的海域，无线通信的可靠性更是大打折扣。

技术实现思路

1、本公开提供一种无线信号收发系统及方法、通信设备。

2、第一方面，本公开实施例提供一种无线信号收发系统，包括：第一无线信号收发模块，被配置为在水平面360°范围内接收基站发射的信号，并向所述基站发射信号；所述第一无线信号收发模块接收和发射第一射频信号；

3、第一射频前端，电连接所述第一无线信号收发模块，被配置为对所述第一射频信号进行接收和发射处理；

4、处理模块，电连接所述第一射频前端，被配置为实现所述第一射频信号与第一数字信号的相互转换；对所述第一数字信号进行频偏校准、收发同步和滤波处理；对所述第一无线信号收发模块在水平面360°范围内的信号强度进行实时监控；根据所述第一无线信号收发模块在水平面360°范围内的信号强度进行所述第一射频信号的转发与控制。

5、在一些实施例中，所述第一无线信号收发模块包括多个扇区天线，所述多个扇区天线在所述水平面内排布呈环形；

6、任意相邻的两个所述扇区天线之间相互间隔。

7、在一些实施例中，所述扇区天线的数量为8个，每个所述扇区天线接收和发射所述第一射频信号的覆盖范围为所述水平面内45°角的范围。

8、在一些实施例中，所述扇区天线包括定向天线，

9、所述定向天线包括平板天线、喇叭天线或者抛物面天线。

10、在一些实施例中，还包括第二无线信号收发模块，被配置为对近距离终端的信号进行接收与发射；所述第二无线信号收发模块接收和发射第二射频信号；

11、第二射频前端，电连接所述第二无线信号收发模块，被配置为对所述第二射频信号进行接收和发射处理；

12、所述处理模块，还电连接所述第二射频前端，还被配置为实现所述第二射频信号与第二数字信号的相互转换；对所述第二数字信号进行频偏校准、收发同步和滤波处理；根据所述第一无线信号收发模块在水平面360°范围内的信号强度进行所述第二射频信号的转发。

13、在一些实施例中，所述处理模块包括：信号转换子模块，与所述第一射频前端和所述第二射频前端分别电连接，被配置为实现所述第一射频信号和所述第一数字信号的相互转换，以及实现所述第二射频信号和所述第二数字信号的相互转换；

14、硬件处理物理层协议子模块，电连接所述信号转换子模块，被配置为对所述第一数字信号和所述第二数字信号进行调制、解调、滤波、同步和定时以及错误检测和纠正处理；

15、数字信号处理子模块，电连接所述硬件处理物理层协议子模块，被配置为对所述第一数字信号和所述第二数字信号进行频偏校准、收发同步和滤波处理；

16、扇区监控子模块，电连接所述数字信号处理子模块，被配置为实时采集各所述扇区天线的信号强度数据，对各所述扇区天线的信号进行质量指标评估；

17、扇区选择子模块，电连接所述扇区监控子模块，被配置为采用自适应算法对各所述扇区天线信号的质量指标评估结果进行综合评估，选择信号最优的所述扇区天线；

18、转发控制子模块，电连接所述扇区选择子模块，被配置为将所述第二无线信号收发模块采集的所述第二射频信号经过所述数字信号处理子模块、所述硬件处理物理层协议子模块、所述信号转换子模块处理和转换后通过所述第一射频前端由信号最优的所述扇区天线向所述基站转发；还被配置为将信号最优的所述扇区天线采集的所述第一射频信号经过所述数字信号处理子模块、所述硬件处理物理层协议子模块、所述信号转换子模块处理和转换后通过所述第二射频前端由所述第二无线信号收发模块向所述终端转发。

19、在一些实施例中，所述信号转换子模块采用射频收发器；

20、所述数字信号处理子模块采用可编程逻辑芯片；

21、所述扇区监控子模块、所述扇区选择子模块和所述转发控制子模块集成在arm芯片或者dsp芯片中。

22、本公开实施例还提供一种无线信号收发系统，包括：第一无线信号收发模块，被配置为在水平面360°范围内接收基站发射的信号，并向所述基站发射信号；所述第一无线信号收发模块接收和发射第一射频信号；

23、第一射频前端，电连接所述第一无线信号收发模块，被配置为对所述第一射频信号进行接收和发射处理；

24、第二无线信号收发模块，被配置为对近距离终端的信号进行接收与发射；所述第二无线信号收发模块接收和发射第二射频信号；

25、第二射频前端，电连接所述第二无线信号收发模块，被配置为对所述第二射频信号进行接收和发射处理；

26、处理模块，电连接所述第一射频前端和所述第二射频前端，被配置为实现所述第一射频信号与第一数字信号的相互转换；对所述第一数字信号进行频偏校准、收发同步和滤波处理；对所述第一无线信号收发模块在水平面360°范围内的信号强度进行实时监控；根据所述第一无线信号收发模块在水平面360°范围内的信号强度进行所述第一射频信号的转发与控制；还被配置为实现所述第二射频信号与第二数字信号的相互转换；对所述第二数字信号进行频偏校准、收发同步和滤波处理；根据所述第一无线信号收发模块在水平面360°范围内的信号强度进行所述第二射频信号的转发。

27、第二方面，本公开实施例还提供一种无线信号收发方法，包括：

28、第一无线信号收发模块在水平面360°范围内接收基站发射的第一射频信号，并将所述第一射频信号通过第一射频前端发送给处理模块；

29、所述处理模块对所述第一无线信号收发模块在水平面360°范围内的信号强度进行实时监控，根据所述第一无线信号收发模块在水平面360°范围内的信号强度进行所述第一射频信号的接收；将所述第一射频信号转换为第一数字信号，并对所述第一数字信号进行频偏校准、收发同步和滤波处理，以获得第二数字信号；所述处理模块将所述第二数字信号转换为第二射频信号，并将所述第二射频信号通过第二射频前端发送给第二无线信号收发模块；

30、所述第二无线信号收发模块接收近距离终端发射的所述第二射频信号，并将所述第二射频信号通过所述第二射频前端发送给所述处理模块；

31、所述处理模块将所述第二射频信号转换为所述第二数字信号，并对所述第二数字信号进行频偏校准、收发同步和滤波处理，以获得所述第一数字信号；所述处理模块将所述第一数字信号转换为所述第一射频信号；同时所述处理模块对所述第一无线信号收发模块在水平面360°范围内的信号强度进行实时监控；并根据所述第一无线信号收发模块在水平面360°范围内的信号强度将所述第一射频信号通过所述第一射频前端发送给所述第一无线信号收发模块。

32、第三方面，本公开实施例还提供一种通信设备，包括上述无线信号收发系统。

33、本公开实施例所提供的无线信号收发系统可应用于海域的无线信号覆盖，通过设置第一无线信号收发模块、第一射频前端和处理模块，能够显著提升海域无线信号覆盖的增益和稳定性，同时还增强了无线信号收发系统的抗干扰能力，实现了无线信号收发的更广覆盖范围和更稳定的通信连接，该无线信号收发系统不仅适用于海上通信、海上导航、海上救援等场景，还可为海洋科研、海洋资源开发等领域提供稳定可靠的通信保障。

34、本公开实施例所提供的通信设备，通过采用上述无线信号收发系统，能够显著提升该通信设备的海域无线信号覆盖的增益和稳定性，同时还增强了该通信设备无线信号收发的抗干扰能力，实现了该通信设备更广的无线信号覆盖范围和更稳定的通信连接。