CZ2011785A3 - Distributed transmission system for shaping radiation pattern - Google Patents

Abstract

Distribuovaný vysílací systém je tvorený skupinou (clusterem) stejných a nezávislých modulu (1). Moduly mohou komunikovat v rámci skupiny (2), ale zádný z nich nemuze komunikovat s vybraným vzdáleným prijímacem (3). Aktuální geografická poloha muze a nemusí být jednotlivým modulum (1) známa. Spoluprací jednotlivých modulu (1) je mozné na principu beamformingu zalozeného na posunu fází vytvorit virtuální vysílací anténu, která umozní vyslat signál ke vzdálenému prijímaci (3). Z pohledu vzdáleného prijímace (3) je celá skupina (2) viditelná jako jeden vysílac. Resení predpokládá statické umístení vsech modulu (1). Kazdý modul (1) je tvoren blokem (12) výpocetní logiky, který sestává z pameti a procesoru, generátorem (13) nosné vlny, transceiverem (14), synchronizátorem (15) fáze, posouvacem (16) fáze, prepínacem (17) provozního rezimu, anténou (18) a zdrojem (11) energie.The distributed broadcasting system consists of a cluster of identical and independent modules. Modules can communicate within a group (2), but none of them can communicate with the selected remote receiver (3). The current geographic location may or may not be known to the individual modules (1). By co-operating the individual modules (1), a virtual transmit antenna can be created on the principle of phase-shift beamforming to transmit a signal to the remote receiver (3). From the perspective of the remote receiver (3), the entire group (2) is visible as one transmitter. The solution assumes static positioning of all modules (1). Each module (1) is formed by a computational logic block (12) consisting of memory and processor, carrier wave generator (13), transceiver (14), phase synchronizer (15), phase shifter (16), operating switch (17). mode, antenna (18) and power source (11).

Description

Oblast technikyTechnical field

Předkládané řešení se týká distribuovaného systému pro tvarování vyzařovacího diagramu, který poskytuje novou metodu na vytvoření virtuální vysílací antény pomocí více identických nezávislých modulů. Tato virtuální vysílací anténa umožní vysílat radiový signál na větší vzdálenost než jednotlivé moduly.The present invention relates to a distributed radiation pattern shaping system that provides a new method for creating a virtual transmit antenna using multiple identical independent modules. This virtual transmit antenna allows the radio signal to be sent over a longer distance than the individual modules.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Zvětšeni dosahu vysílání lze v současnosti řešit pomocí několika způsobů.Broadening the range of broadcasting is currently possible in several ways.

Jedním z nich je zvýšeni vysílacího výkonu. Při zvýšení vysílacího výkonu dojde k rychlejšímu vyčerpání energie u zařízení s bateriovým napájením. Při tomto řešení může také dojít k překročení maximálního EIRP, Equivalent Isotropically Radiated Power, nebo hygienických limitů pro vysílání.One is to increase the transmit power. Increasing the transmit power will deplete battery power faster. This solution may also exceed the maximum EIRP, Equivalent Isotropically Radiated Power, or transmission hygiene limits.

Další možností je použití antén s větším ziskem na vysílací, či přijímací straně, což se řeší buď použitím anténního zesilovače, což má stejná omezení jako v předešlém případě, nebo použitím směrových antén. Použití směrových antén vyžaduje osazení modulu speciální anténou. Navíc je potřeba tuto anténu správně nasměrovat. Toto směrování se může v průběhu času měnit.Another possibility is to use antennas with higher gain on the transceiver side, which is solved either by using an antenna amplifier, which has the same limitations as in the previous case, or by using directional antennas. The use of directional antennas requires the module to be fitted with a special antenna. In addition, this antenna needs to be properly aligned. This routing may change over time.

Jiným způsobem je použití anténního pole na vysílací straně British Patent No. 130/490, což je omezeno nutností znát přesnou polohu jednotlivých antén. Výsledné zvětšení dosahu je omezeno počtem antén v anténním poli. Zvýšení počtu antén v anténním poli je složité.Another method is to use an antenna array on the transmitting side of British Patent No. 5,960,519. 130/490, which is limited by the need to know the exact position of each antenna. The resulting increase in range is limited by the number of antennas in the antenna array. Increasing the number of antennas in the antenna array is complex.

Konečně existuje možnost použití technologie Multiple Input Multiple Output označované MIMO US Patent No. 5,345,599 na vysílací a přijímací straně. Při použití technologie MIMO je modul osazen několika anténami. Výsledné zvětšení dosahu vysílání je limitováno počtem těchto antén.Finally, there is the possibility of using the Multiple Input Multiple Output technology referred to as MIMO US Patent No. 5,901,567. 5,345,599 on the transmitting and receiving side. When using MIMO technology, the module is equipped with several antennas. The resulting increase in transmission range is limited by the number of these antennas.

> · * ♦ · · « í 1 « »· < * · « » « 1 t· > ·««·*· l i i 1 t 4· ^? ’ · * i it *** * * * · * * * ‘ ’ S a · · · · *> · · · ♦ * "I 1""·<· *« »« 1 t ·> · «« * · · LII 1 t 4 ^·? '· * I it *** * * * · * * *''S and · · · *

Je známé řešení podle patentu US 2008075033 A (SHATTIL STEVE J [US]), 27.3.2008, které řeší zvětšení propustnosti kanálu pomocí rozdělení dat na jednotlivé prvky skupiny bezdrátových vysílačů. Toto řešení vyžaduje technologii MIMO na přijímací i vysílací straně.A solution is known according to US 2008075033 A (SHATTIL STEVE J [US]), March 27, 2008, which solves an increase in channel throughput by splitting data into individual elements of a group of wireless transmitters. This solution requires MIMO technology on both the receiving and transmitting sides.

Patent US 2008310405 A (COX TIMOTHY [US]; KHOSHNEVIS AHMAD [US]), 18.12.2008 vytváří MIMO vysílací systém pomocí jednotlivých modulů, kde každý modul má jen jednu anténu. Řešení popsané v tomto patentu vyžaduje na přijímací straně technologii MIMO.US 2008310405 A (COX TIMOTHY [US]; KHOSHNEVIS AHMAD [US]), Dec 18, 2008 creates a MIMO broadcast system using individual modules, with each module having only one antenna. The solution described in this patent requires MIMO technology on the receiving side.

Patent WO 2009095744 A (NOKIA CORP [Fl]; NOKIA INC [US]; HOTTIEN ARI [Fl], FERTL PETER [AT]), 6.8.2009 řeší zlepšení vlastností kanálu pomocí MIMO technologie. Patent je zaměřen na kalibrování antén tvořících distribuovaný MIMO systém. Všechny moduly tvořící distribuovaný MIMO systém musí být osazeny několika anténami.Patent WO 2009095744 A (NOKIA CORP [F1]; NOKIA INC [US]; HOTTIEN ARI [F1], FERTL PETER [AT]), 6.8.2009 solves the improvement of channel properties using MIMO technology. The patent is aimed at calibrating antennas forming a distributed MIMO system. All modules forming a distributed MIMO system must be equipped with several antennas.

Zařízení popsané v článku G. Barriac, R. Mudumbai, U. Madhow: Distributed Beamforming for Information Transfer in Sensor Networks, IPSN’04, 26-27. 04. 2004, Berkeley, California, USA řeší distribuovaný systém pro tvarování vyzařovacího výkonu. Nevýhodou uvedeného řešení je nutnost přesné informace o pozici jednotlivých modulů.The device described in G. Barriac, R. Mudumbai, U. Madhow: Distributed Beamforming for Information Transfer in Sensor Networks, IPSN'04, 26-27. April 2004, Berkeley, California, USA solves a distributed system for shaping radiation power. The disadvantage of this solution is the necessity of accurate information about the position of individual modules.

Všechna uvedená řešení mají výrazné nedostatky zvláště při použití senzorových, rozměrově malých, modulů.All of these solutions have significant drawbacks, especially when using sensor-sized modules.

Podstata technického-řešenéThe essence of technical-solved

Výše uvedené nevýhody odstraňuje distribuovaný systém pro tvarování vyzařovacího diagramu obsahující vícepásmové vysílací a přijímací antény podle předkládaného řešení. Jeho podstatou je, že sestává ze skupiny stejných, nezávislých a staticky umístěných modulů. Každý modul je tvořen blokem výpočetní logiky, kterát sestává zpaměti a procesoru a slouží kvýpočtu posunu fáze nosné vlny, která je použita k modulaci datového signálu. Jeden výstup bloku výpočetní logiky je propojen obousměrně s datovým vstupem transceiveru, druhý jeho výstup je propojen s řídícím vstupem přepínače provozního režimu a třetí výstup je spojen s jedním řídícím vstupem posouvače fáze. Přepínač provozního režimu je výstupem propojen s řídícím vstupem <**♦«» f ’ ř « e « í * » « » S ?The above disadvantages are overcome by a distributed radiation pattern shaping system comprising multi-band transmit and receive antennas according to the present invention. Its essence is that it consists of a group of identical, independent and statically placed modules. Each module is made up of a block of computational logic that consists of a memory and a processor and serves to calculate the phase shift of the carrier wave that is used to modulate the data signal. One output of the computational logic block is connected bidirectionally to the transceiver data input, the other output is connected to the control input of the operation mode switch, and the third output is connected to one phase shifter control input. The operating mode switch is connected to the control input <** f «f e *» »S S?

* ’· > * *»··«*· transceiveru, s druhým řídícím vstupem posouvače fáze a s řídícím vstupem synchronizátoru fáze. Systém dále obsahuje generátor nosné vlny, který vytváří nosnou vlnu a synchronizační signál s n-násobnou frekvencí. Tento generátor nosné vlny má synchronizační výstup připojen na vnitřní synchronizační vstup synchronizátoru fáze a výstup nosné vlny na vstup nosné vlny synchronizátoru fáze. Synchronizátor fáze je svým vnějším synchronizačním rozhraním obousměrně propojen s anténou a dále má propojen jeden výstup s řídícím vstupem výpočetní logiky a s řídícím vstupem transceiveru a druhý výstup má propojen se synchronizačním vstupem posouvače fáze. Posouvač fáze má propojen výstup se synchronizačním vstupem transceiveru, jehož výstup je obousměrně propojen s anténou. Všechny bloky jsou propojeny se zdrojem energie.Transceiver, with a second phase shifter control input and a phase synchronizer control input. The system further includes a carrier wave generator that generates a carrier wave and a n-frequency synchronization signal. This carrier wave generator has a synchronization output coupled to the internal synchronizer input of the phase synchronizer and a carrier wave output to the carrier input of the phase synchronizer. The phase synchronizer is bi-directionally coupled to the antenna via its external synchronization interface, and further has one output coupled to the control logic input of the computing logic and the control input of the transceiver, and the other output is coupled to the phase shifter synchronization input. The phase shifter has an output connected to the synchronization input of the transceiver, whose output is bi-directionally coupled to the antenna. All blocks are connected to a power source.

Výhodou uvedeného řešení je, že umožní distribuované tvarování vyzařovacího diagramu skupiny modulů. Distribuovaný systém je založen na principu sčítání radiových vln, tedy na interferenci. Předkládané řešení odstraňuje potřebu znalosti přesného umístění jednotlivých modulů. Dále odstraňuje nevýhodu nutnosti použití více antén na jednom modulu (MIMO). Toto řešení umožňuje libovolné rozšiřování počtu modulů a odstraňuje potřebu napájeni antén z jediného zdroje energie a časování.The advantage of said solution is that it enables distributed shaping of the radiation pattern of a group of modules. The distributed system is based on the principle of radio wave counting, ie interference. The present solution eliminates the need to know the exact location of individual modules. It also eliminates the disadvantage of having multiple antennas on one module (MIMO). This solution allows for an arbitrary expansion of the number of modules and eliminates the need to power antennas from a single power source and timing.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Distribuovaný systém pro tvarování vyzařovacího diagramu bude dále vysvětlen pomocí přiložených výkresů. Na obr. 1 je znázorněna situace umístění bezdrátových modulů, vyžadující vytvoření virtuální antény pro překlenutí velké komunikační vzdálenosti. Na obr. 2 je zobrazeno schéma modulu umožňujícího vytvářet virtuální antény.The distributed radiation pattern shaping system will be further explained with reference to the accompanying drawings. Fig. 1 illustrates the situation of the location of wireless modules requiring the creation of a virtual antenna to bridge a long communication distance. Fig. 2 shows a diagram of a module for creating virtual antennas.

Přiklad uskutečnění techniekéhQ řešenu.....Pro tvarování vyzařovacího diagramu skupiny antén je nutné mít k dispozici modul, který umožní posouvat fáze vysílaného datového signálu oproti vysílaným signálům ostatních modulů. Zároveň je nutné, aby vysílané datové signály všech modulů používaly stejnou nosnou frekvenci. Uvedené řešení využívá vysílání synchronizačního signálu s n• · ·'· • ♦ · < ♦ «In order to shape the radiation pattern of a group of antennas, it is necessary to have a module that allows to shift the phases of the transmitted data signal compared to the transmitted signals of other modules. At the same time, it is necessary that the transmitted data signals of all modules use the same carrier frequency. This solution utilizes the transmission of a synchronization signal with n · · · · · <· <♦ «

Λ «·Λ «·

Λ · · · · i · « « e ’ ·· · ♦9 • · · · · · « «« « · * · » » * « < < « * · « 4 » € • · · < t » « násobnou frekvencí oproti frekvenci nosné vlny, kde n je větší než 1. Tento synchronizační signál vysílá jeden z modulů. Ostatní moduly si ze synchronizačního signálu odvodí nosnou frekvenci a stanoví si nulový posun fáze v daném místě. Všechny moduly potom mohou posouvat fázi vysílaného datového signálu pro dosažení optimálního vyzařovacího diagramu skupiny antén.I · i e 9 · • 9 · nou násob násob násob násob násob násob násob násob násob násob násob násob násob násob násob násob násob násob násob násob násob násob násob The frequency of the carrier wave frequency, where n is greater than 1. This synchronization signal is transmitted by one of the modules. The other modules derive the carrier frequency from the synchronization signal and determine the zero phase shift at that location. All modules can then shift the phase of the transmitted data signal to achieve an optimal radiation pattern of the group of antennas.

Distribuovaný systém pro tvarování vyzařovacího diagramu podle předkládaného řešení obsahuje vícepásmové vysílací a přijímací antény. Systém podle Obr. 1 sestává ze skupiny 2 stejných, nezávislých a staticky umístěných modulů 1_a vzdáleného přijímače 3, který má stejnou konstrukci jako ostatní moduly 1.. Každý tento modul 1, Obr. 2, je tvořen blokem 12 výpočetní logiky, kter^sestává z paměti a procesoru pro výpočet posunu fáze nosné vlny a slouží k výpočtu posunu fáze nosné vlny, která je použita k modulaci datového signálu. Jeden výstup bloku 12 výpočetní logiky je propojen obousměrně s datovým vstupem transceiveru 14, druhý jeho výstup je propojen s řídícím vstupem přepínače 17 provozního režimu a třetí výstup je spojen s jedním řídícím vstupem posouvače 16 fáze. Přepínač 17 provozního režimu je výstupem propojen s řídícím vstupem transceiveru 14, s druhým řídícím vstupem posouvače 16 fáze a s řídícím vstupem synchronizátoru 15 fáze. Dále je zde zapojen generátor 13 nosné vlny, který vytváří nosnou vlnu a synchronizační signál s n-násobnou frekvencí. Synchronizační výstup generátoru 13 nosné vlny je připojen na vnitřní synchronizační vstup synchronizátoru 15 fáze a jeho výstup nosné vlny na vstup nosné vlny synchronizátoru 15 fáze. Synchronizátor 15 fáze je svým vnějším synchronizačním rozhraním obousměrně propojen s anténou 18 a dále má propojen jeden výstup s řídícím vstupermvýpočetní 12· logiky a s řídícím vstupem transceiveru 14 a druhý výstup má propojen se synchronizačním vstupem posouvače 16 fáze. Posouvač 16 fáze má propojen výstup se synchronizačním vstupem transceiveru 14, jehož výstup je obousměrně propojen s anténou 18. Všechny uvedené bloky jsou propojeny se zdrojem 11 energie, což bývá nejčastěji baterie.The distributed radiation pattern shaping system of the present invention comprises multi-band transmit and receive antennas. The system of FIG. 1 consists of a group of 2 identical, independent and statically placed modules 1 and of a remote receiver 3, which has the same construction as the other modules 1. Each of these modules 1, FIG. 2, it is made up of a computational logic block 12, which consists of a memory and a processor for calculating the carrier phase shift and used to calculate the carrier phase shift which is used to modulate the data signal. One output of the computational logic block 12 is coupled bidirectionally to the data input of the transceiver 14, the other output is coupled to the control input of the operating mode switch 17, and the third output is coupled to one control input of the phase shifter 16. The operating mode switch 17 is outputted to the control input of the transceiver 14, the second control input of the phase shifter 16, and the control input of the phase synchronizer 15. Furthermore, a carrier wave generator 13 is provided, which generates a carrier wave and a n-frequency synchronization signal. The synchronization output of the carrier wave generator 13 is connected to the internal synchronization input of the phase synchronizer 15 and its carrier output to the carrier input of the phase synchronizer 15. The phase synchronizer 15 is bi-directionally coupled to the antenna 18 via its external synchronization interface and further has one output coupled to the control input of the computing logic 12 and the control input of the transceiver 14 and the other output coupled to the synchronization input of the phase shifter 16. The phase shifter 16 has an output coupled to the synchronization input of the transceiver 14, the output of which is bi-directionally coupled to the antenna 18. All said blocks are coupled to a power source 11, which is typically a battery.

Jak bylo uvedeno, blok 12 výpočetní logiky obsahuje paměť a procesor. Úkolem tohoto bloku je vypočítat posun fáze nosné vlny, která je využita k modulaci vysílaného datového signálu. Dále blok 12 výpočetní logiky zajišťuje uložení přijímaných, nebo vysílaných dat do paměti a také volí provozní režim modulu, tedy komunikaci uvnitř skupiny nebo společné vysílaní mimo skupinu.As mentioned, the computational logic block 12 includes memory and a processor. The purpose of this block is to calculate the phase shift of the carrier wave that is used to modulate the transmitted data signal. Further, the computational logic block 12 stores the received or transmitted data in the memory and also selects the operating mode of the module, i.e., intra-group communication or joint transmission outside the group.

» ·»·

44

4 * ·»···« t ? * « · ₉ • · « 4 » Ϊ í4 * · »···« t? * «· ₉ • ·« 4 »Ϊ í

5··** · · * *· :·«···«5 ·· ** · · * *::

Generátor 13 nosné vlny vytváří dva sinusové signály pomocí děliče frekvence ze společného krystalu. Sinusový signál s nižší frekvencí se používá k modulaci datového signálu, sinusový signál s vyšší frekvenci slouží k synchronizaci modulů při vysílání na velkou vzdálenost, nebo k zablokování vysílání při příjmu signálu od vzdáleného modulu. Oba vytvořené signály jsou synchronní.The carrier wave generator 13 generates two sinusoidal signals using a common crystal frequency divider. The lower frequency sinusoidal signal is used to modulate the data signal, the higher frequency sinusoidal signal is used to synchronize the modules when transmitting over a long distance, or to block the transmission when receiving a signal from a remote module. The two signals generated are synchronous.

Transceiver 14 zajišťuje modulaci/demodulaci datového signálu.The transceiver 14 provides modulation / demodulation of the data signal.

Synchronizátor 15 fáze v závislosti na provozním režimu předává synchronizační signál získaný od generátoru 13 nosné vlny do antény 18. Dále v závislosti na provozním režimu předává nosnou vlnu získanou od generátoru 13 nosné vlny, nebo vytvořenou pomocí synchronizačního signálu získaného od antény 18 do posouvače 16 fáze. Dále v závislosti na provozním režimu a příjmu synchronizačního signálu od antény 18 vysílá blokovací signál bloku 12 výpočetní logiky a transceiveru 14.Depending on the operating mode, the phase synchronizer 15 forwards the synchronization signal obtained from the carrier 13 to the antenna 18. Further, depending on the operation mode, forwards the carrier wave obtained from the carrier 13 or generated by the synchronization signal obtained from the antenna 18 to the phase shifter. . Further, depending on the operating mode and the reception of the synchronization signal from the antenna 18, the blocking signal of the logic block 12 and the transceiver 14 is transmitted.

Posouvač 16 fáze se využívá v režimu vysíláni mimo skupinu a slouží k posouvání fáze vysílaného datového signálu oproti přijímanému synchronizačnímu signálu.The phase shifter 16 is used in the out-of-group transmit mode and is used to shift the phase of the transmitted data signal over the received synchronization signal.

Přepínač 17 provozního režimu zajistí přepínání mezi režimy komunikace.The operating mode switch 17 will switch between communication modes.

Modul 1 může fungovat v několika režimech. První režim je režim přijímací s příjmem od blízkého modulu, kdy vysílací stanice nevyužila tvarování vyzařovacího diagramu skupiny antén 18. Do tohoto režimu je modul 1 přepnut na základě žádosti bloku 12 výpočetní logiky pomocí přepínače 17 provozního režimu. V tomto režimu je transceiver 14 přepnut na příjem dat a moduly posouvače 16 fáze a synchronizátoru 15 fáze jsou odpojeny pomocí přepínače 17 provozního režimu.Module 1 can operate in several modes. The first mode is a receive mode received from a nearby module, where the transmitting station has not utilized the shaping of the radiation pattern of the group of antennas 18. In this mode, module 1 is switched at the request of the computational logic block 12 by the operating mode switch 17. In this mode, the transceiver 14 is switched to receive data, and the phase shifter 16 and phase synchronizer 15 modules are disconnected by the operating mode switch 17.

Druhý režim je režim přijímací s příjmem od vzdáleného modulu, kdy vysílací stanice využila tvarování vyzařovacího diagramu skupiny antén 18. Do tohoto režimu je modul 1 přepnut na základě žádosti bloku 12 výpočetní logiky pomocí přepínače 17 provozního režimu, který tuto skutečnost zjistí pomocí adresy vysílací stanice, případně pomocí informace obsažené v přijímaných datech. V tomto režimu je transceiver 14 přepnut na příjem dat a modul posouvače 16 fáze je odpojen pomocí přepínače 17 provozního režimu. Pomocí přepínače 17 provozního režimu synchronizátor 1 fáze začne *The second mode is the receive mode from the remote module, where the transmitting station utilized the shaping of the antenna pattern 18. The module 1 is switched to the mode 1 at the request of the computational logic block 12 by the operating mode switch 17 which detects this by the transmitting station address. , or by using the information contained in the data received. In this mode, the transceiver 14 is switched to receive data and the phase shifter module 16 is disconnected by the operating mode switch 17. Using the operating mode switch 17, phase synchronizer 1 starts *

» l»L

t «99 t t · t » 1*4 4 « « * vysílat synchronizační signál získaný od generátoru 13 nosné vlny do antény 18. Tento synchronizační signál upozorní ostatní blízké moduly 1_, že dochází k příjmu datového signálu od vzdáleného modulu.Transmit the synchronization signal obtained from the carrier wave generator 13 to the antenna 18. This synchronization signal alerts other nearby modules 7 that a data signal is being received from the remote module.

Třetí režim slouží pro vysílání na krátkou vzdálenost, jedná se o vysílání uvnitř skupiny modulů, kdy není nutné vytvořit skupinu antén s upraveným vyzařovacím diagramem. Do tohoto režimu je modul 1 přepnut přepínačem 17 provozního režimu na žádost bloku 12 výpočetní logiky. V tomto režimu blok 12 výpočetní logiky předá data určená k vysílání transceiveru 14. Transceiver 14 pomocí nosné vlny vytvořené generátorem 13 nosné vlny vytvoří vysílaný datový signál a pošle jej na anténu 18. Pomocí signálu z přepínače 17 provozního režimu je posouvač 16 fáze nastaven na nulový fázový posun a synchronizátor 15 fáze předává nosnou vlnu získanou z generátoru 13 nosné vlny prostřednictvím posouvače 16 fáze do transceiveru 14. Vysílání uvnitř skupiny modulů 1 je méně důležité než vysílání s využitím vytvoření skupiny antén 18. Pokud synchronizátor 15 fáze začne přijímat synchronizační signál, upozorní blok 12 výpočetní logiky a vynutí okamžité ukončení vysílání na transceiveru 14 díky přímému propojení. Přímé propojení mezi synchronizátorem 15 fáze a transceiverem 14 umožní lepší využití přenosového pásma. Blok 12 výpočetní logiky naplánuje vysílání na jinou dobu.The third mode is used for short-distance transmission, it is transmission within a group of modules, where it is not necessary to create a group of antennas with modified radiation pattern. The module 1 is switched to this mode by the operating mode switch 17 at the request of the computing logic block 12. In this mode, the computational logic block 12 forwards the data to be transmitted to the transceiver 14. The carrier 14 using the carrier wave generated by the carrier 13 generates the transmitted data signal and sends it to the antenna 18. Using the signal from the operating mode switch 17, the phase shifter 16 is set to zero. the phase shift and phase synchronizer 15 passes the carrier wave obtained from the carrier wave generator 13 via the phase shifter 16 to the transceiver 14. Transmitting within the module group 1 is less important than transmitting using the group of antennas 18. If the phase synchronizer 15 begins to receive the synchronization signal, block 12 of the computational logic and forcibly terminates the transmission on the transceiver 14 via direct connection. Direct connection between the phase synchronizer 15 and the transceiver 14 will allow better utilization of the transmission band. The computational logic block 12 schedules the transmission for a different time.

Čtvrtý režim umožňuje řízení vysílání na velkou vzdálenost, tedy vysílání mimo skupinu modulů 1. Do tohoto režimu je modul 1 přepnut přepínačem 17 provozního režimu na žádost bloku 12 výpočetní logiky. V tomto režimu blok 12 výpočetní logiky předá data určená k vysílání transceiveru 14 a pomocí režimu vysílání na krátkou vzdálenost tato data předá ostatním modulům 1, které budou spolupracovat na tvarování vyzařovacího diagramu skupiny antén. Po odeslání dat ostatním modulům 1 transceiver 14 pomocí nosné vlny vytvořené generátorem 13 nosné vlny vytvoří vysílaný datový signál a pošle jej na anténu 18. Pomocí signálu z přepínače 17 provozního režimu je posouvač 16 fáze nastaven na nulový fázový posun a synchronizátor 15 fáze předává nosnou vlnu získanou z generátoru 13 nosné vlny prostřednictvím posouvače 16 fáze do transceiveru 14. Na požadavek přepínače 17 provozního režimu synchronizátor 15 fáze posílá na anténu 18 synchronizační signál získaný od generátoru 13 nosné vlny.The fourth mode allows long-range transmission control, i.e. transmission outside the group of modules 1. In this mode, module 1 is switched by the operating mode switch 17 at the request of the computing logic block 12. In this mode, the computational logic block 12 transmits the data to be transmitted to the transceiver 14 and, using the short-distance transmission mode, passes this data to the other modules 1, which will cooperate in shaping the radiation pattern of the antenna group. After sending the data to the other modules 1, the transceiver 14, using the carrier wave generated by the carrier wave generator 13, generates the transmitted data signal and sends it to the antenna 18. Using the signal from the operating mode switch 17, the phase shifter 16 is set to zero. obtained from the carrier wave generator 13 via the phase shifter 16 to the transceiver 14. At the request of the operating mode switch 17, the phase synchronizer 15 sends to the antenna 18 a synchronization signal obtained from the carrier wave generator 13.

Pátý režim umožňuje podporu vysílání na velkou vzdálenost, tedy vysílání mimo iÍ *Fifth mode allows support for long-distance broadcasting, ie broadcasting beyond

Ϊ f »f»F» f

4i íř «f > * » * » « t skupinu modulů L Do tohoto režimu je modul 1 přepnut přepínačem 17 provozního režimu na žádost bloku 12 výpočetní logiky. V tomto režimu blok 12 výpočetní logiky předá data určená k vysílání transceiveru 14. Tato data získá od řídícího modulu 1 pomocí přijímacího režimu s příjmem od blízkého modulu. Na žádost přepínače 17 provozního režimu synchronizátor 15 fáze vytvoří nosnou vlnu pomocí synchronizačního signálu přijatého anténou 18 a předá ji prostřednictvím posouvače 16 fáze do transceiveru 14 a ten pomocí ní vytvoří datový signál, který předá do antény 18. Pomocí signálu z přepínače 17 provozního režimu je posouvač 16 fáze nastaven na nenulový fázový posun. Hodnota fázového posunu je získána od bloku 12 výpočetní logiky.T Module group L In this mode, module 1 is switched by the operating mode switch 17 at the request of the computing logic block 12. In this mode, the computational logic block 12 forwards the data to be transmitted to the transceiver 14. This data is received from the control module 1 by means of a receive mode received from a nearby module. At the request of the operating mode switch 17, the phase synchronizer 15 generates a carrier wave by means of a synchronization signal received by the antenna 18 and forwards it via the phase shifter 16 to the transceiver 14 which generates a data signal. the phase shifter 16 is set to a non-zero phase shift. The phase shift value is obtained from the computational logic block 12.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Řešení je využitelné v široké oblasti radiové komunikace, kde požadovaný výkon na přenesení datového signálu převyšuje vysílaný výkon jednotlivé stanice. Typickým použitím jsou senzorové radiové sítě a radiové sítě s moduly s omezeným energetickým zdrojem. Řešení je použitelné při budování sítí v oblastech zasažených živelnou pohromou, armádních aplikacích, ve zdravotnictví a dalších aplikacích.The solution is applicable in a wide area of radio communication, where the required power for data signal transmission exceeds the transmitted power of the individual station. Typical applications are sensor radio networks and radio networks with limited power supply modules. The solution is applicable to networking in disaster-stricken areas, military applications, healthcare and other applications.

« « / s » Sil i í 1 S « s » « « t l · < «««<*· i 1 '· i » I « i t t t ·«« / S »S 1 s« s »« «t l · <« «« <* · i 1 '· i »I« i t t ·

8:»»· · i J ·. í ř » » « · »_ _8: »» · i · J ·. ř »» «·» _ _

ΊΟΛΛ - T-SÍT - T-SI

Claims (1)

^{? i} ' NÁROKY N-A—O GT+RAJ^U— ^{? i} 'REQUIREMENTS FOR — ABOUT GT + RAJ ^ U— Distribuovaný systém pro tvarování vyzařovacího diagramu obsahující vícepásmové vysílací a přijímací antény vyznačující se tím, že sestává ze skupiny (2) stejných, nezávislých a staticky umístěných modulů (1), kde každý modul (1) je tvořen blokem (12) výpočetní logiky, která· sestává z paměti a procesoru pro výpočet posunu fáze nosné vlny, jehož jeden výstup je propojen obousměrně s datovým vstupem transceiveru (14), druhý jeho výstup je propojen s řídícím vstupem přepínače (17) provozního režimu a třetí výstup je spojen s jedním řídícím vstupem posouvače (16) fáze, přepínač (17) provozního režimu je výstupem propojen s řídícím vstupem transceiveru (14), s druhým řídícím vstupem posouvače (16) fáze a s řídícím vstupem synchronizátoru (15) fáze, kde modul (1) dále obsahuje generátor (13) nosné vlny, který má synchronizační výstup připojen na vnitřní synchronizační vstup synchronizátoru (15) fáze a výstup nosné vlny na vstup nosné vlny synchronizátoru (15) fáze, který je svým vnějším synchronizačním rozhraním obousměrněDistributed radiation pattern shaping system comprising multi-band transmit and receive antennas, characterized in that it consists of a group (2) of the same, independent and statically placed modules (1), each module (1) being formed by a computational logic block (12) which · It consists of a memory and a processor for calculating the carrier phase shift, one output of which is connected bidirectionally to the data input of the transceiver (14), the other of which is connected to the control input of the operating mode switch (17) and the third output is connected to one control input the phase shifter (16), the operating mode switch (17) being connected to the transceiver control input (14), the second phase shifter (16) control input, and the phase synchronizer (15) control input, wherein the module (1) further comprises a generator (16). 13) a carrier wave having a sync output connected to an internal sync input and a carrier wave output to a carrier wave input (15) of the phase synchronizer, which is bi-directional by its external synchronization interface Α-νχ’Λ propojen s anténou (18) a dále má propojen jeden výstup s řídícím vstuperrrvýpočetní (12ý logiky a s řídícím vstupem transceiveru (14) a druhý výstup má propojen se synchronizačním vstupem posouvače (16) fáze, který má propojen výstup se synchronizačním vstupem transceiveru (14), jehož výstup je obousměrně propojen s anténou (18), přičemž všechny bloky jsou propojeny se zdrojem (11) energie.Α-νχ'Λ coupled to the antenna (18) and further coupled to one output with the control input (12th logic and transceiver control input (14) and the other output coupled to the synchronization input of the phase shifter (16) which has the output to the synchronization the input of the transceiver (14), the output of which is bi-directionally coupled to the antenna (18), all the blocks being coupled to the power source (11).