[发明专利]信息处理终端和信息处理终端之间的无线通信方法

说明书

本发明公开了一种信息处理终端和信息处理终端之间的无线通信方法。信息处理终端，所述信息处理终端包括无人驾驶飞行器和控制站，所述信息处理终端包括处理器；与所述处理器耦合的存储器，所述存储器存储有指令；与天线阵列耦合的收发器；与所述收发器耦合的波束形成器；全球定位系统；旋转传感器，所述旋转传感器用于感测所述信息处理终端的旋转方位信息。本发明中的信息处理终端利用波束形成，实现定向传输或接收，增强了接收到的信号的功率，并因此提供高信噪比。

技术领域

本发明涉及无人驾驶飞行器中的无线通信领域，尤其涉及一种信息处理终端和信息处理终端之间的无线通信方法。

背景技术

无人驾驶飞行器(以下简称UAV)，通常称为无人驾驶飞机或“无人机”，是在机上没有人类飞行员的情况下飞行的飞机。一些UAV可以由操作人员通过基于地面的控制系统(例如遥控台)实时控制、操作或驾驶。一些UAV可以由操作人员通过基于地面的监控系统实时监督，但不是驾驶。还有一些UAV能够在飞行中自主控制，并包括允许UAV在没有操作人员的帮助下实时导航的导航仪表和控制电路。

无论飞行UAV所需的操作人员控制的程度如何，都希望UAV能够实时地与其基于地面的控制系统进行通信。例如，来自机载摄像机的视频图像可以通过无线通信信道从UAV传输到地面上的具有个人视频显示器的接收设备(例如，遥控台或智能手机)。

通常通过使用波束形成机制来传输控制消息、视频数据或其他信息。波束形成是一种使用多个天线或定位传感器实现定向传输或接收的技术。定向传输可以增强接收到的信号的功率，并因此提供高信噪比。传输波束形成通过调整经由多个天线传输的信号的相位和/或振幅来实现定向传输。接收波束形成可以通过调整经由多个天线接收的信号的相位和/或振幅来实现定向接收。

对于UAV设备与其遥控设备之间的实时无线通信，现有的波束形成方案依靠信道表征来提高传输性能。在一些使用WiFi通信的系统中，一个设备可以通过信道探测和信道反馈来表征信道。在一些使用LTE通信的系统中，传输波束形成基于波束表(beambook)训练(或扇区训练)或波束表索引反馈(或扇区索引反馈)，其中传输设备将不同波束扇区中的训练信号发送给接收设备，以识别最佳波束形成矢量。类似地，接收波束形成通常依赖于来自接收到的训练信号的估计信道或预训练扇区。训练信号可以插入到前导码或数据包的有效载荷中。

关于UAV与其遥控站(STA)之间的无线通信，基于信道表征的传输波束形成面临着诸多挑战。在操作过程中，UAV的定位和地理位置通常非常频繁地发生变化，因此与遥控系统的通信信道变化很快，如在数据包之间。因此，信道或扇区对先前数据包的反馈以及相关的信道表征结果(例如，通过信道探测和信道反馈或波束表(扇区)训练获得的结果)很快就过时了。纠正这个问题的一种可能的方式是进行频繁的信道探测或波束表训练，以获得对快速变化的信道的表征。然而，频繁的信道反馈和波束表训练会增加大量的通信开销，这会导致频谱效率和数据传输吞吐量的降低。此外，信道探测和波束表训练都需要专门设计的协议，这会不期望地导致设计复杂性和制造成本的增加。

类似地，在接收设备处，由于信道的快速变化，基于预训练扇区的接收波束形成在信道估计中也存在困难。基于使用插入的训练信号进行信道估计的接收波束形成不能用来提高数据包检测和同步的性能，因为在这些阶段，信道估计还不可用。对于基于数据包的通信，如果接收波束形成不能应用于信道预估计部分，则由于链路预算受到信道预估计部分的限制，接收波束形成的益处受到限制。

发明内容

本发明实施方式提供的信息处理终端，所述信息处理终端包括无人驾驶飞行器和控制站，所述信息处理终端包括：

处理器；

与所述处理器耦合的存储器，所述存储器存储有指令；

与天线阵列耦合的收发器；

与所述收发器耦合的波束形成器；

全球定位系统；以及