[发明专利]一种基于分布式天线的无线虚拟现实系统

权利要求书

1.一种基于分布式天线的无线虚拟现实系统，其特征在于，包括主机和头盔；

所述主机包括8个射频拉远单元，分别安装于房间的8个顶点；其中1个所述射频拉远单元用于向所述头盔发送高清视频以及高保真音频；同时另外7个所述射频拉远单元轮流向所述头盔发送信道探测信号；

所述无线虚拟现实系统能够实现3条信号链路的功能，包括高速数据传输链路、信道探测链路和反馈链路；其中，所述高速数据传输链路的带宽是所述信道探测链路的带宽的整数倍，用Q表示；

所述射频拉远单元还包括插值器、开关和两个成型滤波器；所述插值器，用于将基带信号中每一个数据点的值重复Q次插入到数据流中；其中一个所述成型滤波器符合所述高速数据传输链路的带宽，另一个所述成型滤波器符合所述信道探测链路的带宽；所述开关，用于切换所述两个成型滤波器。

2.根据权利要求1所述的无线虚拟现实系统，其特征在于，所述主机还包括1个基带单元和1个上层协议单元；

所述8个射频拉远单元共用所述基带单元和所述上层协议单元。

3.根据权利要求1所述的无线虚拟现实系统，其特征在于，

所述高速数据传输链路用于发送高清视频以及高保真音频；

所述信道探测链路用于发送信道探测信号；

所述反馈链路用于所述头盔向所述主机反馈信息，所述反馈信息包括信道质量、用户的操作命令和各个传感器的信号等。

4.根据权利要求3所述的无线虚拟现实系统，其特征在于，

所述高速数据传输链路和所述信道探测链路的载波频率相同，所述载波频率位于毫米波频段。

5.根据权利要求1所述的无线虚拟现实系统，其特征在于，所述头盔采用混合模拟/数字波束成形技术；所述头盔包括第一射频通道和第二射频通道，所述第一射频通道用于接收所述高速数据传输链路的信号；第二射频通道用于接收所述信道探测链路的信号；

所述射频拉远单元采用模拟波束成形技术。

6.根据权利要求5所述的无线虚拟现实系统，其特征在于，所述头盔的高速数据传输链路使用高精度模数转换器，所述头盔的信道探测链路使用低精度模数转换器；

其中，所述高精度模数转换器的精度比所述低精度模数转换器的精度至少高4位。

7.根据权利要求3所述的无线虚拟现实系统，其特征在于，所述反馈链路采用6GHz以下频段；

所述头盔包括1个反馈链路的信号发射模块，所述信号发射模块包括1根发射天线；

所述主机包括1个反馈链路的信号接收模块，所述信号接收模块位于所述8个射频拉远单元中任意一个射频拉远单元内；所述信号接收模块包括1根接收天线。

8.根据权利要求1所述的无线虚拟现实系统，其特征在于，还包括手柄，所述手柄与所述头盔相连；

所述主机还包括高性能显卡，用于图像的生成和渲染；

所述头盔还包括显示屏、耳机、陀螺仪和眼球追踪传感器。

9.根据权利要求1所述的无线虚拟现实系统，其特征在于，所述无线虚拟现实系统的工作流程包括：

步骤S1：所述无线虚拟现实系统初始化；每一个所述射频拉远单元都进行波束方向的穷举式搜索，并记录所述射频拉远单元到所述头盔的方位角；在水平方向，只需搜索90度，即1/4平面；在垂直方向，只需搜索90度，即上半空间或下半空间；所述头盔在水平方向360度、垂直方向180度进行穷举式搜索，并记录下所述头盔到每一个所述射频拉远单元的方位角；

步骤S2：所述头盔计算每一个所述射频拉远单元到所述头盔的信号强度，并挑选出其中信道质量最好的射频拉远单元确定为用于高速数据传输的第一射频拉远单元；

步骤S3：所述头盔将所挑选的所述第一射频拉远单元的信息通过反馈链路发送给所述主机；

步骤S4：所述无线虚拟现实系统正常工作状态；所述主机利用高性能显卡完成图像的生成和渲染，然后通过所述第一射频拉远单元将所述高清视频和高保真音频发送给所述头盔；其余7个未被头盔选择的所述射频拉远单元以预设时间间隔轮流向所述头盔发送所述信道探测信号；

步骤S5：所述头盔通过配备有高精度模数转换器的第一射频通道接收所述主机发来的高清视频和高保真音频，并通过显示器播放视频信号，通过耳机播放音频信号；同时所述头盔通过配备有低精度模数转换器的第二射频通道将波束依次指向每一个所述射频拉远单元并接收信道探测信号；

步骤S6：所述头盔根据所述信道探测信号不断更新所述头盔至每一个所述射频拉远单元的信道质量；同时所述头盔收集包括视频音频信号传输成功的确认信息、手柄的各种操作指令、陀螺仪提供的用户姿态信息、眼球追踪传感器提供的用户眼睛的注视方向等反馈信息，并将所述反馈信息通过反馈链路发送给所述主机；

步骤S7：若所述头盔发现所述高速数据传输链路的信号质量急剧下降，则判断遇到了障碍物，转至步骤S8；否则，转至步骤S4；

步骤S8：所述头盔在其余7个所述射频拉远单元中选择信道质量最好的射频拉远单元确定为所述第一射频拉远单元，通过所述反馈链路将新选择的第一射频拉远单元的信息反馈给所述主机；

步骤S9：所述主机接收到所述头盔的反馈后，所述新选择的第一射频拉远单元改为属于高速数据传输链路；原先用于高速数据传输的射频拉远单元改为属于信道探测链路。