交叉引用本申請主張2016年1月14日提交的、題為devices，systemsandmethodsforaimingdirectionalantenna(用于照準(zhǔn)(aim)定向天線的設(shè)備、系統(tǒng)和方法)的美國臨時申請?zhí)?2/278,684的利益，通過引用將該申請并入本文。
背景技術(shù)：
：：當(dāng)前，移動設(shè)備、wifi客戶端和各種各樣的其它無線電系統(tǒng)使用全向天線，即，非定向天線，由于設(shè)備不知道把定向天線對準(zhǔn)哪個方向，以及使用對準(zhǔn)錯誤方向的定向天線會導(dǎo)致比使用全向天線更低的信號水平(或者一般地更差的性能)。在不知道遠(yuǎn)程站點(diǎn)位置的情況下，默認(rèn)的天線選擇通常將會是全向天線或至少最低限度定向的天線(mda)，諸如非定向天線(nda)。然而，與高度定向天線相比，mda的信號相對較弱，并且因而具有更低的質(zhì)量。該較低質(zhì)量信號可能具有若干缺陷，包括例如在基于數(shù)據(jù)質(zhì)量采用多比特率的方案中限制了數(shù)據(jù)吞吐量。相反，高增益、高度定向天線在直接照準(zhǔn)遠(yuǎn)程站點(diǎn)的情況下可以提供具有若干實(shí)際優(yōu)勢的強(qiáng)健、高質(zhì)量的信號，所述優(yōu)勢包括最大化多比特率通信方案中的數(shù)據(jù)吞吐率以及最小化誤傳。在不知道遠(yuǎn)程站點(diǎn)位置的情況下，高增益定向天線的缺點(diǎn)變得最為顯著，在除了其特定對準(zhǔn)之外的每個方向中提供較差質(zhì)量的信號。當(dāng)前的天線對準(zhǔn)方法或算法依賴于對通信鏈路的遠(yuǎn)端的位置以及本地天線的物理方向的先驗(yàn)知識，或者使用來自單個天線的絕對或相對信號強(qiáng)度測量結(jié)果。例如，802.11b通過在兩個天線之間非?？焖俚厍袚Q來實(shí)現(xiàn)天線分集。當(dāng)檢測到傳入消息時，接收機(jī)在兩個天線之間切換，在消息前導(dǎo)碼中的已知點(diǎn)處從每個天線取得信號強(qiáng)度測量結(jié)果。具有更高質(zhì)量信號的天線是用于所述消息的其余部分的天線。在其中客戶端使用高增益定向天線的無線電鏈路的固定或移動實(shí)現(xiàn)(諸如與固定的遠(yuǎn)程站點(diǎn)的通話的固定wi-fi客戶端)將會得益于在沒有遠(yuǎn)程無線電的位置的先驗(yàn)知識的情況下能夠?qū)?zhǔn)該天線。因此，所需要的是一種提供在沒有用戶干預(yù)的情況下自動對準(zhǔn)定向天線、同時保持由非定向天線或最低限度的定向天線提供的最低的性能水平的系統(tǒng)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：所公開的系統(tǒng)解決天線類型選擇中的權(quán)衡以用于最大化無線通信系統(tǒng)中的信號質(zhì)量和數(shù)據(jù)吞吐量。該方法和相關(guān)聯(lián)的硬件允許一種簡單的方法，其在沒有用戶干預(yù)且鏈路性能沒有降低至低于由非定向天線提供的性能的情況下自動對準(zhǔn)定向天線。該系統(tǒng)和方法在支持多個符號或比特率使得在較差鏈路上仍可以交換消息而是改進(jìn)鏈路預(yù)算允許提高吞吐量的無線電系統(tǒng)中具有特定使用。通過自主控制定向天線并將相對信號質(zhì)量與非定向天線的信號質(zhì)量進(jìn)行比較，可以實(shí)現(xiàn)選擇提供最高質(zhì)量信號并因此較好的天線系統(tǒng)性能的輸出天線饋送的搜索和優(yōu)化方案。在最壞的情況下，當(dāng)在搜索模式中時，系統(tǒng)的輸出將是非定向饋送。否則，所述方法將允許直接對準(zhǔn)遠(yuǎn)程站點(diǎn)處的定向天線的更高質(zhì)量信號。這允許更高的信號水平，其會帶來更可靠的通信和更高的數(shù)據(jù)吞吐量。在一些配置中，使用了有兩個不同定向性的兩個天線，在其它配置中，將定向天線與非定向天線配對。本公開的一個方面指向一種可調(diào)通信設(shè)備。合適的設(shè)備包括：具有第一定向性的第一天線，其與具有未知位置的無線通信鏈路的遠(yuǎn)端通信；第二天線，具有以3db或更多的階數(shù)大于第一定向性的第二定向性，第二天線與所述無線通信鏈路的所述遠(yuǎn)端通信，其中第二天線可配置用于被操控以便照準(zhǔn)朝向所述無線通信鏈路的所述遠(yuǎn)端；天線驅(qū)動器，被配置成控制第二更高定向性天線的方向；以及比較器算法，被配置成評估來自第一天線和第二天線中的每一個的接收信號質(zhì)量，并比較來自第一天線和第二天線中的每一個的至少一個信號輸入來生成反饋信號以指導(dǎo)所述天線驅(qū)動器操控第二天線朝向一方向，其中所述比較器算法確定來自第一天線的第一輸入和來自第二天線的第二輸入中的每一個的質(zhì)量以識別第一輸入和第二輸入中的哪個具有更高的質(zhì)量，并且此外其中，如果第一天線信號具有更高的質(zhì)量，則選擇第一天線信號并將線路饋送路由至在其處執(zhí)行一組搜索和優(yōu)化指令的輸出，并且所述天線驅(qū)動器被調(diào)整為第二天線的方向，以及如果第二天線信號具有更高的質(zhì)量，那么選擇第二天線信號。在一些配置中，第二天線在無需使用移動零件(part)的情況下通過從所述天線驅(qū)動器接收的驅(qū)動器信號而是可電子操控的。附加地，第二天線可以通過響應(yīng)于來自所述天線驅(qū)動器的驅(qū)動器信號致動一個或多個致動器而是可物理操控的。附加地，第一天線可以被配置成插入容納第二天線的外殼中。在一些配置中，可以通過多個自由度操控第二天線。所述遠(yuǎn)程站點(diǎn)可以是wi-fi接入點(diǎn)或者蜂窩基站。依據(jù)本申請，可以通過1到3的自由度操控天線。例如，衛(wèi)星可以使用3個自由度。本公開的附加方面指向一種可調(diào)通信設(shè)備，包括：非定向天線或最低限度定向的天線，其與生成第一信號的具有未知位置的wi-fi接入點(diǎn)通信；第二天線，與所述wi-fi接入點(diǎn)通信，其中第二天線被配置成在物理上、在角度上遞增和遞減以對準(zhǔn)朝向生成第二信號的wi-fi接入點(diǎn)；天線驅(qū)動器，被配置成控制第二天線的方向；以及比較器算法，被配置成評估當(dāng)前第一信號質(zhì)量、先前第一信號質(zhì)量、當(dāng)前第二信號質(zhì)量和先前第二信號質(zhì)量中的三個或更多個，并基于所評估信號的信號質(zhì)量向輸出生成反饋信號，其中如果來自所述非定向天線的當(dāng)前第一信號或先前第一信號中的任一者的質(zhì)量具有比來自第二天線的當(dāng)前第二信號或先前第二信號中的任一者更高的質(zhì)量，則當(dāng)前第一信號或先前第一信號中的一個被選為線路饋送并被路由至輸出，如果執(zhí)行一組搜索和優(yōu)化指令的話。本公開的仍另一方面指向操作可調(diào)通信設(shè)備的方法。合適的方法包括以下步驟：從第一非定向天線接收第一信號；從第二定向天線接收第二信號；確定第一信號的質(zhì)量和第二信號的質(zhì)量；輸出選自第一信號和第二信號的更高質(zhì)量信號的饋送；以及其中如果選擇了第一信號，則執(zhí)行優(yōu)化協(xié)議。方法還可以包括以下步驟：(a)改變第二天線的定向、方向或極化；(b)從第二天線接收隨后的信號；以及(c)確定來自第二天線的隨后信號的質(zhì)量，其中，如果第二天線的隨后信號的質(zhì)量低于來自第一天線的信號的質(zhì)量，則重復(fù)步驟(a)到(c)。附加步驟可以包括以下中的一個或多個：當(dāng)?shù)谝惶炀€的信號質(zhì)量等于或好于第二天線的信號質(zhì)量時，遞增地細(xì)化(refine)定向天線方向角或極化；和/或監(jiān)控第二天線信號與第一天線信號的相對質(zhì)量，其中如果第一天線信號強(qiáng)度超過第二天線信號強(qiáng)度，則重復(fù)分析步驟。本公開的又一方面指向可調(diào)通信設(shè)備，包括：具有第一定向性的第一天線部件，其與具有未知位置的無線通信鏈路的遠(yuǎn)端通信；第二天線部件，其具有大于第一天線的定向性的第二定向性，所述第二天線部件與所述無線通信鏈路的遠(yuǎn)端通信，其中第二天線部件可配置用于被操控以照準(zhǔn)朝向所述無線通信鏈路的遠(yuǎn)端；天線驅(qū)動器部件，被配置成控制第二天線部件的方向或極化；以及比較器算法，被配置成評估來自第一天線部件和第二天線部件中的每一個的一個或多個信號的質(zhì)量，比較來自第一天線部件和第二天線部件中的每一個的至少一個信號輸入來生成反饋信號以指導(dǎo)天線驅(qū)動器操控第二天線部件朝向更優(yōu)選的方向或極化，其中所述比較器算法確定來自第一天線部件的第一輸入和來自第二天線部件的第二輸入中的每一個的質(zhì)量以識別第一輸入和第二輸入中的哪個具有更高的質(zhì)量，并且此外其中，如果第一天線信號具有更高的質(zhì)量，則選擇第一天線信號并將線路饋送路由至在其處執(zhí)行一組搜索和優(yōu)化指令的輸出，并且所述天線驅(qū)動器部件被調(diào)整為第二天線部件的方向或極化，以及如果來自第二天線的第二輸入具有更高的質(zhì)量，那么選擇第二天線信號。在一些配置中，第二天線部件在無需使用移動零件的情況下通過從所述天線驅(qū)動器部件接收的驅(qū)動器信號而是可電子操控的。附加地，第二天線部件可以通過響應(yīng)于來自所述天線驅(qū)動器部件的驅(qū)動器信號致動一個或多個致動器而是可物理操控的。第一天線部件還可以被配置成插入容納第二天線部件的外殼中。也可以通過多個自由度操控第二天線部件。遠(yuǎn)程站點(diǎn)可以是wi-fi接入點(diǎn)或者遠(yuǎn)程站點(diǎn)是蜂窩基站。本公開的另一方面指向一種可調(diào)通信設(shè)備，包括：非定向天線部件，與生成第一信號的具有未知位置的wi-fi接入點(diǎn)通信；第二天線部件，與所述wi-fi接入點(diǎn)通信，其中第二天線部件被配置成在物理上、在角度上遞增和遞減以對準(zhǔn)朝向生成第二信號的wi-fi接入點(diǎn)；天線驅(qū)動器部件，被配置成控制第二天線部件的方向；以及比較器算法，被配置成評估當(dāng)前第一信號質(zhì)量、先前第一信號質(zhì)量、當(dāng)前第二信號質(zhì)量至先前第二信號質(zhì)量中的三個或更多個以基于所評估信號的信號質(zhì)量向輸出生成反饋信號，其中如果來自全向天線部件的當(dāng)前第一信號或先前第一信號中的任一者的質(zhì)量具有比來自第二天線的當(dāng)前第二信號或先前第二信號中的任一者更高的質(zhì)量，則當(dāng)前第一信號或先前第一信號中的一個被選為線路饋送并被路由至輸出，并且此外其中如果執(zhí)行一組搜索和優(yōu)化指令的話。本公開的又一方面指向操作可調(diào)通信設(shè)備的方法，包括以下步驟：從第一天線部件接收第一信號；從第二天線部件接收第二信號；確定第一信號的質(zhì)量和第二信號的質(zhì)量；輸出選自第一信號和第二信號的更高質(zhì)量信號的饋送；以及其中如果選擇第一信號，則執(zhí)行優(yōu)化協(xié)議。附加地，所述方法可以包括：(a)改變第二天線部件的定向或極化；(b)從第二天線部件接收隨后的信號；以及(c)確定來自第二天線部件的隨后信號的質(zhì)量，其中，如果第二天線部件的隨后信號的質(zhì)量低于來自第一天線部件的信號的質(zhì)量，則重復(fù)步驟(a)到(c)。在所述方法的一些方面中，當(dāng)?shù)谝惶炀€的信號質(zhì)量等于或好于第二天線部件的信號質(zhì)量時，可以遞增地細(xì)化第二天線方向角。附加地，所述方法可以包括監(jiān)控第二天線信號與第一天線信號的相對質(zhì)量，其中如果第一天線信號強(qiáng)度超過第二天線信號強(qiáng)度，則重復(fù)分析步驟。并入引用本說明書中提及的全部出版物、專利和專利申請通過引用被并入本文，其引用程度到如同每個單獨(dú)的出版物、專利或?qū)＠暾埍幻鞔_且單獨(dú)地指示為通過引用并入的相同程度。參見例如2006年3月2日公開的給予bridgelall的us2006/0044112a1，針對wearablerfidreaderandsystem；2007年11月1日公開的給予graves的us2007/0253395a1，針對wirelessnetworkdetector；2007年11月29日公開的給予uhl的us2007/0275664a1，針對methodandsystemforimprovingwirelesslinkperformance；2000年1月25日頒發(fā)的給予myllymaki等人的us6,018,646a，針對powerconsumptionmonitorandalarmforamobilemeansofcommunication；2003年4月1日頒發(fā)的給予richley等人的us6,542,083b1，針對electronictagpositiondetectionusingradiobroadcast；2003年8月26日頒發(fā)的給予chedester等人的us6,611,696b2，針對methodandapparatusforaligningtheantennasofamillimeterwavecommunicationlinkusinganarrowbandoscillatorandapowerdetector；2006年2月28日頒發(fā)的給予schmidt的us7,005,980b1，針對personalrescuesystem；2010年4月13日頒發(fā)的給予echavarria的us7,696,887b1，針對personaltrackingandcommunicationsystem；2010年7月27日頒發(fā)的給予cheng等人的us7,764,171b2，針對adjustingacommunicationschannelbetweencontrolunitandremotesensor；2013年8月27日頒發(fā)的給予richards等人的us8,519,906b2，針對locatingsystem；2014年11月18日頒發(fā)的給予rosenblatt等人的us8,892,049b2，針對handheldelectronicdeviceswithantennapowermonitoring；2014年12月9日頒發(fā)的給予carson的us8,909,190b2，針對portablewirelesscompatibilitydetection，locationandcommunicationdevice；2015年2月3日頒發(fā)的給予hinman等人的us8,947,528b2，針對containerclassificationidentificationusingdirectional-antennarfid；2015年4月7日頒發(fā)的給予linsky等人的us9,000,887b2，針對methodandapparatusforcommunicatingcontrolinformationbyawearabledevicetocontrolmobileandconsumerelectronicdevices；以及2015年5月5日頒發(fā)的給予ratajczyk的us9,024,749b2，針對tactileandvisualalertdevicetriggeredbyreceivedwirelesssignals。附圖說明在隨附的權(quán)利要求中闡述本發(fā)明的新特征與其特質(zhì)。將通過參考闡述其中利用了本發(fā)明的原理的例證性實(shí)施例的以下詳細(xì)描述以及附圖獲得對本發(fā)明的特征和優(yōu)勢的更好理解，在附圖中：圖1是圖示出根據(jù)本公開的設(shè)備操作的高級框圖；圖2圖示出示例性信號質(zhì)量比較器算法，其示出了如被描述為有限狀態(tài)機(jī)的示例性信號質(zhì)量比較器算法的操作，以解釋狀態(tài)以及它們?nèi)绾吻袚Q；圖3圖示出操作中的信號質(zhì)量比較器算法，其詳細(xì)提供了具體示例以示出信號質(zhì)量觸發(fā)點(diǎn)；圖4-6圖示出搜索、細(xì)化和維持算法示例的概要；以及圖7圖示出提供一種將會允許改裝現(xiàn)存系統(tǒng)的對設(shè)備的商業(yè)方法的成套工具。具體實(shí)施方式現(xiàn)在參考圖1，呈現(xiàn)了系統(tǒng)的高級框圖。在該通信系統(tǒng)的上下文中，遠(yuǎn)程站點(diǎn)100表示無線通信鏈路的遠(yuǎn)端，其中遠(yuǎn)程站點(diǎn)100的精確的地理位置是未知的。該方案的通信系統(tǒng)的示例可以應(yīng)用于包括例如wi-fi802.11和蜂窩通信系統(tǒng)以及具有遠(yuǎn)程無線遠(yuǎn)程站點(diǎn)的任何其它系統(tǒng)。框圖中描述的系統(tǒng)可以包括固定或移動系統(tǒng)，其中包括wi-fi遠(yuǎn)程站點(diǎn)或蜂窩基站的遠(yuǎn)程站點(diǎn)100在相對該系統(tǒng)的未知位置和方向處。該系統(tǒng)可以達(dá)到比能夠從諸如全向天線(第一天線或第一天線子系統(tǒng))的最低限度定向的天線解析的信號更高質(zhì)量的信號。注意，允許所公開的系統(tǒng)仍然運(yùn)轉(zhuǎn)的最大速度受限于系統(tǒng)能夠聚集到保持定向天線的信號質(zhì)量一般高于最低限度定向的天線的方向并鎖定到所述方向上的速度。最低限度定向的天線(mda)120或非定向天線(nda)可以在整個系統(tǒng)中充當(dāng)兩個天線子系統(tǒng)中的一個。mda120可以被實(shí)現(xiàn)為具有較少定向性或無定向性的任何天線，例如標(biāo)準(zhǔn)的、容易取得的全向天線。天線線路饋送連接到信號質(zhì)量比較器模塊130作為比較器接入作為輸入的兩個并行線路饋送中的一個。如圖所示，高度定向天線(hda)110或定向天線(da)具有hda信號112，其經(jīng)由hda線路饋送114饋送到信號質(zhì)量比較器模塊130中，并且mda120具有mda信號122，其經(jīng)由mda線路饋送124饋送到信號質(zhì)量比較器模塊130中。兩個天線之間的增益差通常是3db或更大。天線中的每一個接收傳入rf能量輸入，并產(chǎn)生傳導(dǎo)輸出信號，其被發(fā)送到信號質(zhì)量比較器模塊130并作為來自mda120或hda110的輸入而被接收。來自天線中的每一個的傳導(dǎo)輸出信號的質(zhì)量用于確定使用哪個天線。第二天線子系統(tǒng)包括高度定向天線(hda)110，諸如定向天線(da)，其可以由驅(qū)動器物理或電子地操控，可移動以接收并發(fā)射來自其設(shè)計(jì)(第二天線)內(nèi)允許的任何方向的信號。電子操控的hda的示例是經(jīng)由多個天線實(shí)現(xiàn)束以形成策略，例如在802.11ac協(xié)議中。在操作中，hda110可以最終被操控成相對的方向，其被朝向遠(yuǎn)程站點(diǎn)100進(jìn)行優(yōu)化以便達(dá)到比mda120更高質(zhì)量的信號。系統(tǒng)還可以動態(tài)地適應(yīng)于變化的信號質(zhì)量和方向。hda信號112饋送到信號質(zhì)量比較器模塊130中。信號質(zhì)量比較器模塊130可以按期望純粹以硬件實(shí)現(xiàn)、被實(shí)現(xiàn)為例如微控制器中的軟件、或者實(shí)現(xiàn)為二者的某混合。在高級處，信號質(zhì)量比較器模塊130分別從hda110和mda120接受hda信號112和mda信號122作為天線線路饋送114、124，并然后比較hda信號112和mda信號122的信號質(zhì)量。此后，生成質(zhì)量比較器模塊輸出132，其將擁有最高信號質(zhì)量的饋送的輸出提供給驅(qū)動器模塊160。如果hda信號112具有比mda信號122更低的質(zhì)量，則信號質(zhì)量比較器模塊130實(shí)現(xiàn)各種算法中的一種以約束(engage)驅(qū)動器模塊160根據(jù)各種信號優(yōu)化方案中的任何方案(例如，通過以作為控制環(huán)路的一部分的遞增和遞減操控hda110束)重定向hda110以將hda110對準(zhǔn)朝向遠(yuǎn)程站點(diǎn)100。信號質(zhì)量比較器模塊130可以使用任何數(shù)目的方案以確定哪個信號具有向比較器模塊提供信號輸入的兩個天線的最佳質(zhì)量。這可以包括，例如，量級、代碼關(guān)聯(lián)或它們的某組合。該系統(tǒng)在兩個分析的信號之間進(jìn)行直接比較以確定應(yīng)當(dāng)使用哪個信號，并且可以通過以較小的增量進(jìn)一步來回掃描來持續(xù)調(diào)整，以找出兩個信號之間的最大差。信號質(zhì)量比較器模塊130可配置用于經(jīng)由驅(qū)動器模塊160間接調(diào)整hda110的方向。驅(qū)動器模塊160可以純粹以硬件實(shí)現(xiàn)、被實(shí)現(xiàn)為例如微控制器中的軟件、或者實(shí)現(xiàn)為二者的某混合。驅(qū)動器模塊160可配置用于從信號質(zhì)量比較器模塊130接收對應(yīng)于目標(biāo)方向的控制信號，驅(qū)動器模塊160然后將所述控制信號映射到在可電子操控的束的情況下直接地、或者經(jīng)由控制致動器170(其驅(qū)動hda110的物理重定向)間接地驅(qū)動hda110所需的必要的時變驅(qū)動器信號上?？梢酝ㄟ^任何適當(dāng)?shù)牟考χ聞悠鞴╇姡霾考ɡ绺邏篴c電源、手動操縱等等。驅(qū)動器模塊160可以將目標(biāo)方向轉(zhuǎn)換成驅(qū)動hda110的位置所需的驅(qū)動信號162，以實(shí)現(xiàn)hda110的目標(biāo)方向。驅(qū)動信號162可以直接傳送到hda110。替換地，在hda110需要物理移動以重定向天線的情況下，可以利用致動器170。致動器170可以是使用中的致動器類型中的任何，包括電動機(jī)、氣動式、液壓式或用于生成由電信號控制的移動的其它手段。取決于應(yīng)用，可以通過1到3的自由度操控天線。例如，衛(wèi)星將會使用3個自由度。一旦驅(qū)動器模塊160使得hda110將其方向更新到目標(biāo)方向，就進(jìn)行了完整環(huán)路，并且在該新方向上來自hda110的hda信號112沿著相同的先前饋送線路到信號質(zhì)量比較器模塊130中，以測量其相比于mda120信號質(zhì)量的相對質(zhì)量。前述反饋環(huán)路允許各種搜索和信號質(zhì)量優(yōu)化算法以針對所公開的設(shè)備的給定布置聚集在最佳可能信號上。具體應(yīng)用包括：表1應(yīng)用圖2呈現(xiàn)了可以如何實(shí)現(xiàn)信號質(zhì)量比較器模塊算法的一個高級示例。在該示例中，所述模塊處于以下三種狀態(tài)之一：搜索階段230、細(xì)化階段240或維持階段250。在后文中，為了易于描述，hda和mda信號的信號質(zhì)量將分別表示為qhda和qmda。類似地，hda和mda的線路饋送信號將分別表示為shda和smda，并且定向至角“a”的hda可以表示為hda(a)。在圖2中圖示出的信號質(zhì)量比較器模塊130(圖1)的初始狀態(tài)為搜索階段230，smda線路饋送藉此被路由至輸出。在該狀態(tài)中，根據(jù)任何數(shù)目的搜索算法(例如，束角的簡單遞增)調(diào)整hda方向直到qhda超過qmda。一旦qhda＞qmda，就觸發(fā)兩個動作。第一，當(dāng)前是最高質(zhì)量信號的shda是路由至模塊輸出的信號。第二，系統(tǒng)的狀態(tài)然后切換到細(xì)化階段240。在細(xì)化階段240中，根據(jù)任何數(shù)目的信號優(yōu)化方案(例如，hda方向角的簡單遞增)調(diào)整hda的方向直到識別到最大化qhda的角度。由于如果hda具有比mda更高的質(zhì)量則系統(tǒng)可以僅進(jìn)入細(xì)化狀態(tài)，因此當(dāng)模塊在該狀態(tài)中時shda被無條件地路由至模塊輸出。一旦識別出最大化qhda的方向，模塊就將狀態(tài)再次切換到維持階段250。信號質(zhì)量比較器模塊130(圖1)將其大部分操作時間用在維持階段250中，因?yàn)樗阉麟A段230中的搜索方案以及細(xì)化階段240中的信號優(yōu)化方案的意圖在于在盡可能少的時間內(nèi)都分別聚集到其靶目標(biāo)上。為了進(jìn)入維持階段，qhda必須大于qmda并且還必須處于最大化其自己的信號質(zhì)量的方向處。因此，維持階段250中的目標(biāo)是將hda維持在預(yù)設(shè)最優(yōu)方向處同時還監(jiān)控mda的相對質(zhì)量。當(dāng)在維持階段250中時，shda線路饋送依然是被路由到模塊輸出的信號。在qhda再次下降低于qmda的情況下，那么這觸發(fā)兩個動作。第一，既然smda是最高質(zhì)量信號，smda現(xiàn)在就是路由到模塊輸出的線路饋送。第二，模塊接下來將狀態(tài)切換回到搜索階段230，以再次找出在其處qhda＞qmda的hda方向，因此重復(fù)循環(huán)。圖3圖示出可以如何實(shí)現(xiàn)信號質(zhì)量比較器算法的示例?；跁r間的圖表被劃分成三個連續(xù)區(qū)域；搜索階段330、細(xì)化階段340以及維持階段350，一起表示該實(shí)現(xiàn)的三個不同階段。在極右端的維持階段350之后，狀態(tài)將再次切換回到新的搜索階段。該圖表上的(水平)時間軸描繪了實(shí)際的使用情況場景，其中來自mda(淺陰影)和hda(深陰影)的兩個不同地測量的信號質(zhì)量水平(縱軸)導(dǎo)致狀態(tài)改變的觸發(fā)。該場景中的mda信號質(zhì)量隨著時間大約恒定，如針對諸如全向天線的mda所將預(yù)期的那樣。相反，hda質(zhì)量基于其角度依量級變化。在該圖表中，在圖表的底部提供了hda角以演示角增量。在該圖表中，為了便于圖示，hda角被任意示為以5度遞增，然而增量可以是小得多的大小以便達(dá)到hda的最佳可能信號質(zhì)量。以點(diǎn)線橢圓圈出引起狀態(tài)轉(zhuǎn)變成不同狀態(tài)的信號事件。從其中hda角被任意設(shè)置為0的圖表的最左端處的搜索階段開始，hda的信號質(zhì)量被示為大體上小于mda的信號質(zhì)量。根據(jù)搜索階段算法，對hda角增加相等的角增量直到在30度的hda角處產(chǎn)生搜索階段信號質(zhì)量330'——qhda超過qmda，并且系統(tǒng)將狀態(tài)切換至細(xì)化階段340。在細(xì)化階段340中，根據(jù)該特定的細(xì)化階段算法，hda角“a”持續(xù)遞增，其中測量到對應(yīng)的qhda(a)有所增加。在該圖表中，在45度的角度處，hda信號質(zhì)量最終下降至細(xì)化階段信號質(zhì)量340'，其指示剛過去的增量是最大化信號質(zhì)量的角度。一旦知曉hda質(zhì)量最大化角度，該算法就將角度重設(shè)回到最大化角度，在該場景中為40度。一旦設(shè)置了該最大化角度，模塊就將狀態(tài)切換到維持階段350。在維持階段中，根據(jù)維持階段算法的該特定版本，hda角保持恒定，并監(jiān)控兩個天線的相對信號質(zhì)量。監(jiān)控階段通常是模塊花費(fèi)其最多操作時間的狀態(tài)。最終，當(dāng)qhda的相對優(yōu)勢降級使得mda現(xiàn)在提供最佳質(zhì)量信號時，維持階段信號質(zhì)量350'，其指示hda不再最優(yōu)地定位朝向遠(yuǎn)程站點(diǎn)，并且模塊再次切換狀態(tài)，這次回到新的搜索階段狀態(tài)以通過遞增當(dāng)前的hda角并如先前那樣遵循搜索階段算法以找出新的最優(yōu)角度。圖3圖示出在最壞情況下所公開的設(shè)備如何輸出mda(例如全向天線)的信號質(zhì)量，以及在最好情況下如何從直接照準(zhǔn)在迄今未知位置的遠(yuǎn)程站點(diǎn)處的高增益定向天線提供高得多的信號質(zhì)量。圖4到圖6更詳細(xì)地描述了搜索、細(xì)化和維持階段算法的版本以例證可以實(shí)現(xiàn)每個模塊的一種方式?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，高級目標(biāo)是改變hda方向角“a”直到qhda(a)＞qmda。hda信號410(shda)和mda信號420(smda)饋送到比較器432中，其測試布爾表達(dá)式qhda(a)＞qmda。如果表示式為假(否)，那么模塊經(jīng)由到驅(qū)動器模塊434的新方向信號遞增“a”。更新的hda(a)信號被發(fā)送到hda信號410。然后將更新的shda反饋到比較器432中以用于重新評估。該過程可以在持續(xù)的迭代環(huán)路中發(fā)生。如果表達(dá)式評估為真(是)，那么shda被認(rèn)為具有更高的信號質(zhì)量，并被選為用以在模塊將狀態(tài)切換到細(xì)化階段438之前路由到輸出436的一個線路饋送。圖5描述了實(shí)現(xiàn)細(xì)化階段(對應(yīng)于圖2的細(xì)化階段240)的算法的一個版本。細(xì)化階段的高級目標(biāo)是達(dá)到最大化qhda的方向。在所描述的示例實(shí)現(xiàn)中，shda是評估中使用的唯一的線路饋送，并且角“a”表示hda的方向變量。hda信號510的線路饋送shda進(jìn)入比較器542以用于評估，其中qhda(a)與剛先前的qhda(a-1)542'進(jìn)行比較。如果表達(dá)式qhda(a)≥qhda(a-1)評估為真(是)，那么導(dǎo)致兩個動作。第一，將當(dāng)前qhda(a)保存在先前qhda542'中，以及第二，將下一增量方向指令544發(fā)送到驅(qū)動器模塊，以產(chǎn)生更新的shda(a)512，其在下一環(huán)路迭代中可以再次由比較器542重新評估。如果比較器542表達(dá)式評估為假(否)，則導(dǎo)致兩個動作。第一，將指令發(fā)送到驅(qū)動器模塊以將“a”遞減回到最大化了qhda546的剛先前的角。第二，在最大化了qhda的情況下，模塊將狀態(tài)切換到維持階段548(對應(yīng)于圖2中的維持階段250)。圖6描述了實(shí)現(xiàn)維持階段的算法的一個版本。維持階段的高級目標(biāo)是將hda維持在所找出的最大化qhda的方向處，并通過持續(xù)監(jiān)控而在qhda＜qmda的情況下切換回到搜索階段。在所描述的示例實(shí)現(xiàn)中，不存在對hda的移動或控制。shda610和smda620都被饋送到比較器功能652中以評估表達(dá)式qhda＜qmda。如果比較器表達(dá)式評估為假(否)，那么比較器持續(xù)監(jiān)控兩個線路饋送。如果比較器運(yùn)算符評估為真(是)，那么導(dǎo)致兩個動作。首先，smda現(xiàn)在被認(rèn)為具有更高的信號質(zhì)量并被選為用以路由至輸出654的一個線路饋送。接下來，模塊將狀態(tài)切換回到搜索階段656(對應(yīng)于圖2中的搜索階段230)以重新初始化找出優(yōu)化qhda的角度的過程。圖7提供了可以在商業(yè)上封裝所述系統(tǒng)的許多可能方式中的一個的示例。在該示例中，hda710、信號質(zhì)量比較器模塊730、驅(qū)動器模塊760和任何致動器770全部包括單個物理模塊包，其可以作為專用自優(yōu)化的hda成套工具的一部分被銷售、出租或許可。自優(yōu)化hda成套工具被安裝為針對mda天線操作其自身的增強(qiáng)。通過以下步驟引導(dǎo)安裝：首先從現(xiàn)有mda780'線路饋送的之前的線輸入拔去現(xiàn)有mda780'線路饋送，以及替代地將mda饋送直接插入到mda成套工具730’上的插口中，以將其電連接到mda線輸入以用于信號質(zhì)量比較器模塊730。hda成套工具的線輸出然后可以直接插入到mda780'先前利用的線輸入中。這樣，hda成套工具可以與任何mda系統(tǒng)進(jìn)行改裝，并且hda成套工具將總是輸出hda710和mda720之間的最高質(zhì)量信號。示例1當(dāng)在衛(wèi)星中使用該系統(tǒng)時，所述系統(tǒng)可以被配置成以5度順時針旋轉(zhuǎn)通過360度遞增，然后遞增5度的提升，并且然后如果必要的話在再次重復(fù)提升增益和旋轉(zhuǎn)之前以反向遞增逆時針通過360度。假設(shè)是正在討論的無線電能同時監(jiān)聽非定向天線(nda)和定向天線(da)二者以便比較兩個天線之間的相同傳入分組的接收信號質(zhì)量。如果由信號質(zhì)量比較器接收為信號輸入的nda的信號輸出質(zhì)量優(yōu)于由信號質(zhì)量比較器接收為信號輸入的da的信號輸出質(zhì)量，那么調(diào)整da的方向或極化直到da的信號質(zhì)量好于nda。雖然本文已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，僅以示例的方式提供這樣的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員現(xiàn)在將想到眾多的變化、改變和替換而不偏離本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，在實(shí)踐本發(fā)明時可以采用對本文所描述的本發(fā)明的實(shí)施例的各種替換方案。意圖在于以下的權(quán)利要求限定本發(fā)明的范圍，并從而覆蓋這些權(quán)利要求和其等價物的范圍內(nèi)的方法和結(jié)構(gòu)。當(dāng)前第1頁12當(dāng)前第1頁12