智能型天线全频扫描以及调整频道参数的方法 【技术领域】
本发明是有关于一种智能型天线的调整方法，且特别是有关于一种可降低智能型天线在全频(频道)搜寻时间的智能型天线全频扫描以及调整频道参数的方法。
背景技术
随着电子科技的不断演进，目前一般社会大众的通信方式已经慢慢的进入了无线通信的时代。天线是许多无线通信系统不可或缺的必备元件，且其更是攸关于系统的整体性能的主要构成要件。一般来说，全向性天线以及定向性天线容易受到多重路径以及同频信号的干扰，因而导致无线通信系统在传输上的困扰以及系统容量的限制。
为了解决上述问题，导入智能型天线(smart antenna)技术是当前理想的解决方案。智能型天线是一种以多传感器所组成的天线阵列。在无线通信中，智能型天线具有提高基地台的涵盖范围、减少能量消耗、消除多重路径与同频信号干扰、降低位错误率、增加资源使用率以及系统容量等优势，因而广泛地被使用在各类型的通信系统，例如:数字电视系统、无线区域网路以及全球定位系统等。
另一方面，智能型天线可以通过软件的控制来改变其参数，例如：方向(direction)、増益(gain)以及极性(polarity)等，以藉此来获取较好的接收信号的品质。一般来说，智能型天线在调整参数的过程中，会先通过全频搜寻的方式来找出每一通信频道的最佳参数。其中，现有的全频搜寻方法是利用智能型天线所有可能的读取方向来逐一搜寻每一通信频道。然而，此种搜寻方法往往必须耗费庞大的搜寻时间。此外，智能型天线也会随着时间以及外在环境的变迁，例如：人为的移动以及风吹等，而使得原先设定好的参数产生偏移。因此，如何有效地调整智能型天线的参数以提升天线的接收信号的品质，遂成为智能型天线在使用上的重要课题。
【发明内容】
本发明提供一种智能型天线的调整方法，用以降低智能型天线在全频搜寻上所花费的时间，并可自动追踪通信频道的状态。
本发明提供一种全频扫描方法，用以缩减智能型天线在全频搜寻上所花费的时间。
本发明提供一种调整频道参数的方法，用以自动微调通信频道的最佳参数，以提升智能型天线的接收信号的品质。
本发明提出一种智能型天线的调整方法，包括下列步骤。首先，依据一第一表单取得多个扫描方向与多个闲置方向。之后，依据所述多个扫描方向调整智能型天线的读取方向，以判别智能型天线于所述多个扫描方向下所接收的一特定频道的信号是否符合一预设规格。
再者，当智能型天线于所述多个扫描方向下所接收的特定频道的信号都不符合预设规格时，依据所述多个闲置方向调整智能型天线的读取方向，以判别智能型天线于所述多个闲置方向下所接收的特定频道的信号是否符合预设规格，并当从所述多个闲置方向中的其一闲置方向所接收的特定频道的信号符合预设规格时，更新第一表单，并将所述其一闲置方向增设至所述多个扫描方向。
另一方面，当所接收的特定频道的信号符合预设规格时，将目前智能型天线的参数记录在一第二表单，以作为智能型天线读取特定频道的最佳参数。相对地，智能型天线也将可参照第二表单来进行调整。
在本发明的一实施例中，所述的智能型天线的调整方法更包括下列步骤：从多个通信频道中选择其一，以作为所述特定频道；判别所述多个通信频道是否已逐一被选取；当所述多个通信频道尚未逐一被选取时，回到从所述多个通信频道中选取其一的步骤；以及当所述多个通信频道逐一被选取时，则执行参照第二表单来调整智能型天线的步骤。
在本发明的一实施例中，所述的智能型天线的调整方法更包括下列步骤：从所述多个通信频道中挑选出智能型天线目前所读取的通信频道，以作为一预设通信频道；将智能型天线读取预设通信频道的信号分别与一第一规格、一第二规格进行比较；当所读取的预设通信频道的信号不符合第一规格时，显示一第一信息，以选择性地更新第二表单中所述多个通信频道的最佳参数；以及当所读取的预设通信频道的信号不符合第二规格时，显示一第二信息，并依据第二表单以及多个偏移参数来调整智能型天线的参数。
本发明另提出一种全频扫描方法，可应用于一智能型天线，并包括下列步骤。首先，智能型天线自一闲置方向的一第一方向扫描一第一频道的信号。之后，判别智能型天线所接收的信号是否符合一预设规格。当智能型天线所接收的信号不符合预设规格时，自闲置方向的一第二方向扫描第一频道的信号，并且回到所述判别步骤。
另一方面，当智能型天线所接收的信号符合预设规格时，将第一方向设为一扫描方向，并储存于一第一表单。此外，智能型天线会根据第一表单中的扫描方向，扫描下一个一第二频道的信号。此时，判别智能型天线信号是否符合预设规格。当第二频道于所述扫描方向的信号不符合预设规格时，则对第二频道进行搜寻闲置方向的第二方向的信号。相对地，当第二频道于扫描方向所接收的信号符合预设规格时，则回到所述智能型天线扫描下一个频道的过程直到全部频道搜寻完毕。
本发明又提出一种调整频道参数的方法，可应用于一智能型天线，并包括下列步骤。当智能型天线所读取的一特定频道的信号符合一第一规格时，将目前智能型天线的参数记录在一第二表单，以作为特定频道的最佳参数。接着，判断特定频道在最佳参数下的信号是否符合一第二规格。当特定频道在最佳参数下的信号不符合第二规格时，显示一第一信息，并依据第二表单以及多个偏移参数来调整智能型天线的参数。此外，当特定频道在最佳参数下的信号符合第二规格时，不做变动。
基于上述，本发明是利用第一表单将智能型天线所有可能的读取方向划分成多个扫描方向与多个闲置方向，其中第一表单会随着通信频道的搜寻而不断地更新。此外，本发明更判别智能型天线目前所读取的通信频道的信号是否符合第一规格与第二规格。藉此，本发明不仅可以有效地降低智能型天线在全频搜寻上所花费的时间，并可自动追踪通信频道的状态，进而自动微调通信频道的最佳参数。
【附图说明】
图1绘示为依据本发明实施例的智能型天线的调整方法的部份流程图。
图2绘示为依据本发明实施例的智能型天线的调整方法的另一部份流程图。
图3绘示为用以说明步骤S230的显示画面的示意图。
图4绘示为用以说明步骤S240的显示画面的示意图。
图5绘示为用以说明步骤S250的使用者接口的示意图。
图6绘示为用以说明步骤S240的流程图。
附图标号
S110~S170、S131~S135、S141~S145：用以说明图1实施例的各步骤流程
S210~S250：用以说明图2实施例的各步骤流程
310、410：显示画面
320：第一信息
420：第二信息
510：使用者接口
S610~S650：用以说明图6实施例的各步骤流程
【具体实施方式】
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
图1绘示为依据本发明实施例的智能型天线的调整方法的部份流程图。请参照图1，本实施例是通过步骤S110~S160来搜寻出每一个通信频道的最佳参数。藉此，智能型天线将可操作在最佳参数的设定上，而具备良好的接收信号的品质。
在整体设定上，本实施例是针对多个通信频道逐一进行搜寻。举例来说，倘若智能型天线可操作的频率范围是在470~860MHz，且传送信号的频宽为6MHz，则智能型天线将针对65个通信频道逐一进行搜寻，且所述65个通信频道的中心频率依序为473MHz、479MHz、485MHz、491MHz、497MHz、...、857MHz。
请继续参照图1，首先，步骤S110会先从多个通信频道中选择其一，以作为目前要被设定的特定频道。举例来说，步骤S110会先将中心频率为473MHz的通信频道设定为特定频道。当中心频率为473MHz的通信频道所对应的最佳参数通过步骤S120~S150记录在第二表单后，步骤S160会判断出所述65个通信频道尚未逐一被选取。此时，步骤S110会将中心频率为479MHz的通信频道设定为特定频道，并重复步骤S120~S160。以此类推，所述65个通信频道的最佳参数将通过步骤S110~S160逐一被搜寻出。
针对每一通信频道的搜寻流程来看，首先，于步骤S120，依据第一表单取得多个扫描方向与多个闲置方向；其中，在本实施例扫描方向是设定智能型天线搜寻到通信频道的方向，闲置方向则设定为其余非扫描方向的任意方向。值得注意的是，第一表单中所设定的多个扫描方向与多个闲置方向，会随着通信频道的最佳参数的设定而有所更动。举例来说，倘若智能型天线对每一通信频道都可以搜寻16个读取方向，其所对应的角度分别为0°、22.5°、45°、67.5°、90°、...、337.5°，其中，读取方向是为智能型天线会搜寻的通信频道的方向，在本实施例中是以16个方向为例，但并不用以限定本发明。当中心频率为473MHz的通信频道被设定为特定频道，且智能型天线是从角度为22.5°的方向搜寻到此通信频道时，则角度为22.5°的方向将被视为扫描方向并储存至第一表单。
接着，当中心频率为479MHz的通信频道设定为特定频道时，步骤S 120将可依据第一表单而将智能型天线的16个读取方向，分组为角度为22.5°的扫描方向，以及角度分别为0°、45°、67.5°、90°、...、337.5°的闲置方向。以下将以中心频率为479MHz的通信频道为例，来看特定频道的最佳参数的设定。
在步骤S130中，将依据所述多个扫描方向来调整智能型天线的读取方向，以判别智能型天线于这些扫描方向下所接收的特定频道的信号是否符合一预设规格。举例而言，就步骤S130的细部流程来看，首先，如步骤S131所示，选取所述多个扫描方向的其一，例如：角度为22.5°的扫描方向。
接着，于步骤S132，调整智能型天线的参数，以将智能型天线的读取方向切换至被选定的扫描方向(例如：22.5°)。之后，步骤S133将判别智能型天线从被选定的扫描方向(例如：22.5°)所接收的特定频道(例如：479MHz)的信号是否符合预设规格。其中，所述的预设规格例如是针对信号对噪声比(Signal to Noise Ratio)所进行的界定。
当从被选定的扫描方向(例如：22.5°)所接收的特定频道的信号符合预设规格时，则代表智能型天线目前所接收到的信号具有良好的接收信号的品质，故将执行步骤S150。相对地，当从被选定的扫描方向(例如：22.5°)所接收的特定频道的信号不符合预设规格时，则可利用尚未被选取的扫描方向或是所述多个闲置方向，来再次进行特定频道的测试。故此时将执行步骤S134，以先判别所述多个扫描方向是否已经逐一被选取。
倘若所述多个扫描方向尚未逐一被选取时，则将于步骤S135中，重新设定被选取的扫描方向，并重复步骤S132~S134，直到智能型天线的读取方向逐一被切换至所述多个扫描方向为止。相对地，倘若所述多个扫描方向已经逐一被选取时，则代表智能型天线无法从所述多个扫描方向接收到来自特定频道的信号。
此时，将执行步骤S140，以利用所述多个闲置方向来设定智能型天线的读取方向。值得注意的是，由于对中心频率为479MHz的通信频道而言，其所对应的扫描方向只包括角度为22.5°的方向，故当步骤S133判别出中心频率为479MHz的特定频道的信号不符合预设规格时，则将依据步骤S134的判断而执行步骤S140。
换而言之，当智能型天线于多个扫描方向下所接收的特定频道的信号都不符合预设规格时，则将执行步骤S140。在步骤S140中，将依据所述多个闲置方向来调整智能型天线的读取方向，以判别智能型天线于这些闲置方向下所接收的特定频道的信号是否符合预设规格。
举例而言，由于对中心频率为479MHz的通信频道而言，其所对应的扫描方向包括0°、45°、67.5°、90°、...、337.5°，故就步骤S 140的细部流程来看，首先，如步骤S141所示，选取所述多个闲置方向的其一，例如：角度为0°的闲置方向。接着，于步骤S142，调整智能型天线的参数，以将智能型天线的读取方向切换至被选定的闲置方向(例如:0°)。之后，于步骤S143中，判别智能型天线从被选定的闲置方向(例如:0°)所接收的特定频道(例如：479MHz)的信号是否符合预设规格。
倘若从被选定的闲置方向(例如:0°)所接收的特定频道的信号不符合预设规格时，则必须利用尚未被选取的闲置方向(例如:45°、67.5°、90°、...、337.5°)再次进行特定频道的测试。因此，此时将执行步骤S144，以重新设定被选取的闲置方向，例如将被选取的闲置方向重新设定为45°，并重复所述步骤S142与S143，直到取得特定频道的最佳参数为止。
相对地，倘若从被选定的闲置方向(例如:0°)所接收的特定频道的信号符合预设规格时，则代表智能型天线目前所接收到的信号具有良好的接收信号的品质，故将执行步骤S150。此外，步骤S145更将此时被选定的闲置方向(例如:0°)设定为所述多个扫描方向的其一，也就是角度为0°的方向将被视为扫描方向并储存至第一表单。藉此，第一表单将随着通信频道的搜寻而不断地变更，以致使智能型天线能花费较少的时间来搜寻后续的通信频道的最佳参数。
换而言之，当智能型天线从这些闲置方向的其一所接收的特定频道的信号符合预设规格时，步骤S140将会重新设定第一表单，以将此时被选用的闲置方向增设至所述多个扫描方向中。
此外，当于步骤S130或是步骤S140中所接收的特定频道的信号符合预设规格时，则代表智能型天线目前所接收到的信号具有良好的接收信号的品质，故将执行步骤S150。在步骤S150中，将目前智能型天线的参数(例如：方向、极性、增益...等)记录在第二表单，以作为智能型天线读取特定频道的最佳参数。
截至步骤S150，已针对所述多个通信频道的其一(例如：479MHz)进行最佳参数上的搜寻，故接着将于步骤S160中，判别这些通信频道(例如：所述65个通信频道)是否已逐一被选取。倘若这些通信频道尚未逐一被选取，则代表每一通信频道的最佳参数的搜寻尚未完成，故将重复步骤S110~S160，直到每一通信频道的最佳参数都被记录在第二表单为止。相对地，当这些通信频道已逐一被选取时，则代表每一通信频道的最佳参数的搜寻已完成，故此时可以参照第二表单来调整智能型天线的参数(步骤S170)，以致使智能型天线具有良好的接收信号的品质。
值得注意的是，在每一个通信频道的最佳参数的搜寻过程中，本实施例是先利用第一表单中的多个扫描方向，来调整智能型天线的读取方向。之后，再利用第一表单中的多个闲置方向，来调整智能型天线的读取方向。此外，倘若通信频道的最佳参数是依据这些闲置方向来进行搜寻的话，这些闲置方向的其一将被重新设定为扫描方向。
如此一来，由于第一表单会随着通信频道的搜寻而不断地变更，因此后续被选取的通信频道将可以参照之前的搜寻结果来进行搜寻。藉此，后续被选取的通信频道在步骤S130中搜寻到其最佳参数的机率将大幅地增加。换而言之，本实施例无须利用智能型天线所有可能的读取方向(亦即扫描方向与闲置方向)来逐一测试每一通信频道，就可搜寻到每一通信频道的最佳参数。藉此，本实施例将可有效地减少智能型天线在全频搜寻上所花费的时间。
当搜寻出各个通信频道的最佳参数后，智能型天线将可以依据第二表单来进行各个通信频道的设定，进而获得良好的接收信号的品质。此外，如图2所示，为了避免时间以及外在环境变迁对智能型天线所造成的影响，更可通过步骤S210~S230来调整智能型天线，其中图2绘示为依据本发明实施例的智能型天线的调整方法的另一部份流程图。
请参照图2，首先，于步骤S210，从所述多个通信频道中挑选出智能型天线目前所读取的通信频道，以作为一预设通信频道。之后，于步骤S220中，将智能型天线读取预设通信频道的信号分别与一第一规格(可以为所述实施例中的预设规格)、一第二规格进行比较，以即时判定智能型天线的接收信号的品质的优劣。其中，第一规格与第二规格例如是针对信号的封包错误率(Packet Error Rate，PER)所进行的界定。
此外，于步骤S230中，当所读取的预设通信频道的信号不符合第一规格时，则代表此时智能型天线的接收信号的品质非常地差，且显示画面产生严重的马赛克。此时，如图3所示，步骤S230将于显示画面310中显示第一信息320。此时，使用者可以通过第一信息320，来选择是否更新第二表单中所述多个通信频道的最佳参数(选择性重复步骤S110~S160)。相对地，随着通信频道的最佳参数的更新，智能型天线将相应地修正读取预设通信频道时的参数，进而获取较佳的接收信号的品质。
另一方面，于步骤S240中，当所读取的预设通信频道的信号不符合第二规格时，则代表此时智能型天线的接收信号的品质尚可，显示画面有部分失真或产生轻微的马赛克。此时，如图4所示，步骤S240将于显示画面410中显示第二信息420，并且依据第二表单以及多个偏移参数来调整智能型天线的参数。其中，步骤S240的细部流程将在下述内容有详尽的描述。
再者，于步骤S250中，将提供一使用者接口。此时，使用者可通过使用者接口来即时调整智能型天线读取预设通信频道的参数。举例来说，如图5所示的，使用者可通过使用者接口510来调整智能型天线的方向与增益，其中方向的可调范围是0~15，且増益的可调范围是0~3。此外，在步骤S250中，也将通过使用者接口来即时显示智能型天线所接收的信号的品质与强度。举例来说，如图5所示的，此时智能型天线所接收的信号的品质与强度皆为70%。
图6绘示为用以说明步骤S240的流程图，请参照图6来看步骤S240的细部流程。为了调整智能型天线的参数，首先，于步骤S610，依据预设通信频道而从第二表单中搜寻出相应的一特定方向，也就是目前智能型天线所设定的读取方向。之后，于步骤S620中，选取所述多个偏移参数的其一，并于S630中，利用被选取的偏移参数来调整特定方向，并将智能型天线的读取方向切换至调整后的特定方向。
举例来说，倘若智能型天线的方向的可调范围是0~15，且所述多个偏移参数包括{‑3,‑2,‑1,0,1,2,3}时，则调整智能型天线的方向的最小刻度为360°/16=22.5°。此外，当被选用的偏移参数为(‑2)时，特定方向将偏移‑2*22.5°=‑45°。相对地，此时智能型天线的读取方向将切换至偏移‑45°后的特定方向。
当智能型天线依据被选取的偏移参数来进行调整后，则将于步骤S640中，判别智能型天线从调整后的特定方向所接收的预设通信频道的信号是否符合预设规格。倘若从调整后的特定方向所接收的预设通信频道的信号符合预设规格时，则代表智能型天线目前所接收到的信号具有良好的接收信号的品质，故将更新第二表单中预设通信频道的最佳参数(步骤S650)。
另一方面，当从调整后的特定方向所接收的预设通信频道的信号不符合预设规格时，则将重新设定被选取的偏移参数(步骤S660)，并将重复步骤S630~S650，以再次利用其他的偏移参数来微调智能型天线的读取方向，进而更新预设通信频道的最佳参数。相对地，随着预设通信频道的最佳参数的更新，智能型天线将相应地获取较佳的接收信号的品质。
综上所述，本发明是利用第一表单将智能型天线所有可能的读取方向划分成多个扫描方向与多个闲置方向。此外，第一表单会随着通信频道的搜寻而不断地更新，以致使后续被选取的通信频道可以参照之前的搜寻结果来进行搜寻。藉此，本发明将可有效地降低智能型天线在全频搜寻上所花费的时间，进而有助于智能型天线的调整。此外，本发明更判别智能型天线目前所读取的通信频道的信号是否符合第一规格与第二规格，以自动追踪通信频道的状态并自动微调通信频道的最佳参数。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求所界定范围为准。