新型流媒体系统中的选择天线极化数据发送接收方法
【专利说明】新型流媒体系统中的选择天线极化数据发送接收方法
[0001]本发明新型流媒体系统中的选择天线极化数据发送接收方法属于电子信息领域。
[0002]网络技术特别是互联网的迅猛发展和普及为流媒体业务发展提供了强大的市场动力，流媒体业务正变得日益流行。
[0003]流媒体技术广泛用于新闻出版、证券、娱乐、电子商务、远程培训、视频会议、远程教育、远程医疗等互联网信息服务的方方面面，它的应用为网络信息交流带来革命性的变化，流媒体技术改变了传统互联网的呆板形象，丰富了互联网的功能，成为一种有强大吸引力的新媒体。
[0004]也就是说多媒体技术进入了流媒体的新时代。
[0005]然而流媒体中的媒体数据包括文字、声音、图像、图形和视频等数据，信息容量大，表达能力强，其中视频又是这些媒体信息中最重要的成分，它具有直观、形象、准确、高效和应用广泛等特点，但视频信息的庞大数据量对通信系统中有限的带宽和存储空间提出了严峻的挑战。
[0006]为了减少数据量，同时也不影响视觉效果，则视频压缩的提出具有重要的意义。
[0007]视频压缩的目标是在尽可能保证视觉效果的前提下减少视频数据率。
[0008]同时这些促使了许多视频压缩编码标准的产生。
[0009]国际电联(ITU-T)与国际标准化组织(IS0/IEC)是制定视频编码标准的两大组织，ITU-T的标准包括H.261、H.262、H.263、H.264，主要应用于实时视频通信领域，如会议电视；MPEG系列标准是由IS0/IEC制定的，主要应用于视频存储(DVD)、广播电视、因特网或无线网上的流媒体等。
[0010]两个组织也共同制定了一些标准，H.262标准等同于MPEG-2的视频编码标准，而目前最热门的H.264标准则是MPEG-4的第10部分。
[0011]这些视频压缩编码的意义重大，是降低存储成本，缓解网络拥塞，突破存储空问限制和处理器主频限制的关键。
[0012]天线极化是描述天线辐射电磁波矢量空间指向的参数。
[0013]由于电场与磁场有恒定的关系,故一般都以电场矢量的空间指向作为天线福射电磁波的极化方向。
[0014]电场矢量在空间的取向固定不变的电磁波叫线极化。
[0015]有时以地面为参数，电场矢量方向与地面平行的叫水平极化，与地面垂直的叫垂直极化。
[0016]电场矢量与传播方向构成的平面叫极化平面。
[0017]垂直极化波的极化平面与地面垂直；水平极化波的极化平面则垂直于入射线、反射线和入射点地面的法线构成的入射平面。
[0018]高频通信与空间通信的天线极化实际应用中的问题
理论上任何一个频段的通信-其最佳通信效果将在两个基站中同样的极化状态间获得，除非很少存在地形障碍和建筑物反射所造成的极化转移。
[0019]由电离层产生的长距离通信产生随机极化效应，因此极化匹配不重要(这里指天波传播)，这对高频通信来说是幸运的，他们发现即使是使用电感加载短鞭天线，除本地外的其他距离(这里指一千公里外)也能良好的达成双边通信。
[0020]由于圆极化对所有的平面极化效应相当，因此它可以补偿电路中到达的极化是随机的情况，但是当采用一个任意极化的平面时需要3dB的补偿(信号衰减3dB进行补偿)。
[0021]在空间中水平极化和垂直极化没有任何意义，因为不存在作为参考的地球平面(地球平面指理想的地球地面是一个水平的镜面，这个镜面理论上可以良好的反射电磁波，也就是说地球表面理论上是一个良好的信号反射“镜面”。
[0022]实时流协议 RTSP (Real-Time Streaming Protocol)是由 Real Networks 和Netscape共同提出的，该协议定义了一对多应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据。
[0023]RTSP在体系结构上位于RTP和RTCP之上，它使用TCP或RTP完成数据传输(RTP通常采用UDP来传输数据)。
[0024]RTSP是应用级协议，控制实时数据的发送。RTSP提供了一个可扩展框架，使实时数据(如音频、视频)的受控和点播成为可能。
[0025]数据源包括现场数据与存储在剪辑中的数据。
[0026]该协议目的在于控制多个数据发送连接，为选择发送通道(如UDP、组播UDP、TCP)提供途径，并为选择基于RTP上发送机制提供方法。
[0027]—般我们为了追求天线的便携性或更加容易制作和考虑到天线架设的便利性(因为短波天线系统通常比较庞大，从10米波段到300米波段)，一般采用水平极化和垂直极化两种方式(这里指短波高频通信)。
[0028]但是在空间通信中(空间通信指地球站与太空中的卫星站进行通信)，因为没有地球平面参考物，一般折中的采用圆极化天线。
[0029]另外特别补充一句:对于一千公里内的高频通信，一般需要采用相同的极化方式，因为主要靠直线波传播信号，对于电离层不参与的信号传播模式，不同的极化方式，其天线效率可以忽略不计(也就是直线波传播的信号，必须采用相同的极化方式，否则难以达到通信目的)。
[0030]电磁波在空间传播时，其电场矢量的瞬时取向称为极化。
[0031]通常用电场强度矢量端点随着时间在空间描绘出的轨迹来表示电磁波的极化。
[0032]波的极化也叫波的偏振。极化方式有两类:一种是线极化，一种是圆极化。
[0033]其中在线极化方式下又分为水平极化和垂直极化，圆极化方式下又分左旋圆极化和右旋圆极化。
[0034]线极化波又有水平极化波和垂直极化波之分。电场的两个分量没有相位差(同相)或相位差为180度(反相)时，合成电场矢量是直线极化。
[0035]当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。
[0036]若电场矢量在空间描出的轨迹为一个圆，即电场矢量是围绕传播方向的轴线不断地旋转，则称为圆极化波。
[0037]圆极化波可由两正交且具有90度相位差的分量合成产生，根据矢量端点旋转方向的不同，圆极化可以是右旋的，也可以是左旋的。
[0038]具体判断可按如下方式进行:将右手大姆指指向电磁波的传播方向，其余四指指向电场强度E的矢端并旋转，若与E的旋转一致，则为右旋圆极化波；若与E的旋转相反，则为左旋圆极化波。
[0039]不同极化(偏振)可看作若干个具有同传播方向同频率的平面电磁波合成的结果O
[0040]若场矢量具有任意的取向、任意的振幅和杂乱的相位，则合成波将是杂乱的。
[0041]在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式，雷达、导航、制导、通信和电视广播上广泛采用圆极化波。
[0042]因为一个线极化波可以分解为两个振幅相等、旋向相反的圆极化波，一个椭圆极化波可以分解成两个不等幅的、旋向相反的圆极化波，用圆极化天线来接收信号的话，不管发射的极化方式如何肯定能收到信号，不会出现失控的情况。
[0043]在工程应用上接收极化波时，天线上均装有极化器，它是完成线极化或圆极化变化的器件。
[0044]在结上有两种:一种是在波导内插入介质片，另一种是在圆波导中通过轴线的纵面内对称插入多颗螺钉构成，也称作移相器。
[0045]当接收圆极化波时，调整波导内的移相器位置可完成左旋圆极化和右旋圆极化的接收；当接收线极化波时，去掉波导内移相器，调整高频头在馈源支架中的左右活动方向(高频头已与馈源相连接)，便可完成水平或垂直极化波的接收。
[0046]在接收线极化波的情况下，将移相器取下的目的是:当卫星接收天线接收线极化波时，即使将移相器与波导垂直(可收线极化波)，不移相也会产生损失，会使天线噪声增加。
[0047]这也是目前市场上销售接收线极化波的中小口径天线的波导内没有移相器的原因之一。
[0048]所以，若移相器是螺钉对称排列的，用螺丝刀将其全部旋出与圆波导内壁持平即可。
[0049]由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播。
[0050]因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。另外，随着新技术的发展，现在大量采用双极化天线。
[0051]就其设计思路而言，一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式，性能上一般后者优于前者，因此目前大部分采用的是±45°极化方式。
[0052]双极化天线组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线，并同时工作在收发双工模式下，大大节省了每个小区的天线数量；同时由于±45°为正交极化，有效保证了分集