一种极化可重构装置、通信设备以及极化重构方法
阅读说明：本技术 一种极化可重构装置、通信设备以及极化重构方法 (Polarization reconfigurable device, communication equipment and polarization reconfigurable method ) 是由 黄晶晶 陈军 刘鹏 成千福 王光健 于 2019-04-24 设计创作，主要内容包括：一种极化可重构装置、通信设备及极化重构方法,以消除去极化效应对电磁波传输质量的影响。该极化可重构装置包括：依次连接的信号发生单元、信号调整单元、数模转换单元以及发射单元,发射单元中的第一端口发射的信号与第二端口发射的信号正交。信号发生单元,用于产生第一信号；信号调整单元,用于确定待发射信号的极化方式,将第一信号分成2路第一信号；根据所确定的极化方式,调整第1路第一信号的幅值和相位以及第2路第一信号的幅值和相位；数模转换单元,用于分别对调整后的第1路第一信号以及调整后的第2路第一信号进行数模转换,得到第二信号和第三信号；发射单元,用于通过第一端口发射第二信号,以及通过第二端口发射第三信号。(A polarization reconfigurable device, a communication device and a polarization reconfigurable method are provided to eliminate the influence of depolarization effect on the transmission quality of electromagnetic waves. The polarization reconfigurable device includes: the signal generating unit, the signal adjusting unit, the digital-to-analog conversion unit and the transmitting unit are sequentially connected, and a signal transmitted by a first port in the transmitting unit is orthogonal to a signal transmitted by a second port. A signal generating unit for generating a first signal; the signal adjusting unit is used for determining the polarization mode of a signal to be transmitted and dividing the first signal into 2 paths of first signals; adjusting the amplitude and the phase of the 1 st path of first signal and the amplitude and the phase of the 2 nd path of first signal according to the determined polarization mode; the digital-to-analog conversion unit is used for respectively carrying out digital-to-analog conversion on the adjusted 1 st path of first signal and the adjusted 2 nd path of first signal to obtain a second signal and a third signal; and the transmitting unit is used for transmitting the second signal through the first port and transmitting the third signal through the second port.)
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种极化可重构装置、通信设备以及极化重构方法。
背景技术
电磁波的极化指电磁波中电场矢量末端空间的运动轨迹，对电磁波极化的控制是电磁波空间传播研究的重要组成部分。电磁波的极化特性广泛应用在卫星通信，雷达接收抗干扰、以及航空航天等领域中。
极化电磁波在自由空间中传播时，由于空间环境的复杂性，会产生散射、折射和衍射等，从而改变电磁波的极化方向，导致极化面偏转，这一现象称之为去极化效应(depolarization)。去极化效应会造成发射端与接收端的极化失配，进而导致接收信号信噪比降低，降低接收效率。
发明内容
本申请提供了一种极化可重构装置、通信设备及极化重构方法，以消除去极化效应对电磁波传输质量的影响。
第一方面，本申请提供了一种极化可重构装置，所述极化可重构装置包括：依次连接的信号发生单元、信号调整单元、数模转换单元以及发射单元，所述发射单元包括第一端口和第二端口，所述第一端口发射的信号与所述第二端口发射的信号正交。其中，所述信号发生单元，用于产生第一信号；所述信号调整单元，用于确定待发射信号的极化方式，所述极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；将所述第一信号分成2路第一信号；根据所确定的极化方式，调整第1路第一信号的幅值和相位以及第2路第一信号的幅值和相位；所述数模转换单元，用于对调整后的所述第1路第一信号进行数模转换，得到第二信号，以及对调整后的所述第2路第一信号进行数模转换，得到第三信号；所述发射单元，用于通过所述第一端口发射所述第二信号，以及通过所述第二端口发射所述第三信号，所述待发射信号为所述第二信号以及所述第三信号合成后得到的。
通过上述方案，所述极化可重构装置可以在数字域，根据待发射信号的极化方式进行极化重构，对信号的幅值和相位调整精度较高，进而提高了极化重构精度和灵活度，能够解决去极化效应导致的发送端与接收端的极化方式不匹配的问题，进而可以提高信号的接收效率以及接收端接收到的信号的信噪比。
一种可能的实施方式中，所述极化可重构装置包括：N个所述发射单元，与N个所述发射单元一一对应的N个所述数模转换单元，以及与N个所述数模转换单元一一对应的N个所述信号调整单元，N为大于或等于2的整数。其中，任意两个相邻的所述信号调整单元得到的调整后的第1路第一信号的相位差为θ，任意两个相邻的所述信号调整单元得到的调整后的第2路第一信号的相位差为θ；其中，θ根据所述待发射信号的波束方向确定。
通过上述方案，所述极化可重构装置可以通过2N个独立的通道对信号的幅值和相位进行调整，并且实现对所述待发射信号的波束方向的控制。
一个可能的实施方式中，所述发射单元包括双极化天线，所述双极化天线包括所述第一端口以及所述第二端口。当N个所述发射单元中的N个所述双极化天线构成等间距的直线阵列时，θ满足以下公式：
其中，k为用于承载所述待发射信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，以及为所述待发射信号的波束方向与所述直线阵列法向的夹角。
一个可能的实施方式中，当所述极化方式为角度为γ1的线性极化时，调整后的第1路第一信号的幅值与调整后的第2路第一信号的幅值之比为|tanγ1|，调整后的第1路第一信号的相位与调整后的第2路第一信号的相位之差为180°的整数倍。其中，所述γ1为所述待发射信号的电场方向在与所述待发射信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角。
一个可能的实施方式中，当所述极化方式为圆极化时，调整后的所述第1路第一信号的幅值与调整后的所述第2路第一信号的幅值的比值为1，调整后的所述第1路第一信号的相位与调整后的所述第2路第一信号的相位的差值为90°的奇数倍。
一个可能的实施方式中，当所述极化方式为椭圆极化时，调整后的所述第1路第一信号的幅值与调整后的所述第2路第一信号的幅值的比值，以及整后的所述第1路第一信号的相位与调整后的所述第2路第一信号的相位的差值，根据所述椭圆极化方式对应的椭圆的长轴与短轴的比值以及γ2确定；
其中，所述γ2为所述长轴在与所述待发射信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角。
第二方面，本申请还提供了一种通信设备，所述通信设备包括存储器和处理器和收发器。其中，所述存储器，存储有代码指令；所述处理器，用于调用所述存储器存储的代码指令，执行：产生第一信号；确定待发射信号的极化方式，所述极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；将所述第一信号分成2N路第一信号，N为正整数；根据所确定的极化方式，调整第2i-1路第一信号的幅值和相位以及第2i路第一信号的幅值和相位，i＝1,...N；对调整后的所述第2i-1路第一信号进行数模转换，得到第2i-1路第二信号，以及对调整后的所述第2i路第一信号进行数模转换，得到第2i路第三信号。
通过上述方案，所述通信设备可以在数字域，根据待发射信号的极化方式进行极化重构，对信号的幅值和相位调整精度较高，进而提高了极化重构精度和灵活度，能够解决去极化效应导致的发送端与接收端的极化方式不匹配的问题，进而可以提高信号的接收效率以及接收端接收到的信号的信噪比。
一个可能的实施方式中，所述第2i-1路第二信号通过所述通信设备中收发器的第2i-1个端口发射，所述第2i路第三信号通过所述通信设备中收发器的第2i个端口发射，其中，所述第2i-1个端口发射的信号与所述第2i个端口发射的信号正交。
一个可能的实施方式中，当所述N大于1时，调整后的所述第2i-1路第一信号与调整后的所述第2i+1路第一信号的相位差为θ，调整后的所述第2i路第一信号与调整后的所述第2i+2路第一信号的相位差为θ。其中，θ根据所述待发射信号的波束方向确定。
通过上述方案，所述通信设备在实现极化重构的同时，还能够实现对所述待发射信号的波束方向的控制。
一个可能的实施方式中，在所述通信设备中的收发器包括N个双极化天线，第i个所述双极化天线包括所述第2i-1端口以及所述第2i个端口的场景下，当N个所述双极化天线构成等间距的直线阵列时，θ满足以下公式：
其中，k为用于承载所述待发射信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，以及为所述待发射信号的波束方向与所述直线阵列法向的夹角。
一个可能的实施方式中，当所述极化方式为角度为γ1的线性极化时，调整后的第1路第一信号的幅值与调整后的第2路第一信号的幅值之比为|tanγ1|，调整后的第1路第一信号的相位与调整后的第2路第一信号的相位之差为180°的整数倍。其中，所述γ1为所述待发射信号的电场方向在与所述待发射信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角。
一个可能的实施方式中，当所述极化方式为圆极化时，调整后的所述第2i-1路第一信号的幅值与调整后的所述第2i路第一信号的幅值的比值为1，调整后的所述第2i-1路第一信号的相位与调整后的所述第2i路第一信号的相位的差值为90°的奇数倍。
一个可能的实施方式中，当所述极化方式为椭圆极化时，调整后的所述第2i-1路第一信号的幅值与调整后的所述第2i路第一信号的幅值的比值，以及整后的所述第2i-1路第一信号的相位与调整后的所述第2i路第一信号的相位的差值，根据所述椭圆极化方式对应的椭圆的长轴与短轴的比值以及γ2确定。其中，所述γ2为所述长轴在与所述待发射信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角。
第三方面，本申请实施例还提供了一种极化重构方法，应用于通信设备，所述通信设备包括2N个端口，第2i-1个端口发射的信号与第2i个端口发射的信号正交，i＝1,...N，N为正整数。所述方法包括：产生第一信号；确定待发射信号的极化方式；其中，所述极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；将所述第一信号分成2N路第一信号；根据所确定的极化方式，调整第2i-1路第一信号的幅值和相位以及第2i路第一信号的幅值和相位；对调整后的所述第2i-1路第一信号进行数模转换，得到第2i-1路第二信号，以及对调整后的所述第2i路第一信号进行数模转换，得到第2i路第三信号；通过所述第2i-1个端口发射所述第2i-1路第二信号，以及通过所述第2i个端口发射所述第2i路第三信号。
通过上述方案，所述通信设备可以在数字域，根据待发射信号的极化方式进行极化重构，对信号的幅值和相位调整精度较高，进而提高了极化重构精度和灵活度，能够解决去极化效应导致的发送端与接收端的极化方式不匹配的问题，进而可以提高信号的接收效率以及接收端接收到的信号的信噪比。
一个可能的实施方式中，当所述N为大于1时，调整后的所述第2i-1路第一信号与调整后的所述第2i路第一信号的相位差为θ；其中，θ根据所述待发射信号的波束方向确定。
通过上述方案，所述通信设备在实现极化重构的同时，还能够实现对所述待发射信号的波束方向的控制。
一个可能的实施方式中，所述通信设备包括N个双极化天线，第i个所述双极化天线包括所述第2i-1端口以及所述第2i个端口；
当N个所述双极化天线构成等间距的直线阵列时，θ满足以下公式：
其中，k为用于承载所述待发射信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，以及为所述待发射信号的波束方向与所述直线阵列法向的夹角。
一个可能的实施方式中，当所述极化方式为角度为γ1的线性极化时，调整后的第1路第一信号的幅值与调整后的第2路第一信号的幅值之比为|tanγ1|，调整后的第1路第一信号的相位与调整后的第2路第一信号的相位之差为180°的整数倍。其中，所述γ1为所述待发射信号的电场方向在与所述待发射信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角。
一个可能的实施方式中，当所述极化方式为圆极化时，调整后的所述第2i-1路第一信号的幅值与调整后的所述第2i路第一信号的幅值的比值为1，调整后的所述第2i-1路第一信号的相位与调整后的所述第2i路第一信号的相位的差值为90°的奇数倍。
一个可能的实施方式中，当所述极化方式为椭圆极化时，调整后的所述第2i-1路第一信号的幅值与调整后的所述第2i路第一信号的幅值的比值，以及整后的所述第2i-1路第一信号的相位与调整后的所述第2i路第一信号的相位的差值，根据所述椭圆极化方式对应的椭圆的长轴与短轴的比值以及γ2确定。其中，所述γ2为所述长轴在与所述待发射信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角。
第四方面，本申请还提供了一种极化可重构装置，所述极化可重构装置包括：依次连接的信号发生单元、信号调整单元、数模转换单元以及发射单元，所述接收单元包括第一端口和第二端口，所述第一端口接收的信号与所述第二端口接收的信号正交。其中，所述信号发生单元，用于产生第一信号以及第二信号；所述信号调整单元，用于分别确定待发射的2路信号的极化方式，其中，所述待发射的第1路信号的极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化，所述待发射的第2路信号的极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；将所述第一信号分为2路第一信号，将所述第二信号分为2路第二信号；根据待发射的第1路信号的极化方式，分别调整第1路第一信号的幅值和相位以及第2路第一信号的幅值和相位；根据待发射的第2路信号的极化方式，分别调整第1路第二信号的幅值和相位以及第2路第二信号的幅值和相位；将调整后的第1路第一信号与调整后的第1路第二信号合成为第三信号，将调整后的第2路第一信号与调整后的第2路第二信号合成为第四信号；所述数模转换单元，用于对所述第三信号进行数模转换，得到第五信号，以及对所述第四信号进行数模转换，得到第六信号；所述发射单元，用于通过所述第一端口发射所述第五信号，以及通过所述第二端口发射所述第六信号。
通过上述方案，所述极化可重构装置可以在数字域，根据接收到的信号的极化方式进行极化重构，对信号的幅值和相位调整精度较高，进而提高了极化重构精度和灵活度，能够解决去极化效应导致的发送端与接收端极化方式不匹配的问题，进而可以提高信号的接收效率以及接收端接收到的信号的信噪比。
一个可能的实施方式中，当所述装置包括1个所述发射单元时，所述待发射的第1路信号的极化方式与所述待发射的第2路信号的极化方式正交。
一个可能的实施方式中，所述待发射的第1路信号的极化方式为垂直线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为水平线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为+45°线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为-45°线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为-45°线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为+45°线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为左旋圆极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为右旋圆极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为右旋圆极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为左旋圆极化。
一个可能的实施方式中，当所述待发射的第1路信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第1路第一信号的幅值A1为0(调整后的第1路第一信号的相位α1不存在)，调整后的第2路第一信号的幅值B1和相位β1可以为任意值；当所述待发射的第2路信号的极化方式为水平线性极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A2和相位α2为任意值，调整后的第2路第二信号的幅值B2为0(调整后的第2路第二信号的相位β2不存在)。
当所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化时，调整后的第1路第一信号的幅值A1和相位α1为任意值，调整后的第2路第一信号的幅值B1为0(调整后的第2路第一信号的相位β1不存在)；当所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A2为0(调整后的第1路第二信号的相位α2不存在)，调整后的第2路第二信号的幅值B2和相位β2为任意值。
当所述待发射的第1路信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的第1路第一信号的幅值A1与调整后的第2路第一信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第一信号的相位α1与调整后的第2路第一信号的相位β1的差值α1-β1为180°的偶数倍，当所述待发射的第2路信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第二信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第1路第二信号的相位α2与调整后的第2路第二信号的相位β2的差值α2-β2为180°的奇数倍。
当所述待发射的第1路信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的第1路第一信号的幅值A1与调整后的第2路第一信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第一信号的相位α1与调整后的第2路第一信号的相位β1的差值α1-β1为180°的奇数倍，当所述待发射的第2路信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第二信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第1路第二信号的相位α2与调整后的第2路第二信号的相位β2的差值α2-β2为180°的偶数倍。
当所述待发射的第1路信号的极化方式为左旋圆极化时，调整后的第1路第一信号的幅值A1与调整后的第2路第一信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第一信号的相位α1与调整后的第2路第一信号的相位β1的差值α1-β1为90°，当所述待发射的第2路信号的极化方式为右旋极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第二信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第1路第二信号的相位α2与调整后的第2路第二信号的相位β2的差值α2-β2为-90°。
当所述待发射的第1路信号的极化方式为右旋圆极化时，调整后的第1路第一信号的幅值A1与调整后的第2路第一信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第一信号的相位α1与调整后的第2路第一信号的相位β1的差值α1-β1为-90°，当所述待发射的第2路信号的极化方式为右旋极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第二信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第1路第二信号的相位α2与调整后的第2路第二信号的相位β2的差值α2-β2为90°。
一个可能的实施方式中，当所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第1路第一信号的幅值A1与调整后的第2路第一信号的幅值B1的比值，调整后的第1路第一信号的相位为α1与调整后的第2路第一信号的相位β1的差值，满足以下条件：
α1-β1＝θVV-θHV+n*180°
其中，AVV为接收端的第一端口接收到的垂直线性极化参考信号的幅值，θVV为所述接收端的第一端口接收到的垂直线性极化参考信号的相位，AHV为所述接收端的第一端口接收到的水平线性极化参考信号的幅值，θHV为所述接收端的第一端口接收到的水平线性极化参考信号的相位，n为奇数，所述接收端的第一端口用于接收垂直线性极化信号，所述垂直线性极化参考信号以及所述水平线性极化参考信号为所述装置发送的参考信号，所述接收端用于接收待发射的第1路信号以及所述待发射的第2路信号；
调整后的第1路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第二信号的幅值B2的比值，调整后的第1路第二信号的相位为α2与调整后的第2路第二信号的相位β2的差值，满足以下条件：
α2-β2＝θVH-θHH+m*180°
其中，AVH为所述接收端的第二端口接收到的垂直线性极化参考信号的幅值，θVH为所述接收端的第二端口接收到的垂直线性极化参考信号的相位，AHH为所述接收端的第二端口接收到的水平线性极化参考信号的幅值，θHH为所述接收端的第二端口接收到的水平线性极化参考信号的相位，m为奇数，所述接收端的第二端口用于接收水平线性极化信号。
通过上述方案，所述极化可重构装置在所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化的场景下，可以预先补偿去极化效应的影响，使得所述接收端接收到的两路信号正交，消除了交叉极化干扰以及去极化效应。
一个可能的实施方式中，所述极化可重构装置包括：N个所述发射单元，与所述N个发射单元一一对应的N个所述数模转换单元，以及与所述N个数模转换单元一一对应的N个所述信号调整单元，N为大于或等于2的整数。
其中，任意两个相邻的所述信号调整单元得到的调整后的第1路第一信号的相位差为θ1，任意两个相邻的所述信号调整单元得到的调整后的第2路第一信号的相位差为θ1；其中，θ1根据所述待发射的第1路信号的波束方向确定；任意两个相邻的所述信号调整单元得到的调整后的第1路第二信号的相位差为θ2，任意两个相邻的所述信号调整单元得到的调整后的第2路第二信号的相位差为θ2；其中，θ2根据所述待发射的第2路信号的波束方向确定。
通过上述方案，所述极化可重构装置在实现对两路不同极化方式的信号的极化重构的同时，还能够独立控制这两路信号的波束方向。
一个可能的实施方式中，所述发射单元包括双极化天线，所述双极化天线包括所述第一端口以及所述第二端口。当N个所述发射单元中的N个所述双极化天线构成等间距的直线阵列时，θ1、θ2分别满足以下公式：
其中，k1为承载所述待发射的第1路信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，
第五方面，本申请提供了一种通信设备，所述通信设备为第一通信设备，所述第一通信设备包括：存储器和处理器。其中，所述存储器，存储有代码指令；所述处理器，用于调用所述存储器存储的代码指令，执行：产生第一信号和第二信号；分别确定待发射的2路信号的极化方式，其中，所述待发射的第1路信号的极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化，所述待发射的第2路信号的极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；将所述第一信号分为2N路第一信号，将所述第二信号分为2N路第二信号，N为正整数；根据待发射的第1路信号的极化方式，分别调整第2i-1路第一信号的幅值和相位以及第2i路第一信号的幅值和相位，i＝1,...N；根据待发射的第2路信号的极化方式，分别调整第2i-1路第二信号的幅值和相位以及第2i路第二信号的幅值和相位；将调整后的所述第2i-1路第一信号与调整后的所述第2i-1路第二信号合成为第i路第三信号，将调整后的所述第2i路第一信号与调整后的所述第2i路第二信号合成为第i路第四信号；对所述第i路第三信号进行数模转换，得到第i路第五信号，以及对所述第i路第四信号进行数模转换，得到第i路第六信号。
通过上述方案，所述第一通信设备可以在数字域，根据接收到的信号的极化方式进行极化重构，对信号的幅值和相位调整精度较高，进而提高了极化重构精度和灵活度，能够解决去极化效应导致的发送端与接收端极化方式不匹配的问题，进而可以提高信号的接收效率以及接收端接收到的信号的信噪比。
一个可能的实施方式中，所述第i路第五信号通过所述第一通信设备中的第2i-1个端口发射，所述第i路第六信号通过所述第一通信设备中的第2i个端口发射，所述第2i-1个端口发射的信号与所述第2i个端口发射的信号正交。
当N＝1时，所述待发射的第1路信号的极化方式与所述待发射的第2路信号的极化方式正交。
一个可能的实施方式中，当所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第1路第一信号的幅值A1与调整后的第2路第一信号的幅值B1的比值，调整后的第1路第一信号的相位为α1与调整后的第2路第一信号的相位β1的差值，满足以下条件：
α1-β1＝θVV-θHV+n*180°
其中，AVV为第二通信设备的第一端口接收到的垂直线性极化参考信号的幅值，θVV为所述第二通信设备的第一端口接收到的垂直线性极化参考信号的相位，AHV为所述第二通信设备的第一端口接收到的水平线性极化参考信号的幅值，θHV为所述第二通信设备的第一端口接收到的水平线性极化参考信号的相位，n为奇数，所述第二通信设备的第一端口用于接收垂直线性极化信号，所述垂直线性极化参考信号以及所述水平线性极化参考信号为所述第一通信设备发送的参考信号，所述第二通信设备用于接收待发射的第1路信号以及所述待发射的第2路信号；
调整后的第1路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第二信号的幅值B2的比值，调整后的第1路第二信号的相位为α2与调整后的第2路第二信号的相位β2的差值，满足以下条件：
α2-β2＝θVH-θHH+m*180°
其中，AVH为所述第二通信设备的第二端口接收到的垂直线性极化参考信号的幅值，θVH为所述第二通信设备的第二端口接收到的垂直线性极化参考信号的相位，AHH为所述第二通信设备的第二端口接收到的水平线性极化参考信号的幅值，θHH为所述第二通信设备的第二端口接收到的水平线性极化参考信号的相位，m为奇数，所述第二通信设备的第二端口用于接收水平线性极化信号。
通过上述方案，所述极化可重构装置在所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化的场景下，可以预先补偿去极化效应的影响，使得所述接收端接收到的两路信号正交，消除了交叉极化干扰以及去极化效应。
一个可能的实施方式中，当N大于1时，调整后的第2i-1路第一信号与调整后的第2i路第一信号的相位差为θ1，θ1根据所述待发射的第1路信号的波束方向确定；调整后的第2i-1路第二信号与调整后的第2i路第二信号的相位差为θ2，θ2根据所述待发射的第2路信号的波束方向确定。
一个可能的实施方式中，在所述第一通信设备的收发器包括双极化天线，所述双极化天线包括所述第一端口以及所述第二端口的场景下，当N个所述发射单元中的N个所述双极化天线构成等间距的直线阵列时，θ1、θ2分别满足以下公式：
其中，k1为承载所述待发射的第1路信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，为所述待发射的第1路信号的波束方向与所述直线阵列法向的夹角，k2为承载所述待发射的第2路信号的波数，为所述待发射的第2路信号的波束方向与所述直线阵列法向的夹角。
第六方面，本申请实施例提供了一种极化重构方法，应用于第一通信设备，所述第一通信设备包括2N个端口，第2i-1个端口发射的信号与第2i个端口发射的信号正交，i＝1,...N，N为正整数。所述方法包括：产生第一信号和第二信号；分别确定待发射的2路信号的极化方式，其中，所述待发射的第1路信号的极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化，所述待发射的第2路信号的极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；将所述第一信号分为2N路第一信号，将所述第二信号分为2N路第二信号；根据待发射的第1路信号的极化方式，分别调整第2i-1路第一信号的幅值和相位以及第2i路第一信号的幅值和相位；根据待发射的第2路信号的极化方式，分别调整第2i-1路第二信号的幅值和相位以及第2i路第二信号的幅值和相位；将调整后的所述第2i-1路第一信号与调整后的所述第2i-1路第二信号合成为第i路第三信号，将调整后的所述第2i路第一信号与调整后的所述第2i路第二信号合成为第i路第四信号；对所述第i路第三信号进行数模转换，得到第i路第五信号，以及对所述第i路第四信号进行数模转换，得到第i路第六信号；通过所述第2i-1个端口发射所述第i路第五信号，以及通过所述第2i个端口发射所述第i路第六信号。
通过上述方案，所述第一通信设备可以在数字域，根据接收到的信号的极化方式进行极化重构，对信号的幅值和相位调整精度较高，进而提高了极化重构精度和灵活度，能够解决去极化效应导致的发送端与接收端极化方式不匹配的问题，进而可以提高信号的接收效率以及接收端接收到的信号的信噪比。
一个可能的实施方式中，当N＝1时，所述待发射的第1路信号的极化方式与所述待发射的第2路信号的极化方式正交。
一个可能的实施方式中，所述待发射的第1路信号的极化方式为垂直线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为水平线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为+45°线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为-45°线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为-45°线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为+45°线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为左旋圆极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为右旋圆极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为右旋圆极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为左旋圆极化。
一个可能的实施方式中，当所述待发射的第1路信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第2i-1路第一信号的幅值A1为0(调整后的第1路第一信号的相位α1不存在)，调整后的第2i路第一信号的幅值B1和相位β1可以为任意值；当所述待发射的第2路信号的极化方式为水平线性极化时，调整后的第2i-1路第二信号的幅值A2和相位α2为任意值，调整后的第2i路第二信号的幅值B2为0(调整后的第2路第二信号的相位β2不存在)。
当所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化时，调整后的第2i-1路第一信号的幅值A1和相位α1为任意值，调整后的第2i路第一信号的幅值B1为0(调整后的第2路第一信号的相位β1不存在)；当所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第2i-1路第二信号的幅值A2为0(调整后的第1路第二信号的相位α2不存在)，调整后的第2i路第二信号的幅值B2和相位β2为任意值。
当所述待发射的第1路信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的第2i-1路第一信号的幅值A1与调整后的第2i路第一信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第2i-1路第一信号的相位α1与调整后的第2i路第一信号的相位β1的差值α1-β1为180°的偶数倍，当所述待发射的第2路信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的第2i-1路第二信号的幅值A2与调整后的第2i路第二信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2i-1路第二信号的相位α2与调整后的第2i路第二信号的相位β2的差值α2-β2为180°的奇数倍。
当所述待发射的第1路信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的第2i-1路第一信号的幅值A1与调整后的第2i路第一信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第2i-1路第一信号的相位α1与调整后的第2i路第一信号的相位β1的差值α1-β1为180°的奇数倍，当所述待发射的第2路信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的第2i-1路第二信号的幅值A2与调整后的第2i路第二信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2i-1路第二信号的相位α2与调整后的第2i路第二信号的相位β2的差值α2-β2为180°的偶数倍。
当所述待发射的第1路信号的极化方式为左旋圆极化时，调整后的第2i-1路第一信号的幅值A1与调整后的第2i路第一信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第2i-1路第一信号的相位α1与调整后的第2i路第一信号的相位β1的差值α1-β1为90°，当所述待发射的第2路信号的极化方式为右旋极化时，调整后的第2i-1路第二信号的幅值A2与调整后的第2i路第二信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2i-1路第二信号的相位α2与调整后的第2i路第二信号的相位β2的差值α2-β2为-90°。
当所述待发射的第1路信号的极化方式为右旋圆极化时，调整后的第2i-1路第一信号的幅值A1与调整后的第2i路第一信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第2i-1路第一信号的相位α1与调整后的第2i路第一信号的相位β1的差值α1-β1为-90°，当所述待发射的第2路信号的极化方式为右旋极化时，调整后的第2i-1路第二信号的幅值A2与调整后的第2i路第二信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2i-1路第二信号的相位α2与调整后的第2i路第二信号的相位β2的差值α2-β2为90°。
一个可能的实施方式中，当所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第1路第一信号的幅值A1与调整后的第2路第一信号的幅值B1的比值，调整后的第1路第一信号的相位为α1与调整后的第2路第一信号的相位β1的差值，满足以下条件：
α1-β1＝θVV-θHV+n*180°
其中，AVV为第二通信设备的第一端口接收到的垂直线性极化参考信号的幅值，θVV为所述第二通信设备的第一端口接收到的垂直线性极化参考信号的相位，AHV为所述第二通信设备的第一端口接收到的水平线性极化参考信号的幅值，θHV为所述第二通信设备的第一端口接收到的水平线性极化参考信号的相位，n为奇数，所述第二通信设备的第一端口用于接收垂直线性极化信号，所述垂直线性极化参考信号以及所述水平线性极化参考信号为所述第一通信设备发送的参考信号，所述第二通信设备用于接收待发射的第1路信号以及所述待发射的第2路信号；
调整后的第1路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第二信号的幅值B2的比值，调整后的第1路第二信号的相位为α2与调整后的第2路第二信号的相位β2的差值，满足以下条件：
α2-β2＝θVH-θHH+m*180°
其中，AVH为所述第二通信设备的第二端口接收到的垂直线性极化参考信号的幅值，θVH为所述第二通信设备的第二端口接收到的垂直线性极化参考信号的相位，AHH为所述第二通信设备的第二端口接收到的水平线性极化参考信号的幅值，θHH为所述第二通信设备的第二端口接收到的水平线性极化参考信号的相位，m为奇数，所述第二通信设备的第二端口用于接收水平线性极化信号。
通过上述方案，在所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化的场景下，所述第一无线设备可以预先补偿去极化效应的影响，使得所述第二通信设备接收到的两路信号正交，消除了交叉极化干扰以及去极化效应，尤其适合无线通信中以下行传输为主，且基站的功率和硬件资源相对终端设备更占优势的场景，不会增加终端设备的复杂度、成本以及功耗。
一个可能的实施方式中，当N大于1时，调整后的第2i-1路第一信号与调整后的第2i路第一信号的相位差为θ1，θ1根据所述待发射的第1路信号的波束方向确定；调整后的第2i-1路第二信号与调整后的第2i路第二信号的相位差为θ2，θ2根据所述待发射的第2路信号的波束方向确定。
一个可能的实施方式中，所述第一通信设备包括N个双极化天线，第i个所述双极化天线包括所述第2i-1端口以及所述第2i个端口。当N个所述双极化天线构成等间距的直线阵列时，θ1、θ2分别满足以下公式：
其中，k1为承载所述待发射的第1路信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，为所述待发射的第1路信号的波束方向与所述直线阵列法向的夹角，k2为承载所述待发射的第2路信号的波数，为所述待发射的第2路信号的波束方向与所述直线阵列法向的夹角。
第七方面，本申请还提供了一种极化可重构装置，应用于接收端设备，所述极化可重构装置包括：依次连接的接收单元、模数转换单元以及信号调整单元，所述接收单元包括第一端口和第二端口，所述第一端口接收的信号与所述第二端口接收的信号正交。其中，所述接收单元，用于通过所述第一端口接收第一信号，通过所述第二端口接收第二信号，其中，所述第一信号为第三信号在所述第一端口对应的方向上的分量，所述第二信号为所述第三信号在所述第二端口对应的方向上的分量。所述模数转换单元，用于对所述第一信号进行模数转换，得到第四信号，对所述第二信号进行模数转换，得到第五信号。所述信号调整单元，用于确定所述第三信号的极化方式，其中，所述极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；根据所确定的极化方式，调整第四信号的幅值和相位以及第五信号的幅值和相位；将调整后的所述第四信号以及调整后的第五信号合成为第六信号。
通过上述方案，所述极化可重构装置能够在数字域实现对接收到的信号的极化重构，重构精度以及灵活性较高，能够解决去极化效应导致的发送端与接收端的极化方式不匹配的问题，进而可以提高信号的接收效率以及接收端接收到的信号的信噪比。
一个可能的实施方式中，在具体实施中，当所述第三信号的极化方式为角度为γ1(γ1∈(-90°，90°)，且γ1！＝0°)的线性极化时，调整后的所述第四信号的幅值A与调整后的所述第五信号的幅值B之比为|tanγ3|，当γ1>0时，调整后的所述第四信号的相位α与调整后的所述第五信号的相位β之差为180°的偶数倍，当γ1<0时，调整后的所述第四信号的相位α与调整后的所述第五信号的相位β之差为180°的奇数倍。其中，所述γ1为所述第三射信号的电场方向在与所述第三信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角。
当所述第三信号的极化方式为圆极化时，调整后的所述第四信号的幅值A与调整后的所述第五信号的幅值B的比值为1，调整后的所述第四信号的相位α与调整后的所述第五信号的相位β的差值为90°的奇数倍。
当所述第三信号的极化方式为椭圆极化时，调整后的所述第四信号的幅值A与调整后的所述第五信号的幅值B的比值A/B，以及调整后的所述第四信号的相位α与调整后的所述第五信号的相位β的差值α-β根据所述椭圆极化方式对应的椭圆的长轴与短轴的比值AR(a/b)以及γ2确定；其中，所述γ2为所述长轴在与所述待发射信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角(即所述椭圆的倾角)。
其中，调整后的所述第四信号的幅值A与调整后的所述第五信号的幅值B的比值A/B，以及调整后的所述第四信号的相位α与调整后的所述第五信号的相位β的α-β，满足以下公式：
一个可能的实施方式中，所述极化可重构装置还可以包括信号处理单元，所述信号处理单元用于处理所述第六信号。
一个可能的实施方式中，所述极化可重构装置可以包括N个所述接收单元，与N个所述接收单元一一对应的N个所述数模转换单元，与N个所述数模转换单元一一对应的N个所述信号调整单元，N为大于或等于2的整数。其中，任意两个相邻的所述信号调整单元得到的调整后的第四信号的相位差为θ，任意两个相邻的所述信号调整单元得到的调整后的第五信号的相位差为θ，θ根据所述第三信号的波束方向确定。也就是说，所述极化可重构装置还可以实现所述第三信号的波束方向的控制。
此时，所述信号发生单元还用于将N个所述信号调整单元得到的N个所述第六信号合成为第七信号，处理所述第七信号。
一个可能的实施方式中，所述接收单元包括双极化天线，所述双极化天线包括所述第一端口以及所述第二端口，用于通过所述第一端口接收所述第一信号。当N个所述接收单元中的N个所述双极化天线构成等间距的直线阵列时，所述θ满足以下公式：
其中，k为用于承载所述第三信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，以及
第八方面，本申请还提供了一种通信设备，所述通信设备包括：存储器和处理器。其中，所述存储器，存储有代码指令；所述处理器，用于调用所述存储器存储的代码指令，执行：对第i路第一信号进行模数转换，得到第i路第二信号，其中，所述第i路第一信号为第三信号在所述第2i-1个端口对应的方向上的分量，i＝1,...N，N为正整数；对第i路第四信号进行模数转换，得到第i路第五信号，所述第i路第四信号为所述第三信号在所述第2i个端口对应的方向上的分量；确定所述第三信号的极化方式，其中，所述极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；根据所确定的极化方式，调整所述第i路第二信号的幅值和相位以及所述第i路第五信号的幅值和相位；将调整后的所述第i路第二信号以及调整后的第i路第五信号合成为第i路第六信号。
通过上述方案，所述通信设备能够在数字域实现对接收到的信号的极化重构，重构精度以及灵活性较高，能够解决去极化效应导致的发送端与接收端的极化方式不匹配的问题，进而可以提高信号的接收效率以及接收端接收到的信号的信噪比。
一个可能的实施方式中，所述第i路第一信号为所述通信设备通过所述通信设备中收发器的第2i-1个端口接收的，所述第i路第四信号为所述通信设备通过所述通信设备中收发器的第2i个端口接收的，所述第2i-1个端口接收的信号与所述第2i个端口接收的信号正交。
一个可能的实施方式中，当所述第三信号的极化方式为角度为γ1(γ1∈(-90°，90°)，且γ3！＝0°)的线性极化时，调整后的所述第i路第二信号的幅值A与调整后的所述第i路第五信号的幅值B之比为|tanγ3|，当γ1>0时，调整后的所述第i路第二信号的相位α与调整后的所述第i路第五信号的相位β之差为180°的偶数倍，当γ1<0时，调整后的所述第i路第二信号的相位α与调整后的所述第i路第五信号的相位β之差为180°的奇数倍。其中，所述γ1为所述第三射信号的电场方向在与所述第三信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角。
当所述第三信号的极化方式为圆极化时，调整后的所述第i路第二信号的幅值A与调整后的所述第i路第五信号的幅值B的比值为1，调整后的所述第i路第二信号的相位α与调整后的所述第i路第五信号的相位β的差值为90°的奇数倍。
当所述第三信号的极化方式为椭圆极化时，调整后的所述第i路第二信号的幅值A与调整后的所述第i路第五信号的幅值B的比值A/B，以及调整后的所述第i路第二信号的相位α与调整后的所述第i路第五信号的相位β之差α-β根据所述椭圆极化方式对应的椭圆的长轴与短轴的比值AR(a/b)以及γ2确定；其中，所述γ2为所述长轴在与所述待发射信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角(即所述椭圆的倾角)。
一个可能的实施方式中，当N大于1时，调整后的第i路第二信号的相位与调整后的第i+1路第二信号的相位差为θ，调整后的第i路第五信号的相位与调整后的第i+1路第五信号的相位差；其中，θ根据所述第三信号的波束方向确定。也就是说，所述通信设备还可以实现所述第三信号的波束方向的控制。
此时，所述处理器还用于将N个所述第六信号合成为第七信号，处理所述第七信号。
一个可能的实施方式中，所述通信设备中的收发器包括N个双极化天线，第i个所述双极化天线包括所述第2i-1个端口以及所述第2i个端口。当所述N个双极化天线构成等间距的直线阵列时，所述θ满足以下公式：
其中，k为用于承载所述第三信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，以及
第九方面，本申请提供了一种极化可重构方法，应用于通信设备，所述通信设备包括2N个端口，第2i-1个端口接收的信号与第2i个端口接收的信号正交，i＝1,...N，N为正整数。所述方法包括：通过所述第2i-1个端口接收第i路第一信号，通过所述第2i个端口接收第i路第二信号，其中，所述第i路第一信号为第三信号在所述第2i-1个端口对应的方向上的分量，所述第i路第二信号为所述第三信号在所述第2i个端口对应的方向上的分量；对所述第i路第一信号进行模数转换，得到第i路第四信号，对所述第i路第二信号进行模数转换，得到第i路第五信号；确定所述第三信号的极化方式。其中，所述极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；根据所确定的极化方式，调整所述第i路第四信号的幅值和相位以及所述第i路第五信号的幅值和相位；将调整后的所述第i路第四信号以及调整后的第i路第五信号合成为第i路第六信号。
通过上述方案，所述通信设备能够在数字域实现对接收到的信号的极化重构，重构精度较高，能够解决去极化效应导致的发送端与接收端的极化方式不匹配的问题，进而可以提高信号的接收效率以及接收端接收到的信号的信噪比。
一个可能的实施方式中，当所述第三信号的极化方式为角度为γ1(γ1∈(-90°，90°)，且γ3！＝0°)的线性极化时，调整后的所述第i路第四信号的幅值A与调整后的所述第i路第五信号的幅值B之比为|tanγ3|，当γ1>0时，调整后的所述第i路第四信号的相位α与调整后的所述第i路第五信号的相位β之差为180°的偶数倍，当γ1<0时，调整后的所述第i路第四信号的相位α与调整后的所述第i路第五信号的相位β之差为180°的奇数倍。其中，所述γ1为所述第三射信号的电场方向在与所述第三信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角。
当所述第三信号的极化方式为圆极化时，调整后的所述第i路第四信号的幅值A与调整后的所述第i路第五信号的幅值B的比值为1，调整后的所述第i路第四信号的相位α与调整后的所述第i路第五信号的相位β的差值为90°的奇数倍。
当所述第三信号的极化方式为椭圆极化时，调整后的所述第i路第四信号的幅值A与调整后的所述第i路第五信号的幅值B的比值A/B，以及调整后的所述第i路第四信号的相位α与调整后的所述第i路第五信号的相位β之差α-β根据所述椭圆极化方式对应的椭圆的长轴与短轴的比值AR(a/b)以及γ2确定；其中，所述γ2为所述长轴在与所述待发射信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角(即所述椭圆的倾角)。
一个可能的实施方式中，当N大于1时，调整后的第i路第四信号的相位与调整后的第i+1路第四信号的相位差为θ，调整后的第i路第五信号的相位与调整后的第i+1路第五信号的相位差；其中，θ根据所述第三信号的波束方向确定。也就是说，所述通信设备还可以实现所述第三信号的波束方向的控制。
此时，所述通信设备还将N个所述第六信号合成为第七信号，处理所述第七信号。
一个可能的实施方式中，所述通信设备包括N个双极化天线，第i个所述双极化天线包括所述第2i-1个端口以及所述第2i个端口。当所述N个双极化天线构成等间距的直线阵列时，所述θ满足以下公式：
其中，k为用于承载所述第三信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，以及
第十方面，本申请提供了一种极化可重构装置，所述极化可重构装置包括：依次连接的接收单元、模数转换单元以及信号调整单元，所述接收单元包括第一端口和第二端口，所述第一端口接收的信号与所述第二端口接收的信号正交。其中，所述接收单元，用于通过所述第一端口接收第一信号，通过所述第二端口接收第二信号；其中，所述第一信号为第三信号在所述第一端口对应的方向上的分量以及第四信号在所述第一端口对应的方向上的分量之和，所述第二信号为所述第三信号在所述第二端口对应的方向上的分量以及所述第四信号在所述第二端口对应的方向上的分量之和。所述模数转换单元，用于对所述第一信号进行模数转换，得到第五信号，对所述第二信号进行模数转换，得到第六信号。所述信号调整单元，用于确定所述第三信号的极化方式以及所述第四信号的极化方式，其中，所述第三信号极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化，所述第四信号极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；将所述第五信号分为2路第五信号，将所述第六信号分为2路第六信号；根据所述第三信号的极化方式，调整第1路第五信号的幅值和相位以及第1路第六信号的幅值和相位，将调整后的第1路第五信号以及调整后的第1路第六信号合成为第七信号；根据所述第四信号的极化方式，调整第2路第五信号的幅值和相位以及第2路第六信号的幅值和相位，将调整后的第2路第五信号以及调整后的第2路第六信号合成为第八信号。
通过上述方案，所述极化可重构装置可以在数字域，根接收到两路信号的极化方式分别进行极化重构，重构精度以及灵活性较高，能够解决去极化效应导致的发送端与接收端的极化方式不匹配的问题，进而可以提高信号的接收效率以及接收端接收到的信号的信噪比。
一个可能的实施方式中，所述极化可重构装置还可以包括信号处理单元，所述信号处理单元0用于处理所述第七信号以及所述第八信号。
一个可能的实施方式中，在所述极化可重构装置包括1个所述接收单元的场景下，所述第三信号的极化方式与所述第四信号的极化方式正交。
一个可能的实施方式中，所述第三信号的极化方式为垂直线性极化，所述第四信号的极化方式为水平线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为水平线性极化，所述第四信号的极化方式为垂直线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为+45°线性极化，所述第四信号的极化方式为-45°线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为-45°线性极化，所述第四信号的极化方式为+45°线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为左旋圆极化，所述第四信号的极化方式为右旋圆极化；或者，所述第三信号的极化方式为右旋圆极化，所述第四信号的极化方式为左旋圆极化。
进一步地，当所述第三信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1为0(调整后的第1路第五信号的相位α1不存在)，调整后的第1路第六信号的幅值B1和相位β1可以为任意值；当所述第四信号的极化方式为水平线性极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2和相位α2为任意值，调整后的第2路第六信号的幅值B2为0(调整后的第2路第六信号的相位β2不存在)。
当所述第三信号的极化方式为水平线性极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1和相位α1为任意值，调整后的第1路第六信号的幅值B1为0(调整后的第1路第六信号的相位β1不存在)；当所述第四信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2为0(调整后的第2路第五信号的相位α2不存在)，调整后的第2路第六信号的幅值B2和相位β2为任意值。
当所述第三信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第五信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为180°的偶数倍，当所述第四信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第五信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为180°的奇数倍。
当所述第三信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第五信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为180°的奇数倍，当所述第四信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第五信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为180°的偶数倍。
当所述第三信号的极化方式为左旋圆极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第五信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为90°，当所述第四信号的极化方式为右旋极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第五信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为-90°。
当所述第三信号的极化方式为右旋圆极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第五信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为-90°，当所述第四信号的极化方式为右旋极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第五信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为90°。
一个可能的实施方式中，所述极化可重构装置可以包括N个所述接收单元，与N个所述接收单元一一对应的N个所述数模转换单元，以及与N个所述数模转换单元一一对应的N个所述信号调整单元，N为大于或等于2的整数。其中，任意两个相邻的所述信号调整单元得到的调整后的所述第1路第五信号的相位差为θ1，任意两个相邻的所述信号调整单元得到的调整后的第1路所述第六信号的相位差为θ1，θ1根据所述第三信号的波束方向确定；任意两个相邻的所述信号调整单元1730得到的调整后的第2路所述第五信号的相位差为θ2，任意两个相邻的所述信号调整单元1730得到的调整后的第2路所述第六信号的相位差为θ2，θ2根据所述第四信号的波束方向确定。也就是说，所述极化可重构装置还可以实现所述第三信号以及所述第四信号的波束方向单独控制。
此时，所述信号处理单元还用于将N个所述信号调整单元得到的N个所述第七信号合成为第九信号，将N个所述信号调整单元得到的N个所述第八信号合成为第十信号，处理所述第九信号以及所述第十信号。
一个可能的实施方式中，所述接收单元包括双极化天线，所述双极化天线包括所述第一端口以及所述第二端口，用于通过所述第一端口接收所述第一信号。当N个所述接收单元中的N个所述双极化天线构成等间距的直线阵列时，所述θ1以及所述θ2分别满足以下公式：
其中，k1为用于承载所述第三信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，为所述第三信号的波束方向与所述直线阵列法向的夹角，k2为用于承载所述第三第信号的载波的波数，以及
第十一方面，本申请还提供了一种通信设备，所述通信设备包括：收发器和存储器以及处理器。其中，所述存储器，存储有代码指令。所述处理器，用于调用所述存储器2610存储的代码指令，执行：对所述第i路第一信号进行模数转换，得到第i路第二信号，其中，所述第i路第一信号为第三信号在所述第2i-1个端口对应的方向上的分量以及第四信号在所述第2i-1个端口对应的方向上的分量之和，i＝1,...N，N为正整数；对所述第i路第五信号进行模数转换，得到第i路第六信号，所述第i路第五信号为所述第三信号在所述第2i个端口对应的方向上的分量以及所述第四信号在所述第2i个端口对应的方向上的分量之和，；确定所述第三信号的极化方式以及所述第四信号的极化方式，其中，所述第三信号极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化，所述第四信号极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；将所述第i路第二信号分为2路信号，得到2N路第二信号，将所述第i路第六信号分为2路信号，得到2N路第六信号；根据所述第三信号的极化方式，调整第2j-1路第二信号的幅值和相位以及第2j-1路第六信号的幅值和相位，将调整后的第2j-1路第二信号以及调整后的第2j-1路第六信号合成为第j路第七信号，j＝1,2…N；根据所述第四信号的极化方式，调整第2j路第二信号的幅值和相位以及第2j路第六信号的幅值和相位，将调整后的第2j路第二信号以及调整后的第2j路第六信号合成为第j路第八信号。
通过上述方案，所述通信设备可以在数字域，根接收到两路信号的极化方式分别进行极化重构，重构精度以及灵活性较高，能够解决去极化效应导致的发送端与接收端的极化方式不匹配的问题，进而可以提高信号的接收效率以及接收端接收到的信号的信噪比。
一个可能的实施方式中，所述第i路第一信号为所述通信设备通过所述通信设备中收发器的第2i-1个端口接收的，所述第i路第五信号为所述通信设备通过所述通信设备中收发器的第2i个端口接收的，所述第2i-1个端口接收的信号与所述第2i个端口接收的信号正交。
一个可能的实施方式中，在所述收发器包括2个所述端口(N＝1)的场景下，所述第三信号的极化方式与所述第四信号的极化方式正交。
一个可能的实施方式中，所述第三信号的极化方式为垂直线性极化，所述第四信号的极化方式为水平线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为水平线性极化，所述第四信号的极化方式为垂直线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为+45°线性极化，所述第四信号的极化方式为-45°线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为-45°线性极化，所述第四信号的极化方式为+45°线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为左旋圆极化，所述第四信号的极化方式为右旋圆极化；或者，所述第三信号的极化方式为右旋圆极化，所述第四信号的极化方式为左旋圆极化。
进一步地，当所述第三信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A1为0(调整后的第1路第二信号的相位α1不存在)，调整后的第1路第六信号的幅值B1和相位β1可以为任意值；当所述第四信号的极化方式为水平线性极化时，调整后的第2路第二信号的幅值A2和相位α2为任意值，调整后的第2路第六信号的幅值B2为0(调整后的第2路第六信号的相位β2不存在)。
当所述第三信号的极化方式为水平线性极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A1和相位α1为任意值，调整后的第1路第六信号的幅值B1为0(调整后的第1路第六信号的相位β1不存在)；当所述第四信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第2路第二信号的幅值A2为0(调整后的第2路第二信号的相位α2不存在)，调整后的第2路第六信号的幅值B2和相位β2为任意值。
当所述第三信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第二信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为180°的偶数倍，当所述第四信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的第2路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第二信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为180°的奇数倍。
当所述第三信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第二信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为180°的奇数倍，当所述第四信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的第2路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第二信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为180°的偶数倍。
当所述第三信号的极化方式为左旋圆极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第二信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为90°，当所述第四信号的极化方式为右旋极化时，调整后的第2路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第二信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为-90°。
当所述第三信号的极化方式为右旋圆极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第二信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为-90°，当所述第四信号的极化方式为右旋极化时，调整后的第2路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第二信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为90°。
一个可能的实施方式中，当N大于1时，调整后的第2j-1路第二信号的相位与调整后的第2j-1路第六信号的相位差为θ1，调整后的第2j路第二信号的相位与调整后的第2j路第六信号的相位差为θ2；其中，θ1根据所述第三信号的波束方向确定，θ2根据所述第四信号的波束方向确定。也就是说，所述通信设备还可以实现所述第三信号以及所述第四信号的波束方向的控制。
此时，所述处理器还用于将N个所述第七信号合成为第九信号，将N个所述第八信号合成为第十信号，处理所述第九信号以及所述第十信号。
一个可能的实施方式中，在所述通信设备中的收发器包括N个双极化天线，第i个所述双极化天线包括所述第2i-1个端口以及所述第2i个端口的场景下，当所述N个双极化天线构成等间距的直线阵列时，所述θ1以及θ2分别满足以下公式：
其中，k1为用于承载所述第三信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，为所述第三信号的波束方向与所述直线阵列法向的夹角，k2为用于承载所述第三第信号的载波的波数，以及为所述第四信号的波束方向与所述直线阵列法向的夹角。
第十二方面，本申请提供了一种极化重构方法，应用于通信设备，所述通信设备包括2N个端口，第2i-1个端口接收的信号与第2i个端口接收的信号正交，i＝1,...N，N为正整数。所述方法包括以下步骤：通过所述第2i-1个端口接收第i路第一信号，通过所述第2i个端口接收第i路第二信号，其中，所述第i路第一信号为第三信号在所述第2i-1个端口对应的方向上的分量以及第四信号在所述第2i-1个端口对应的方向上的分量之和，所述第i路第二信号为所述第三信号在所述第2i个端口对应的方向上的分量以及所述第四信号在所述第2i个端口对应的方向上的分量之和；对所述第i路第一信号进行模数转换，得到第i路第五信号，对所述第i路第二信号进行模数转换，得到第i路第六信号；确定所述第三信号的极化方式以及所述第四信号的极化方式，所述第三信号极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化，所述第四信号极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；将所述第i路第五信号分为2路信号，得到2N路第五信号，将所述第i路第六信号分为2路信号，得到2N路第六信号；根据所述第三信号的极化方式，调整第2j-1路第五信号的幅值和相位以及第2j-1路第六信号的幅值和相位，将调整后的第2j-1路第五信号以及调整后的第2j-1路第六信号合成为第j路第七信号，j＝1,2…N；根据所述第四信号的极化方式，调整第2j路第五信号的幅值和相位以及第2j路第六信号的幅值和相位，将调整后的第2j路第五信号以及调整后的第2j路第六信号合成为第j路第八信号。
通过上述方案，所述通信设备可以在数字域，根据接收到的信号的极化方式进行极化重构，极化重构的精度以及灵活性较高，能够解决去极化效应导致的发送端与接收端极化方式不匹配的问题，进而可以提高信号的接收效率以及接收端接收到的信号的信噪比。
一个可能的实施方式中，当N＝1时，所述第三信号的极化方式与所述第四信号的极化方式正交。
一个可能的实施方式中，所述第三信号的极化方式为垂直线性极化，所述第四信号的极化方式为水平线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为水平线性极化，所述第四信号的极化方式为垂直线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为+45°线性极化，所述第四信号的极化方式为-45°线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为-45°线性极化，所述第四信号的极化方式为+45°线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为左旋圆极化，所述第四信号的极化方式为右旋圆极化；或者，所述第三信号的极化方式为右旋圆极化，所述第四信号的极化方式为左旋圆极化。
进一步地，当所述第三信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1为0(调整后的第1路第五信号的相位α1不存在)，调整后的第1路第六信号的幅值B1和相位β1可以为任意值；当所述第四信号的极化方式为水平线性极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2和相位α2为任意值，调整后的第2路第六信号的幅值B2为0(调整后的第2路第六信号的相位β2不存在)。
当所述第三信号的极化方式为水平线性极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1和相位α1为任意值，调整后的第1路第六信号的幅值B1为0(调整后的第1路第六信号的相位β1不存在)；当所述第四信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2为0(调整后的第2路第五信号的相位α2不存在)，调整后的第2路第六信号的幅值B2和相位β2为任意值。
当所述第三信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第五信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为180°的偶数倍，当所述第四信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第五信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为180°的奇数倍。
当所述第三信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第五信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为180°的奇数倍，当所述第四信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第五信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为180°的偶数倍。
当所述第三信号的极化方式为左旋圆极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第五信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为90°，当所述第四信号的极化方式为右旋极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第五信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为-90°。
当所述第三信号的极化方式为右旋圆极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第五信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为-90°，当所述第四信号的极化方式为右旋极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第五信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为90°。
一个可能的实施方式中，当N大于1时，调整后的第2j-1路第五信号的相位与调整后的第2j-1路第六信号的相位差为θ1，调整后的第2j路第五信号的相位与调整后的第2j路第六信号的相位差为θ2；其中，θ1根据所述第三信号的波束方向确定，θ2根据所述第四信号的波束方向确定。也就是说，所述通信设备还可以实现所述第三信号以及所述第四信号的波束方向的控制。
此时，所述处理器还用于将N个所述第七信号合成为第九信号，将N个所述第八信号合成为第十信号，处理所述第九信号以及所述第十信号。
一个可能的实施方式中，在所述无线通信设包括N个双极化天线，第i个所述双极化天线包括所述第2i-1个端口以及所述第2i个端口的场景下，当所述N个双极化天线构成等间距的直线阵列时，所述θ1以及θ2分别满足以下公式：
其中，k1为用于承载所述第三信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，
第十三方面，本申请还提供一种计算机存储介质，该存储介质中存储有软件程序，该软件程序在被一个或多个处理器读取并执行时可实现上述第三方面的任意一种实施方式提供的方法。
第十四方面，本申请还提供一种计算机存储介质，该存储介质中存储有软件程序，该软件程序在被一个或多个处理器读取并执行时可实现上述第六方面的任意一种实施方式提供的方法。
第十五方面，本申请还提供一种计算机存储介质，该存储介质中存储有软件程序，该软件程序在被一个或多个处理器读取并执行时可实现上述第九方面的任意一种实施方式提供的方法。
第十六方面，本申请还提供一种计算机存储介质，该存储介质中存储有软件程序，该软件程序在被一个或多个处理器读取并执行时可实现上述第十二方面的任意一种实施方式提供的方法。
第十七方面，本申请还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第三方面中的任一种实施方式提供的方法。
第十八方面，本申请还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第六方面中的任一种实施方式提供的方法。
第十九方面，本申请还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第九方面中的任一种实施方式提供的方法。
第二十方面，本申请还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第十二方面中的任一种实施方式提供的方法。
附图说明
图1为沿着+z轴传播的电磁波的电场强度矢量的示意图；
图2a为线性极化时电磁波的电场强度矢量的示意图；
图2b为圆极化时电磁波的电场强度矢量的示意图；
图2c为椭圆极化时电磁波的电场强度矢量的示意图；
图3为卫星通信系统的结构示意图；
图4为法拉第旋转示意图；
图5为雨滴的去极化效应示意图；
图6为本申请实施例提供的第一种极化可重构装置的结构示意图之一；
图7为本申请实施例提供的第一种极化可重构装置的结构示意图之二；
图8为本申请实施例提供的第一种极化可重构装置的结构示意图之三；
图9为本申请实施例提供的第一种极化可重构装置的结构示意图之四；
图10为本申请实施例提供的第二种极化可重构装置的结构示意图之一；
图11为本申请实施例提供的第二种极化可重构装置的结构示意图之二；
图12为本申请实施例提供的交叉极化干扰示意图；
图13为本申请实施例提供的第二种极化可重构装置的结构示意图之三；
图14为本申请实施例提供的第三种极化可重构装置的结构示意图之一；
图15为本申请实施例提供的第三种极化可重构装置的结构示意图之二；
图16为本申请实施例提供的第三种极化可重构装置的结构示意图之三；
图17为本申请实施例提供的第四种极化可重构装置的结构示意图之一；
图18为本申请实施例提供的第四种极化可重构装置的结构示意图之二；
图19为本申请实施例提供的第四种极化可重构装置的结构示意图之三；
图20a为本申请实施例提供的一种通信设备的结构示意图之一；
图20b为本申请实施例提供的一种通信设备的结构示意图之二；
图21a为本申请实施例提供的另一种通信设备的结构示意图之一；
图21b为本申请实施例提供的另一种通信设备的结构示意图之二；
图22为本申请实施例提供的第五种极化可重构装置的结构示意图之一；
图23为本申请实施例提供的第五种极化可重构装置的结构示意图之二；
图24为本申请实施例提供的第六种极化可重构装置的结构示意图之一；
图25为本申请实施例提供的第六种极化可重构装置的结构示意图之二；
图26为本申请实施例提供的又一种通信设备的结构示意图之二；
图27为本申请实施例提供的第一种极化重构方法的流程示意图；
图28为本申请实施例提供的第二种极化重构方法的流程示意图；
图29为本申请实施例提供的第三种极化重构方法的流程示意图；
图30为本申请实施例提供的第四种极化重构方法的流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，对于沿+z方向传播的平面电磁波，电场强度矢量和磁场强度矢量都在z＝常数的平面内。其中，电场强度矢量包括两个分量Ex和Ey，这两个分量在频域均为复数，Ex和Ey在时域的瞬时值如下式所示：
其中，Exm为Ex幅值，ω为电磁波的频率，k为波数，为Ex的相位，Eym为Ey的幅值，为Ey的相位。根据Ex和Ey的幅度和相位的相对关系，电磁波的极化呈现出不同的特点，如图2a所示，当Ex和Ey的相位相差π的整数倍时，电磁波为线极化；如图2b所示，当Ex和Ey的相位相差90°且幅值相等时，电磁波为圆极化；如图2c所示，当Ex和Ey的相位关系为其它情况时，电磁波为椭圆极化。
如图3所示，为了提高电磁波的传输效率以及系统的吞吐量，在卫星通信系统中卫星与地球站(earth station)之间通常采用极化电磁波进行通信，其中，卫星作为中继站转发无线电波，从而实现两个或两个以上的地球站之间的通信。卫星对地通信时，电磁波信号(微波信号)在卫星和地面之间传播时需要穿越大气层，大气层中的电离层以及雨、雪等的去极化效应会导致极化电磁波的极化面偏转。其中，去极化效应主要包括法拉第旋转和雨雪造成的去极化，法拉第旋转是指线极化电磁波在穿过电离层时，由于地磁场的存在电磁波与电离层中的带电离子发生相互作用，产生极化面的偏转，如图4所示。一般来说，10GHz以下的线极化电磁波的法拉第旋转比较明显，同等条件下电磁波的频率越低，极化面偏转的越严重。
除了电离层的法拉第旋转，大气层中的雨滴和雪也会造成极化面旋转。以雨滴为例，雨滴由于重力和/或风力的影响，通常会呈现椭球形而不是理想的球形。椭球形的雨滴会对沿着长轴方向的电场产生更大的衰减，对沿着短轴方向的电场产生较小的衰减，透过雨滴后由于电场的两个分量的相对大小会发生变化，因此极化面会发生偏转，如图5所示，入射到雨滴的电磁波的电场为Ei，由Eiv和Eih两个分量合成得到，由于雨滴对Eih的衰减较大，对Eiv的衰减较小，因此穿过雨滴后的电场Er相对于Ei向着雨滴的短轴方向发生了一定角度的偏转。
去极化效应会造成发射端与接收端的极化失配，进而导致接收信号信噪比降低，降低接收效率。为了解决这一问题，本申请提供了一种极化可重构装置、通信设备及极化重构方法，本申请实施例所述的方法和装置基于同一构思，由于方法和装置解决问题的原理相似，因此装置与方法的实施可以相互参见，重复之处不再赘述。本申请实施例提供的极化可重构装置以及方法可以应用在利用极化电磁波进行通信的设备，例如如图3所示的卫星通信系统中的卫星以及地球站，又如无线通信系统中的基站以及终端设备。
如图6所示，本申请提供了第一种极化可重构装置600，所述极化可重构装置600应用于发送端设备，包括依次连接的信号发生单元610、信号调整单元620、数模转换单元630以及发射单元640，其中，所述发射单640包括第一端口和第二端口，所述第一端口发射的信号与所述第二端口发射的信号正交。
下面结合图6对构成所述极化可重构装置600的上述部件进行具体的介绍：
所述信号发生单元610，用于产生第一信号。
所述信号调整单元620，用于确定待发射信号的极化方式，所述极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；将所述第一信号分成2路第一信号；根据所确定的极化方式，调整第1路第一信号的幅值和相位以及第2路第一信号的幅值和相位。
所述数模转换单元630，用于对调整后的所述第1路第一信号进行数模转换，得到第二信号，以及对调整后的所述第2路第一信号进行数模转换，得到第三信号。具体地，所述数模转换单元630可通过2个数模转换器(digital to analog converter，DAC)实现。
所述发射单元640，用于通过所述第一端口发射所述第二信号，以及通过所述第二端口发射所述第三信号。其中，所述待发射信号为所述第二信号以及所述第三信号合成后得到的，即所述第二信号为所述待发射信号在所述第一端口对应的方向上的分量，所述第三信号为所述待发射信号在所述第二端口对应的方向上的分量。例如，当所述第一端口对应的方向为图1所示的x轴的方向，所述第二端口对应的方向为图1所示的y轴的方向时，所述第二信号为所述待发射信号在x轴方向上的分量，所述第三信号为所述待发射信号在y轴方向上的分量。
其中，所述信号发生单元610产生的第一信号可以为基带信号或者数字中频信号。如图7所示，当所述第一信号为数字中频信号时，所述信号发生单元610具体可以包括基带处理器611、数字混频器612以及数控振荡器(numerically controlled oscillator，NCO)613，所述基带处理器611用于产生I路基带信号(即基带信号的同相分量)以及Q路基带信号(即基带信号的正交分量)，所述数字混频器612用于利用所述数控振荡器613产生的信号，分别对所述I路基带信号以及所述Q路基带信号进行数字上变频，并将上变频后的所述I路基带信号以及上变频后的所述Q路基带信号合成，得到所述数字中频信号。当所述第一信号为基带信号时，所述信号发生单元610可以为基带处理器。
所述信号调整单元620具体可以根据预先配置的所述待发射信号的极化方式的信息，确定所述待发射信号的极化方式，或者通过测量接收端发射的信号测量得到所述待发射信号的极化方式。在具体实施中，当所述待发射信号的极化方式为角度为γ1(γ1∈(-90°，90°)，且γ1！＝0°)的线性极化时，调整后的第1路第一信号的幅值A与调整后的第2路第一信号的幅值B之比为|tanγ1|，当γ1>0时，调整后的第1路第一信号的相位α与调整后的第2路第一信号的相位β之差为180°的偶数倍，当γ1<0时，调整后的第1路第一信号的相位α与调整后的第2路第一信号的相位β之差为180°的为奇数倍，其中，所述γ1为所述待发射信号的电场方向在与所述待发射信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角。例如，如图1所示，当所述待发射信号(电磁波信号)沿着+z轴方向传播时，γ1为在xoy平面内所述待发射信号的电场与x轴的夹角。
例如，当所述待发射信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的第1路第一信号的幅值A与调整后的第2路第一信号的幅值B之比为1，调整后的第1路第一信号的相位α与调整后的第2路第一信号的相位β之差为180°的偶数倍，当所述待发射信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的第1路第一信号的幅值A与调整后的第2路第一信号的幅值B之比为1，调整后的第1路第一信号的相位α与调整后的第2路第一信号的相位β之差为180°的奇数数倍。
当所述待发射信号的极化方式为圆极化时，调整后的所述第1路第一信号的幅值A与调整后的所述第2路第一信号的幅值B的比值为1，调整后的所述第1路第一信号的相位α与调整后的所述第2路第一信号的相位β的差值为90°的奇数倍。
当所述待发射信号的极化方式为椭圆极化时，调整后的所述第1路第一信号的幅值A与调整后的所述第2路第一信号的幅值B的比值A/B，以及整后的所述第1路第一信号的相位α与调整后的所述第2路第一信号的相位β的差值α-β根据所述椭圆极化方式对应的椭圆的长轴与短轴的比值AR(a/b)以及γ2确定；其中，所述γ2为所述长轴在与所述待发射信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角(即所述椭圆的倾角)。
当所述待发射信号的极化方式为如图2c所示的椭圆极化时，调整后的所述第1路第一信号的幅值A与调整后的所述第2路第一信号的幅值B的比值A/B，以及调整后的所述第1路第一信号的相位α与调整后的所述第2路第一信号的相位β的α-β，满足以下公式：
所述发射单元640可以通过双极化天线发射所述第二信号以及所述第三信号，或者通过两个极化方向正交的单极化天线构成的双极化天线发射所述第二信号以及所述第三信号。可选地，如图8所示，所述发射单元640具体可以包括模拟混频器641、双极化天线642和本振(local oscillator，LO)643，所述模拟混频器641用于利用所述LO 643产生的本振信号，分别对所述第二信号以及所述第三信号进行模拟上变频，所述双极化天线642用于将上变频后的所述第二信号以及上变频后的所述第三信号，分别通过所述双极化天线的第一端口以及第二端口发射。另外，所述发射单元640还可以包括发射模块(T(transmit)module)644，主要用于对上变频后的所述第二信号以及上变频后的所述第三信号进行功率放大。
进一步地，如图9所示，所述极化可重构装置600可以包括N个所述发射单元640，与N个所述发射单元640一一对应的N个所述数模转换单元630，以及与N个所述数模转换单元630一一对应的N个所述信号调整单元620，N为大于或等于2的整数。此时，任意两个相邻的所述信号调整单元620得到的调整后的第1路第一信号的相位差为θ，任意两个相邻的所述信号调整单元620得到的调整后的第2路第一信号的相位差为θ；其中，θ根据所述待发射信号的波束方向确定。此时，所述极化可重构装置600还可以实现所述待发射信号的波束方向控制。
另外，为了满足特定的波束赋形需求，任意两个相邻的所述信号调整单元620得到的调整后的第1路第一信号的幅值比，以及任意两个相邻的所述信号调整单元620得到的调整后的第2路第一信号的幅值比，根据所述待发射信号的波束方向确定。
其中，在所述发射单元包括双极化天线，所述双极化天线包括所述第一端口以及所述第二端口的场景下，当N个所述发射单元640中的N个所述双极化天线构成等间距的直线阵列时，所述θ满足以下公式：
其中，k为用于承载所述待发射信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，以及
通过上述方案，所述极化可重构装置600可以在数字域，根据待发射信号的极化方式进行极化重构，重构精度以及灵活性较高，能够解决去极化效应导致的发送端与接收端的极化方式不匹配的问题，进而可以提高信号的接收效率以及接收端接收到的信号的信噪比。
如图10所示，本申请提供了第二种极化可重构装置1000包括：依次连接的信号发生单元1010、信号调整单元1020、数模转换单元1030以及发射单元1040；其中，所述接收单元1040包括第一端口和第二端口，所述第一端口接收的信号与所述第二端口接收的信号正交。
下面结合图10对构成所述极化可重构装置1000的上述部件进行具体的介绍：
所述信号发生单元1010，用于产生第一信号以及第二信号。
所述信号调整单元1020，用于分别确定待发射的2路信号的极化方式，其中，所述待发射的第1路信号的极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化，所述待发射的第2路信号的极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；将所述第一信号分为2路第一信号，将所述第二信号分为2路第二信号；根据待发射的第1路信号的极化方式，分别调整第1路第一信号的幅值和相位以及第2路第一信号的幅值和相位；根据待发射的第2路信号的极化方式，分别调整第1路第二信号的幅值和相位以及第2路第二信号的幅值和相位；将调整后的第1路第一信号与调整后的第1路第二信号合成为第三信号，将调整后的第2路第一信号与调整后的第2路第二信号合成为第四信号。
所述数模转换单元1030，用于对所述第三信号进行数模转换，得到第五信号，以及对所述第四信号进行数模转换，得到第六信号。
所述发射单元1040，用于将通过所述第一端口发射所述第五信号，以及通过所述第二端口发射所述第六信号。所述第五信号为所述待发射的第1路信号以及所述待发射的第二路信号在所述第一端口对应的方向上的分量，所述第六信号为所述待发射的第1路信号以及所述待发射的第二路信号在所述第二端口对应的方向上的分量。
其中，所述信号发生单元1010产生的第一信号以及第二信号可以为基带信号，也可以为数字中频信号。如图11所示，当所述第一信号以及所述第二信号为数字中频信号时，所述信号发生单元1010具体可以包括基带处理器1011、2个数字混频器1012以及NCO 1013。所述基带处理器1011用于产生第一I路基带信号I_1、第一Q路基带信号Q_1、第二I路基带信号1_2以及第二Q路基带信号Q_2，一个所述数字混频器1012用于利用所述数控振荡器1013产生的信号，分别对所述第一I路基带信号I_1以及所述第一Q路基带信号Q_1，并将上变频后的所述第一I路基带信号I_1以及上变频后的所述第一Q路基带信号Q_1合成，得到所述第一信号，另一个所述数字混频器1012用于利用所述数控振荡器1013产生的信号，分别对第二I路基带信号1_2以及所述第二Q路基带信号Q_2进行数字上变频，并将将上变频后的所述第二I路基带信号1_2以及上变频后的所述第二Q路基带信号Q_2合成，得到所述第二信号。当所述第一信号以及所述第二信号为基带信号时，所述信号发生单元1010可以为基带处理器。
需要说明的是，图11所示的信号发生单元1010中2个所述数字混频器1012共用一个NCO 1013仅为所述信号发生单元1010的一种可能是实现方式，并不对本申请构成限定，所述信号发生单元1010也可以包括2个所述NCO 1013，与2个所述数字混频器1012一一对应。
所述信号调整单元1020具体可以根据预先配置的所述待发射的2路信号的极化方式的信息，确定所述待发射的第1路信号的极化方式以及所述待发射的第2路信号的极化方式，或者通过测量接收端发射的信号测量得到所述待发射的第1路信号的极化方式以及所述待发射的第2路信号的极化方式。
具体实施中，所述发射单元1040可以通过双极化天线发射所述第五信号以及所述第六信号，或者通过两个极化方向正交的单极化天线构成的双极化天线发射所述第五信号以及所述第六信号。可选地，如图11所示，所述发射单元1040具体可以包括模拟混频器1041、双极化天线1042和LO 1043，所述模拟混频器1041用于利用所述LO 1043产生的本振信号，分别对所述第五信号以及所述第六信号进行模拟上变频，所述双极化天线1042用于将上变频后的所述第五信号以及上变频后的所述第六信号分别通过所述双极化天线的第一端口以及第二端口发射。另外，所述发射单元1040还可以包括发射模块(T module)1044，主要用于对上变频后的所述第五信号以及上变频后的所述第六信号进行功率放大。
在所述极化可重构装置包括1个所述发射单元1040的场景下，所述待发射的第1路信号的极化方式与所述待发射的第2路信号的极化方式正交。其中，所述待发射的第1路信号的极化方式为垂直线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为水平线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为+45°线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为-45°线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为-45°线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为+45°线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为左旋圆极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为右旋圆极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为右旋圆极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为左旋圆极化。
具体地，当所述待发射的第1路信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第1路第一信号的幅值A1为0(调整后的第1路第一信号的相位α1不存在)，调整后的第2路第一信号的幅值B1和相位β1可以为任意值；当所述待发射的第2路信号的极化方式为水平线性极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A2和相位α2为任意值，调整后的第2路第二信号的幅值B2为0(调整后的第2路第二信号的相位β2不存在)。
当所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化时，调整后的第1路第一信号的幅值A1和相位α1为任意值，调整后的第2路第一信号的幅值B1为0(调整后的第2路第一信号的相位β1不存在)；当所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A2为0(调整后的第1路第二信号的相位α2不存在)，调整后的第2路第二信号的幅值B2和相位β2为任意值。
当所述待发射的第1路信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的第1路第一信号的幅值A1与调整后的第2路第一信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第一信号的相位α1与调整后的第2路第一信号的相位β1的差值α1-β1为180°的偶数倍，当所述待发射的第2路信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第二信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第1路第二信号的相位α2与调整后的第2路第二信号的相位β2的差值α2-β2为180°的奇数倍。
当所述待发射的第1路信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的第1路第一信号的幅值A1与调整后的第2路第一信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第一信号的相位α1与调整后的第2路第一信号的相位β1的差值α1-β1为180°的奇数倍，当所述待发射的第2路信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第二信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第1路第二信号的相位α2与调整后的第2路第二信号的相位β2的差值α2-β2为180°的偶数倍。
当所述待发射的第1路信号的极化方式为左旋圆极化时，调整后的第1路第一信号的幅值A1与调整后的第2路第一信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第一信号的相位α1与调整后的第2路第一信号的相位β1的差值α1-β1为90°，当所述待发射的第2路信号的极化方式为右旋极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第二信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第1路第二信号的相位α2与调整后的第2路第二信号的相位β2的差值α2-β2为-90°。
当所述待发射的第1路信号的极化方式为右旋圆极化时，调整后的第1路第一信号的幅值A1与调整后的第2路第一信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第一信号的相位α1与调整后的第2路第一信号的相位β1的差值α1-β1为-90°，当所述待发射的第2路信号的极化方式为右旋极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第二信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第1路第二信号的相位α2与调整后的第2路第二信号的相位β2的差值α2-β2为90°。
进一步地，在所述待发射的第1路信号的极化方式与所述待发射的第2路信号的极化方式正交的场景下(例如，为了充分利用频谱资源，卫星通信普遍采用正交极化频率复用方式，进而在给定的工作频段上提供双倍的使用带宽)，由于去极化效应的影响，所述待发射的第1路信号以及所述待发射的第2路信号在传播的过程中会发生极化偏转，所述待发射的第1路信号以及所述待发射的第2路信号到达接收端时正交性受到破坏，对接收端用于接收这两路信号的通道造成交叉极化干扰。例如，如图12所示，发送端发射的极化方式正交的2路电磁波信号的电场强度分别为E1和E2(E1和E2正交)，当这2路电磁波信号在传播过程中遇到云雨区中的雨滴时，受到雨滴的去极化效应的影响，E1和E2的方向会发生偏转，E1变成包含E11和E12分量的E1’，E2变成包含E21和E22分量的E2’，E1’和E2’不再正交，进而对接收端产生交叉极化干扰。
在所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化的场景下，由于所述极化可重构装置1000发射的水平线性极化参考信号H以垂直线性极化参考信号V，与接收端接收到的所述水平线性极化参考信号H对应的受到去极化效应影响的水平线性极化参考信号H′，接收端接收到的所述垂直线性极化参考信号V对应的受到去极化效应影响的垂直线性极化参考信号V′满足以下关系：
其中，AVV为接收端的第一端口接收到的垂直线性极化参考信号的幅值，θVV为所述接收端的第一端口接收到的垂直线性极化参考信号的相位，AHV为所述接收端的第一端口接收到的水平线性极化参考信号的幅值，θHV为所述接收端的第一端口接收到的水平线性极化参考信号的相位，AVH为所述接收端的第二端口接收到的垂直线性极化参考信号的幅值，θVH为所述接收端的第二端口接收到的垂直线性极化参考信号的相位，AHH为所述接收端的第二端口接收到的水平线性极化参考信号的幅值，θHH为所述接收端的第二端口接收到的水平线性极化参考信号的相位；所述接收端的第二端口用于接收水平线性极化信号，所述接收端的第一端口用于接收垂直线性极化信号，所述接收端用于接收待发射的第1路信号以及所述待发射的第2路信号。
因此，为了消除交叉极化干扰，调整后的第1路第一信号的相位为α1与调整后的第2路第一信号的相位β1的差值，满足以下条件：
α1-β1＝θVV-θHV+n*180°，n为奇数；
调整后的第1路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第二信号的幅值B2的比值，调整后的第1路第二信号的相位为α2与调整后的第2路第二信号的相位β2的差值，满足以下条件：
α2-β2＝θVH-θHH+m*180°，其中，m为奇数。
通过上述方案，在所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化的场景下，所述极化可重构装置1000可以预先补偿去极化效应的影响，使得所述接收端接收到的两路信号正交，消除了交叉极化干扰以及去极化效应。
进一步地，如图13所示，所述极化可重构装置1000可以包括：N个所述发射单元1040，与所述N个发射单元1040一一对应的N个所述数模转换单元1030，以及与所述N个数模转换单元1030一一对应的N个所述信号调整单元1020，N为大于或等于2的整数。其中，任意两个相邻的所述信号调整单元得到的调整后的第1路第一信号的相位差为θ1，任意两个相邻的所述信号调整单元得到的调整后的第2路第一信号的相位差为θ1；其中，θ1根据所述待发射的第1路信号的波束方向确定；任意两个相邻的所述信号调整单元得到的调整后的第1路第二信号的相位差为θ2，任意两个相邻的所述信号调整单元得到的调整后的第2路第二信号的相位差为θ2；其中，θ2根据所述待发射的第2路信号的波束方向确定。
需要说明的是，在所述极化可重构装置包括N个所述发射单元1040、N个所述数模转换单元1030以及N个所述信号调整单元1020的场景下，当所述待发射的第1路信号的极化方式线性极化、圆极化以及椭圆极化时，调整后的第1路第一信号的幅值和相位，以及调整后的第2路第一信号的幅值和相位满足的条件，以及当所述待发射的第2路信号的极化方式线性极化、圆极化以及椭圆极化时，调整后的第1路第二信号的幅值和相位，以及调整后的第2路第二信号的幅值和相位满足的条件，与本申请提供的第一种极化可重构装置600中待发射信号为相应的极化方式时，调整后的第1路第一信号的幅值和相位以及调整后的第2路第一信号的幅值和相位满足的条件相同，此处不再赘述。
另外，在所述极化可重构装置1000包括N个所述发射单元1040的场景下，若所述待发射的第1路信号的极化方式与所述待发射的第2路信号的极化方式相同，那么所述待发射的第1路信号的波束方向与所述待发射的第2路信号的波束方向不同；若所述待发射的第1路信号的波束方向与所述待发射的第2路信号的波束方向相同，那么所述待发射的第1路信号的极化方式与所述待发射的第2路信号的极化方式不同。此时，所述极化可重构装置1000还可以实现所述待发射的第1路信号以及所述待发射的第2路信号的波束方向独立控制。
具体地，在所述发射单元1040包括双极化天线，所述双极化天线包括所述第一端口以及所述第二端口的场景下，当N个所述发射单元1040中的N个所述双极化天线构成等间距的直线阵列时，θ1、θ2分别满足以下公式：
其中，k1为承载所述待发射的第1路信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，为所述待发射的第1路信号的波束方向与所述直线阵列法向的夹角，k2为承载所述待发射的第2路信号的波数，
需要说明的是，上述等间距的直线阵列仅为N个所述发射单元1040中的N个所述双极化天线构成的一种可能的阵列形式，并不对本申请实施例构成限定，N个所述发射单元1040中的N个所述双极化天线构成的其他阵列也适用于本申请实施例。
并且，在所述极化可重构装置1000包括N个所述发射单元1040的场景下，所述信号发生单元1010可以产生3路或者3路以上信号，此时所述信号调整单元1020、数模转单元1030以及发射单元1040的处理过程与所述信号发生单元1010可以产生2路信号(所述第一信号以及所述第二信号)的场景下的处理过程类似，此处不再赘述。
通过上述方案，所述极化可重构装置1000可以在数字域，根据接收到的信号的极化方式进行极化重构，极化重构的精度以及灵活性较高，能够解决去极化效应导致的发送端与接收端极化方式不匹配的问题，进而可以提高信号的接收效率以及接收端接收到的信号的信噪比。
如图14所示，本申请提供了第三种极化可重构装置1400，所述极化可重构装置1400应用于接收端设备，包括依次连接的接收单元1410、模数转换单元1420以及信号调整单元1430，其中，所述接收单元1410包括第一端口和第二端口，所述第一端口接收的信号与所述第二端口接收的信号正交。
下面结合图14对构成所述极化可重构装置1400的上述部件进行具体的介绍：
所述接收单元1410，用于通过所述第一端口接收第一信号，通过所述第二端口接收第二信号，其中，所述第一信号为第三信号在所述第一端口对应的方向上的分量，所述第二信号为所述第三信号在所述第二端口对应的方向上的分量。例如，当所述第一端口对应的方向为图1所示的x轴的方向，所述第二端口对应的方向为图1所示的y轴的方向时，所述第一信号为第三信号在x轴方向上的分量，所述第二信号为所述第三信号在y轴方向上的分量。
所述模数转换单元1420，用于对所述第一信号进行模数转换，得到第四信号，对所述第二信号进行模数转换，得到第五信号。具体地，所述数模转换单元1420可通过2个模数转换器(analog to digital converter，ADC)实现。
所述信号调整单元1430，用于确定所述第三信号的极化方式，其中，所述极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；根据所确定的极化方式，调整第四信号的幅值和相位以及第五信号的幅值和相位；将调整后的所述第四信号以及调整后的第五信号合成为第六信号。
其中，所述接收单元1410可以通过双极化天线接收所述第一信号以及所述第二信号，或者通过两个极化方向正交的单极化天线构成的双极化天线接收所述第一信号以及所述第二信号。可选地，如图15所示，所述接收单元1410具体可以包括双极化天线1411、模拟混频器1412和本振LO 1413，所述双极化天线1411包括所述第一端口以及所述第二端口。其中，所述双极化天线1411用于通过所述第一端口接收所述第一信号，以及通过所述第二端口接收所述第二信号；所述模拟混频器1412用于利用所述LO 1413产生的本振信号，分别对所述第一信号以及所述第二信号进行模拟下变频。另外，所述接收单元1410还可以包括接收模块(R(receive)module)1414，用于在所述模拟混频器1412对所述第一信号以及所述第二信号进行模拟下变频之前，对所述第一信号以及所述第二信号进行放大。
所述信号调整单元1430具体可以根据预先配置的所述第三信号的极化方式的信息，确定所述第三信号的极化方式，或者通过测量发送端发射的信号测量得到所述第三信号的极化方式。在具体实施中，当所述第三信号的极化方式为角度为γ1(γ1∈(-90°，90°)，且γ1！＝0°)的线性极化时，调整后的所述第四信号的幅值A与调整后的所述第五信号的幅值B之比为|tanγ3|，当γ1>0时，调整后的所述第四信号的相位α与调整后的所述第五信号的相位β之差为180°的偶数倍，当γ1<0时，调整后的所述第四信号的相位α与调整后的所述第五信号的相位β之差为180°的奇数倍。其中，所述γ1为所述第三射信号的电场方向在与所述第三信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角。例如，如图1所示，当所述第三信号(电磁波信号)沿着+z轴方向传播时，γ1为在xoy平面内所述第三信号的电场与x轴的夹角。例如，如图1所示，当所述第三信号的沿着+z轴方向传播时，γ1为在xoy平面内所述第三信号的电场的方向与x轴的夹角。
例如当所述第三信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的所述第四信号的幅值A与调整后的所述第五信号的幅值B之比为1，调整后的所述第四信号的相位α与调整后的所述第五信号的相位β之差为180°的偶数倍，当所述第三信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的所述第四信号的幅值A与调整后的所述第五信号的幅值B之比为1，调整后的所述第四信号的相位α与调整后的所述第五信号的相位β之差为180°的奇数数倍。
当所述第三信号的极化方式为圆极化时，调整后的所述第四信号的幅值A与调整后的所述第五信号的幅值B的比值为1，调整后的所述第四信号的相位α与调整后的所述第五信号的相位β的差值为90°的奇数倍。
当所述第三信号的极化方式为椭圆极化时，调整后的所述第四信号的幅值A与调整后的所述第五信号的幅值B的比值A/B，以及调整后的所述第四信号的相位α与调整后的所述第五信号的相位β的差值α-β根据所述椭圆极化方式对应的椭圆的长轴与短轴的比值AR(a/b)以及γ2确定；其中，所述γ2为所述长轴在与所述待发射信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角(即所述椭圆的倾角)。
当所述待发射信号的极化方式为如图2c所示的椭圆极化时，调整后的所述第四信号的幅值A与调整后的所述第五信号的幅值B的比值A/B，以及调整后的所述第四信号的相位α与调整后的所述第五信号的相位β的α-β，满足以下公式：
具体实施中，如图14所示，所述极化可重构装置1400还可以包括信号处理单元1440，所述信号处理单元1440用于处理所述第六信号。进一步地，如图15所示，所述信号处理单元1440具体可以包括数字混频器1411、基带处理器1442以及NCO 1443。其中，所述数字混频器1441用于将所述第六信号分成2路第六信号，利用所述NCO 1443产生的信号，对第1路第六信号进行下变频，得到I路基带信号，利用所述NCO 1443产生的信号，对第2路第六信号进行下变频，得到Q路基带信号；所述基带处理器1442用于对所述I路基带信号以及Q路基带信号进行处理。或者，所述信号处理单元1440为基带处理器。
进一步地，如图16所示，所述极化可重构装置1400可以包括N个所述接收单元1410，与N个所述接收单元1410一一对应的N个所述数模转换单元1420，与N个所述数模转换单元1420一一对应的N个所述信号调整单元1430，N为大于或等于2的整数。其中，任意两个相邻的所述信号调整单元1430得到的调整后的第四信号的相位差为θ，任意两个相邻的所述信号调整单元1430得到的调整后的第五信号的相位差为θ；其中，θ根据所述第三信号的波束方向确定。也就是说，所述极化可重构装置1400还可以实现所述第三信号的波束方向的控制。
此时，所述信号发生单元1440还用于将N个所述信号调整单元1430得到的N个所述第六信号合成为第七信号，处理所述第七信号。
在所述接收单元1410包括双极化天线，所述双极化天线包括所述第一端口以及所述第二端口，用于通过所述第一端口接收所述第一信号，以及通过所述第二端口接收所述第二信号的场景下，当N个所述接收单元1410中的N个所述双极化天线构成等间距的直线阵列时，所述θ满足以下公式：
其中，k为用于承载所述第三信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，以及为所述第三信号的波束方向与所述直线阵列法向的夹角。
通过上述方案，所述极化可重构装置1400能够在数字域实现对接收到的信号的极化重构，重构精度以及灵活性较高，能够解决去极化效应导致的发送端与接收端的极化方式不匹配的问题，进而可以提高信号的接收效率以及接收端接收到的信号的信噪比。
如图17所述，本申请提供了第四种极化可重构装置1700，所述极化可重构装置1700应用于接收端设备，包括依次连接的接收单元1710、模数转换单元1720以及信号调整单元1730，其中，所述接收单元1710包括第一端口和第二端口，所述第一端口接收的信号与所述第二端口接收的信号正交。
下面结合图17对构成所述极化可重构装置1700的上述部件进行具体的介绍：
所述接收单元1710，用于通过所述第一端口接收第一信号，通过所述第二端口接收第二信号；其中，所述第一信号为第三信号在所述第一端口对应的方向上的分量以及第四信号在所述第一端口对应的方向上的分量之和，所述第二信号为所述第三信号在所述第二端口对应的方向上的分量以及所述第四信号在所述第二端口对应的方向上的分量之和。例如，当所述第一端口对应的方向为图1所示的x轴的方向，所述第二端口对应的方向为图1所示的y轴的方向时，所述第一信号为第三信号及第四信号在x轴方向上的分量，所述第二信号为所述第三信号以及第四信号在y轴方向上的分量。
所述模数转换单元1720，用于对所述第一信号进行模数转换，得到第五信号，对所述第二信号进行模数转换，得到第六信号。具体地，所述数模转换单元1720可通过2个ADC实现。
所述信号调整单元1730，用于确定所述第三信号的极化方式以及所述第四信号的极化方式，其中，所述第三信号极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化，所述第四信号极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；将所述第五信号分为2路第五信号，将所述第六信号分为2路第六信号；根据所述第三信号的极化方式，调整第1路第五信号的幅值和相位以及第1路第六信号的幅值和相位，将调整后的第1路第五信号以及调整后的第1路第六信号合成为第七信号；根据所述第四信号的极化方式，调整第2路第五信号的幅值和相位以及第2路第六信号的幅值和相位，将调整后的第2路第五信号以及调整后的第2路第六信号合成为第八信号。
其中，所述接收单元1710可以通过双极化天线接收所述第一信号以及所述第二信号，或者通过两个极化方向正交的单极化天线构成的双极化天线接收所述第一信号以及所述第二信号。可选地，如图18所示，所述接收单元1710具体可以包括双极化天线1741、模拟混频器1742和LO1743，所述双极化天线1741包括所述第一端口以及所述第二端口。其中，所述双极化天线1741用于通过所述第一端口接收所述第一信号，以及通过所述第二端口接收所述第二信号；所述模拟混频器1742用于利用所述LO 1743产生的本振信号，分别对所述第一信号以及所述第二信号进行模拟下变频。另外，所述接收单元1710还可以包括接收模块1714，用于在所述模拟混频器1712对所述第一信号以及所述第二信号进行模拟下变频之前，对所述第一信号以及所述第二信号进行放大。
所述信号调整单元1730具体可以根据预先配置的所述第三信号的极化方式的信息，确定所述第三信号的极化方式，以及根据预先配置的所述第四信号的极化方式的信息，确定所述第四信号的极化方式；或者，通过测量发送端发射的信号测量得到所述第三信号的极化方式以及述第四信号的极化方式。
具体实施中，如图17所示，所述极化可重构装置1700还可以包括信号处理单元1740，所述信号处理单元1740用于处理所述第七信号以及所述第八信号。进一步地，如图18所示，所述信号处理单元1740具体可以包括2个数字混频器1711、基带处理器1742以及NCO1743。其中，一个所述数字混频器1741用于将所述第七信号分成2路第七信号，利用所述NCO1743产生的信号，对第1路第七信号进行下变频，得到第一I路基带信号I_1，利用所述NCO1743产生的信号，对第2路第七信号进行下变频，得到第一Q路基带信号Q_1；另一个所述数字混频器1741用于将所述第八信号分成2路第八信号，利用所述NCO 1743产生的信号，对第1路第八信号进行下变频，得到第二I路基带信号I_2，利用所述NCO 1743产生的信号，对第2路第八信号进行下变频，得到第二Q路基带信号Q_2；所述基带处理器1742用于对所述第一I路基带信号I_1、所述第一Q路基带信号Q_1、所述第二I路基带信号I_2以及所述第二Q路基带信号Q_2进行处理。或者，所述信号处理单元1740可以为基带处理器。
需要说明的是，图17所示的信号处理单元1740中2个所述数字混频器1741共用一个NCO 1743仅为所述信号处理单元1740的一种可能是实现方式，并不对本申请构成限定，所述信号发生单元1740也可以包括2个所述NCO 1013，与2个所述数字混频器1741一一对应。
在所述极化可重构装置1700包括1个所述接收单元1710的场景下，所述第三信号的极化方式与所述第四信号的极化方式正交。其中，所述第三信号的极化方式为垂直线性极化，所述第四信号的极化方式为水平线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为水平线性极化，所述第四信号的极化方式为垂直线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为+45°线性极化，所述第四信号的极化方式为-45°线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为-45°线性极化，所述第四信号的极化方式为+45°线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为左旋圆极化，所述第四信号的极化方式为右旋圆极化；或者，所述第三信号的极化方式为右旋圆极化，所述第四信号的极化方式为左旋圆极化。
具体地，当所述第三信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1为0(调整后的第1路第五信号的相位α1不存在)，调整后的第1路第六信号的幅值B1和相位β1可以为任意值；当所述第四信号的极化方式为水平线性极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2和相位α2为任意值，调整后的第2路第六信号的幅值B2为0(调整后的第2路第六信号的相位β2不存在)。
当所述第三信号的极化方式为水平线性极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1和相位α1为任意值，调整后的第1路第六信号的幅值B1为0(调整后的第1路第六信号的相位β1不存在)；当所述第四信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2为0(调整后的第2路第五信号的相位α2不存在)，调整后的第2路第六信号的幅值B2和相位β2为任意值。
当所述第三信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第五信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为180°的偶数倍，当所述第四信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第五信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为180°的奇数倍。
当所述第三信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第五信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为180°的奇数倍，当所述第四信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第五信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为180°的偶数倍。
当所述第三信号的极化方式为左旋圆极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第五信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为90°，当所述第四信号的极化方式为右旋极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第五信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为-90°。
当所述第三信号的极化方式为右旋圆极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第五信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为-90°，当所述第四信号的极化方式为右旋极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第五信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为90°。
进一步地，如图19所示，所述极化可重构装置1700可以包括N个所述接收单元1710，与N个所述接收单元1710一一对应的N个所述数模转换单元1720，以及与N个所述数模转换单元1720一一对应的N个所述信号调整单元1730，N为大于或等于2的整数。其中，任意两个相邻的所述信号调整单元1730得到的调整后的所述第1路第五信号的相位差为θ1，任意两个相邻的所述信号调整单元1730得到的调整后的第1路所述第六信号的相位差为θ1；其中，θ1根据所述第三信号的波束方向确定；
任意两个相邻的所述信号调整单元1730得到的调整后的第2路所述第五信号的相位差为θ2，任意两个相邻的所述信号调整单元1730得到的调整后的第2路所述第六信号的相位差为θ2；其中，θ2根据所述第四信号的波束方向确定。也就是说，所述极化可重构装置1700还可以实现所述第三信号以及所述第四信号的波束方向单独控制。
此时，所述信号处理单元1740还用于将N个所述信号调整单元1730得到的N个所述第七信号合成为第九信号，将N个所述信号调整单元1730得到的N个所述第八信号合成为第十信号，处理所述第九信号以及所述第十信号。
需要说明的是，在所述极化可重构装置1700包括N个所述接收单元1710、N个所述模数转换单元1720以及N个所述信号调整单元1730的场景下，当所述第三信号的极化方式线性极化、圆极化以及椭圆极化时，调整后的第1路第五信号的幅值和相位，以及调整后的第1路第六信号的幅值和相位满足的条件，以及当所述第四信号的极化方式线性极化、圆极化以及椭圆极化时，调整后的第2路第五信号的幅值和相位，以及调整后的第2路第六信号的幅值和相位满足的条件，与本申请提供的第三种极化可重构装置1400中第三信号为相应的极化方式时，调整后的第四信号的幅值和相位以及调整后的第五信号的幅值和相位满足的条件相同，此处不再赘述。
另外，在所述极化可重构装置1700包括N个所述接收单元1710的场景下，若所述第三信号的极化方式与所述第四信号的极化方式相同，那么所述第三信号的波束方向与所述第四信号的波束方向不同；若所述第三信号的波束方向与所述第四信号的波束方向相同，那么所述第三信号的极化方式与所述第四信号的极化方式不同。
在所述接收单元1710包括双极化天线，所述双极化天线包括所述第一端口以及所述第二端口，用于通过所述第一端口接收所述第一信号，以及通过所述第二端口接收所述第二信号的场景下，当N个所述接收单元1710中的N个所述双极化天线构成等间距的直线阵列时，所述θ1以及所述θ2分别满足以下公式：
其中，k1为用于承载所述第三信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，为所述第三信号的波束方向与所述直线阵列法向的夹角，k2为用于承载所述第三第信号的载波的波数，以及为所述第四信号的波束方向与所述直线阵列法向的夹角。
需要说明的是，上述等间距的直线阵列仅为N个所述接收单元1710中的N个所述双极化天线构成的一种可能的阵列形式，并不对本申请实施例构成限定，N个所述接收单元1710中的N个所述双极化天线构成的其他阵列也适用于本申请实施例。
并且，在所述极化可重构装置1700包括N个所述接收单元1710的场景下，N个所述接收单元可以接收3路或者3路以上信号，此时所述接收单元1710、模数转单元1720以及信号调整单元1730的处理过程与所述接收单元1710接收2路信号(所述第一信号以及所述第二信号)的场景下的处理过程类似，此处不再赘述。
通过上述方案，所述极化可重构装置1700可以在数字域，根接收到两路信号的极化方式分别进行极化重构，重构精度以及灵活性较高，能够解决去极化效应导致的发送端与接收端的极化方式不匹配的问题，进而可以提高信号的接收效率以及接收端接收到的信号的信噪比。
在实际实施过程中，所述极化可重构装置600与所述极化可重构装置1400可以分别设置在不同的通信设备，也可以集成在同一个通信设备中，例如，如图20a所示的单极化通信设备或者如图20b所示的双极化通信设备。所述极化可重构装置1000与所述极化可重构装置1700可以分别设置在不同的通信设备，也可以集成在同一个通信设备中，例如，如图21a所示的单极化通信设备或者如图21b所示的双极化通信设备。
如图22所示，本申请还提供了一种极化可重构装置2200，所述极化可重构装置2200包括生成模块2210、处理模块2220以及发射模块2230。其中，所述发射模块2230包括第一端口和第二端口，所述第一端口发射的信号与所述第二端口发射的信号正交。
在一个可能的实施方式中，所述极化可重构装置2200具有如图6所示的极化可重构装置600的结构。其中，
所述生成模块2210，用于生成第一信号。
所述处理模块2220，用于确定待发射信号的极化方式，所述极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；将所述第一信号分成2路第一信号；根据所确定的极化方式，调整第1路第一信号的幅值和相位以及第2路第一信号的幅值和相位；对调整后的所述第1路第一信号进行数模转换，得到第二信号，以及对调整后的所述第2路第一信号进行数模转换，得到第三信号。
所述发射模块2230，用于通过所述第一端口发射所述第二信号，以及通过所述第二端口发射所述第三信号，所述待发射信号为所述第二信号以及所述第三信号合成后得到的。
进一步地，如图23所示，所述极化可重构装置2200包括N个所述发射模块2230，与N个所述发射模块2230一一对应的N个所述处理模块2220，N为大于或等于2的整数。其中，任意两个相邻的所述处理模块2220得到的调整后的第1路第一信号的相位差为θ，任意两个相邻的所述处理模块2220得到的调整后的第2路第一信号的相位差为θ；其中，θ根据所述待发射信号的波束方向确定。
进一步地，在所述发射模块2230包括双极化天线，所述双极化天线包括所述第一端口以及所述第二端口的场景下，当N个所述发射模块2230中的N个所述双极化天线构成等间距的直线阵列时，θ满足以下公式：
其中，k为用于承载所述待发射信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，以及
在具体实施中，当所述极化方式为角度为γ1的线性极化时，调整后的第1路第一信号的幅值与调整后的第2路第一信号的幅值之比为|tanγ1|，调整后的第1路第一信号的相位与调整后的第2路第一信号的相位之差为180°的整数倍；其中，所述γ1为所述待发射信号的电场方向在与所述待发射信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角。
当所述极化方式为圆极化时，调整后的所述第1路第一信号的幅值与调整后的所述第2路第一信号的幅值的比值为1，调整后的所述第1路第一信号的相位与调整后的所述第2路第一信号的相位的差值为90°的奇数倍。
当所述极化方式为椭圆极化时，调整后的所述第1路第一信号的幅值与调整后的所述第2路第一信号的幅值的比值，以及整后的所述第1路第一信号的相位与调整后的所述第2路第一信号的相位的差值，根据所述椭圆极化方式对应的椭圆的长轴与短轴的比值以及γ2确定。其中，所述γ2为所述长轴在与所述待发射信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角。
在另一种可能的实施方式中，所述极化可重构装置2200具有如图10所示的极化可重构装置1000的功能。其中，
所述生成模块2210，用于产生第一信号以及第二信号。
所述处理模块2220，用于分别确定待发射的2路信号的极化方式，其中，所述待发射的第1路信号的极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化，所述待发射的第2路信号的极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；将所述第一信号分为2路第一信号，将所述第二信号分为2路第二信号；根据待发射的第1路信号的极化方式，分别调整第1路第一信号的幅值和相位以及第2路第一信号的幅值和相位；根据待发射的第2路信号的极化方式，分别调整第1路第二信号的幅值和相位以及第2路第二信号的幅值和相位；将调整后的第1路第一信号与调整后的第1路第二信号合成为第三信号，将调整后的第2路第一信号与调整后的第2路第二信号合成为第四信号；对所述第三信号进行数模转换，得到第五信号，以及对所述第四信号进行数模转换，得到第六信号。
所述发射模块2230，用于通过所述第一端口发射所述第五信号，以及通过所述第二端口发射所述第六信号。
进一步地，当所述极化可重构装置2200包括1个所述发射模块2230时，所述待发射的第1路信号的极化方式与所述待发射的第2路信号的极化方式正交。其中，所述待发射的第1路信号的极化方式为垂直线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为水平线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为+45°线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为-45°线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为-45°线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为+45°线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为左旋圆极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为右旋圆极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为右旋圆极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为左旋圆极化。
进一步地，为了消除交叉极化干扰，当所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第1路第一信号的幅值A1与调整后的第2路第一信号的幅值B1的比值，调整后的第1路第一信号的相位为α1与调整后的第2路第一信号的相位β1的差值，满足以下条件：
α1-β1＝θVV-θHV+n*180°
其中，AVV为接收端的第一端口接收到的垂直线性极化参考信号的幅值，θVV为所述接收端的第一端口接收到的垂直线性极化参考信号的相位，AHV为所述接收端的第一端口接收到的水平线性极化参考信号的幅值，θHV为所述接收端的第一端口接收到的水平线性极化参考信号的相位，n为奇数，所述接收端的第一端口用于接收垂直线性极化信号，所述垂直线性极化参考信号以及所述水平线性极化参考信号为所述装置发送的参考信号，所述接收端用于接收待发射的第1路信号以及所述待发射的第2路信号；
调整后的第1路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第二信号的幅值B2的比值，调整后的第1路第二信号的相位为α2与调整后的第2路第二信号的相位β2的差值，满足以下条件：
α2-β2＝θVH-θHH+m*180°
其中，AVH为所述接收端的第二端口接收到的垂直线性极化参考信号的幅值，θVH为所述接收端的第二端口接收到的垂直线性极化参考信号的相位，AHH为所述接收端的第二端口接收到的水平线性极化参考信号的幅值，θHH为所述接收端的第二端口接收到的水平线性极化参考信号的相位，m为奇数，所述接收端的第二端口用于接收水平线性极化信号。
进一步地，如图23所示，所述极化可重构装置2200可以包括N个所述发射模块2230，与所述N个发射模块2230一一对应的N个所述处理模块2230，N为大于或等于2的整数。其中，任意两个相邻的所述处理模块2220得到的调整后的第1路第一信号的相位差为θ1，任意两个相邻的所述处理模块2220得到的调整后的第2路第一信号的相位差为θ1；其中，θ1根据所述待发射的第1路信号的波束方向确定；任意两个相邻的所述处理模块2220得到的调整后的第1路第二信号的相位差为θ2，任意两个相邻的所述处理模块2220得到的调整后的第2路第二信号的相位差为θ2；其中，θ2根据所述待发射的第2路信号的波束方向确定。
具体地，在所述发射模块2230包括双极化天线，所述双极化天线包括所述第一端口以及所述第二端口的场景下，当N个所述发射模块2230中的N个所述双极化天线构成等间距的直线阵列时，θ1、θ2分别满足以下公式：
其中，k1为承载所述待发射的第1路信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，为所述待发射的第1路信号的波束方向与所述直线阵列法向的夹角，k2为承载所述待发射的第2路信号的波数，为所述待发射的第2路信号的波束方向与所述直线阵列法向的夹角。
如图24所示，本申请还提供了一种极化可重构装置2400，所述极化可重构装置2400包括接收模块2410和第一处理模块2420。其中，所述接收模块2410包括第一端口和第二端口，所述第一端口接收的信号与所述第二端口接收的信号正交。
在一个可能的实施方式中，所述极化可重构装置2400具有如图14所示的极化可重构装置1400的功能。其中，
所述接收模块2410，用于通过所述第一端口接收第一信号，通过所述第二端口接收第二信号，其中，所述第一信号为第三信号在所述第一端口对应的方向上的分量，所述第二信号为所述第三信号在所述第二端口对应的方向上的分量。
所述第一处理模块2420，用于确定所述第三信号的极化方式，其中，所述极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；根据所确定的极化方式，调整第四信号的幅值和相位以及第五信号的幅值和相位；将调整后的所述第四信号以及调整后的第五信号合成为第六信号。
其中，所述处理模块2420具体可以根据预先配置的所述第三信号的极化方式的信息，确定所述第三信号的极化方式，或者通过测量发送端发射的信号测量得到所述第三信号的极化方式。
在具体实施中，当所述第三信号的极化方式为角度为γ1(γ1∈(-90°，90°)，且γ3！＝0°)的线性极化时，调整后的所述第四信号的幅值A与调整后的所述第五信号的幅值B之比为|tanγ3|，当γ1>0时，调整后的所述第四信号的相位α与调整后的所述第五信号的相位β之差为180°的偶数倍，当γ1<0时，调整后的所述第四信号的相位α与调整后的所述第五信号的相位β之差为180°的奇数倍。其中，所述γ1为所述第三射信号的电场方向在与所述第三信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角。
当所述第三信号的极化方式为圆极化时，调整后的所述第四信号的幅值A与调整后的所述第五信号的幅值B的比值为1，调整后的所述第四信号的相位α与调整后的所述第五信号的相位β的差值为90°的奇数倍。
当所述第三信号的极化方式为椭圆极化时，调整后的所述第四信号的幅值A与调整后的所述第五信号的幅值B的比值A/B，以及α-β根据所述椭圆极化方式对应的椭圆的长轴与短轴的比值AR(a/b)以及γ2确定；其中，所述γ2为所述长轴在与所述待发射信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角(即所述椭圆的倾角)。
具体实施中，如图24所示，所述极化可重构装置2400还可以包括第二处理模块2430，所述第二处理模块2430用于处理所述第六信号。
进一步地，如图25所示，所述极化可重构装置2400可以包括N个所述接收模块2410，与N个所述接收模块2410一一对应的N个所述第一处理模块2420，N为大于或等于2的整数。其中，任意两个相邻的所述第一处理模块2420得到的调整后的第四信号的相位差为θ，任意两个相邻的所述第一处理模块2420得到的调整后的第五信号的相位差为θ；其中，θ根据所述第三信号的波束方向确定。也就是说，所述极化可重构装置2400还可以实现所述第三信号的波束方向的控制。
此时，所述第二处理模块2430还用于将N个所述第一处理模块2420得到的N个所述第六信号合成为第七信号，处理所述第七信号。
在所述接收模块2410包括双极化天线，所述双极化天线包括所述第一端口以及所述第二端口的场景下，当N个所述接收模块2410中的N个所述双极化天线构成等间距的直线阵列时，所述θ满足以下公式：
其中，k为用于承载所述第三信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，以及
在另一个可能的实施方式中，所述极化可重构装置2400具有如图17所示的极化可重构装置1700的功能。其中，
所述接收模块2410，用于通过所述第一端口接收第一信号，通过所述第二端口接收第二信号；其中，所述第一信号为第三信号在所述第一端口对应的方向上的分量以及第四信号在所述第一端口对应的方向上的分量之和，所述第二信号为所述第三信号在所述第二端口对应的方向上的分量以及所述第四信号在所述第二端口对应的方向上的分量之和。
所述第一处理模块2420，用于对所述第一信号进行模数转换，得到第五信号，对所述第二信号进行模数转换，得到第六信号；确定所述第三信号的极化方式以及所述第四信号的极化方式，其中，所述第三信号极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化，所述第四信号极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；将所述第五信号分为2路第五信号，将所述第六信号分为2路第六信号；根据所述第三信号的极化方式，调整第1路第五信号的幅值和相位以及第1路第六信号的幅值和相位，将调整后的第1路第五信号以及调整后的第1路第六信号合成为第七信号；根据所述第四信号的极化方式，调整第2路第五信号的幅值和相位以及第2路第六信号的幅值和相位，将调整后的第2路第五信号以及调整后的第2路第六信号合成为第八信号。
其中，所述第一处理模块2410具体可以根据预先配置的所述第三信号的极化方式的信息，确定所述第三信号的极化方式，以及根据预先配置的所述第四信号的极化方式的信息，确定所述第四信号的极化方式；或者，通过测量发送端发射的信号测量得到所述第三信号的极化方式以及述第四信号的极化方式。
进一步地，如图24所示，所述极化可重构装置2400还可以包括第二处理模块2430，所述第二处理模块2430用于处理所述第七信号以及所述第八信号。
在所述极化可重构装置2400包括1个所述接收模块2410的场景下，所述第三信号的极化方式与所述第四信号的极化方式正交。其中，所述第三信号的极化方式为垂直线性极化，所述第四信号的极化方式为水平线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为水平线性极化，所述第四信号的极化方式为垂直线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为+45°线性极化，所述第四信号的极化方式为-45°线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为-45°线性极化，所述第四信号的极化方式为+45°线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为左旋圆极化，所述第四信号的极化方式为右旋圆极化；或者，所述第三信号的极化方式为右旋圆极化，所述第四信号的极化方式为左旋圆极化。
进一步地，如图25所示，所述极化可重构装置2400可以包括N个所述接收模块2410，与N个所述接收模块2410一一对应的N个所述第一处理模块2420，N为大于或等于2的整数。其中，任意两个相邻的所述第一处理模块2420得到的调整后的所述第1路第五信号的相位差为θ1，任意两个相邻的所述第一处理模块2420得到的调整后的第1路所述第六信号的相位差为θ1；其中，θ1根据所述第三信号的波束方向确定；任意两个相邻的所述第一处理模块2420得到的调整后的第2路所述第五信号的相位差为θ2，任意两个相邻的所述第一处理模块2420得到的调整后的第2路所述第六信号的相位差为θ2；其中，θ2根据所述第四信号的波束方向确定。也就是说，所述极化可重构装置2400还可以实现所述第三信号以及所述第四信号的波束方向单独控制。
此时，所述第二处理模块2430还用于将N个所述第一处理模块2420得到的N个所述第七信号合成为第九信号，将N个所述第一处理模块2420得到的N个所述第八信号合成为第十信号，处理所述第九信号以及所述第十信号。
需要说明的是，在所述极化可重构装置2400包括N个所述接收模块2410、N个所述第一处理模块2420的场景下，当所述第三信号的极化方式线性极化、圆极化以及椭圆极化时，调整后的第1路第五信号的幅值和相位，以及调整后的第1路第六信号的幅值和相位满足的条件，以及当所述第四信号的极化方式线性极化、圆极化以及椭圆极化时，调整后的第2路第五信号的幅值和相位，以及调整后的第2路第六信号的幅值和相位满足的条件，与本申请提供的上述第一种可能的实施方式中极化可重构装置2400中第三信号为相应的极化方式时，调整后的第四信号的幅值和相位以及调整后的第五信号的幅值和相位满足的条件相同，此处不再赘述。
在所述接收模块2410包括双极化天线，所述双极化天线包括所述第一端口以及所述第二端口，用于通过所述第一端口接收所述第一信号，以及通过所述第二端口接收所述第二信号的场景下，当N个所述接收模块2410中的N个所述双极化天线构成等间距的直线阵列时，所述θ1以及所述θ2分别满足以下公式：
其中，k1为用于承载所述第三信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，
如图26所示，本申请还提供了一种通信设备2600，所述通信设备2600包括存储器2610、和处理器2620。
其中，所述存储器2610可以包括易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random-access memory，RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如快闪存储器(flash memory，也称闪存)，硬盘(hard disk drive，HDD)或固态硬盘(solid-state drive，SSD)；所述存储器2610还可以包括上述种类的存储器的组合。
所述处理器2620可以是中央处理器(central processing unit，CPU)，网络处理器(network processor，NP)或者CPU和NP的组合。所述处理器2620还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic，GAL)或其任意组合。
在第一种可能的实施方式中，所述通信设备2600具有如图6所示的极化可重构装置600的功能，其中，
所述存储器2610，存储有代码指令。
所述处理器2620，用于调用所述存储器2610存储的代码指令，执行：产生第一信号；确定待发射信号的极化方式，所述极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；将所述第一信号分成2N路第一信号，N为正整数；根据所确定的极化方式，调整第2i-1路第一信号的幅值和相位以及第2i路第一信号的幅值和相位，i＝1,...N；对调整后的所述第2i-1路第一信号进行数模转换，得到第2i-1路第二信号，以及对调整后的所述第2i路第一信号进行数模转换，得到第2i路第三信号。
此时，所述第2i-1路第二信号通过所述通信设备2600中收发器的第2i-1个端口发射，以及所述第2i路第三信号通过所述通信设备2600中收发器的第2i个端口发射。其中，所述第2i-1个端口发射的信号与所述第2i个端口发射的信号正交，所述收发器包括2N个端口。
进一步地，当所述N为大于1时，调整后的所述第2i-1路第一信号与调整后的所述第2i+1路第一信号的相位差为θ，调整后的所述第2i路第一信号与调整后的所述第2i+2路第一信号的相位差为θ；其中，θ根据所述待发射信号的波束方向确定。即所述处理器2610还可以控制所述待发射信号的波束方向。
进一步地，所述通信设备2600中的收发器包括N个双极化天线，第i个所述双极化天线包括所述第2i-1端口以及所述第2i个端口。当N个所述双极化天线构成等间距的直线阵列时，θ满足以下公式：
其中，k为用于承载所述待发射信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，以及
具体实施中，当所述极化方式为角度为γ1的线性极化时，调整后的第2i-1路第一信号的幅值与调整后的第2i路第一信号的幅值之比为|tanγ1|，调整后的第2i-1路第一信号的相位与调整后的第2i路第一信号的相位之差为180°的整数倍。其中，所述γ1为所述待发射信号的电场方向在与所述待发射信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角。
当所述极化方式为圆极化时，调整后的所述第2i-1路第一信号的幅值与调整后的所述第2i路第一信号的幅值的比值为1，调整后的所述第2i-1路第一信号的相位与调整后的所述第2i路第一信号的相位的差值为90°的奇数倍。
当所述极化方式为椭圆极化时，调整后的所述第2i-1路第一信号的幅值与调整后的所述第2i路第一信号的幅值的比值，以及整后的所述第2i-1路第一信号的相位与调整后的所述第2i路第一信号的相位的差值，根据所述椭圆极化方式对应的椭圆的长轴与短轴的比值以及γ2确定.其中，所述γ2为所述长轴在与所述待发射信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角。
在第二种可能的实施方式中，所述通信设备具有如图10所示的极化可重构装置1000的功能，其中，
所述存储器2610，存储有代码指令。
所述处理器2620，用于调用所述存储器2610存储的代码指令，执行：产生第一信号和第二信号；分别确定待发射的2路信号的极化方式，其中，所述待发射的第1路信号的极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化，所述待发射的第2路信号的极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；将所述第一信号分为2N路第一信号，将所述第二信号分为2N路第二信号，N为正整数；根据待发射的第1路信号的极化方式，分别调整第2i-1路第一信号的幅值和相位以及第2i路第一信号的幅值和相位，i＝1,...N；根据待发射的第2路信号的极化方式，分别调整第2i-1路第二信号的幅值和相位以及第2i路第二信号的幅值和相位；将调整后的所述第2i-1路第一信号与调整后的所述第2i-1路第二信号合成为第i路第三信号，将调整后的所述第2i路第一信号与调整后的所述第2i路第二信号合成为第i路第四信号；对所述第i路第三信号进行数模转换，得到第i路第五信号，以及对所述第i路第四信号进行数模转换，得到第i路第六信号。
此时，所述第i路第五信号通过所述通信设备中收发器的第2i-1个端口发射，所述第i路第六信号通过所述通信设备中收发器的第2i个端口发射，其中，所述第2i-1个端口发射的信号与所述第2i个端口发射的信号正交。
其中，当N＝1时，所述待发射的第1路信号的极化方式与所述待发射的第2路信号的极化方式正交。具体地，所述待发射的第1路信号的极化方式为垂直线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为水平线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为+45°线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为-45°线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为-45°线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为+45°线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为左旋圆极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为右旋圆极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为右旋圆极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为左旋圆极化。
进一步地，当所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第1路第一信号的幅值A1与调整后的第2路第一信号的幅值B1的比值，调整后的第1路第一信号的相位为α1与调整后的第2路第一信号的相位β1的差值，满足以下条件：
α1-β1＝θVV-θHV+n*180°
其中，AVV为第二通信设备的第一端口接收到的垂直线性极化参考信号的幅值，θVV为所述第二通信设备的第一端口接收到的垂直线性极化参考信号的相位，AHV为所述第二通信设备的第一端口接收到的水平线性极化参考信号的幅值，θHV为所述第二通信设备的第一端口接收到的水平线性极化参考信号的相位，n为奇数，所述第二通信设备的第一端口用于接收垂直线性极化信号，所述垂直线性极化参考信号以及所述水平线性极化参考信号为所述第一通信设备发送的参考信号，所述第二通信设备用于接收待发射的第1路信号以及所述待发射的第2路信号。
调整后的第1路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第二信号的幅值B2的比值，调整后的第1路第二信号的相位为α2与调整后的第2路第二信号的相位β2的差值，满足以下条件：
α2-β2＝θVH-θHH+m*180°
其中，AVH为所述第二通信设备的第二端口接收到的垂直线性极化参考信号的幅值，θVH为所述第二通信设备的第二端口接收到的垂直线性极化参考信号的相位，AHH为所述第二通信设备的第二端口接收到的水平线性极化参考信号的幅值，θHH为所述第二通信设备的第二端口接收到的水平线性极化参考信号的相位，m为奇数，所述第二通信设备的第二端口用于接收水平线性极化信号。
进一步地，当N大于1时，调整后的第2i-1路第一信号与调整后的第2i路第一信号的相位差为θ1；其中，θ1根据所述待发射的第1路信号的波束方向确定；调整后的第2i-1路第二信号与调整后的第2i路第二信号的相位差为θ2；其中，θ2根据所述待发射的第2路信号的波束方向确定。
进一步地，在所述通信设备2600中的收发器包括N个双极化天线，第i个所述双极化天线包括所述第2i-1端口以及所述第2i个端口的场景下，当N个所述双极化天线构成等间距的直线阵列时，θ1、θ2分别满足以下公式：
其中，k1为承载所述待发射的第1路信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，
在第三种可能的实施方式中，所述通信设备2600具有如图14所示的极化可重构装置1400的功能，其中，
所述存储器2610，存储有代码指令。
所述处理器2620，用于调用所述存储器2610存储的代码指令，执行：对第i路第一信号进行模数转换，得到第i路第二信号，其中，i＝1,...N，N为正整数，所述第i路第一信号为第三信号在所述第2i-1个端口对应的方向上的分量；对第i路第四信号进行模数转换，得到第i路第五信号，所述第i路第四信号为所述第三信号在所述第2i个端口对应的方向上的分量。；确定所述第三信号的极化方式，其中，所述极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；根据所确定的极化方式，调整所述第i路第二信号的幅值和相位以及所述第i路第五信号的幅值和相位；将调整后的所述第i路第二信号以及调整后的第i路第五信号合成为第i路第六信号。
其中，所述处理器2620具体可以根据预先配置的所述第三信号的极化方式的信息，确定所述第三信号的极化方式，或者通过测量发送端发射的信号测量得到所述第三信号的极化方式。
所述第i路第一信号为所述通信设备中收发器通过第2i-1个端口接收的，所述第i路第四信号为所述通信设备中收发器通过第2i个端口接收的，其中，所述第2i-1个端口接收的信号与所述第2i个端口接收的信号正交。
在具体实施中，当所述第三信号的极化方式为角度为γ1(γ1∈(-90°，90°)，且γ3！＝0°)的线性极化时，调整后的所述第i路第二信号的幅值A与调整后的所述第i路第五信号的幅值B之比为|tanγ3|，当γ1>0时，调整后的所述第i路第二信号的相位α与调整后的所述第i路第五信号的相位β之差为180°的偶数倍，当γ1<0时，调整后的所述第i路第二信号的相位α与调整后的所述第i路第五信号的相位β之差为180°的奇数倍。其中，所述γ1为所述第三射信号的电场方向在与所述第三信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角。
例如当所述第三信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的所述第i路第二信号的幅值A与调整后的所述第i路第五信号的幅值B之比为1，调整后的所述第i路第二信号的相位α与调整后的所述第i路第五信号的相位β之差为180°的偶数倍，当所述第三信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的所述第i路第二信号的幅值A与调整后的所述第i路第五信号的幅值B之比为1，调整后的所述第i路第二信号的相位α与调整后的所述第i路第五信号的相位β之差为180°的奇数数倍。
当所述第三信号的极化方式为圆极化时，调整后的所述第i路第二信号的幅值A与调整后的所述第i路第五信号的幅值B的比值为1，调整后的所述第i路第二信号的相位α与调整后的所述第i路第五信号的相位β的差值为90°的奇数倍。
当所述第三信号的极化方式为椭圆极化时，调整后的所述第i路第二信号的幅值A与调整后的所述第i路第五信号的幅值B的比值A/B，以及调整后的所述第i路第二信号的相位α与调整后的所述第i路第五信号的相位β之差α-β根据所述椭圆极化方式对应的椭圆的长轴与短轴的比值AR(a/b)以及γ2确定；其中，所述γ2为所述长轴在与所述待发射信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角(即所述椭圆的倾角)。
进一步地，当N大于1时，调整后的第i路第二信号的相位与调整后的第i+1路第二信号的相位差为θ，调整后的第i路第五信号的相位与调整后的第i+1路第五信号的相位差；其中，θ根据所述第三信号的波束方向确定。也就是说，所述通信设备2600还可以实现所述第三信号的波束方向的控制。
此时，所述处理器2620还用于将N个所述第六信号合成为第七信号，处理所述第七信号。
在所述通信设备中的收发器包括N个双极化天线，第i个所述双极化天线包括所述第2i-1个端口以及所述第2i个端口的场景下，当所述N个双极化天线构成等间距的直线阵列时，所述θ满足以下公式：
其中，k为用于承载所述第三信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，以及为所述第三信号的波束方向与所述直线阵列法向的夹角。
在第四种可能的实施方式中，所述通信设备2600具有如图17所示的极化可重构装置1700的功能，其中，
所述存储器2610，存储有代码指令。
所述处理器2620，用于调用所述存储器2610存储的代码指令，执行：对所述第i路第一信号进行模数转换，得到第i路第二信号，其中，所述第i路第一信号为第三信号在所述第2i-1个端口对应的方向上的分量以及第四信号在所述第2i-1个端口对应的方向上的分量之和，i＝1,...N，N为正整数；对所述第i路第五信号进行模数转换，得到第i路第六信号，所述第i路第五信号为所述第三信号在所述第2i个端口对应的方向上的分量以及所述第四信号在所述第2i个端口对应的方向上的分量之和；确定所述第三信号的极化方式以及所述第四信号的极化方式，其中，所述第三信号极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化，所述第四信号极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化；将所述第i路第二信号分为2路信号，得到2N路第二信号，将所述第i路第六信号分为2路信号，得到2N路第六信号；根据所述第三信号的极化方式，调整第2j-1路第二信号的幅值和相位以及第2j-1路第六信号的幅值和相位，将调整后的第2j-1路第二信号以及调整后的第2j-1路第六信号合成为第j路第七信号，j＝1,2…N；根据所述第四信号的极化方式，调整第2j路第二信号的幅值和相位以及第2j路第六信号的幅值和相位，将调整后的第2j路第二信号以及调整后的第2j路第六信号合成为第j路第八信号。
其中，所述处理器2630具体可以根据预先配置的所述第三信号的极化方式的信息，确定所述第三信号的极化方式，以及根据预先配置的所述第四信号的极化方式的信息，确定所述第四信号的极化方式；或者，通过测量发送端发射的信号测量得到所述第三信号的极化方式以及述第四信号的极化方式。
所述第i路第一信号为所述通信设备2600中的收发器通过第2i-1个端口接收，所述第i路第五信号为所述通信设备2600中的收发器通过所述第2i个端口接收。其中，所述第2i-1个端口接收的信号与所述第2i个端口接收的信号正交。
在所述收发器包括2个所述端口的场景下，所述第三信号的极化方式与所述第四信号的极化方式正交。其中，所述第三信号的极化方式为垂直线性极化，所述第四信号的极化方式为水平线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为水平线性极化，所述第四信号的极化方式为垂直线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为+45°线性极化，所述第四信号的极化方式为-45°线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为-45°线性极化，所述第四信号的极化方式为+45°线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为左旋圆极化，所述第四信号的极化方式为右旋圆极化；或者，所述第三信号的极化方式为右旋圆极化，所述第四信号的极化方式为左旋圆极化。
具体地，当所述第三信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A1为0(调整后的第1路第二信号的相位α1不存在)，调整后的第1路第六信号的幅值B1和相位β1可以为任意值；当所述第四信号的极化方式为水平线性极化时，调整后的第2路第二信号的幅值A2和相位α2为任意值，调整后的第2路第六信号的幅值B2为0(调整后的第2路第六信号的相位β2不存在)。
当所述第三信号的极化方式为水平线性极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A1和相位α1为任意值，调整后的第1路第六信号的幅值B1为0(调整后的第1路第六信号的相位β1不存在)；当所述第四信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第2路第二信号的幅值A2为0(调整后的第2路第二信号的相位α2不存在)，调整后的第2路第六信号的幅值B2和相位β2为任意值。
当所述第三信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第二信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为180°的偶数倍，当所述第四信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的第2路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第二信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为180°的奇数倍。
当所述第三信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第二信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为180°的奇数倍，当所述第四信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的第2路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第二信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为180°的偶数倍。
当所述第三信号的极化方式为左旋圆极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第二信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为90°，当所述第四信号的极化方式为右旋极化时，调整后的第2路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第二信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为-90°。
当所述第三信号的极化方式为右旋圆极化时，调整后的第1路第二信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第二信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为-90°，当所述第四信号的极化方式为右旋极化时，调整后的第2路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第二信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为90°。
进一步地，当N大于1时，调整后的第2j-1路第二信号的相位与调整后的第2j-1路第六信号的相位差为θ1，调整后的第2j路第二信号的相位与调整后的第2j路第六信号的相位差为θ2；其中，θ1根据所述第三信号的波束方向确定，θ2根据所述第四信号的波束方向确定。也就是说，所述通信设备2600还可以实现所述第三信号以及所述第四信号的波束方向的控制。
此时，所述处理器2630还用于将N个所述第七信号合成为第九信号，将N个所述第八信号合成为第十信号，处理所述第九信号以及所述第十信号。
在所述通信设备中的收发器包括N个双极化天线，第i个所述双极化天线包括所述第2i-1个端口以及所述第2i个端口的场景下，当所述N个双极化天线构成等间距的直线阵列时，所述θ1以及θ2分别满足以下公式：
其中，k1为用于承载所述第三信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，
如图27所示，本申请还提供了第一种极化重构方法，应用于通信设备，所述通信设备包括2N个端口，第2i-1个端口发射的信号与第2i个端口发射的信号正交，i＝1,...N，N为正整数。所述通信设备具有上述任意一种可能的实施方式中所述的极化可重构装置600的结构以及功能，所述方法包括以下步骤：
S2701：产生第一信号。
具体地，所述第一信号可以是基带信号，也可以是数字中频信号。
S2702：确定待发射信号的极化方式，其中，所述极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化。
S2703：将所述第一信号分成2N路第一信号；根据所确定的极化方式，调整第2i-1路第一信号的幅值和相位以及第2i路第一信号的幅值和相位。
其中，所述通信设备具体可以根据预先配置的所述待发射信号的极化方式的信息，确定所述待发射信号的极化方式，或者通过测量接收端发射的信号测量得到所述待发射信号的极化方式。
S2704：对调整后的所述第2i-1路第一信号进行数模转换，得到第2i-1路第二信号，以及对调整后的所述第2i路第一信号进行数模转换，得到第2i路第三信号。
S2705：通过第2i-1个端口发射所述第2i-1路第二信号，以及通过第2i个端口发射所述第2i路第三信号。
在步骤S2704中，当所述待发射信号的极化方式为角度为γ1(γ1∈(-90°，90°)，且γ1！＝0°)的线性极化时，调整后的第2i-1路第一信号的幅值A与调整后的第2i路第一信号的幅值B之比为|tanγ1|，当γ1>0时，调整后的第2i-1路第一信号的相位α与调整后的第2i路第一信号的相位β之差为180°的偶数倍，当γ1<0时，调整后的第1路第一信号的相位α与调整后的第2路第一信号的相位β之差为180°的为奇数倍，其中，所述γ1为所述待发射信号的电场方向在与所述待发射信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角。
例如，当所述待发射信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的第2i-1路第一信号的幅值A与调整后的第2i路第一信号的幅值B之比为1，调整后的第2i-1路第一信号的相位α与调整后的第2i路第一信号的相位β之差为180°的偶数倍，当所述待发射信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的第2i-1路第一信号的幅值A与调整后的第2i路第一信号的幅值B之比为1，调整后的第2i-1路第一信号的相位α与调整后的第2i路第一信号的相位β之差为180°的奇数数倍。
当所述待发射信号的极化方式为圆极化时，调整后的所述第2i-1路第一信号的幅值A与调整后的所述第2i路第一信号的幅值B的比值为1，调整后的所述第2i-1路第一信号的相位α与调整后的所述第2i路第一信号的相位β的差值为90°的奇数倍。
当所述待发射信号的极化方式为椭圆极化时，调整后的所述第2i-1路第一信号的幅值A与调整后的所述第2i路第一信号的幅值B的比值A/B，以及整后的所述第2i-1路第一信号的相位α与调整后的所述第2i路第一信号的相位β的差值α-β根据所述椭圆极化方式对应的椭圆的长轴与短轴的比值AR(a/b)以及γ2确定；其中，所述γ2为所述长轴在与所述待发射信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角(即所述椭圆的倾角)。
当所述待发射信号的极化方式为如图2c所示的椭圆极化时，调整后的所述第2i-1路第一信号的幅值A与调整后的所述第2i路第一信号的幅值B的比值A/B，以及调整后的所述第2i-1路第一信号的相位α与调整后的所述第2i路第一信号的相位β的α-β，满足以下公式：
进一步地，当所述N为大于1时，调整后的所述第2i-1路第一信号与调整后的所述第2i+1路第一信号的相位差为θ，调整后的所述第2i路第一信号与调整后的所述第2i+2路第一信号的相位差为θ；其中，θ根据所述待发射信号的波束方向确定。即所述通信设备还可以控制所述待发射信号的波束方向。
进一步地，所述通信设备包括N个双极化天线，第i个所述双极化天线包括所述第2i-1端口以及所述第2i个端口。当N个所述双极化天线构成等间距的直线阵列时，θ满足以下公式：
其中，k为用于承载所述待发射信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，以及为所述待发射信号的波束方向与所述直线阵列法向的夹角。
另外，为了满足特定的波束赋形需求，调整后的第2i-1路第一信号与调整后的2i路第一信号的幅值比根据所述待发射信号的波束方向确定。
需要说明的是，上述等间距的直线阵列仅为N个所述双极化天线构成的一种可能的阵列形式，并不对本申请实施例构成限定，N个所述双极化天线构成的其他阵列也适用于本申请实施例。
通过上述方案，所述通信设备可以在数字域，根据待发射信号的极化方式进行极化重构，重构精度以及灵活性较高，能够解决去极化效应导致的发送端与接收端的极化方式不匹配的问题，进而可以提高信号的接收效率以及接收端接收到的信号的信噪比。
如图28所示，本申请还提供了第二种极化重构方法，应用于第一通信设备，所述第一通信设备包括2N个端口，第2i-1个端口发射的信号与第2i个端口发射的信号正交，i＝1,...N，N为正整数。所述第一通信设备具有上述任意一种可能的实施方式中所述的极化可重构装置1000的结构以及功能，所述方法包括以下步骤：
S2801：产生第一信号和第二信号。
其中，所述第一信号以及所述第二信号可以为基带信号，所述第一信号以及所述第二信号可以为数字中频信号。
S2802：分别确定待发射的2路信号的极化方式。其中，所述待发射的第1路信号的极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化，所述待发射的第2路信号的极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化。
其中，所述第一通信设备具体可以根据预先配置的所述待发射的2路信号的极化方式的信息，确定所述待发射的第1路信号的极化方式以及所述待发射的第2路信号的极化方式，或者通过测量接收端发射的信号测量得到所述待发射的第1路信号的极化方式以及所述待发射的第2路信号的极化方式。
S2803：将所述第一信号分为2N路第一信号，将所述第二信号分为2N路第二信号。
S2804：根据待发射的第1路信号的极化方式，分别调整第2i-1路第一信号的幅值和相位以及第2i路第一信号的幅值和相位；根据待发射的第2路信号的极化方式，分别调整第2i-1路第二信号的幅值和相位以及第2i路第二信号的幅值和相位；将调整后的所述第2i-1路第一信号与调整后的所述第2i-1路第二信号合成为第i路第三信号，将调整后的所述第2i路第一信号与调整后的所述第2i路第二信号合成为第i路第四信号。
S2805：对所述第i路第三信号进行数模转换，得到第i路第五信号，以及对所述第i路第四信号进行数模转换，得到第i路第六信号。
S2806：通过所述第2i-1个端口发射所述第i路第五信号，以及通过所述第2i个端口发射所述第i路第六信号。
其中，当N＝1时，在步骤S2804中，所述待发射的第1路信号的极化方式与所述待发射的第2路信号的极化方式正交。具体地，所述待发射的第1路信号的极化方式为垂直线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为水平线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为+45°线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为-45°线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为-45°线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为+45°线性极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为左旋圆极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为右旋圆极化；或者，所述待发射的第1路信号的极化方式为右旋圆极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为左旋圆极化。
具体地，当所述待发射的第1路信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第2i-1路第一信号的幅值A1为0(调整后的第1路第一信号的相位α1不存在)，调整后的第2i路第一信号的幅值B1和相位β1可以为任意值；当所述待发射的第2路信号的极化方式为水平线性极化时，调整后的第2i-1路第二信号的幅值A2和相位α2为任意值，调整后的第2i路第二信号的幅值B2为0(调整后的第2路第二信号的相位β2不存在)。
当所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化时，调整后的第2i-1路第一信号的幅值A1和相位α1为任意值，调整后的第2i路第一信号的幅值B1为0(调整后的第2路第一信号的相位β1不存在)；当所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第2i-1路第二信号的幅值A2为0(调整后的第1路第二信号的相位α2不存在)，调整后的第2i路第二信号的幅值B2和相位β2为任意值。
当所述待发射的第1路信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的第2i-1路第一信号的幅值A1与调整后的第2i路第一信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第2i-1路第一信号的相位α1与调整后的第2i路第一信号的相位β1的差值α1-β1为180°的偶数倍，当所述待发射的第2路信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的第2i-1路第二信号的幅值A2与调整后的第2i路第二信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2i-1路第二信号的相位α2与调整后的第2i路第二信号的相位β2的差值α2-β2为180°的奇数倍。
当所述待发射的第1路信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的第2i-1路第一信号的幅值A1与调整后的第2i路第一信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第2i-1路第一信号的相位α1与调整后的第2i路第一信号的相位β1的差值α1-β1为180°的奇数倍，当所述待发射的第2路信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的第2i-1路第二信号的幅值A2与调整后的第2i路第二信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2i-1路第二信号的相位α2与调整后的第2i路第二信号的相位β2的差值α2-β2为180°的偶数倍。
当所述待发射的第1路信号的极化方式为左旋圆极化时，调整后的第2i-1路第一信号的幅值A1与调整后的第2i路第一信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第2i-1路第一信号的相位α1与调整后的第2i路第一信号的相位β1的差值α1-β1为90°，当所述待发射的第2路信号的极化方式为右旋极化时，调整后的第2i-1路第二信号的幅值A2与调整后的第2i路第二信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2i-1路第二信号的相位α2与调整后的第2i路第二信号的相位β2的差值α2-β2为-90°。
当所述待发射的第1路信号的极化方式为右旋圆极化时，调整后的第2i-1路第一信号的幅值A1与调整后的第2i路第一信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第2i-1路第一信号的相位α1与调整后的第2i路第一信号的相位β1的差值α1-β1为-90°，当所述待发射的第2路信号的极化方式为右旋极化时，调整后的第2i-1路第二信号的幅值A2与调整后的第2i路第二信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2i-1路第二信号的相位α2与调整后的第2i路第二信号的相位β2的差值α2-β2为90°。
进一步地，在所述待发射的第1路信号的极化方式与所述待发射的第2路信号的极化方式正交的场景下(例如，为了充分利用频谱资源，卫星通信普遍采用正交极化频率复用方式，进而在给定的工作频段上提供双倍的使用带宽)，由于去极化效应的影响，所述待发射的第1路信号以及所述待发射的第2路信号在传播的过程中会发生极化偏转，所述待发射的第1路信号以及所述待发射的第2路信号到达接收端的第二通信设备时正交性受到破坏，对所述第二通信设备中用于接收这两路信号的通道造成交叉极化干扰。
在所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化的场景下，由于所述第一通信设备发射的水平线性极化参考信号H以垂直线性极化参考信号V，与所述第二通信设备收到的所述水平线性极化参考信号H对应的受到去极化效应影响的水平线性极化参考信号H′，所述第二通信设备接收到的所述垂直线性极化参考信号V对应的受到去极化效应影响的垂直线性极化参考信号V′满足以下关系：
其中，AVV为所述第二通信设备的第一端口接收到的垂直线性极化参考信号的幅值，θVV为所述第二通信设备的第一端口接收到的垂直线性极化参考信号的相位，AHV为所述第二通信设备的第一端口接收到的水平线性极化参考信号的幅值，θHV为所述第二通信设备的第一端口接收到的水平线性极化参考信号的相位，AVH为所述第二通信设备的第二端口接收到的垂直线性极化参考信号的幅值，θVH为所述第二通信设备的第二端口接收到的垂直线性极化参考信号的相位，AVH为所述第二通信设备的第二端口接收到的水平线性极化参考信号的幅值，θHH为所述第二通信设备的第二端口接收到的水平线性极化参考信号的相位；所述第二通信设备的第二端口用于接收水平线性极化信号，所述第二通信设备的第一端口用于接收垂直线性极化信号，所述第二通信设备用于接收待发射的第1路信号以及所述待发射的第2路信号。
具体地，所述第一通信设备通过以下步骤发射所述水平线性极化参考信号：1、生成所述水平线性极化参考信号对应的第一信号；2、将所述水平线性极化参考信号对应的第一信号分为两路，根据水平线性极化方式，调整这两路信号的幅值和相位，其中，调整后的第1路信号的幅值和相位可以为任意值，调整后的第2路信号的幅值为0；3、对调整后的第1路信号进行数模转换；4、通过第1个端口发射调整后的第1路信号对应的模拟信号。
所述第一通信设备通过以下步骤发射所述垂直线性极化参考信号：1、生成所述垂直线性极化参考信号对应的第一信号；2、将所述垂直线性极化参考信号对应的第一信号分为两路，根据垂直线性极化方式，调整这两路信号的幅值和相位，其中，调整后的第1路信号的幅值为0，调整后的第2路信号的幅值和相位可以为任意值；3、对调整后的第2路信号进行数模转换；4、通过第2个端口发射调整后的第2路信号对应的模拟信号。
因此，为了消除交叉极化干扰，当所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第1路第一信号的幅值A1与调整后的第2路第一信号的幅值B1的比值，调整后的第1路第一信号的相位为α1与调整后的第2路第一信号的相位β1的差值，满足以下条件：
α1-β1＝θVV-θHV+n*180°，n为奇数。
调整后的第1路第二信号的幅值A2与调整后的第2路第二信号的幅值B2的比值，调整后的第1路第二信号的相位为α2与调整后的第2路第二信号的相位β2的差值，满足以下条件：
α2-β2＝θVH-θHH+m*180°，m为奇数。
另外，在所述第一通信设备发送所述水平线性极化参考信号以及所述垂直线性极化参考信号之前，所述第二通信设备已根据自身位置和所述第一通信设备的位置，计算并调整方位角，俯仰角和极化角，将波束对准所述第一无线通设备，且所述第二通信设备的极化方式与所述第一通信设备的极化方式“匹配”(不考虑去极化效应是匹配的)，以提高所述第一通信设备预补偿的精度。
通过上述方案，在所述待发射的第1路信号的极化方式为水平线性极化，所述待发射的第2路信号的极化方式为垂直线性极化的场景下，所述第一无线设备可以预先补偿去极化效应的影响，使得所述第二通信设备接收到的两路信号正交，消除了交叉极化干扰以及去极化效应，尤其适合无线通信中以下行传输为主，且基站的功率和硬件资源相对终端设备更占优势的场景，不会增加终端设备的复杂度、成本以及功耗。
当N大于1时，调整后的第2i-1路第一信号与调整后的第2i路第一信号的相位差为θ1；其中，θ1根据所述待发射的第1路信号的波束方向确定；调整后的第2i-1路第二信号与调整后的第2i路第二信号的相位差为θ2；其中，θ2根据所述待发射的第2路信号的波束方向确定。此时，所述第一通信设备还可以实现所述待发射的第1路信号以及所述待发射的第2路信号的波束方向独立控制。
需要说明的是，当N大于1时，当所述待发射的第1路信号的极化方式线性极化、圆极化以及椭圆极化时，调整后的第2i-1路第一信号的幅值和相位，以及调整后的第2i路第一信号的幅值和相位满足的条件，以及当所述待发射的第2路信号的极化方式线性极化、圆极化以及椭圆极化时，调整后的第2i-1路第二信号的幅值和相位，以及调整后的第2i路第二信号的幅值和相位满足的条件，与本申请提供的第一种极化方法中待发射信号为相应的极化方式时，调整后的第2i-1路第一信号的幅值和相位以及调整后的第2i路第一信号的幅值和相位满足的条件相同，此处不再赘述。
进一步地，所述第一通信设备包括N个双极化天线，第i个所述双极化天线包括所述第2i-1端口以及所述第2i个端口。当N个所述双极化天线构成等间距的直线阵列时，θ1、θ2分别满足以下公式：
其中，k1为承载所述待发射的第1路信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，为所述待发射的第1路信号的波束方向与所述直线阵列法向的夹角，k2为承载所述待发射的第2路信号的波数，
需要说明的是，上述等间距的直线阵列仅为N个所述双极化天线构成的一种可能的阵列形式，并不对本申请实施例构成限定，N个所述双极化天线构成的其他阵列也适用于本申请实施例。
并且，在N＞1的场景下，所述第一通信设备可以产生3路或者3路以上信号，此时所述第一通信设备的处理过程与所述第一通信设备可以产生2路信号(所述第一信号以及所述第二信号)的场景下的处理过程类似，此处不再赘述。
通过上述方案，所述第一通信设备可以在数字域，根据接收到的信号的极化方式进行极化重构，极化重构的精度以及灵活性较高，能够解决去极化效应导致的发送端与接收端极化方式不匹配的问题，进而可以提高信号的接收效率以及接收端接收到的信号的信噪比。
如图29所示，本申请还提供了第三种极化重构方法，应用于通信设备，所述通信设备包括2N个端口，第2i-1个端口接收的信号与第2i个端口接收的信号正交，i＝1,...N，N为正整数。所述通信设备具有上述任意一种可能的实施方式中所述的极化可重构装置1000的结构以及功能，所述方法包括以下步骤：
S2901：通过所述第2i-1个端口接收第i路第一信号，通过所述第2i个端口接收第i路第二信号。
其中，所述第i路第一信号为第三信号在所述第2i-1个端口对应的方向上的分量，所述第i路第二信号为所述第三信号在所述第2i个端口对应的方向上的分量。
S2902：对所述第i路第一信号进行模数转换，得到第i路第四信号，对所述第i路第二信号进行模数转换，得到第i路第五信号。
S2903：确定所述第三信号的极化方式。其中，所述极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化。
其中，所述通信设备具体可以根据预先配置的所述第三信号的极化方式的信息，确定所述第三信号的极化方式，或者通过测量发送端发射的信号测量得到所述第三信号的极化方式。
S2904：根据所确定的极化方式，调整所述第i路第四信号的幅值和相位以及所述第i路第五信号的幅值和相位；将调整后的所述第i路第四信号以及调整后的第i路第五信号合成为第i路第六信号。
在具体实施中，在步骤S2904中，当所述第三信号的极化方式为角度为γ1(γ1∈(-90°，90°)，且γ3！＝0°)的线性极化时，调整后的所述第i路第四信号的幅值A与调整后的所述第i路第五信号的幅值B之比为|tanγ3|，当γ1>0时，调整后的所述第i路第四信号的相位α与调整后的所述第i路第五信号的相位β之差为180°的偶数倍，当γ1<0时，调整后的所述第i路第四信号的相位α与调整后的所述第i路第五信号的相位β之差为180°的奇数倍。其中，所述γ1为所述第三射信号的电场方向在与所述第三信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角。
例如当所述第三信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的所述第i路第四信号的幅值A与调整后的所述第i路第五信号的幅值B之比为1，调整后的所述第i路第四信号的相位α与调整后的所述第i路第五信号的相位β之差为180°的偶数倍，当所述第三信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的所述第i路第四信号的幅值A与调整后的所述第i路第五信号的幅值B之比为1，调整后的所述第i路第四信号的相位α与调整后的所述第i路第五信号的相位β之差为180°的奇数数倍。
当所述第三信号的极化方式为圆极化时，调整后的所述第i路第四信号的幅值A与调整后的所述第i路第五信号的幅值B的比值为1，调整后的所述第i路第四信号的相位α与调整后的所述第i路第五信号的相位β的差值为90°的奇数倍。
当所述第三信号的极化方式为椭圆极化时，调整后的所述第i路第四信号的幅值A与调整后的所述第i路第五信号的幅值B的比值A/B，以及调整后的所述第i路第四信号的相位α与调整后的所述第i路第五信号的相位β之差α-β根据所述椭圆极化方式对应的椭圆的长轴与短轴的比值AR(a/b)以及γ2确定；其中，所述γ2为所述长轴在与所述待发射信号的传播方向垂直的平面内，与水平方向的夹角(即所述椭圆的倾角)。
进一步地，当N大于1时，调整后的第i路第四信号的相位与调整后的第i+1路第四信号的相位差为θ，调整后的第i路第五信号的相位与调整后的第i+1路第五信号的相位差；其中，θ根据所述第三信号的波束方向确定。也就是说，所述通信设备还可以实现所述第三信号的波束方向的控制。
此时，所述通信设备还将N个所述第六信号合成为第七信号，处理所述第七信号。
在所述通信设备包括N个双极化天线，第i个所述双极化天线包括所述第2i-1个端口以及所述第2i个端口的场景下，当所述N个双极化天线构成等间距的直线阵列时，所述θ满足以下公式：
其中，k为用于承载所述第三信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，以及为所述第三信号的波束方向与所述直线阵列法向的夹角。
需要说明的是，上述等间距的直线阵列仅为N个所述双极化天线构成的一种可能的阵列形式，并不对本申请实施例构成限定，N个所述双极化天线构成的其他阵列也适用于本申请实施例。
通过上述方案，所述通信设备能够在数字域实现对接收到的信号的极化重构，重构精度以及灵活性较高，能够解决去极化效应导致的发送端与接收端的极化方式不匹配的问题，进而可以提高信号的接收效率以及接收端接收到的信号的信噪比。
如图30所示，本申请还提供了第四种极化重构方法，应用于通信设备，所述通信设备包括2N个端口，第2i-1个端口接收的信号与第2i个端口接收的信号正交，i＝1,...N，N为正整数。所述通信设备具有上述任意一种可能的实施方式中所述的极化可重构装置1700的结构以及功能，所述方法包括以下步骤：
S3001：通过所述第2i-1个端口接收第i路第一信号，通过所述第2i个端口接收第i路第二信号。
其中，所述第i路第一信号为第三信号在所述第2i-1个端口对应的方向上的分量以及第四信号在所述第2i-1个端口对应的方向上的分量之和，所述第i路第二信号为所述第三信号在所述第2i个端口对应的方向上的分量以及所述第四信号在所述第2i个端口对应的方向上的分量之和。
S3002：对所述第i路第一信号进行模数转换，得到第i路第五信号，对所述第i路第二信号进行模数转换，得到第i路第六信号。
S3003：确定所述第三信号的极化方式以及所述第四信号的极化方式。其中，所述第三信号极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化，所述第四信号极化方式包括线性极化、圆极化以及椭圆极化。
其中，所述通信设备具体可以根据预先配置的所述第三信号的极化方式的信息，确定所述第三信号的极化方式，以及根据预先配置的所述第四信号的极化方式的信息，确定所述第四信号的极化方式；或者，通过测量发送端发射的信号测量得到所述第三信号的极化方式以及述第四信号的极化方式。
S3004：将所述第i路第五信号分为2路信号，得到2N路第五信号，将所述第i路第六信号分为2路信号，得到2N路第六信号。
S3005：根据所述第三信号的极化方式，调整第2j-1路第五信号的幅值和相位以及第2j-1路第六信号的幅值和相位，将调整后的第2j-1路第五信号以及调整后的第2j-1路第六信号合成为第j路第七信号，j＝1,2…N；根据所述第四信号的极化方式，调整第2j路第五信号的幅值和相位以及第2j路第六信号的幅值和相位，将调整后的第2j路第五信号以及调整后的第2j路第六信号合成为第j路第八信号。
当N＝1时，所述第三信号的极化方式与所述第四信号的极化方式正交。其中，所述第三信号的极化方式为垂直线性极化，所述第四信号的极化方式为水平线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为水平线性极化，所述第四信号的极化方式为垂直线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为+45°线性极化，所述第四信号的极化方式为-45°线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为-45°线性极化，所述第四信号的极化方式为+45°线性极化；或者，所述第三信号的极化方式为左旋圆极化，所述第四信号的极化方式为右旋圆极化；或者，所述第三信号的极化方式为右旋圆极化，所述第四信号的极化方式为左旋圆极化。
具体地，当所述第三信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1为0(调整后的第1路第五信号的相位α1不存在)，调整后的第1路第六信号的幅值B1和相位β1可以为任意值；当所述第四信号的极化方式为水平线性极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2和相位α2为任意值，调整后的第2路第六信号的幅值B2为0(调整后的第2路第六信号的相位β2不存在)。
当所述第三信号的极化方式为水平线性极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1和相位α1为任意值，调整后的第1路第六信号的幅值B1为0(调整后的第1路第六信号的相位β1不存在)；当所述第四信号的极化方式为垂直线性极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2为0(调整后的第2路第五信号的相位α2不存在)，调整后的第2路第六信号的幅值B2和相位β2为任意值。
当所述第三信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第五信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为180°的偶数倍，当所述第四信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第五信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为180°的奇数倍。
当所述第三信号的极化方式为-45°线性极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第五信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为180°的奇数倍，当所述第四信号的极化方式为+45°线性极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第五信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为180°的偶数倍。
当所述第三信号的极化方式为左旋圆极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第五信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为90°，当所述第四信号的极化方式为右旋极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第五信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为-90°。
当所述第三信号的极化方式为右旋圆极化时，调整后的第1路第五信号的幅值A1与调整后的第1路第六信号的幅值B1之A1/B1比为1，调整后的第1路第五信号的相位α1与调整后的第1路第六信号的相位β1的差值α1-β1为-90°，当所述第四信号的极化方式为右旋极化时，调整后的第2路第五信号的幅值A2与调整后的第2路第六信号的幅值B2之A2/B2比为1，调整后的第2路第五信号的相位α2与调整后的第2路第六信号的相位β2的差值α2-β2为90°。
进一步地，当N大于1时，调整后的第2j-1路第五信号的相位与调整后的第2j-1路第六信号的相位差为θ1，调整后的第2j路第五信号的相位与调整后的第2j路第六信号的相位差为θ2；其中，θ1根据所述第三信号的波束方向确定，θ2根据所述第四信号的波束方向确定。也就是说，所述通信设备还可以实现所述第三信号以及所述第四信号的波束方向的控制。
此时，所述处理器2730还用于将N个所述第七信号合成为第九信号，将N个所述第八信号合成为第十信号，处理所述第九信号以及所述第十信号。
需要说明的是，当N大于1时，当所述三信号的极化方式线性极化、圆极化以及椭圆极化时，调整后的第2j-1路第五信号的幅值和相位，以及调整后的第2j-1路第六信号的幅值和相位满足的条件，以及当所述第四信号的极化方式线性极化、圆极化以及椭圆极化时，调整后的第2j路第五信号的幅值和相位，以及调整后的第2j路第六信号的幅值和相位满足的条件，与本申请提供的第三种极化方法中第三信号为相应的极化方式时，调整后的第i路第四信号的幅值和相位以及调整后的第i路第五信号的幅值和相位满足的条件相同，此处不再赘述。
在所述无线通信设包括N个双极化天线，第i个所述双极化天线包括所述第2i-1个端口以及所述第2i个端口的场景下，当所述N个双极化天线构成等间距的直线阵列时，所述θ1以及θ2分别满足以下公式：
其中，k1为用于承载所述第三信号的载波的波数，d为相邻两个所述双极化天线之间的距离，为所述第三信号的波束方向与所述直线阵列法向的夹角，k2为用于承载所述第三第信号的载波的波数，以及
需要说明的是，上述等间距的直线阵列仅为N个所述双极化天线构成的一种可能的阵列形式，并不对本申请实施例构成限定，N个所述双极化天线构成的其他阵列也适用于本申请实施例。
并且，在N＞1的场景下，所述通信设备可以接收3路或者3路以上信号，此时所述通信设备的处理过程与所述通信设备可以接收2路信号(所述第一信号以及所述第二信号)的场景下的处理过程类似，此处不再赘述。
通过上述方案，所述通信设备可以在数字域，根据接收到的信号的极化方式进行极化重构，极化重构的精度以及灵活性较高，能够解决去极化效应导致的发送端与接收端极化方式不匹配的问题，进而可以提高信号的接收效率以及接收端接收到的信号的信噪比。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
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