專利名稱：一種基于互相關(guān)和lms的干擾迭代消除系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于互相關(guān)和LMS技術(shù)對(duì)無(wú)線同頻直放站的WCDMA信號(hào)的干擾信號(hào)進(jìn)行迭代消除的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
常規(guī)的無(wú)線同頻直放站，其施主天線在隔離度有限的情況下將不可避免會(huì)接收到重發(fā)天線發(fā)出的信號(hào)，這些信號(hào)經(jīng)過(guò)多徑反射回到施主天線后就會(huì)對(duì)直放站的工作造成干擾，影響直放站的波形質(zhì)量，當(dāng)反饋信號(hào)大于天線隔離度的時(shí)候就會(huì)引起直放站自激，情況嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致直放站系統(tǒng)崩潰，甚至燒壞功放；由于回波信號(hào)的頻率是直放站自身的工作頻率，因此這種干擾是無(wú)法通過(guò)常規(guī)的濾波來(lái)進(jìn)行頻域處理的。為解決這種自激干擾，現(xiàn)有技術(shù)通常采用以下二種措施來(lái)進(jìn)行處理一種是通過(guò)增加天線高度或者水平距離來(lái)增加隔離度；另一種是采用移頻直放站。無(wú)論采用那種方法， 以上這些措施都會(huì)使施工難度加大，且成本大幅增加。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種基于互相關(guān)和LMS的干擾迭代消除系統(tǒng)，是采用互相關(guān)技術(shù)來(lái)進(jìn)行回波延時(shí)的估計(jì)，采用LMS算法來(lái)進(jìn)行回波增益的估計(jì)，從而能夠有效地解決直放站由重發(fā)天線到施主天線的反饋干擾所引起的一些問(wèn)題，避免了系統(tǒng)自激以及信號(hào)質(zhì)量惡化現(xiàn)象的發(fā)生，降低了無(wú)線直放站工程的安裝需求。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種基于互相關(guān)和LMS的干擾迭代消除系統(tǒng)，包括一模數(shù)轉(zhuǎn)換處理單元，其用于將模擬中頻信號(hào)數(shù)字化；—第一復(fù)混頻處理單元，其用于產(chǎn)生所需頻率并進(jìn)行信道混頻；一數(shù)字下變頻處理單元，其用于信道抽取與濾波；一 LMS處理單元其用于自適應(yīng)回波抵消處理；一數(shù)字上變頻處理單元，其用于將低速率基帶信號(hào)上變頻至中頻；一第二復(fù)混頻處理單元，其用于產(chǎn)生所需頻率并進(jìn)行信道混頻；一數(shù)模轉(zhuǎn)換處理單元，其用于將數(shù)字中頻信號(hào)轉(zhuǎn)為模擬輸出；模數(shù)轉(zhuǎn)換處理單元的輸出接至第一復(fù)混頻處理單元的輸入，第一復(fù)混頻處理單元的輸出接數(shù)字下變頻處理單元的輸入，數(shù)字下變頻處理單元的輸出接LMS處理單元的輸入，LMS處理單元的輸出接數(shù)字上變頻處理單元的輸入，數(shù)字上變頻處理單元的輸出接第二復(fù)混頻處理單元的輸入，第二復(fù)混頻處理單元的輸出接數(shù)模轉(zhuǎn)換處理單元的輸入；其中，該LMS處理單元包括一減法器模塊，其作用在于將一路設(shè)定為疊加有回波信號(hào)的有用信號(hào)的輸入信號(hào)減去另一路設(shè)定為估計(jì)的回波信號(hào)的輸入信號(hào)后輸出設(shè)定為削除回波后信號(hào)的差值信號(hào)；[0016]一解相關(guān)延時(shí)模塊，其作用在于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行延時(shí)處理；一延遲單元模塊，其作用在于產(chǎn)生延時(shí)不同個(gè)CHIP的期望信號(hào)；一時(shí)延估計(jì)模塊，其作用在于利用互相關(guān)技術(shù)并根據(jù)延遲單元模塊所輸出的延時(shí)不同個(gè)CHIP的期望信號(hào)以及減法器模塊輸出的削除回波后信號(hào)來(lái)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的自適應(yīng)濾波器系數(shù)輸出；一增益估計(jì)模塊，其作用在于根據(jù)延時(shí)不同個(gè)CHIP的期望信號(hào)和對(duì)應(yīng)的自適應(yīng)濾波器系數(shù)并利用LMS算法產(chǎn)生出對(duì)應(yīng)的估計(jì)的回波信號(hào)；一累加器模塊，其作用在于對(duì)多個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行累加處理并輸出累加結(jié)果；減法器模塊的一設(shè)定為疊加有回波信號(hào)的有用信號(hào)的輸入端接至數(shù)字下變頻處理單元的輸出，減法器模塊的另一設(shè)定為估計(jì)的回波信號(hào)的輸入端接累加器模塊的輸出， 減法器模塊的設(shè)定為削除回波后信號(hào)的輸出分別接至解相關(guān)延時(shí)模塊和時(shí)延估計(jì)模塊；解相關(guān)延時(shí)模塊的一輸出接數(shù)字上變頻處理單元的輸入，解相關(guān)延時(shí)模塊的另一輸出分別接延遲單元模塊和時(shí)延估計(jì)模塊；延遲單元模塊內(nèi)設(shè)有有限個(gè)小延遲單元模塊分別產(chǎn)生延時(shí)有限個(gè)CHIP的期望信號(hào)，延遲單元模塊的輸出接至?xí)r延估計(jì)模塊的輸入；時(shí)延估計(jì)模塊的輸出接至增益估計(jì)模塊的輸入，增益估計(jì)模塊內(nèi)設(shè)有有限個(gè)小增益估計(jì)模塊分別根據(jù)延時(shí)對(duì)應(yīng)個(gè)CHIP的期望信號(hào)和對(duì)應(yīng)的自適應(yīng)濾波器系數(shù)并利用LMS算法產(chǎn)生出對(duì)應(yīng)的估計(jì)的回波信號(hào)；增益估計(jì)模塊的輸出接至累加器模塊的輸入。所述的數(shù)字下變頻處理單元由一個(gè)CIC濾波器、一個(gè)補(bǔ)償濾波器和一個(gè)基帶成型濾波器構(gòu)成，CIC濾波器的輸入接第一復(fù)混頻處理單元的輸出，CIC濾波器的輸出接補(bǔ)償濾波器的輸入，補(bǔ)償濾波器的輸出接基帶成型濾波器的輸入，基帶成型濾波器的輸出接LMS 處理單元的輸入。所述的數(shù)字上變頻處理單元由一個(gè)補(bǔ)償濾波器和一個(gè)CIC濾波器構(gòu)成，補(bǔ)償濾波器的輸入接LMS處理單元的輸出，補(bǔ)償濾波器的輸出接CIC濾波器的輸入，CIC濾波器的輸出接第二復(fù)混頻處理單元的輸入。本實(shí)用新型的一種基于互相關(guān)和LMS的干擾迭代消除系統(tǒng)的干擾迭代消除方法， 其包括如下步驟a.將模擬中頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字中頻信號(hào)；b.對(duì)該數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)行信道混頻處理，將信號(hào)頻譜搬移至零中頻；c.進(jìn)行數(shù)字下變頻處理；d.進(jìn)行回波消除處理，利用LMS算法來(lái)估算回波信號(hào)的延時(shí)和增益，通過(guò)互相關(guān)計(jì)算得出自適應(yīng)濾波器的系數(shù)；e.進(jìn)行數(shù)字上變頻處理，將數(shù)據(jù)速率恢復(fù)到原始數(shù)據(jù)率；f.進(jìn)行信道混頻處理，將頻譜搬回中頻信號(hào)中心頻點(diǎn)；g.最后再將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)。所述的回波消除處理過(guò)程是將輸入信號(hào)設(shè)定為疊加有回波信號(hào)的有用信號(hào)，用回波消除處理所產(chǎn)生的反饋輸出設(shè)定為估計(jì)的回波信號(hào)，將疊加有回波信號(hào)的有用信號(hào)減去估計(jì)的回波信號(hào)而得到削除回波后的信號(hào)；將該削除回波后的信號(hào)進(jìn)行解相關(guān)延時(shí)處理，得到延時(shí)0個(gè)CHIP至有限個(gè)CHIP多個(gè)延時(shí)不同個(gè)CHIP的期望信號(hào)；將該多個(gè)延時(shí)不同個(gè)CHIP的期望信號(hào)和削除回波后的信號(hào)利用互相關(guān)算法進(jìn)行處理，從而得到對(duì)應(yīng)于不同個(gè)chip延時(shí)的自適應(yīng)濾波器系數(shù)；再將延時(shí)不同個(gè)CHIP的期望信號(hào)和對(duì)應(yīng)的自適應(yīng)濾波器系數(shù)進(jìn)行LMS算法處理，得到多個(gè)對(duì)應(yīng)于不同路徑的估計(jì)的回波信號(hào)；將多個(gè)對(duì)應(yīng)于不同路徑的估計(jì)的回波信號(hào)進(jìn)行累加處理作為回波消除處理所產(chǎn)生的反饋輸出去消除設(shè)定為疊加有回波信號(hào)的有用信號(hào)，從而得到削除回波后的信號(hào)。本實(shí)用新型的一種基于互相關(guān)和LMS的干擾迭代消除系統(tǒng)，系統(tǒng)中的LMS處理單元是采用互相關(guān)技術(shù)來(lái)進(jìn)行回波延時(shí)估計(jì)。設(shè)定s為來(lái)自基站的有用信號(hào)；設(shè)定y為估計(jì)的回波信號(hào)；設(shè)定e為削除回波后的信號(hào)；設(shè)定noise為經(jīng)過(guò)選頻濾波器延時(shí)后的信號(hào)，延時(shí)越大，互相關(guān)性能越好；設(shè)定noisel為路徑1的空中的回波信號(hào)；設(shè)定noise2 為路徑2的空中的回波信號(hào)；設(shè)定noisek為路徑k的空中的回波信號(hào)；設(shè)定χ為疊加回波信號(hào)與有用信號(hào)的系統(tǒng)輸入信號(hào)；則有χ = s+noisel+noise2+. . . +noiseKe = x-y設(shè)定xO為延時(shí)0個(gè)CHIP的期望信號(hào)；設(shè)定Xl為延時(shí)1個(gè)CHIP的期望信號(hào)；設(shè)定x2為延時(shí)2個(gè)CHIP的期望信號(hào)；設(shè)定xK為延時(shí)K個(gè)CHIP的期望信號(hào)；則有noise = e (η-τ)X1 = e(n- τ -1)X1 = e (η- τ -1)χκ = e (η- τ -K)采用下列公式求互相關(guān)
1 N-Ie — xc(0)= —^e{n)e{n) *
N n=o
1 N-Iη — xc(0)= — ^ e{n - r)e(n — r) *
N n=o
1 N-Ien xc(0)= — ^e{n)e{n 一 r) *
N n=o
1 N-Ien xc(l) = — ^ e{n)e{n 一 r 一 1) *
N n=o
1 N-Ien — xc(L) = — ^e{n)e{n -τ-L)^
N n=o其中，*表示共軛運(yùn)算。在求得輸入信號(hào)與期望信號(hào)的互相關(guān)之后，需要進(jìn)行歸一化，其計(jì)算公式如下[0062]
權(quán)利要求1.一種基于互相關(guān)和LMS的干擾迭代消除系統(tǒng)，其特征在于包括 一模數(shù)轉(zhuǎn)換處理單元，其用于將模擬中頻信號(hào)數(shù)字化；一第一復(fù)混頻處理單元，其用于產(chǎn)生所需頻率并進(jìn)行信道混頻； 一數(shù)字下變頻處理單元，其用于信道抽取與濾波； 一 LMS處理單元其用于自適應(yīng)回波抵消處理； 一數(shù)字上變頻處理單元，其用于將低速率基帶信號(hào)上變頻至中頻； 一第二復(fù)混頻處理單元，其用于產(chǎn)生所需頻率并進(jìn)行信道混頻； 一數(shù)模轉(zhuǎn)換處理單元，其用于將數(shù)字中頻信號(hào)轉(zhuǎn)為模擬輸出； 模數(shù)轉(zhuǎn)換處理單元的輸出接至第一復(fù)混頻處理單元的輸入，第一復(fù)混頻處理單元的輸出接數(shù)字下變頻處理單元的輸入，數(shù)字下變頻處理單元的輸出接LMS處理單元的輸入，LMS 處理單元的輸出接數(shù)字上變頻處理單元的輸入，數(shù)字上變頻處理單元的輸出接第二復(fù)混頻處理單元的輸入，第二復(fù)混頻處理單元的輸出接數(shù)模轉(zhuǎn)換處理單元的輸入； 其中，該LMS處理單元包括一減法器模塊，其作用在于將一路設(shè)定為疊加有回波信號(hào)的有用信號(hào)的輸入信號(hào)減去另一路設(shè)定為估計(jì)的回波信號(hào)的輸入信號(hào)后輸出設(shè)定為削除回波后信號(hào)的差值信號(hào)； 一解相關(guān)延時(shí)模塊，其作用在于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行延時(shí)處理； 一延遲單元模塊，其作用在于產(chǎn)生延時(shí)不同個(gè)CHIP的期望信號(hào)； 一時(shí)延估計(jì)模塊，其作用在于利用互相關(guān)技術(shù)并根據(jù)延遲單元模塊所輸出的延時(shí)不同個(gè)CHIP的期望信號(hào)以及減法器模塊輸出的削除回波后信號(hào)來(lái)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的自適應(yīng)濾波器系數(shù)輸出；一增益估計(jì)模塊，其作用在于根據(jù)延時(shí)不同個(gè)CHIP的期望信號(hào)和對(duì)應(yīng)的自適應(yīng)濾波器系數(shù)并利用LMS算法產(chǎn)生出對(duì)應(yīng)的估計(jì)的回波信號(hào)；一累加器模塊，其作用在于對(duì)多個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行累加處理并輸出累加結(jié)果； 減法器模塊的一設(shè)定為疊加有回波信號(hào)的有用信號(hào)的輸入端接至數(shù)字下變頻處理單元的輸出，減法器模塊的另一設(shè)定為估計(jì)的回波信號(hào)的輸入端接累加器模塊的輸出，減法器模塊的設(shè)定為削除回波后信號(hào)的輸出分別接至解相關(guān)延時(shí)模塊和時(shí)延估計(jì)模塊；解相關(guān)延時(shí)模塊的一輸出接數(shù)字上變頻處理單元的輸入，解相關(guān)延時(shí)模塊的另一輸出分別接延遲單元模塊和時(shí)延估計(jì)模塊；延遲單元模塊內(nèi)設(shè)有有限個(gè)小延遲單元模塊分別產(chǎn)生延時(shí)有限個(gè)CHIP的期望信號(hào)，延遲單元模塊的輸出接至?xí)r延估計(jì)模塊的輸入；時(shí)延估計(jì)模塊的輸出接至增益估計(jì)模塊的輸入，增益估計(jì)模塊內(nèi)設(shè)有有限個(gè)小增益估計(jì)模塊分別根據(jù)延時(shí)對(duì)應(yīng)個(gè)CHIP的期望信號(hào)和對(duì)應(yīng)的自適應(yīng)濾波器系數(shù)并利用LMS算法產(chǎn)生出對(duì)應(yīng)的估計(jì)的回波信號(hào)；增益估計(jì)模塊的輸出接至累加器模塊的輸入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于互相關(guān)和LMS的干擾迭代消除系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)字下變頻處理單元由一個(gè)CIC濾波器、一個(gè)補(bǔ)償濾波器和一個(gè)基帶成型濾波器構(gòu)成， CIC濾波器的輸入接第一復(fù)混頻處理單元的輸出，CIC濾波器的輸出接補(bǔ)償濾波器的輸入， 補(bǔ)償濾波器的輸出接基帶成型濾波器的輸入，基帶成型濾波器的輸出接LMS處理單元的輸入。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于互相關(guān)和LMS的干擾迭代消除系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)字上變頻處理單元由一個(gè)補(bǔ)償濾波器和一個(gè)CIC濾波器構(gòu)成，補(bǔ)償濾波器的輸入接LMS處理單元的輸出，補(bǔ)償濾波器的輸出接CIC濾波器的輸入，CIC濾波器的輸出接第二復(fù)混頻處理單元的輸入。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于互相關(guān)和LMS的干擾迭代消除系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括模數(shù)轉(zhuǎn)換處理單元、第一復(fù)混頻處理單元、數(shù)字下變頻處理單元、、LMS處理單元、數(shù)字上變頻處理單元、第二復(fù)混頻處理單元和數(shù)模轉(zhuǎn)換處理單元。在LMS處理單元中是采用了互相關(guān)技術(shù)來(lái)進(jìn)行回波延時(shí)的估計(jì)，采用了LMS算法來(lái)進(jìn)行回波增益的估計(jì)，從而能夠消除工作頻帶內(nèi)的干擾信號(hào)，有效地解決了直放站由重發(fā)天線到施主天線的反饋干擾所引起的一些問(wèn)題，避免了系統(tǒng)自激以及信號(hào)質(zhì)量惡化現(xiàn)象的發(fā)生，降低了無(wú)線直放站工程的安裝需求。
文檔編號(hào)H04L25/03GK202009396SQ201020637240
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者卓開(kāi)泳, 葉天寶, 康忠林, 林興元, 謝東福, 鄒泰華 申請(qǐng)人:福建京奧通信技術(shù)有限公司