專利名稱：一種用于同頻中繼器的干擾抵消系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降低同頻中繼器隔離度要求的干擾抵消系統(tǒng)及方法，特別適合于接收和發(fā)射天線內(nèi)置、室內(nèi)應(yīng)用的小型化移動(dòng)通信直放站、CMMB直放站等設(shè)備。
背景技術(shù)：
對于任何無線通信系統(tǒng)來說，只要采用同頻的方式工作，就會(huì)存在反饋信號的干擾問題，這時(shí)無法避免的，通過采用各種抵消技術(shù)，可以有效的防止同頻中繼器、移動(dòng)通信直放站、CMMB直放站的自激，保證同頻中繼器的正常工作。在移動(dòng)通信領(lǐng)域，據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)目前階段移動(dòng)語音業(yè)務(wù)的60%，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的 70%發(fā)生在室內(nèi)，這說明移動(dòng)用戶雖然使用的是移動(dòng)終端，但大部分的業(yè)務(wù)發(fā)生在固定場所，因此確保室內(nèi)信號的覆蓋質(zhì)量是3G是否能夠取得成功的關(guān)鍵。國內(nèi)三大運(yùn)營商為了留住老用戶，發(fā)展新用戶，提高用戶的忠誠度，發(fā)展更多的VIP客戶，必須對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行精細(xì)化覆蓋，不斷提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量。另外，廣電系統(tǒng)的CMMB業(yè)務(wù)，室內(nèi)信號覆蓋差的情況很普遍。由于受到選址、成本及施工談判等多方面影響，“室內(nèi)覆蓋難”已成為包括中移動(dòng)在內(nèi)的三家運(yùn)營商和廣電系統(tǒng)必須要面對的問題，如果不能從根源上解決，室內(nèi)覆蓋勢必會(huì)成為短板，影響運(yùn)營商的3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化工作和CMMB業(yè)務(wù)的推廣工作。微型化、節(jié)能型的微功率直放站、CMMB直放站在解決用戶投訴、精準(zhǔn)室內(nèi)覆蓋、安裝快捷靈活等方面，越來越顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢，是未來的一個(gè)很重要的發(fā)展趨勢。微型直放站在應(yīng)用的過程中面臨著如下問題1)隔離度問題，就是接收天線和發(fā)射天線相距較近，有時(shí)甚至就在一個(gè)狹小的結(jié)構(gòu)內(nèi)，或者是一個(gè)很小的平臺，普通的同頻中繼器是無法滿足隔離度要求的；2)體積問題微功率設(shè)備在室內(nèi)應(yīng)用，要求體積較小， 且天線內(nèi)置，對體積和結(jié)構(gòu)提出了較高的要求；3)成本問題，室內(nèi)用微功率設(shè)備面向廣大消費(fèi)者，價(jià)格不能很高，采用通常的數(shù)字架構(gòu)成本較高，會(huì)影響相關(guān)產(chǎn)品的推廣和應(yīng)用。 專利 CN200610124323. 7, CN200620155045. 7 , CN200920219234. X, CN200920243404. 8, CN201020159889. 5，CN200910092657. 4等涉及到復(fù)雜的干擾抵消數(shù)字技術(shù)，從體積、成本、 復(fù)雜度等多角度考慮并不適用于低成本要求的室內(nèi)微功率同頻中繼器設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于同頻中繼器的干擾抵消系統(tǒng)及方法， 本發(fā)明能降低同頻中繼器的隔離度要求，將接收天線和發(fā)射天線集成在一個(gè)較小的結(jié)構(gòu)內(nèi)或平臺上，成本低。本發(fā)明設(shè)計(jì)了如下系統(tǒng)一種用于同頻中繼器的干擾抵消系統(tǒng)，其不同之處在于 該系統(tǒng)至少包括接收天線和發(fā)射天線、定向耦合器、延遲濾波器、放大器、干擾抵消信號發(fā)生單元、若干濾波器；干擾抵消信號發(fā)生單元用于提取干擾信號，并將干擾信號進(jìn)行幅度和反相處理，用于抵消主通路上的干擾信號；三個(gè)定向耦合器分別用于提取干擾信號、耦合抵消信號、提取參考信號；延遲線濾波器用于對主通路信號進(jìn)行延遲以便和干擾抵消信號同步。按以上方案，所述干擾抵消信號發(fā)生單元至少包括如下組成部分一個(gè)矢量調(diào)制信號發(fā)生器單元，一個(gè)誤差校正處理單元，一個(gè)誤差矢量檢測單元，若干個(gè)放大器，控制接口電路單元，耦合器單元；
誤差矢量檢測單元，用于完成干擾信號和參考信號的比較，提取出誤差信號； 誤差校正處理單元，用于完成誤差信號的轉(zhuǎn)化，將誤差信號轉(zhuǎn)化為校正信號； 矢量調(diào)制信號發(fā)生器單元，用于獲取校正信息并將校正信息用來控制矢量調(diào)制信號發(fā)生器，產(chǎn)生和干擾信號反相的干擾抵消信號。按以上方案，所述干擾抵消信號發(fā)生單元還包括一個(gè)干擾信號和有用信號輸入口，用于從主通道上耦合一部分干擾信號和有用信號；一個(gè)參考信號輸入口，用于從發(fā)射口耦合一部分信號，和輸入的干擾信號進(jìn)行比較；一個(gè)干擾抵消信號輸出口，用于輸出和干擾信號相位相反、電平大小相一致的信號，耦合到主通道上用于抵消干擾信號。一種用于同頻中繼器的干擾抵消方法，其不同之處在于其方法包括如下步驟 步驟1)、接收的信號中包含有用信號和干擾信號，通過耦合器耦合一部分信號饋入到
干擾抵消信號發(fā)生單元中；同時(shí)，耦合一部分發(fā)射信號作為參考信號，也饋入到干擾抵消信號發(fā)生單元中；
步驟2)、在干擾抵消單元內(nèi)部將參考信號和干擾信號進(jìn)行矢量運(yùn)算，自適應(yīng)數(shù)字信號處理，根據(jù)一致性差異的大小，輸出衡量兩者差異大小的誤差信號；
步驟3)、將誤差信號送入到誤差校正處理單元中，進(jìn)行干擾抵消算法的處理，輸出干擾信號的誤差校正信號；
步驟4)、將干擾信號的誤差校正信號輸入到矢量調(diào)制信號發(fā)生器單元中，通過調(diào)節(jié)其幅度和相位，產(chǎn)生與干擾信號相位相反、幅度大小適當(dāng)?shù)母蓴_抵消信號，并通過耦合器送入到主通路上，實(shí)現(xiàn)和主通道干擾信號的對消，從而達(dá)到消除干擾，降低系統(tǒng)隔離度要求的目的。對比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明可以很好的解決隔離度、體積、成本、復(fù)雜度等問題，針對微功率同頻中繼器市場，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)簡單，成本較低，特別適合于接收和發(fā)射天線內(nèi)置、室內(nèi)應(yīng)用的小型化移動(dòng)通信直放站、CMMB直放站等設(shè)備。


圖1為干擾抵消系統(tǒng)框圖； 圖2為干擾抵消信號發(fā)生單元框。
具體實(shí)施例方式參見圖1，圖中出示了本發(fā)明所提出的降低同頻中繼器隔離度要求的干擾抵消系統(tǒng)，接收天線1從空中接收來自移動(dòng)通信基站(比如GAM，⑶MA，W⑶MA，TDS⑶MA，WLAN等)和 CMMB基站的有用信號(直接從基站接收的信號我們稱之為有用信號)和來自天線2通過各種直接或間接途徑反饋回來的干擾信號23，這兩種信號是同頻信號，通過濾波器3進(jìn)行濾波，濾除空間其他雜散干擾信號，以避免對系統(tǒng)正常工作造成干擾。濾除之后，進(jìn)入第一個(gè)定向耦合器4，耦合一部分有用信號和干擾信號進(jìn)入到干擾抵消信號發(fā)生單元22中。然后經(jīng)過第一級放大器5進(jìn)行信號放大，將信號電平調(diào)節(jié)到合適水平，經(jīng)過延遲濾波器6，對信號進(jìn)行再一次的延遲濾波處理，主要目的是為了保持抵消同步。經(jīng)過放大器7繼續(xù)進(jìn)行放大，進(jìn)入第二個(gè)定向耦合器8，在這里完成干擾信號的抵消工作。然后再通過放大器9，放大器10，將信號電平調(diào)節(jié)到合適大小，并通過第三定向耦合器12，在這里完成參考信號的提取工作，之后通過濾波器11，濾除放大器產(chǎn)生的雜散信號，并通過發(fā)射天線2完成信號的覆蓋。在該系統(tǒng)中天線1、天線2可以采用外接天線，也可以采用內(nèi)置天線以縮小體積，節(jié)省空間。 通過定向耦合器4，耦合一部分有用信號和干擾信號，進(jìn)入到干擾抵消信號發(fā)生單元22中，同時(shí)通過定向耦合器12耦合一部分發(fā)射信號同時(shí)進(jìn)入干擾抵消信號發(fā)生單元22 中，在該單元電路中，實(shí)現(xiàn)上述兩種信號的比較，提取出誤差信號，并通過誤差信號控制矢量調(diào)制信號發(fā)生器產(chǎn)生和干擾信號相位相反，幅度電平一致的干擾抵消信號，并通過定向耦合器8耦合到主通路上，實(shí)現(xiàn)和干擾信號的完全抵消，從而達(dá)到抵消干擾，提升天線1、天線2隔離度的要求，實(shí)現(xiàn)天線1、天線2的完成集成，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的小型化。通過產(chǎn)品的測試可以知道各種制式信號的抵消范圍如表1所示 表1各種制式信號的抵消范圍
權(quán)利要求
1.一種用于同頻中繼器的干擾抵消系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)至少包括接收天線和發(fā)射天線、定向耦合器、延遲濾波器、放大器、干擾抵消信號發(fā)生單元、若干濾波器；干擾抵消信號發(fā)生單元用于提取干擾信號，并將干擾信號進(jìn)行幅度和反相處理，用于抵消主通路上的干擾信號；三個(gè)定向耦合器分別用于提取干擾信號、耦合抵消信號、提取參考信號；延遲線濾波器用于對主通路信號進(jìn)行延遲以便和干擾抵消信號同步。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于同頻中繼器的干擾抵消系統(tǒng)，其特征在于所述干擾抵消信號發(fā)生單元至少包括如下組成部分一個(gè)矢量調(diào)制信號發(fā)生器單元，一個(gè)誤差校正處理單元，一個(gè)誤差矢量檢測單元，若干個(gè)放大器，控制接口電路單元，耦合器單元；誤差矢量檢測單元，用于完成干擾信號和參考信號的比較，提取出誤差信號；誤差校正處理單元，用于完成誤差信號的轉(zhuǎn)化，將誤差信號轉(zhuǎn)化為校正信號；矢量調(diào)制信號發(fā)生器單元，用于獲取校正信息并將校正信息用來控制矢量調(diào)制信號發(fā)生器，產(chǎn)生和干擾信號反相的干擾抵消信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于同頻中繼器的干擾抵消系統(tǒng)，其特征在于所述干擾抵消信號發(fā)生單元還包括一個(gè)干擾信號和有用信號輸入口，用于從主通道上耦合一部分干擾信號和有用信號；一個(gè)參考信號輸入口，用于從發(fā)射口耦合一部分信號，和輸入的干擾信號進(jìn)行比較；一個(gè)干擾抵消信號輸出口，用于輸出和干擾信號相位相反、電平大小相一致的信號，耦合到主通道上用于抵消干擾信號。
4.一種用于同頻中繼器的干擾抵消方法，其特征在于其方法包括如下步驟步驟1)、接收的信號中包含有用信號和干擾信號，通過耦合器耦合一部分信號饋入到干擾抵消信號發(fā)生單元中；同時(shí)，耦合一部分發(fā)射信號作為參考信號，也饋入到干擾抵消信號發(fā)生單元中；步驟2)、在干擾抵消單元內(nèi)部將參考信號和干擾信號進(jìn)行矢量運(yùn)算，自適應(yīng)數(shù)字信號處理，根據(jù)一致性差異的大小，輸出衡量兩者差異大小的誤差信號；步驟3)、將誤差信號送入到誤差校正處理單元中，進(jìn)行干擾抵消算法的處理，輸出干擾信號的誤差校正信號；步驟4)、將干擾信號的誤差校正信號輸入到矢量調(diào)制信號發(fā)生器單元中，通過調(diào)節(jié)其幅度和相位，產(chǎn)生與干擾信號相位相反、幅度大小適當(dāng)?shù)母蓴_抵消信號，并通過耦合器送入到主通路上，實(shí)現(xiàn)和主通道干擾信號的對消，從而達(dá)到消除干擾，降低系統(tǒng)隔離度要求的目的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于同頻中繼器的干擾抵消系統(tǒng)及方法，包括天線、放大器、延遲線濾波器、耦合器、干擾抵消信號發(fā)生單元、濾波器等單元；同頻中繼器接收天線接收的信號包括基站的有用信號和同頻中繼器發(fā)射天線反饋回來的干擾信號，將接收天線接收到的信號耦合一部分送入到干擾抵消信號發(fā)生單元中，經(jīng)過處理，產(chǎn)生一干擾抵消信號，并通過耦合器饋入到同頻中繼器放大鏈路中，將接收天線接收到的干擾信號抵消掉。本發(fā)明可以大幅度降低同頻中繼器對隔離度要求，有效避免設(shè)備的自激發(fā)生，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)簡單，成本較低，特別適合于接收和發(fā)射天線內(nèi)置、小型化室內(nèi)應(yīng)用的移動(dòng)通信直放站、CMMB直放站等設(shè)備。
文檔編號H04B1/10GK102355296SQ20111018321
公開日2012年2月15日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者張進(jìn)才, 李漢兵 申請人:武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司