Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SIGNAL CANCELLATION METHOD AND DEVICE FOR WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/183371
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a signal cancellation method for a wireless communication system, comprising: performing shunting processing on sent signals to obtain a main channel signal which is transmitted over a main channel and an auxiliary channel signal which is transmitted over an auxiliary channel; performing digital domain channel characteristic matching processing on the main channel signal and the auxiliary channel signal respectively, to obtain a main channel characteristic matched signal and an auxiliary channel characteristic matched signal; and performing combination processing on the main channel characteristic matched signal and the auxiliary channel characteristic matched signal which are coupled to a receiving channel, so as to perform signal cancellation. Also disclosed is a signal cancellation device for a wireless communication system. By means of the technical solution of the present invention, the signal cancellation problem of broadband can be better solved.

Inventors:
TIAN QI (CN)
YANG QING (CN)
CUI YIJUN (CN)
WANG JIANLI (CN)
ZONG BAIQING (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/085003
Publication Date:
November 20, 2014
Filing Date:
October 10, 2013
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ZTE CORP (CN)
International Classes:
H04L25/03
Domestic Patent References:
WO2009158437A12009-12-30
Foreign References:
CN1536797A2004-10-13
CN101453226A2009-06-10
CN102422571A2012-04-18
Other References:
See also references of EP 2999180A4
Attorney, Agent or Firm:
CHINA PAT INTELLECTUAL PROPERTY OFFICE (CN)
北京派特恩知识产权代理事务所(普通合伙) (CN)
Download PDF:
Claims:
权利要求书

1、 一种无线通讯系统的信号抵消方法, 包括:

将发送信号进行分路处理, 得到在主信道传输的主信道信号和在辅信 道传输的辅信道信号;

对所述主信道信号和所述辅信道信号分别进行数字域信道特性匹配处 理, 得到主信道特性匹配信号和辅信道特性匹配信号;

将耦合到接收通道的所述主信道特性匹配信号和所述辅信道特性匹配 信号进行合并处理, 以便进行信号抵消。

2、 根据权利要求 1所述的方法, 其中, 所述对所述主信道信号和所述 辅信道信号分别进行数字域信道特性匹配处理, 得到主信道特性匹配信号 和辅信道特性匹配信号, 包括:

对在主信道传输的所述主信道信号进行数字域固定延时处理, 得到主 信道特性匹配信号;

对在辅信道传输的所述辅信道信号进行数字域匹配滤波处理, 得到辅 信道特性匹配信号。

3、 根据权利要求 1所述的方法, 其中, 所述对所述主信道信号和所述 辅信道信号分别进行数字域信道特性匹配处理, 得到主信道特性匹配信号 和辅信道特性匹配信号, 包括:

对在主信道传输的所述主信道信号进行数字域固定延时处理, 得到主 信道特性匹配信号;

对在辅信道传输的所述辅信道信号进行数字域相位调整、 幅度调整、 延时调整, 得到辅信道特性匹配信号。

4、 根据权利要求 1所述的方法, 其中, 所述对所述主信道信号和所述 辅信道信号分别进行数字域信道特性匹配处理, 得到主信道特性匹配信号 和辅信道特性匹配信号, 包括: 对在主信道传输的所述主信道信号进行数字域固定延时处理, 得到主 信道特性匹配信号;

对在辅信道传输的所述辅信道信号进行数字域频带分割, 得到多路辅 信道子信号;

对每路辅信道输入子信号进行匹配滤波处理, 或者进行相位调整、 幅 度调整、 延时调整, 得到多路辅信道特性匹配子信号;

将所述多路辅信道特性匹配子信号进行合路处理, 得到辅信道特性匹 配信号。

5、 根据权利要求 2至 4任意一项所述的方法, 其中, 在所述合并处理 之后, 还包括:

将合并处理后得到的输出信号进行检测;

当检测到输出信号时, 比较所述输出信号的载波能量值与能量门限值; 确定所述输出信号的载波能量值大于所述能量门限值时, 根据所述输 出信号的载波能量值, 调整所述主信道和所述辅信道的信道特性, 以便使 所述主信道上传输的信号与所述辅信道上传输的信号相互抵消;

确定所述输出信号的载波能量值小于等于所述能量门限值时, 保持所 述主信道和所述辅信道的信道特性。

6、 一种无线通讯系统的信号抵消装置, 包括分路模块、 数字域信道特 性匹配执行模块和抵消模块; 其中:

所述分路模块, 配置为将发送信号进行分路处理, 得到在主信道传输 的主信道信号和在辅信道传输的辅信道信号;

所述数字域信道特性匹配执行模块, 配置为对所述主信道信号和所述 辅信道信号分别进行数字域信道特性匹配处理, 得到主信道特性匹配信号 和辅信道特性匹配信号;

所述抵消模块, 配置为将耦合到接收通道的所述主信道特性匹配信号 和所述辅信道特性匹配信号进行合并处理, 以便进行信号抵消。

7、 根据权利要求 6所述的装置, 其中, 所述数字域信道特性匹配执行 模块包括固定延时器和数字匹配滤波器, 其中:

所述固定延时器, 配置为对在主信道传输的所述主信道信号进行数字 域固定延时处理, 得到主信道特性匹配信号;

所述数字匹配滤波器, 配置为对在辅信道传输的所述辅信道信号进行 数字域匹配滤波处理, 得到辅信道特性匹配信号。

8、 根据权利要求 6所述的装置, 其中, 所述数字域信道特性匹配执行 模块包括固定延时器和相位幅度时延调整器, 其中:

所述固定延时器, 配置为对在主信道传输的所述主信道信号进行数字 域固定延时处理, 得到主信道特性匹配信号;

所述相位幅度时延调整器, 配置为对在辅信道传输的所述辅信道信号 进行数字域相位调整、 幅度调整、 延时调整, 得到辅信道特性匹配信号。

9、 根据权利要求 6所述的装置, 其中, 所述数字域信道特性匹配执行 模块包括固定延时器、 多个带通滤波器、 数字匹配滤波器或相位幅度时延 调整器、 和合路器, 其中:

所述固定延时器, 配置为对在主信道传输的所述主信道信号进行数字 域固定延时处理, 得到主信道特性匹配信号;

所述多个带通滤波器, 配置为对在辅信道传输的所述辅信道信号进行 数字域频带分割, 得到多路辅信道子信号;

所述数字匹配滤波器, 配置为对每路辅信道输入子信号进行匹配滤波 处理, 得到多路辅信道特性匹配子信号;

所述相位幅度时延调整器, 配置为对每路辅信道输入子信号进行相位 调整、 幅度调整、 延时调整, 得到多路辅信道特性匹配子信号;

所述合路器, 配置为将所述多路辅信道特性匹配子信号进行合路处理, 得到辅信道特性匹配信号。

10、 根据权利要求 7至 9任意一项所述的装置, 其中, 所述装置还包 括信道特性计算控制模块; 所述信道特性计算控制模块包括第一检测器、 第一比较器、 第一调整器和第一保持器; 其中:

所述第一检测器, 配置为将合并处理后得到的输出信号进行检测; 所述第一比较器, 配置为当检测到输出信号时, 比较所述输出信号的 载波能量值与能量门限值;

所述第一调整器, 配置为确定所述输出信号的载波能量值大于所述能 量门限值时, 根据所述输出信号的载波能量值, 调整所述主信道和所述辅 信道的信道特性, 以便使所述主信道上传输的信号与所述辅信道上传输的 信号相互抵消;

所述第一保持器, 配置为确定所述输出信号的载波能量值小于等于所 述能量门限值时, 保持所述主信道和所述辅信道的信道特性。

Description:
一种无线通讯系统的信号抵消方法及装置 技术领域

本发明涉及无线通讯技术, 特别涉及一种无线通讯系统的信号抵消方 法及相关装置。 背景技术

在无线通信系统中, 为防止系统各部分相互干扰, 保证系统内部电磁 兼容, 各部分正常工作, 通常采取屏蔽、 滤波、 吸波等无源手段来增强隔 离等, 保证相互之间影响可以忽略不计。 而采用无源屏蔽和无源滤波、 吸 波等手段时, 设备的体积重量较大、 成本较高。

随着通信技术发展, 运营商对无线通讯设备小型化、 轻型化的需求越 来越高。 而无线通讯设备的小型化也符合绿色、 低碳的潮流。 传统的隔离 手段难以满足设备小型化需求。

现有技术中的模拟域干扰抵消技术, 由于信道特性匹配是在模拟域进 行的, 幅度、 相位和时延等特性控制无法做到非常精细, 是按信道粒度整 体控制的, 无法解决带内特性起伏对抵消结果的影响, 所以带宽无法做宽, 仅适合窄带抵消。 发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种无线通讯系 统的信号抵消方法及装 置, 能更好地解决宽带的信号抵消问题。

本发明实施例提供了一种无线通讯系统的信号 抵消方法, 包括: 将发 送信号进行分路处理, 得到在主信道传输的主信道信号和在辅信道传 输的 辅信道信号; 对所述主信道信号和所述辅信道信号分别进行 数字域信道特 性匹配处理, 得到主信道特性匹配信号和辅信道特性匹配信 号; 将耦合到 接收通道的所述主信道特性匹配信号和所述辅 信道特性匹配信号进行合并 处理, 以便进行信号抵消。

优选地, 所述对所述主信道信号和所述辅信道信号分别 进行数字域信 道特性匹配处理, 得到主信道特性匹配信号和辅信道特性匹配信 号, 包括: 对在主信道传输的所述主信道信号进行数字域 固定延时处理, 得到主信道 特性匹配信号; 对在辅信道传输的所述辅信道信号进行数字域 匹配滤波处 理, 得到辅信道特性匹配信号。

优选地, 所述对所述主信道信号和所述辅信道信号分别 进行数字域信 道特性匹配处理, 得到主信道特性匹配信号和辅信道特性匹配信 号, 包括: 对在主信道传输的所述主信道信号进行数字域 固定延时处理, 得到主信道 特性匹配信号; 对在辅信道传输的所述辅信道信号进行数字域 相位调整、 幅度调整、 延时调整, 得到辅信道特性匹配信号。

优选地, 所述对所述主信道信号和所述辅信道信号分别 进行数字域信 道特性匹配处理, 得到主信道特性匹配信号和辅信道特性匹配信 号, 包括: 对在主信道传输的所述主信道信号进行数字域 固定延时处理, 得到主信道 特性匹配信号; 对在辅信道传输的所述辅信道信号进行数字域 频带分割, 得到多路辅信道子信号; 对每路辅信道输入子信号进行匹配滤波处理, 或 者进行相位调整、 幅度调整、 延时调整, 得到多路辅信道特性匹配子信号; 将所述多路辅信道特性匹配子信号进行合路处 理, 得到辅信道特性匹配信 号。

优选地, 在所述合并处理之后, 还包括: 将合并处理后得到的输出信 号进行检测; 当检测到输出信号时, 比较所述输出信号的载波能量值与能 量门限值; 确定所述输出信号的载波能量值大于所述能量 门限值时, 根据 所述输出信号的载波能量值, 调整所述主信道和所述辅信道的信道特性, 以便使所述主信道上传输的信号与所述辅信道 上传输的信号相互抵消; 确 定所述输出信号的载波能量值小于等于所述能 量门限值时, 保持所述主信 道和所述辅信道的信道特性。

本发明实施例还提供了一种无线通讯系统的信 号抵消装置, 包括分路 模块、 数字域信道特性匹配执行模块和抵消模块; 其中: 所述分路模块, 配置为将发送信号进行分路处理, 得到在主信道传输的主信道信号和在辅 信道传输的辅信道信号; 所述数字域信道特性匹配执行模块, 配置为对所 述主信道信号和所述辅信道信号分别进行数字 域信道特性匹配处理, 得到 主信道特性匹配信号和辅信道特性匹配信号; 所述抵消模块, 配置为将耦 合到接收通道的所述主信道特性匹配信号和所 述辅信道特性匹配信号进行 合并处理, 以便进行信号抵消。

优选地, 所述数字域信道特性匹配执行模块包括固定延 时器和数字匹 配滤波器, 其中: 所述固定延时器, 配置为对在主信道传输的所述主信道 信号进行数字域固定延时处理, 得到主信道特性匹配信号; 所述数字匹配 滤波器, 配置为对在辅信道传输的所述辅信道信号进行 数字域匹配滤波处 理, 得到辅信道特性匹配信号。

优选地, 所述数字域信道特性匹配执行模块包括固定延 时器和相位幅 度时延调整器, 其中: 所述固定延时器, 配置为对在主信道传输的所述主 信道信号进行数字域固定延时处理, 得到主信道特性匹配信号; 所述相位 幅度时延调整器, 配置为对在辅信道传输的所述辅信道信号进行 数字域相 位调整、 幅度调整、 延时调整, 得到辅信道特性匹配信号。

优选地, 所述数字域信道特性匹配执行模块包括固定延 时器、 多个带 通滤波器、 数字匹配滤波器或相位幅度时延调整器、 和合路器, 其中: 所 述固定延时器, 配置为对在主信道传输的所述主信道信号进行 数字域固定 延时处理, 得到主信道特性匹配信号; 所述多个带通滤波器, 配置为对在 辅信道传输的所述辅信道信号进行数字域频带 分割, 得到多路辅信道子信 号; 所述数字匹配滤波器, 配置为对每路辅信道输入子信号进行匹配滤波 处理, 得到多路辅信道特性匹配子信号; 所述相位幅度时延调整器, 配置 为对每路辅信道输入子信号进行相位调整、 幅度调整、 延时调整, 得到多 路辅信道特性匹配子信号; 所述合路器, 配置为将所述多路辅信道特性匹 配子信号进行合路处理, 得到辅信道特性匹配信号。

优选地, 所述装置还包括信道特性计算控制模块, 所述信道特性计算 控制模块包括第一检测器、 第一比较器、 第一调整器和第一保持器; 其中: 所述第一检测器, 配置为将合并处理后得到的输出信号进行检测 ; 所述第 一比较器, 配置为当检测到输出信号时, 比较所述输出信号的载波能量值 与能量门限值; 所述第一调整器, 配置为确定所述输出信号的载波能量值 大于所述能量门限值, 根据所述输出信号的载波能量值, 调整所述主信道 和所述辅信道的信道特性, 以便使所述主信道上传输的信号与所述辅信道 上传输的信号相互抵消; 所述第一保持器, 配置为确定所述输出信号的载 波能量值小于等于所述能量门限值时, 保持所述主信道和所述辅信道的信 道特性。

本发明实施例提供的一种无线通讯系统的信号 抵消方法及装置, 先将 发送信号进行分路处理, 得到在主信道传输的主信道信号和在辅信道传 输 的辅信道信号; 然后对所述主信道信号和所述辅信道信号分别 进行数字域 信道特性匹配处理, 得到主信道特性匹配信号和辅信道特性匹配信 号; 再 将耦合到接收通道的所述主信道特性匹配信号 和所述辅信道特性匹配信号 进行合并处理, 以便进行信号抵消; 如此, 本发明实施例通过在数字域实 现信道特性匹配控制, 使共源的不同路径传播的信号在目标点进行抵 消, 达到消除信号泄露, 即: 信号干扰的目的, 与模拟域信号抵消技术相比, 控制更精细, 抵消效果好, 尤其适合宽带的信号对消。 附图说明

图 1 是本发明实施例提供的无线通讯系统的信号抵 消方法的实现流程 示意图;

图 2是本发明实施例提供的无线通讯系统的信号 消装置的组成结构 示意图;

图 3是图 2所示数字域信道特性匹配器的第一组成结构 意图; 图 4是图 2所示数字域信道特性匹配器的第二组成结构 意图; 图 5是图 2所示数字域信道特性匹配器的第三组成结构 意图; 图 6是本发明第一实施例提供的信号抵消装置的 成结构示意图; 图 7是本发明第二实施例提供的信号抵消装置的 成结构示意图; 图 8是本发明第三实施例提供的信号抵消装置的 成结构示意图; 图 9是本发明第四实施例提供的数字控制载波抵 装置的组成结构示 意图;

图 10是本发明第五实施例提供的数字控制自阻塞 消装置的组成结构 示意图;

图 11是本发明第六实施例提供的数字控制自干扰 消装置的组成结构 示意图。 具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细 说明, 应当理解, 以下 所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明 的技术方案, 并不用于限定 本发明的保护范围。

图 1 是本发明实施例提供的无线通讯系统的信号抵 消方法的实现流程 示意图, 如图 1所示, 所述方法包括:

步骤 Sll、将发送信号进行分路处理,得到在主信道 传输的主信道信号 和在辅信道传输的辅信道信号; 这里, 所述主信道和辅信道是线性信道, 所述主信道和辅信道包括且 不限于放大单元、 衰减单元、 滤波单元、 变频单元、 模数转换单元(ADC, Analog to Digital Converter ) , 数模转换单元 (DAC, Digital to Analog Convert ), 功率放大单元等线性单元。

步骤 S12、对所述主信道信号和所述辅信道信号分别 进行数字域信道特 性匹配处理, 得到主信道特性匹配信号和辅信道特性匹配信 号。

这里, 所述对所述主信道信号和所述辅信道信号分别 进行数字域信道 特性匹配处理, 得到主信道特性匹配信号和辅信道特性匹配信 号, 包括: 对在主信道传输的所述主信道信号进行数字域 固定延时处理, 得到主 信道特性匹配信号;

对在辅信道传输的所述辅信道信号进行数字域 匹配滤波处理, 得到辅 信道特性匹配信号; 或者, 对在辅信道传输的所述辅信道信号进行数字域 相位调整、 幅度调整、 延时调整, 得到辅信道特性匹配信号; 或者, 对在 辅信道传输的所述辅信道信号进行数字域频带 分割, 得到多路辅信道子信 号后, 对每路辅信道输入子信号进行匹配滤波处理, 或进行相位调整、 幅 度调整、 延时调整, 得到多路辅信道特性匹配子信号, 再将所述多路辅信 道特性匹配子信号进行合路处理, 得到辅信道特性匹配信号。

步骤 S13、将耦合到接收通道的所述主信道特性匹配 信号和所述辅信道 特性匹配信号进行合并处理, 以便进行信号抵消。

所述步骤 S13之后, 所述方法包括:

将得到的输出信号进行检测;

当检测到输出信号时, 比较所述输出信号的载波能量值与能量门限值 ; 确定所述输出信号的载波能量值大于所述能量 门限值时, 根据所述输 出信号的载波能量值, 调整所述主信道和所述辅信道的信道特性, 以便使 所述主信道上传输的信号与所述辅信道上传输 的信号相互抵消; 确定所述输出信号的载波能量值小于等于所述 能量门限值时, 保持所 述主信道和所述辅信道的信道特性。

图 2是本发明实施例提供的无线通讯系统的信号 消装置的组成结构 示意图,如图 2所示,所述装置包括分路模块 101、主信道 102、辅信道 103、 数字域信道特性匹配器 104和抵消模块 105。

这里, 所述分路模块 101, 配置为将发送信号进行分路处理, 得到在主 信道 102传输的主信道信号和在辅信道 103传输的辅信道信号。 也就是说, 所述分路器 101 将输入的发送信号分出两路信号, 并分别给主信道和辅信 道, 所述分路模块的实现可以根据实际需要采用诸 如同相分路器、 反向分 路器、 3dB电桥、 不等分分路器、 多路分路器、 耦合器等。

这里, 所述主信道 102和辅信道 103根据实际情况可以是纯数字方式、 可以是模拟和数字混合方式, 还可以是纯模拟方式。 主信道 102和辅信道 103可以包含且不限于放大单元、 衰减单元、 滤波单元、 变频单元、 模数转 换或者数模转换单元、 功率放大等线性单元。 在实施过程中进行链路指标 分配时, 主信道和辅信道的链路增益差、 相差、 传播时延差应该在数字域 信道特性匹配器 104的调整范围内进行匹配。

为了保证良好的抵消结果, 如果主信道 102和辅信道 103存在变频单 元, 要求该抵消装置的变频的时钟或者本振必须是 直接同源的。 所述直接 同源是指由同一个震荡源输出, 而非间接的锁定一参考源, 即由同一振荡 源输入, 经分路、 信道传输和一些必要的线性变换后作为主辅信 道的时钟 或者本振。

为了保证良好的抵消效果, 主信道 102和辅信道 103的 A/D或 D/A的 采样时钟必须是直接同源而非间接锁定参考源 , 即由同一振荡源输入, 经 分路, 信道传输和一些必要的线性变换后作为主辅信 道的时钟或者本振。 A/D和 D/A需用上, 按低底噪、 高饱和功率为原则进行选择。 为了保证良好的抵消效果, 要求辅信道 103 的幅频特性和群时延特性 在目标对消频带内尽可能平坦, 并且, 要求辅信道 103 自身产生的杂散、 非线性产物和噪声在抵消模块 105的输入端落入抵消带内的能量要求如下: 杂散、 非线性产物和噪声能量普密度 取样信号能量普密度-目标抵消量 ( dB ) -10。 优选地, 为了保证良好的抵消效果, 对于辅信道 103, 如果分 路点存在比目标频带高得多的频率分量, 就必须采取滤波等措施对这些无 关的频率分量进行抑制, 以保证辅信道 103良好的动态。

这里, 所述数字域信道特性匹配器 104通过在数字域调整主信道和 /或 辅信道的幅度、 相位、 时延等参数, 使所述两信道的信号在抵消模块 105 的合路点幅度相等、 延时相等, 相位相反。 所述数字域信道特性匹配器 104 包括数字域信道特性匹配执行模块 104-1和信道特性计算控制模块 104-2, 其中:

所述数字域信道特性匹配执行模块 104-1, 配置为对所述主信道信号和 所述辅信道信号分别进行数字域信道特性匹配 处理, 得到主信道特性匹配 信号和辅信道特性匹配信号。所述数字域信道 特性匹配执行模块 104-1根据 信道特性计算控制模块 104-2给出的数据和指令, 进行信道特性匹配计算, 并在数字域执行信道特性匹配, 让主信道、 辅信道达到信道匹配, 以达到 使主信道、 辅信道传输的信号在抵消模块 105的合路点相互抵消。

所述信道特性计算控制模块 104-2, 配置为将合并处理后得到的输出信 号进行检测, 当检测到输出信号时, 比较所述输出信号的载波能量值与能 量门限值, 若所述输出信号的载波能量值大于能量门限值 , 则根据所述输 出信号的载波能量值, 调整所述主信道和所述辅信道的信道特性, 以便使 所述主信道上传输的信号与所述辅信道上传输 的信号相互抵消; 否则, 保 持所述主信道和所述辅信道的信道特性。

所述信道特性计算控制模块 104-2包括第一检测器、第一比较器、第一 调整器和第一保持器; 其中:

所述第一检测器, 配置为将合并处理后得到的输出信号进行检测 ; 所述第一比较器, 配置为当检测到输出信号时, 比较所述输出信号的 载波能量值与能量门限值;

所述第一调整器, 配置为确定所述输出信号的载波能量值大于所 述能 量门限值时, 根据所述输出信号的载波能量值, 调整所述主信道和所述辅 信道的信道特性, 以便使所述主信道上传输的信号与所述辅信道 上传输的 信号相互抵消;

所述第一保持器, 配置为确定所述输出信号的载波能量值小于等 于所 述能量门限值时, 保持所述主信道和所述辅信道的信道特性。

也就是说,所述信道特性匹配计算控制模块 104-2对信道特性进行准确 的计算, 处理并下发指令和数据给数字域信道特性匹配 执行模块 104-1 执 行, 让主信道和辅信道的信道特性达到匹配, 以使主信道、 辅信道传输的 信号在抵消模块 105 的合路点相互抵消。 主信道和辅信道的信道特性匹配 是指主信道传输的信号与辅信道传输的信号在 抵消模块 105 内合路点幅度 相等、 相位相反、 延时相等。

这里, 所述抵消模块 105 配置为将耦合到接收通道的所述主信道特性 匹配信号和所述辅信道特性匹配信号进行合并 处理, 以便进行信号抵消。 所述抵消模块 105 的基本特征是具有两个输入端口, 一个输出端口, 内部 有合路端点, 简称合路点。 所述合路点就是所述抵消模块三端口内部信号 传输互联的交汇点。 所述抵消模块 105可以通过合路器 /分路器、 耦合器、 电桥等模拟器件实现, 也可以通过数字域的加法器和减法器等器件实 现。 链路分配要根据采用具体器件确定抵消模块输 入端的电平等。

也就是说, 所述发送信号通过分路模块 101 分出两路信号, 一路信号 通过主信道 102进行传输, 另一路信号通过辅信道 103进行传输, 主信道 和辅信道都各自有自己的信道特性。 主信道和 /或辅信道的信号经过数字域 信道特性匹配器 104在数字域对信道特性进行匹配, 使主信道信号与辅信 道信号在抵消模块 105 内的合路点幅度相等、 相位相反、 延时相等, 然后 进行抵消, 达到信号抵消的目的。

图 2中所述数字域信道特性匹配器 104由两部分组成, 一部分是数字 域信道特性匹配执行模块 104-1, 另一部分是信道特性匹配计算控制模块 104-2。 对于信道特性匹配计算控制模块 104-2, 在接口上需要留出多个检 测输入接口、 系统交互接口, 以及数字域信道特性匹配执行模块 104-1的控 制接口。 在实施过程中, 根据不同情况选择数字域信道特性匹配器 104 的 构成。 信道特性匹配模块构成有且不限于图 3至图 5所示的几种情况。

图 3是图 2所示数字域信道特性匹配器的第一组成结构 意图,如图 3 所示, 所述数字域信道特性匹配器包括数字域信道特 性匹配执行模块 104-1 和信道特性计算控制模块 104-2, 其中, 所述数字域信道特性匹配执行模块 104-1包括固定延时器 301和数字匹配滤波器 302;

在图 3 中, 所述数字域信道特性匹配器使用固定延时器 301作为主信 道特性匹配执行模块, 对在主信道传输的所述主信道信号进行数字域 固定 延时处理, 得到主信道特性匹配信号; 所述数字域信道特性匹配器使用数 字匹配滤波器 302作为辅信道特性匹配执行模块, 对在辅信道传输的所述 辅信道信号进行数字域匹配滤波处理, 得到辅信道特性匹配信号。 在这种 情况下,信道特性计算控制模块 104-1对所述数字匹配滤波器 302的参数进 行计算和更新。 因为主信道大多情况承载正常通信流的作用, 数字匹配滤 波器 302—般放在辅信道, 这样不会影响主信道的幅相特性。 信道特性计 算控制模块 104-1对所述数字匹配滤波器 302参数进行计算和更新的方式有 且不限于预储离线参数控制方式、 周期性信道特性监测和估算方式、 抵消 效果迫零控制方式等。 图 4是图 2所示数字域信道特性匹配器的第二组成结构 意图,如图 4 所示, 所述数字域信道特性匹配器包括数字域信道特 性匹配执行模块 104-1 和信道特性计算控制模块 104-2, 其中, 所述数字域信道特性匹配执行模块 104-1包括固定延时器 301和相位幅度时延调整器 400, 所述相位幅度时延 调整器 400包括移相器 401、 幅度调整器 402和时延调整器 403;

在图 4 中, 所述数字域信道特性匹配器使用相位幅度时延 调整器 400 达到信道特性匹配的目的。 所述移相器 401、 幅度调整器 402、 时延调整器 403可根据需要放在主信道或者辅助信道任何位 置,可根据需要集中放置或 者拆分放置。 所述移相器 401 在主信道或辅信道放置一个即可, 一般放在 辅助信道。 所述幅度调整器 402在主信道或辅信道放置一个即可, 一般放 在辅助信道。 所述时延调整器 403在主信道或辅信道放置一个即可, 一般 放在辅信道; 因为时延调整器 403 只能向滞后一个方向调整, 所以, 如果 主信道的信道延时较辅助信道延时短, 且时延调整器 403在辅助信道, 则 主信道必须增加一个固定延时器 301, 该延时值大于主辅信号延时差。 也就 是说, 所述对所述主信道信号和所述辅信道信号分别 进行数字域信道特性 匹配处理的步骤包括固定延时处理、 相位调整、 幅度调整和时延调整, 其 中, 所述固定延时处理在主信道完成, 相位调整或幅度调整或时延调整在 主信道或辅信道之一完成。

图 4所示的数字域信道特性匹配器是一种较优的 构, 即在主信道上 设置固定延时器 301,对在主信道传输的所述主信道信号进行数 字域固定延 时处理, 得到主信道特性匹配信号; 并在辅信道上设置移相器 401、 幅度调 整器 402和时延调整器 403,对在辅信道传输的所述辅信道信号进行数 字域 相位调整、 幅度调整、 延时调整, 得到辅信道特性匹配信号。

图 5是图 2所示数字域信道特性匹配器的第三组成结构 意图,如图 5 所示, 所述数字域信道特性匹配器包括数字域信道特 性匹配执行模块 104-1 和信道特性计算控制模块 104-2。

图 5所示的数字域信道特性匹配器的特点在于, 在图 3和图 4的基础 上, 将需要进行特性匹配的频段细分成若干子频段 , 然后针对每个子频段 执行信道特性匹配。 频谱细分的颗粒度, 可以根据系统要求和资源要求进 行折中选择。 如图 5 所示, 利用主信道上的固定延时器对在主信道传输的 所述主信道信号进行数字域固定延时处理, 得到主信道特性匹配信号; 首 先, 利用多个带通滤波器 501, 即 B1至 Bn, 对在辅信道传输的所述辅信道 信号进行数字域频带分割, 得到多路辅信道子信号; 然后, 利用数字匹配 滤波器 302对每路辅信道输入子信号进行匹配滤波处理 , 或者利用相位幅 度时延调整器 400进行相位调整、 幅度调整、 延时调整, 得到多路辅信道 特性匹配子信号; 最后, 利用合路器 502将所述多路辅信道特性匹配子信 号进行合路处理, 得到辅信道特性匹配信号。

在具体实施过程中, 数字域信道特性匹配器根据实际情况, 在所述信 号抵消装置中的位置可以有多种, 不限于下面图 6至图 8所示几种情况。

图 6是本发明第一实施例提供的信号抵消装置的 成结构示意图, 如 图 6所示, 发送信号的输入部分、 分路模块 101、 数字域信道特性匹配器

104、 主信道数字部分和辅信道数字部分在数字域, 主信道模拟部分、 辅信 道模拟部分和抵消模块 105在模拟域。

图 7是本发明第二实施例提供的信号抵消装置的 成结构示意图, 如 图 7所示,主信道数字部分、辅信道数字部分、 字域信道特性匹配器 104、 抵消模块 105和信号输出部分在数字域, 分类模块 101、 主信道模拟部分、 辅信道模拟部分在模拟域。

图 8是本发明第三实施例提供的信号抵消装置的 成结构示意,如图 8 所示, 只有数字域信道特性匹配器 104在数字域, 分路模块 101、 主信道模 拟部分 1和 2、 辅信道模拟部分 1和 2、 抵消模块 105和延时器 801在模拟 域。 这种情况下, 数字域信道特性匹配模块 104-1放置在辅信道, 进行相位 补偿、 幅度补偿、 时延补偿等。 由于这种情况辅信道的传输延时比较大, 需要在主信道路径上加一延时器 801,以使主信道传输延时略大于辅信道传 输时延。

在数字预失真(DPD, Digital Pre-Distortion )反馈回路中, 传统方式采 取载波信号和非线性分量一起反馈, 由于载波信号能量强且 ADC的动态范 围有限, 在 DPD改善要求比较高的情况下, 反馈 ADC无法提供满足要求 的动态范围分辩低能量的非线性残余分量。 因此, 可以通过载波抵消改善 反馈环路动态, 图 9是本发明第四实施例提供的数字控制载波抵 装置的 组成结构示意图, 如图 9 所示, 在 DPD 下行发射通道中, 下行源信号与 DPD模块输入之间可以作为载波抵消主信道和辅 信道的分路点, 其中, 所 述下行源信号即 IQ基带数据经过信道处理、数字上变频(DUC, Digital Up Conversion ) 以及波峰因素比( CFR, Crest Factor Ratio )后的信号。 经分路 点的主信道信号通过 DPD 901、 固定延时器 301、 DAC 902、 主发射 TX模 拟通道部分 903 (主 TX信道)、 功率放大器( PA, Power Amplifier ) 904, 然后经过耦合器 905, 耦合器 905主能量输出到双工天馈系统 9063, 耦合 器 905取样能量进入抵消模块 105。 自分路点的辅信道信号经过数字匹配滤 波器 302或者相位幅度时延调整器 400、 DAC 907、 辅发射 TX模拟通道部 分 908 (辅 TX通道), 输入至抵消模块 105。 由抵消模块 105的输出信号, 经过模拟反馈通道进入 ADC 910、检测器 911,输出至信道特性计算控制模 块 104-2, 以便使所述信道特性计算控制模块 104-2根据所述输出信号控制 数字匹配滤波器 302或相位幅度时延调整器 400的参数, 使接收通道中的 载波能量有效的得到抵消。

为获得良好的抵消效果,主 TX通道 903与辅 TX通道 908必须共本振, 其中, 所述辅 TX通道要求较高的线性, 在进行链路分配时, 该通道产生互 调分量要求比该通道传输的 DPD改善后的非线性分量低 10dB。 在本发明实施例实施的过程中, 可以通过软件算法配合硬件系统对主 信道、 辅信道的信道特性进行评估, 然后进行准确的匹配; 软件算法匹配 硬件系统的流程如下:

步骤 010、 关断辅信道信号, 主信道正常工作, 通过训练序列测量分路 点到 ADC输入间的信道特性, 得到第一传输函数 HM 。

步骤 020、 关断主信道信号, 辅信道正常工作, 通过训练序列测量分路 点到 ADC输入间的信道特性, 得到第二传输函数 Hs(f)。

步骤 030、 根据第一传输函数 HM(f)和第二传输函数 Hs(f), 计算补偿 函数 A H(f)=-(HM(f)/Hs(f))。

步骤 040、根据所述补偿函数, 调整匹配滤波器的参数或相位幅度时延 调整器 400的参数, 得到初调结果。

步骤 050、 主信道和辅信道都打开。

步骤 060、 系统周期性检测反馈通道的载波能量。 具体地说, 系统周期 性检测合并处理后得到的输出信号, 当检测到输出信号时, 获取所述输出 信号的能量值。

步骤 070、 判断: 载波能量是否在目标门限电平即能量门限之下 。 具体 地说, 比较所述输出信号的载波能量值与能量门限值 , 若所述输出信号的 载波能量值大于能量门限值, 则执行步骤 090; 否则, 执行步骤 080。

步骤 080、 如果在目标电平之下, 停止调整, 即保持所述主信道和所述 辅信道的信道特性, 并进入步骤 060。

步骤 090、根据反馈通道载波能量进行迫零优化调试 , 即根据所述输出 信号的载波能量值, 调整所述主信道和所述辅信道的信道特性, 以便使所 述主信道上传输的信号与所述辅信道上传输的 信号相互抵消, 然后进入步 骤 060。 在 GSM900多载波基站系统中, 采用本发明实施例四所示的方式进行 载波对消, 数字域信道特性匹配器按每个载波(200KHz ) 为单位进行匹配 控制, 用迫零算法进行闭环控制, 获得大于 50dB的载波抵消改善, 其中, 所述 GSM900多载波即四载波分布于 25MHz带内,。

图 10是本发明第五实施例提供的数字控制自阻塞 消装置的组成结构 示意图, 如图 10所示, FDD双工接收机是通过无源双工器的接收滤波器 将 下行通道的 TX 载波信号抑制到满足接收通道自动增益控制 (AGC, Automatic Gain Control )控制点电平之下, 不影响接收机, 其中, 所述 AGC 控制点电平位于接收机的低噪声放大器( Low Noise Amplifier, LNA )输入 端。 而本发明第五实施例通过数字控制 4氏消技术在接收机输入端对双工器 泄露的下行载波信号进行抑制, 能够有效分担无源滤波器的抑制。

与本发明第四实施例类似, 只是将信号抵消点放在接收机的输入端。 下行源信号与 DPD 1001输入之间可以作为主信号和辅信道的分路 。主信 道信号自分路点, 经 DPD 1001、 固定延时器 301、 DAC 1002、 主 TX信道 1003, 经过 PA 1004, 进入双工器 1005, 双工器 1005主能量通过天线系统 1006辐射出去, 部分能量泄露到接收机输入端, 进入 4氏消模块 105; 为不 影响接收机性能, 可采用耦合器实现。

辅信道信号自分路点, 经数字匹配滤波器 302或相位幅度时延调整器 400、 DAC 1007、 辅 TX通道 1008, 然后经过一个滤波器 1009进入抵消模 块 105, 其中所述滤波器 1009的通带为 TX带, 阻带为 RX带。

为获得比较良好的抵消效果,主 TX通道 1008与辅 TX通道 1009必须 共本振, 将辅 TX通道 1008落入 RX带的非线性分量和噪声的能量必须抑 制到背景噪声之下, 该点通过合理链路预算和滤波器抑制达到的, 其中, 在抑制到背景噪声时以 4氏消点为参考面。

在本发明实施五的实施中, 可以通过软件算法配合硬件系统对主、 辅 信道的特性进行评估, 然后进行准确的匹配, 软件算法流程与反馈通道的 本发明实施例四中的实现流程一样, 这里不再赘述。

图 11是本发明第六实施例提供的数字控制自干扰 消装置的组成结构 示意图, 如图 11所示, 所述装置是一种 FDD双工接收机自干扰抵消装置, 其作用就是抵消下行通道泄露到接收通道接收 频带的杂散信号。 PA输出端 的接收带内的杂散信号包括: 下行通道产生的落入接收带的非线性分量和 底噪,通过双工器 TX滤波器对接收带的杂散进行抑制后,一部分 余杂散 泄露到接收通道, 这部分杂散由于与接收通道接收信号共频带, 在接收通 道无法通过滤波方式抑制。 传统方式是通过 FDD双工器的 TX滤波器的足 够高的抑制, 保证下行通道杂散泄露不影响接收机工作。

本发明实施例六提供的装置, 就是通过信号抵消实现一部分杂散抑制, 以分担双工器 TX滤波器的抑制。如果按信号抵消装置结构来 述, 所述抵 消装置的输入信号是 PA输出的落入接收带的杂散信号, PA输出端的取样 耦合器作为抵消模块 105主信道和辅信道的分路点。

主信道信号经过 FDD双工器的 TX滤波器滤波抑制后, 到达设备天线 端口, 一部分能量通过天线口辐射出去, 形成空口杂散, 一部分进入双工 器的 RX滤波器, RX滤波器使主信道杂散通过, 而不产生抑制作用; 杂散 信号经过 RX滤波器后, 进入 RX接收机。 沿着 RX接收机, 一直到到数字 域的抵消模块 105。其间经过了 LNA、 RX射频滤波、混频器、 中频滤波器、 电调衰减器、 中频放大器、 ADC等接收机各个环节。

辅信道信号自功放输出端的取样耦合器获取部 分输入信号, 经过抑制 载波模块、 RX带杂散的滤波器, 将耦合取样信号中的下行载波信号进行抑 制, 目的是保证辅信道足够的动态带宽给 RX带的杂散信号。载波抑制后的 辅信道信号再经过 LNA、 混频器、 中频滤波器、 电调衰减器、 中频放大器、 ADC等环节进入数字域。 在数字域经过数字匹配滤波器 302或相位幅度时延调整器 400后, 进 入到抵消模块 105, 抵消模块 105将输入的两路信号进行抵消, 输出到 RX 通道其他部分, 即接收机通道其它部分。

本发明实施例六的信道特性计算控制模块 104-2 通过同步读取主信道 ADC和辅信道 ADC输出的信号, 通过对两路信号进行相关、 均衡等计算, 对主信道和辅信道的差异进行评估, 根据评估给出匹配滤波器或相位幅度 时延调整器 400的参数, 使从 PA、 取样耦合器的主辅信道在 RX带的杂散 信号进行抵消, 消除接收通道的自干扰泄露, 保证自天线口输入的接收信 号不受到干扰。

实施本发明实施例时需要注意如下事项:

1、 辅信道的第一级放大器之前, RX 带杂散的衰减量不能衰减太大。 要保衰减后 RX 带杂散语密度比辅信道第一级放大器及其后面 整个链路等 效到放大器输入口的热噪声谱密度大 XdB。所述 X的计算公式为:Χ= ζ +10。 其中, ζ是自干扰抵消装置的目标改善量, 单位 dB, 比如目标自干扰抵消 量为 40dB, 那么 X=50dB。 假设辅信道等效到第一级放大器的噪声系数为 5dB, 在摄氏 25度情况下, 热底噪谱密度为 -109dBm/MHz,那么要求衰减后 RX带的杂散谱密度不大于 -59dBm/MHz;假设 PA输出端,在 RX带的杂散 谱密度为 -30dBm/MHz, 那么 PA输出口到第一放大器 RX的衰减量不能大 于 29dB。

2、 辅信道的载波抑制滤波器抑制量要满足对载波 信号能量进行充分抑 制, 保证载波信号能量在辅信道产生的非线性分量 谱密度低于热底噪谱密 度 10dB以上。

3、 主信道和辅信道在进行混频时, 务必共本振, 以获得良好的抵消效 果。

4、 为有效解析辅信道信号, 要求辅信道输入到 ADC的热底噪谱密度 电平比 ADC 自身底噪高 10dB以上。

综上所述, 本发明实施例具有以下技术效果: 能够使共源的不同路径 传播的信号在目标点进行抵消, 达到消除信号泄露即信号干扰的目的。

本发明实施例中提出的无线通讯系统的信号抵 消装置中的分路模块、 数字域信道特性匹配执行模块、 抵消模块和信道特性计算控制模块, 以及 数字域信道特性匹配执行模块中的固定延时器 、 数字匹配滤波器、 相位幅 度时延调整器和合路器, 以及, 所述信道特性计算控制模块中的第一检测 器、 第一比较器、 第一调整器和第一保持器, 都可以通过无线通讯系统的 处理器实现, 也可以通过具体的逻辑电路实现; 比如, 在实际应用中, 可 由中央处理器 (CPU, Central Processing Unit )、 微处理器 (MPU, Micro Processor Unit )、 数字信号处理器(DSP, Digital Signal Processor ), 或现场 可编程门阵列 (FPGA, Field Programmable Gate Array ) 实现。

以上所述, 仅为本发明的较佳实施例而已, 并非用于限定本发明的保 护范围。 工业实用性

本发明实施例通过将发送信号进行分路处理, 得到在主信道传输的主 信道信号和在辅信道传输的辅信道信号; 然后对所述主信道信号和所述辅 信道信号分别进行数字域信道特性匹配处理, 得到主信道特性匹配信号和 辅信道特性匹配信号; 再将耦合到接收通道的所述主信道特性匹配信 号和 所述辅信道特性匹配信号进行合并处理, 以便进行信号抵消; 如此, 本发 明实施例通过在数字域实现信道特性匹配控制 , 使共源的不同路径传播的 信号在目标点进行抵消, 达到消除信号泄露, 与模拟域信号抵消技术相比, 控制更精细, 抵消效果好, 尤其适合宽带的信号对消。




 
Previous Patent: SYSTEMS AND METHODS FOR USER LOGIN

Next Patent: MOTOR STATOR