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Title:
METHOD AND DEVICE FOR DETECTING INTERFERENCE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/075484
Kind Code:
A1
Abstract:
A method and a device for detecting interference. The method comprises: performing a channel estimation on a carrier channel to obtain a tap {h̃ j } of an impact response of the carrier channel; calculating an autocorrelation function ρ̃ H (τ)of the carrier channel according to the tap {h̃ j } of the impact response of the carrier channel; calculating an autocorrelation function ρ̃ Υ (τ) of a received baseband symbol; calculating an autocorrelation function ρ̃ G (τ) of interference or noise, wherein ρ̃ G (τ)=ρ̃ Υ (τ)-ρ̃ H (τ); detecting whether the equation ρ̃ G (τ)=0 is valid; if ρ̃ G (τ)=0, determining that no interference exists; if ρ̃ G (τ) ≠ 0, determining that interference exists.

Inventors:
HOU XIAOHUI (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/077502
Publication Date:
May 30, 2013
Filing Date:
June 26, 2012
Export Citation:
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Assignee:
ZTE CORP (CN)
HOU XIAOHUI (CN)
International Classes:
H04B17/00; H04B15/00
Domestic Patent References:
WO2010047998A22010-04-29
Foreign References:
CN1886956A2006-12-27
CN101730858A2010-06-09
US20050276361A12005-12-15
Attorney, Agent or Firm:
AFD CHINA INTELLECTUAL PROPERTY LAW OFFICE (CN)
北京安信方达知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1、 一种检测干扰的方法, 其包括:

对载波信道进行信道估计, 得到载波信道的冲击响应的抽头 ; 根据载波信道的冲击响应的抽头 j , 计算载波信道的自相关函数 PH ( ;

计算接收的基带符号的自相关函数 A ( ); 计算干扰或者噪声的自相关函数 σ (τ) , p ~G (r) =p ~y (r) - PH (r);

检测 σ( ) = ()是否成立, 如果 = 则确定不存在干扰; 如果 ρο{τ)≠ 0 , 则确定存在干扰。 2、 如权利要求 1所述的方法, 其中, 所述根据载波信道的冲击响应的抽 头 } , 计算载波信道的自相关函数 的步骤包括: 按照 (r) = 进行计算, 得到载波信道的自相关函数 其 中, ^为信道冲激响应的弥散长度, τ = 0,···,^-1。

3、 如权利要求 1所述的方法, 其中, 所述计算接收的基带符号的自相关 函数 ^ (7)的步骤包括: 按照 Α(τ) = ^~ ϋ^进行计算,得到接收的基带符号的自相关函数 p ~y (r) , 其中, Js为一帧中基带符号的个数, τ = 0,···,^-1, Λ为接收的基带 符号。

4、 如权利要求 1所述的方法, 其中, 所述检测 ( =0是否成立的步骤 包括: 计算接收的基带符号的功率 = ^:, 其中, ^为一帧中基带

符号的个数, Λ为接收的基带符号; 计算 c=k^l,根据 c检测 ^(0=0是否成立。

5、 如权利要求 4所述的方法, 其中, 所述根据 C检测 ^(^ = 0是否成立 的步骤包括:

如果 C等于 0, 则确定 σ(7) = 0成立;

如果 C不等于 0, 则确定 ^(^ = 0不成立, 再判断 C是否小于 /1, 如果 C 小于 1, 则确定为噪声受限; 如果 C不小于 , 则确定为干扰受限。 6、 如权利要求 1所述的方法, 其中, 所述对载波信道进行信道估计的步 骤包括:

在存在多根接收天线时, 对所述多根接收天线的信号合成为一路信号, 对合并得到的一路信号进行信道估计。

7、 一种检测干扰的装置, 其包括: 信道估计单元、 第一计算单元、 第二 计算单元、 第三计算单元和干扰确定单元, 其中:

所述信道估计单元设置为: 对载波信道进行信道估计, 得到载波信道的 冲击响应的抽头 ;

所述第一计算单元设置为: 根据载波信道的冲击响应的抽头 j, 计算 载波信道的自相关函数 (τ);

所述第二计算单元设置为: 计算接收的基带符号的自相关函数 ^(r); 所述第三计算单元设置为: 计算干扰或者噪声的自相关函数 (0,

Ρο{τ) = Ρν{τ)-ρΗ{τ);

所述干扰确定单元设置为: 检测 σ(τ) = 0是否成立, 如果 σ(τ) = 0, 则确 定不存在干扰; 如果 ^τ^Ο, 则确定存在干扰。 8、 如权利要求 7所述的装置, 其中: 所述第一计算单元是设置为: 按照 (r;> = f— 进行计算, 得到载波 信道的自相关函数 , 其中, Jff 为信道冲激响应的弥散长度, T = 0,---,LH-l。

9、 如权利要求 7所述的装置, 其中: 所述第二计算单元是设置为: 按照 A(r;> = ^~¾ j T进行计算, 得到 接收的基带符号的自相关函数 其中, JS为一帧中基带符号的个数, T = 0,-,LH-\ , Λ为接收的基带符号。

10、 如权利要求 7所述的装置, 其中:

所述干扰确定单元是设置为: 计算接收的基带符号的功率 ,

, 其中, ^为一帧中基带符号的个数, Λ为接收的基带符号;

计算 c=k^l,根据 c检测 ^(0=0是否成立。

11、 如权利要求 10所述的装置, 其中, 所述干扰确定单元是设置为: 如果 C等于 0, 则确定 σ(τ) = 0成立;

如果 C不等于 0, 则确定 ^(^ = 0不成立, 再判断 C是否小于 , 如果 C 小于 , 则确定为噪声受限; 如果 C不小于 , 则确定为干扰受限。

12、 如权利要求 7所述的装置, 其中, 所述信道估计单元是设置为: 在存在多根接收天线时, 对所述多根接收天线的信号合成为一路信号, 对合并得到的一路信号进行信道估计。

Description:
一种检测干扰的方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域, 尤其涉及一种检测干扰的方法及装置。

背景技术

在无线通信中, 主要有两大情形, 一种是在无线信道中加入高斯白噪声, 另外一种是在无线信道中加入干扰。 为了更加准确的对无线信号进行均衡解 调, 对这两中情形, 通常会釆取不同的处理方法, 换句话说, 对于干扰受限 的情况, 需要进行干扰抑制或者干扰消除。 因此, 在进行数字基带的均衡解 调之前, 确定当前接收机接收的无线信号是噪声受限还 是干扰受限, 就显得 非常重要。

目前的检测技术或者是基于噪声和干扰的一阶 统计特性来进行, 或者是 基于特定的频谱特性来进行, 这些方法检测的准确度不是很高。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种检 测干扰的方法及装置, 能 够准确地检测出无线信号是否存在干扰。

为解决上述技术问题, 本发明实施例的一种检测干扰的方法, 包括: 对载波信道进行信道估计, 得到载波信道的冲击响应的抽头 } ;

根据载波信道的冲击响应的抽头 j , 计算载波信道的自相关函数 PH ( ;

计算接收的基带符号的自相关函数 计算干扰或者噪声的自相关函数 σ (τ) , p ~ G (r) = p ~ y (r) - P H (r);

检测 σ ( ) = 0是否成立, 如果 = 则确定不存在干扰; 如果 ρ ο {τ)≠ 0 , 则确定存在干扰。

可选的, 所述根据载波信道的冲击响应的抽头 } , 计算载波信道的自 相关函数^( , 包括: 按照 (r;> = 进行计算, 得到载波信道的自相关函数 (Γ), 其 中, ^为信道冲激响应的弥散长度, τ = 0,···,^-1。 可选的, 所述计算接收的基带符号的自相关函数 包括: 按照 Α ,( 7 ) = ^_ ¾ ϋ ^进行计算,得到接收的基带符号的自相关函

L B — k=o

ρ ν (τ) , 其中, J s 为一帧中基带符号的个数, r = 0,… -1, Λ 为接收的基带 符号。

可选的, 所述检测 (7) = 0是否 计算接收的基带符号的功率 , 其中, J s 为一帧中基带

符号的个数, Λ 为接收的基带符号; 计算 c= k^l, 根据 c检测 ^(0=0是否成立。 可选的, 所述根据 C检测;¾(7) = 0是否成立, 包括:

如果 C等于 0, 则确定;¾(7) = 0成立; 如果 C不等于 0, 则判断 C是否小于 /1, 如果 C小于 /1, 则确定为噪声 受限; 如果 C不小于 /1, 则确定为干扰受限。

可选的, 所述对载波信道进行信道估计, 包括: 在存在多根接收天线时, 对所述多根接收天线的信号合成为一路信号, 对合并得到的一路信号进行信道估计。

可选的, 一种检测干扰的装置, 包括: 信道估计单元、 第一计算单元、 第二计算单元、 第三计算单元和干扰确定单元, 其中:

所述信道估计单元设置为: 对载波信道进行信道估计, 得到载波信道的 沖击响应的抽头 ; 所述第一计算单元设置为: 根据载波信道的冲击响应的抽头 ftj, 计算 载波信道的自相关函数 y¾^r);

所述第二计算单元设置为: 计算接收的基带符号的自相关函数 y¾(r); 述第三计算单元设置为: 计算干扰或者噪声的自相关函数 σ (τ),

所述干扰确定单元设置为: 检测;¾(7)=()是否成立, 如果 σ (τ) = 0, 则确 定不存在干扰; 如果 (r)≠0, 则确定存在干扰。 可选的, 所述第一计算单元是设置为: 按照 (r) = + 进行计算, 得到载波信道的自相关函数 ^τ), 其中, Z ff 为信道沖激响应的弥散长度, r = 0,… - 1。 可选的, 所述第二计算单元是设置为: 按照 进行计

算, 得到接收的基带符号的自相关函数 其中, J S 为一帧中基带符号的 个数, τ = ο,··· -1, Λ 为接收的基带符号。

所述干扰确定单元是设置为: 计算接收的基带符号的功率 , , 其中, ^为一帧中基带符号的个数, Λ为接收的基带符号;

计算 c= k ,根据 c检测 ^(0=0是否成立。 可选的, 所述干扰确定单元是设置为:

如果 C等于 0, 则确定 y¾(r) = 0成立;

如果 C不等于 0, 则确定 = 不成立, 再判断 C是否小于 /1, 如果 C 小于 1, 则确定为噪声受限; 如果 C不小于 , 则确定为干扰受限。

可选的, 所述信道估计单元是设置为: 在存在多根接收天线时, 对所述多根接收天线的信号合成为一路信号, 对合并得到的一路信号进行信道估计。

综上所述, 本发明实施例的计算方法简单, 干扰检测的漏警概率低, 采 用本发明所述方法, 能够准确的检测干扰的存在, 从而为数字基带均衡解调 时是否釆取干扰抑制或者干扰消除算法提供依 据。

附图概述 图 1为本发明实施方式的检测干扰的方法的流程 ;

图 2为本发明实施方式的检测干扰的装置的架构 。 本发明的较佳实施方式

无线通信系统中的信道不是理想信道, 其中还存在各种随机起伏噪声, 包括大气噪声、 电子设备的基底噪声和脉冲噪声等, 另外需要指出, 由于频 率复用以及其他原因, 无线信道中还常常遭受到干扰, 将这些独立的随机噪 声用随机信号 表示, 服从正态分布, 即 Ο Λ^Ο,σ 2 ), 因此, 噪声受限的 无线信道模型表示为: y k = J h J u k _ J +e k (1)

7=0

其中, Λ 为接收的基带符号, .为无线信道的冲激响应的第 _/·个抽头, u k 为发射符号, J ff 为无线信道冲激响应的弥散长度。

干扰受限的信道模型表示为: 其中, M表示干扰源的数目, J ff 为无线信道冲激响应的弥散长度, ?为 第 个干扰源所经过的信道的冲激响应的弥散长度 ; 为发射符号, )是从 干扰源发动的离散信号形式, .为无线信道冲激响应的第 _/·个抽头, . , j = 0,--,4 m) -1是对应第 m个干扰源的无线信道的第 j个抽头。

在进行干扰抑制之前, 首要解决的问题是对干扰信号的检测。 如果通过 干扰检测算法确定不存在干扰, 则不需要进行干扰抑制或者干扰消除, 如果 确定存在干扰, 则进行干扰抑制或者干扰消除。

本文基于接收信号的互相关性来确定是否存在 干扰。 本文给出两个相互 对立的叚设。

H 0 : 信道模型符合公式 (1)。

Η λ 信道模型符合公式 (2)。

( Λ )的互相关函数 Α(τ) = Αϊ (τ) + ?σ (τ) + Α(τ), 由于 ^(τ) = ^。σ 2 , 其中, S m n 为 Delta 函数。 因此, 当网络中不存在干扰, 即 H。成立时, ρ ο (τ) = ρ γ (τ)-ρ Η (τ) = , τ≠ , 因此,本实施方式的检验方法就是检验 ? σ (Γ)是 否为 0, 来确定是否存在干扰。 也就是说, 如果 ? σ ( )不为 0, 则存在干扰, 如果为 0, 则不存在干扰。

本实施方式的检测干扰的方法, 包括:

步骤一: 对信号源所经过的无线信道(载波信道)进行 信道估计, 得到 信号源所经过的信道的冲激响应的抽头 ; 信号源所经过的信道的冲激响应的抽头 也可称为信道估计 。 本实施方式中不对信道估计的方法进行限制, 本实施方式中可以釆用任 何已有的信道估计方法。

步骤二: 根据 计算信号源所经过的无线信道的自相关函数 = ϋ τ , 其中 τ = 0,··· — 1; 步骤三:计算接收的基带符号的自 ,其中,

T = 0,-,L H -\ ; J S 为一帧中基带符号的个数; 步骤四: 计算 (0 = ^(0- ^(r), 检测 σ (τ) = 0是否成立。

本实施方式中, 检测 ^(7) = 0是否成立, 可以通过计算接收的基带符号 的功率 = , 其中, ^为一帧中基带符号的个数, 利用统计量

C=fc 进行检测, c等于 0时, 则 σ (τ) = 0成立; C不等于 0时, 则判断 C 是否小于 , 如果 C小于 , 则确定为噪声受限; 如果 C不小于 , 则确定为 干扰受限。 这里做归一化的目的主要是为了分位点值的大 小不受接收功率的 影响。 此处, A的具体数值可以根据经验确定, 本实施方式并不对的 A具体数 据进行限定。

实际系统常常会有多根接收天线, 为了更加准确的对干扰进行检测, 可 以利用分集合并的方法对各个天线的信号进行 最大比合并、 等增益合并、 选 择性合并等算法合成为一路信号, 然后再对此信号进行检测, 能够进一步克 月良信道衰落的影响, 更加准确的检测干扰。 下面结合附图对本实施方式进一步的详细描述 :

以 GSM系统为例来做进一步的阐述, 无线信道选用典型的 TU50信道。 如图 1所示, 本实施方式的检测干扰的方法, 包括:

步骤 101: 接收的基带信号为 根据 LS等信道估计准则计算载波信道 (信号源所经过的无线信道) 的信道估计 , 具体如下:

信道估计, 将信道估计转换为 ίι = 。 ~ … ,得到 ftj, 其中 T为由 26 位训练序列 .}, = 0,..., 25 构成的矩阵。 步骤 102: 计算载波信道的自相关函数 A^r), p H ( ) = LH ∑ h k hi T , 其中

k=0

T = 0,---,L H -l ;

符号 的 自 相 关 函数 , 带符号的个数; Λ ;

步骤 105: 计算干扰或者噪声的自相关函数 σ (τ), p G {T) = p y {T)-p H {T) ; 步骤 106: 对 ^τ)进行归一化得到统计量 (:, c=^^l,检测 C = 0是否 成立。

实际进行判断时, 若(:< , 则认为是噪声受限; 否则, 认为是干扰受限。

如图 2所示, 本实施方式的检测干扰的装置, 包括: 信道估计单元、 第 一计算单元、 第二计算单元、 第三计算单元和干扰确定单元, 其中: 信道估计单元, 设置为对载波信道进行信道估计, 得到载波信道的冲击 响应的抽头 ¾j;

第一计算单元, 设置为根据载波信道的冲击响应的抽头 }, 计算载波 信道的自相关函数 ( );

第二计算单元, 设置为计算接收的基带符号的自相关函数 ^

第三计算单元, 设置为计算干扰或者噪声的自相关函数 ^(r) , Ρο{τ) = Ρ ν {τ)-ρ Η {τ);

干扰确定单元, 设置为检测 σ ( ) = ()是否成立, 如果 σ ( ) = 0, 则确定不 存在干扰; 如果 σ ( )≠0, 则确定存在干扰。 较佳的, 第一计算单元, 设置为按照 (r;> = +T 进行计算, 得到载 波信道的自相关函数 A^ ) , 其中, J FF 为信道冲激响应的弥散长度,

T = 0,---,L H -l。 较佳的, 第二计算单元, 设置为按照 A(r) = ^~ — 进行计算, 得 到接收的基带符号的自相关函数 其中, J S 为一帧中基带符号的个数, T = 0,-,L H -\ , Λ 为接收的基带符号。

干扰确定单元, 设置为计算接收的基带符号的功率 , , 其中, ^为一帧中基带符号的个数, Λ 为接收的基带符号;

计算 c=^ , 根据 C检测 ^(0 = 0是否成立。

显然, 本领域的技术人员应该明白, 上述的本发明的各模块或各步骤可 以用通用的计算装置来实现, 它们可以集中在单个的计算装置上, 或者分布 在多个计算装置所组成的网络上, 可选地, 它们可以用计算装置可执行的程 序代码来实现, 从而, 可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执 行, 并 且在某些情况下, 可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的 步骤, 或者 将它们分别制作成各个集成电路模块, 或者将它们中的多个模块或步骤制作 成单个集成电路模块来实现。 这样, 本发明不限制于任何特定的硬件和软件 结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已, 并不用于限制本发明, 对于本 领域的技术人员来说, 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和 原则之内, 所作的任何修改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本发明的保护 范围之内。

工业实用性 本发明实施例计算方法简单, 干扰检测的漏警概率低, 釆用本发明实施 例所述方法, 能够准确的检测干扰的存在, 从而为数字基带均衡解调时是否 釆取干扰抑制或者干扰消除算法提供依据。