专利名称：能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置，特别涉及一种根据输出信号和输出信号的延迟信号进行相关处理后、所获得的误差信息来调整自适应滤波器参数的装置及其应用。
背景技术：
在宽带通信传输系统，尤其是无线宽带通信传输系统中，模拟或数字的同频或邻频干扰等窄带干扰信号，会严重影响传输的性能。因此，滤波便成为了电子信息处理领域的一种最基本而又极其重要的技术，利用滤波技术可以从复杂的信号中提取所需要的信号， 同时抑制噪声或干扰。滤波器实际上也就成了一种选频系统，它对某些频率信号予以很小的衰减，而对其他不需要的信号予以很大的衰减，尽可能阻止不需要的信号通过。在电子系统中滤波器是一种基本的单元电路，使用很多，技术也较为复杂，同时滤波器的优劣直接决定产品的性能，所以很多国家非常重视滤波器理论研究和产品开发。如果干扰信号较弱，不影响系统的同步，可以结合数据，采用多种方法，例如传统的前馈均衡或反馈均衡、软映射、迭代均衡、甚至turbo均衡等方式来对抗干扰，都能取得很好的性能。近来的一些对于CDMA和OFDM系统，存在诸多有关于这些抗干扰的方法的论述。但当干扰信号非常强时，就会影响到系统的同步。在过去的三十多年中，人们提出了许多电路或方法来增强有效信号，或分离/消除噪声和干扰信号。在这些方法中，不同的电路结构抑制或消除干扰信号的能力不同。尽管那些利用训练序列或已知导引信号的方法有一定的效果，但盲处理方式看起来更有吸引力。其中一类盲处理的方法就是在获取干扰信号的中心频率后利用陷波器去消除该干扰信号。这种估计利用功率谱方法(如对该信号进行FFT变换后，求其能量谱)，但即使频繁地进行FFT估计，跟踪干扰信号的变化仍然非常差。其他类型的盲处理方法主要采用自适应信号处理。自适应滤波器属于现代滤波器范畴，自适应滤波器是相对于固定滤波器而言的，固定滤波器属于经典滤波器，它的滤波频率是固定的，自适应滤波器滤波的频率是自适应输入信号而变化的，所以其适用范围更广。 在没有任何关于信号和噪声的先验知识的条件下，自适应滤波器利用前一时刻已获得滤波器参数来自动调节现时刻的滤波器参数，以适应信号和噪声未知或随机变化的统计特性， 从而实现最优滤波。自适性滤波器实质上就是一种能调节其自身传输特性已达到最优化的维纳滤波器。一般而言，自适应滤波器由两部分组成，一是滤波器结构，二是调整滤波器系数的自适应算法，自适应滤波器的结构采用HR或UR结构均可，由于UR滤波器存在稳定性问题，因此一般采用HR滤波器作为自适应滤波器的结构。
图1为现有常用的自适应滤波器的结构示意图，其中x(n)为输入信号，通过将输入信号x(n)延迟后，再与输出信号y (η)进行误差计算，从而获得误差信息e (η)后送入自适应滤波器进行滤波参数调节，即
权利要求
1.一种能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置，其特征在于包括自适应滤波器，用于将输入信号滤波后予以输出；第一延迟单元，耦合于所述自适应滤波器，用于根据预设的第一时延长度延迟所述自适应滤波器的输出信号；以及误差计算单元，耦合于所述自适应滤波器和第一延迟单元，用于对所述自适应滤波器的当前输出信号与所述第一延迟单元的输出信号进行相关运算后提取第一误差信息，以将所述第一误差信息反馈回所述自适应滤波器，供所述自适应滤波器调整其参数，进而消除所述自适应滤波器所接入的后一输入信号中的干扰。
2.如权利要求1所述的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置，其特征在于采用最小均方误差法来计算所述第一误差信息。
3.如权利要求1所述的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置，其特征在于采用最小二乘法来计算所述第一误差信息。
4.如权利要求2或3所述的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置，其特征在于不同算法计算所述第一误差信息时，相应的目标函数采用二阶或二阶以上的范数。
5.如权利要求1所述的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置，其特征在于所述预设的第一时延长度根据实际的应用场景所确定。
6.如权利要求1所述的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置，其特征在于所述相关运算在时域进行。
7.如权利要求1所述的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置，其特征在于所述相关运算在频域进行。
8.如权利要求1所述的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置，其特征在于所述自适应滤波器为HR滤波器。
9.如权利要求1所述的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置，其特征在于所述自适应滤波器为UR滤波器。
10.如权利要求1所述的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置，其特征在于所述第一迟延单元抽出所述自适应滤波器当前及之前输出的信号分别延迟后来进行相关运算。
11.如权利要求1所述的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置，其特征在于还包括一用于将输入所述自适应滤波器的输入信号按照预设的第二时延长度延迟后送入所述误差计算单元以便与所述自适应滤波器的输出信号进行相关运算后获取相应的第二误差信息以供所述自适应滤波器调整其参数的所述第二延迟单元。
12.如权利要求1所述的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置，其特征在于还包括一判断所述误差计算单元所计算出的第一误差信息是否低于预设的阈值以便决定是否需要将输入信号送入所述自适应滤波器进行干扰滤除的判断单元。
13.一种宽带通信传输系统中盲自适应消除窄带干扰的方法，其特征在于包括步骤1)自适应滤波器将当前输入信号滤波后输出；2)以第一时延长度延迟所述自适应滤波器输出的信号；3)将所述自适应滤波器当前输出的信号和延迟后的信号进行相关运算以获得误差信息；4)将所述误差信息反馈回所述自适应滤波器；以及5)所述自适应滤波器滤波根据反馈回的误差信息调整滤波器参数，以便消除后一输入信号中的干扰。
14.如权利要求13所述的宽带通信传输系统中盲自适应消除窄带干扰的方法，其特征在于采用最小均方误差法来计算所述误差信息。
15.如权利要求13所述的宽带通信传输系统中盲自适应消除窄带干扰的方法，其特征在于采用最小二乘法来计算所述误差信息。
16.如权利要求14或15所述的宽带通信传输系统中盲自适应消除窄带干扰的方法，其特征在于不同算法计算所述误差信息时，相应的目标函数采用二阶或二阶以上的范数。
17.如权利要求13所述的宽带通信传输系统中盲自适应消除窄带干扰的方法，其特征在于所述第一时延长度由实际的应用场景所确定。
18.如权利要求13所述的宽带通信传输系统中盲自适应消除窄带干扰的方法，其特征在于所述自适应滤波器为HR滤波器。
19.如权利要求13所述的宽带通信传输系统中盲自适应消除窄带干扰的方法，其特征在于所述自适应滤波器为UR滤波器。
20.如权利要求13所述的宽带通信传输系统中盲自适应消除窄带干扰的方法，其特征在于延迟所述自适应滤波器输出的信号包括当前输出信号及之前输出的信号。
21.一种宽带通信传输系统，其特征在于包括能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置，其根据输出信号与输出信号的延迟信号的相关运算后所获得误差信息来调整滤波参数，以便自适应消除输入信号中的窄带干扰；耦合于所述能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置的邻频干扰滤波器，用于消除已滤除窄带干扰的输入信号中的邻频干扰；以及耦合于所述邻频干扰滤波器的解调器，用于解调经过邻频滤波的输入信号。
22.如权利要求21所述的宽带通信传输系统，其特征在于所述能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置包括自适应滤波器，用于将输入信号滤波后予以输出；第一延迟单元，耦合于所述自适应滤波器，用于延迟所述自适应滤波器的输出信号；以及误差计算单元，耦合于所述自适应滤波器与延迟单元，用于对所述自适应滤波器的当前输出信号与所述延迟单元的输出信号进行相关运算后提取第一误差信息，以将所述第一误差信息反馈回所述自适应滤波器，供所述自适应滤波器调整其参数，进而消除所述自适应滤波器所接入的后一输入信号中的干扰。
23.一种宽带通信传输系统，其特征在于包括邻频干扰滤波器，用于消除输入信号中的邻频干扰；耦合于所述邻频干扰滤波器的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置，根据输出信号与输出信号的延迟信号的相关运算后所获得误差信息来调整滤波参数，以便消除已经过干扰滤波器处理的输入信号中的窄带干扰；以及耦合于所述能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置的解调器，用于解调经过能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置处理的输入信号。
24.如权利要求23所述的宽带通信传输系统，其特征在于所述能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置包括自适应滤波器，用于将输入信号滤波后予以输出；第一延迟单元，耦合于所述自适应滤波器，用于延迟所述自适应滤波器的输出信号；以及误差计算单元，耦合于所述自适应滤波器与延迟单元，用于对所述自适应滤波器的输出信号与所述延迟单元的输出信号进行相关运算后提取第一误差信息，以将所述第一误差信息反馈回所述自适应滤波器，供所述自适应滤波器调整其参数，进而消除所述自适应滤波器所接入的后一的输入信号中的干扰。
25.一种多子带宽带通信传输系统，其特征在于包括 多个子带接入单元，分别用于接入不同的子带信号；多个能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置，各自耦合一个子带接入单元，分别根据各自输出信号与输出信号的延迟信号的相关运算后所获得误差信息来调整各自的滤波参数， 以便消除各自所耦合的子带接入单元输出信号中的干扰信号；组合单元，耦合于所述多个能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置，用于将消除干扰信号的各子带信号组合形成完整信号。
26.如权利要求25所述的多子带宽带通信传输系统，其特征在于所述能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置包括自适应滤波器，用于将输入信号滤波后予以输出；第一延迟单元，耦合于所述自适应滤波器，用于延迟所述自适应滤波器的输出信号；以及误差计算单元，耦合于所述自适应滤波器与延迟单元，用于对所述自适应滤波器的输出信号与所述延迟单元的输出信号进行相关运算后提取第一误差信息，以将所述第一误差信息反馈回所述自适应滤波器，供所述自适应滤波器调整其参数，进而消除所述自适应滤波器所接入的后一的输入信号中的干扰。
全文摘要
本发明提供的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置，其先由自适应滤波器将当前输入信号滤波后输出，接着第一延迟单元以第一时延长度延迟所述自适应滤波器输出的信号，然后误差计算单元将所述自适应滤波器输出的信号和延迟后的信号进行相关运算以获得误差信息，最后所述自适应滤波器根据反馈回的误差信息调整滤波器参数，以便消除后一输入信号中的干扰，由于采用输出信号和输出信号的延迟信号进行相关运算，因此，其应用广泛，如可适用于宽带接收器；对于有多个较强窄带干扰的情形，也可以适用；对于扫频速率为数十毫秒的多个较强窄带干扰，也可以抵抗。
文档编号H03H21/00GK102281044SQ20101019969
公开日2011年12月14日 申请日期2010年6月12日 优先权日2010年6月12日
发明者吴美武, 聂远飞, 胡刚 申请人:澜起科技(上海)有限公司