专利名称：一种窄带干扰抑制方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种窄带干扰抑制方法及装置。
背景技术：
在第三代移动通信系统中，直扩CDMA (Code Division Multiple Addressing,码分多址)系统得到了广泛的应用。直扩CDMA系统通过伪随机码将数据序列的频谱直接扩展到一个比需求宽得多的带宽频谱上，这种通过扩展频谱的处理方式使得直扩CDMA系统具有一定程度的窄带干扰抑制能力。但是，实际应用中，直扩CDMA系统的信号发射功率是受限的(这点在Pico和femeto等小型化基站中尤为突出)，当外界的窄带干扰信号足够强时，将恶化小区用户的正常解调性能，降低小区容量和覆盖范围，严重时还会引起小区阻塞现象。因此在有限的频谱资源中如何抑制窄带干扰是个不可忽视的问题。现有技术中的窄带干扰抑制装置主要分为时域的基于自适应滤波的窄带干扰抑制装置和频域的基于频谱变换处理的窄带干扰抑制装置。其中时域的基于自适应滤波的窄带干扰抑制装置的基本原理是，利用干扰和接收到的扩频信号的统计特性的不同，采用自适应算法对干扰进行预测和估计，将估计到的干扰从总信号中消除，从而达到抑制干扰的目的。频域的基于频谱变换的窄带干扰抑制装置的基本原理是，采用FFT(快速傅里叶变换)计算接收到的信号的频谱特性，在频谱中查找干扰出现的频点，并对该频点进行相应的处理，从而降低干扰在接收信号中的影响。现有技术中的窄带干扰抑制装置都需要将信号进行FFT变换到频域，然后获取其频谱特征，按照频谱特征在频域上对信号进行滤波处理，最后将滤波处理后的频域信号经过FFT反变换为时域信号，存在的不足之处:需要同时实现FFT变换和FFT反变换算法，且根据频谱特征在频域上进行滤波处理的这一过程，比较复杂，实现难度较大。
发明内容
本发明提供一种窄带干扰抑制方法及装置，解决现有技术中窄带干扰抑制算法复杂，实现难度大的问题。为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案。一种窄带干扰抑制方法，包括:对输入的数字信号进行采样；将采样得到的数字信号变换为频域信号；根据所述频域信号得到干扰检测结果；根据所述干扰检测结果配置滤波器单元；利用所述滤波器单元对输入的数字信号进行干扰抑制。在本发明一 实施例中，该滤波器单元包括一组或多组级联的陷波滤波器。在本发明一实施例中，根据所述干扰检测结果配置滤波器单元的方法具体为:根据所述干扰检测结果查询预设的滤波器系数表；根据查得的滤波器所需配置的系数配置滤波器单元。在本发明一实施例中，该将采样得到的数字信号变换为频域信号的方法具体为:采用快速傅里叶变换将采样得到的数字信号变换为频域信号。在本发明一实施例中，根据所述频域信号得到干扰检测结果的方法具体为:对所述频域信号的模进行滤波处理，检测是否存在窄带干扰；若存在，则获取窄带干扰的特征信息，所述窄带干扰的特征信息为所述干扰检测结果。在本发明一实施例中，所述窄带干扰的特征信息包括干扰频率和干扰带宽。在本发明一实施例中，所述滤波器系数表保存有干扰频率、干扰带宽及滤波器所需配置的系数的关联关系。一种窄带干扰抑制装置包括采样单元、时/频变换单元、干扰检测单元、配置单元和滤波器单元，其中，所述采样单元用于对输入的数字信号进行采样；所述时/频变换单元用于将所述采样单元采样得到的数字信号变换为频域信号；所述干扰检测单元用于根据所述时/频变换单元变换后的频域信号得到干扰检测结果；所述配置单元用于根据所述干扰检测单元得到的干扰检测结果配置滤波器单元；所述滤波器单元用于对输入的数字信号进行干扰抑制。在本发明一实施例中，该滤波器单元包括一组或多组级联的陷波滤波器。在本发明一实施例中，该配置单元根据所述干扰检测单元得到的干扰检测结果查询预设的滤波器系数表；根据查得的滤波器所需配置的系数配置滤波器单元。在本发明一实施例中，该干扰检测单元用于对所述时/频变换单元变换后的频域信号的模进行滤波处理，检测是否存在窄带干扰；若存在，则获取窄带干扰的特征信息，所述窄带干扰的特征信息为所述干扰检测结果。本发明提供一种窄带干扰抑制方法及装置，本发明在将采样得到的数字信号变换为频域信号，对频域信号进行干扰检测之后，采用根据干扰检测结果配置滤波器单元，利用滤波器单元对输入的数字信号进行干扰抑制的方式，不需要如现有技术根据频谱特征在频域上滤波的过程，同时，还不需要经过反变换的方式再将频域信号变换为时域信号。具有实现简单、难度低、可靠、实时性好等优点。
图1为设置有本发明一实施例提供的窄带干扰抑制装置的接收机的示意图；图2为本发明一实施例提供的窄带干扰抑制装置的示意图；图3为本发明一实施例提供的滤波器系数表的结构示意图；图4为本发明一实施例提供的窄带干扰抑制方法的流程图。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
结合附图对本发明作进一步详细说明。本发明提供的窄带干扰抑制装置位于数字中频处理之后，基带解调处理之前，图1为设置有本发明一实施例提供的窄带干扰抑制装置的基站接收机，该接收机包括依次相连的反向接收单元11、 数字中频处理单元12、窄带干扰抑制装置13和基带解调处理单元14，窄带干扰抑制装置13连接在数字中频处理单元12的输出端与基带解调处理单元14的输入端之间。通过该窄带干扰抑制装置13对干扰数字信号的处理，可以有效增强接收机抗窄带干扰的性能。
本发明的核心是通过对采样数字信号变换得到频域信号的窄带干扰特征的实时检测，然后根据干扰检测结果配置滤波器单元，利用配置后的滤波器单元对输入的数字信号进行干扰抑制，从而达到对干扰数字信号的处理，最终实现系统抗干扰能力。图2为本发明一实施例提供的窄带干扰抑制装置，包括采样单元21、时/频变换单元22、干扰检测单元23、配置单元24和滤波器单元25。采样单元21用于数字中频处理之后，从输入的数字信号中采样N个数据点(N为2的幂次，可选择为512、1024等)。时/频变换单元22用于将采样单元21采样得到的该N个数据点进行快速傅里叶变换，变换为频域信号。干扰检测单元23对时/频变换单元22变换后得到的该频域信号进行取模操作，得到频域信号的模，再对该频域信号的模进行滤波处理，检测是否存在窄带干扰，若存在，则获取窄带干扰的干扰频率和干扰带宽等特征信息，该窄带干扰的特征信息为干扰检测单元23的干扰检测结果，配置单元24根据该干扰检测结果对滤波器单元进行配置，同时可上报该干扰检测结果给基站处理器。滤波器单元25对时域信号进行滤波，起到对时域信号的干扰抑制功能，可以包括一组或多组级联的陷波滤波器，陷波滤波器如Notch滤波器，其默认状态为Bypass (不选通)状态，此时滤波器单元25对输入 的基带数字信号不进行滤波，直接输出给基带解调处理。配置单元24根据干扰检测单元23得到的干扰频率和干扰带宽查询存储器中存储的滤波器系数表，得到相应的滤波器所需配置的系数，配置单元24自动或人工将该系数配置到滤波器单元25的相应系数寄存器中，然后将Bypass状态变更为工作状态，此时滤波器单元25开始对输入的基带数字信号进行干扰抑制。当干扰信号的窄带干扰特征信息发生改变后，配置单元24重新送一组新的系数给滤波器单元25，此时只需更新滤波器单元25的滤波器寄存器，就可以对新的干扰信号进行干扰抑制。图3为本发明一实施例提供的滤波器系数表的结构，该滤波器系数表保存有干扰频率、干扰带宽及滤波器所需配置的系数的关联关系。为了减小表中数据量从而缩短查表时间。假设基带信号频谱带宽为B，将干扰带宽值选为频谱带宽为N等分，即干扰带宽可选择为B/N、2B/N、…、B。当干扰带宽选择为B/N时，干扰频率可选择为-(2N-1)*B/(2N)、...、-3*B/(2N)、-1*B/(2N)、0、B/2N、3*B/2N、…、(2N-1) *B/(2N);干扰带宽选择为 2B/N 时，干扰频率可选择为-(N-1)*B/(N)、...、-3*B/(N)、-l*B/(N)、0、B/N、3*B/N、…、(N_l)*B/(N)；以此类推，当干扰带宽选择为B时，干扰频率只可选择为0 ;再通过仿真程序针对各种带宽和干扰频率情况计算出相应的滤波器系数，生成该滤波器系数表，该滤波器系数表可存储于存储器内。查表时，可先根据干扰带宽查询，然后在对应的子表中根据干扰频率查询，得到最终需配置的系数。本发明提供的窄带干扰抑制装置可以集成在FPGA、ASICs、高性能DSP器件或者其它处理器中实现。基于该窄带干扰抑制装置本发明提供一种窄带干扰抑制方法，图4给出了本发明所述方法的流程图。S401、采样单元21从输入的数字信号中采样N个数据点(N为2的幂次，可选择为512,1024 等)。
S402、时/频变换单元22对采样得到的该N个数据点进行快速傅里叶变换，变换为频域信号。S403、干扰检测单元23对该频域信号进行取模操作，得到频域信号的模，再对该频域信号的模进行滤波处理，检测是否存在窄带干扰，若存在，则表明需要进行滤波处理，进入步骤S404，否则表示不需要进行滤波处理，进入步骤S405。S404、获取干扰频率和干扰带宽等特征信息，用作后续步骤中查表用，该窄带干扰的特征信息为干扰检测单元23的干扰检测结果，同时还可上报该干扰检测结果给基站处理器。S405、当前不存在干扰，由配置单元24自动或人工配置滤波器单元25为Bypass (不选通)状态，使得输入滤波器单元25的数字信号直接送至滤波器单元25的输出端。返回步骤S401。S406:配置单元24根据步骤S404提供的干扰频率和干扰带宽进行查表，该滤波器系数表如图3所示。先根据干扰带宽查询到相应的子表，然后再根据干扰频率查询得到当前滤波器单元25所需配置的系数。S407、由配置单元24自动或人工配置滤波器单元25的系数，并将滤波器单元25的模式配置为工作状态，此时滤波器单元25开始对输入的基带数字信号进行干扰抑制，返回步骤S401。本实施例将采样得到的数字信号进行快速傅里叶变换，变换为频域信号，取该频域信号的模进行滤波处理，检测是 否存在窄带干扰，若存在，则记录干扰频率和干扰带宽等特征信息，根据干扰频率和干扰带宽等特征信息查表，得到当前滤波器单元所需配置的系数，根据该系数对滤波器单元进行系数配置，并将滤波器单元的模式配置为工作状态，最后利用滤波器单元对输入的数字信号进行干扰抑制。不需要如现有技术根据频谱特征在频域上滤波的过程，同时，还不需要经过反变换的方式再将频域信号变换为时域信号。具有实现简单、难度低、可靠、实时性好等优点。以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种窄带干扰抑制方法，其特征在于，包括: 对输入的数字信号进行采样； 将采样得到的数字信号变换为频域信号； 根据所述频域信号得到干扰检测结果； 根据所述干扰检测结果配置滤波器单元； 利用所述滤波器单元对输入的数字信号进行干扰抑制。
2.如权利要求1所述的窄带干扰抑制方法，其特征在于，所述滤波器单元包括一组或多组级联的陷波滤波器。
3.如权利要求1或2所述的窄带干扰抑制方法，其特征在于，根据所述干扰检测结果配置滤波器单元的方法具体为: 根据所述干扰检测结果查询预设的滤波器系数表； 根据查得的滤波器所需配置的系数配置滤波器单元。
4.如权利要求3所述的窄带干扰抑制方法，其特征在于，将采样得到的数字信号变换为频域信号的方法具体为:采用快速傅里叶变换将采样得到的数字信号变换为频域信号。
5.如权利要求3所述的窄带干扰抑制方法，其特征在于，根据所述频域信号得到干扰检测结果的方法具体为:对所述频域信号的模进行滤波处理，检测是否存在窄带干扰；若存在，则获取窄带干扰的特征信息，所述窄带干扰的特征信息为所述干扰检测结果。
6.如权利要求5所述的 窄带干扰抑制方法，其特征在于，所述窄带干扰的特征信息包括干扰频率和干扰带宽。
7.如权利要求6所述的窄带干扰抑制方法，其特征在于，所述滤波器系数表保存有干扰频率、干扰带宽及滤波器所需配置的系数的关联关系。
8.一种窄带干扰抑制装置，其特征在于，包括采样单元、时/频变换单元、干扰检测单元、配置单元和滤波器单元，其中， 所述采样单元用于对输入的数字信号进行采样； 所述时/频变换单元用于将所述采样单元采样得到的数字信号变换为频域信号； 所述干扰检测单元用于根据所述时/频变换单元变换后的频域信号得到干扰检测结果; 所述配置单元用于根据所述干扰检测单元得到的干扰检测结果配置滤波器单元； 所述滤波器单元用于对输入的数字信号进行干扰抑制。
9.如权利要求8所述的窄带干扰抑制装置，其特征在于，所述滤波器单元包括一组或多组级联的陷波滤波器。
10.如权利要求8或9所述的窄带干扰抑制装置，其特征在于，所述配置单元根据所述干扰检测单元得到的干扰检测结果查询预设的滤波器系数表；根据查得的滤波器所需配置的系数配置滤波器单元。
11.如权利要求10所述的窄带干扰抑制装置，所述干扰检测单元用于对所述时/频变换单元变换后的频域信号的模进行滤波处理，检测是否存在窄带干扰；若存在，则获取窄带干扰的特征信息，所述窄带干扰的特征信息为所述干扰检测结果。
全文摘要
本发明公开一种窄带干扰抑制方法及装置，该方法包括对输入的数字信号进行采样；将采样得到的数字信号变换为频域信号；根据所述频域信号得到干扰检测结果；根据所述干扰检测结果配置滤波器单元；利用所述滤波器单元对输入的数字信号进行干扰抑制。本发明通过以上技术方案，解决现有技术中窄带干扰抑制算法复杂，实现难度大的问题。
文档编号H04B1/71GK103248395SQ201210028239
公开日2013年8月14日 申请日期2012年2月9日 优先权日2012年2月9日
发明者张宣平, 张波, 何必威, 王国强, 徐毓斌 申请人:中兴通讯股份有限公司