频谱干扰检测装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种频谱干扰检测装置及方法。该装置包括：接收天线，用于接收空间信号；正常信号处理单元，用于对正常信号进行滤波和低噪声放大，并发送到射频处理单元；干扰信号处理单元，用于对干扰信号进行预处理，并发送到射频处理单元；射频处理单元，用于对接收到的正常信号进行射频处理，并在空闲时隙对预处理后的干扰信号进行射频处理；射频采样单元，用于根据输入的采样时钟，对正常信号进行射频采样，并在空闲时隙时隙对进行射频处理后的干扰信号进行射频采样，并将射频采样后的干扰信号发送到干扰信号检测单元；干扰信号检测单元，用于对射频采样后的干扰信号进行数字域快速傅里叶变换，进行频段识别，并获取干扰信号的通信制式。
【专利说明】频谱干扰检测装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通讯领域，特别是涉及一种频谱干扰检测装置及方法。
【背景技术】
[0002]随着通信技术的不断发展，目前各个国家都会使用几种不同的通信制式共同组网建站，为了组网安装的方便并节省成本，可以同时适用于不同通信制式的无线宽带基站需求日益增加。但是，由于这种无线宽带基站接收处理带宽太宽，所以很容易受到空间的干扰。在实际使用时，最好对空间的各种无线频谱信号进行收集和分析，以便更好地进行频率的规划。因此，目前急需一种无线宽带基站的频谱干扰的检测装置以及检测方法，对空间中接收到的各种干扰信号进行提取，处理和分析，从而确定干扰信号的频率，幅度和详细的小区等信息。
[0003]图1是现有技术中传统基站使用的干扰信号检测装置示意图，图2是现有技术中传统基站干扰信号检测的流程图，如图1和图2所示，在现有技术中，适用于传统的无线基站的干扰信号的检测方法如下:
[0004]利用现有的基站接收通道来进行接收分析，将接收频段内的干扰信号或接收频段内的某部分干扰信号接收进来，经过双工器109，低噪放110和射频通道处理单元111，进入混频器后，经过中频滤波器和中频处理单元112进入模数转换器(ADC)113处理。预先在基站中保存多种不同干扰信号对应的成形滤波系数、带宽、以及中心频点等信息。在将干扰中频信号变频成基带信号时，选择基站中已经存在的一些成形滤波器等参数，选择合适的中心频点，进行下变频操作，得到对应不同干扰信号的基带信号，再对得到的基带信号进行分析。
[0005]上述适用于传统的无线基站的干扰信号的检测方法的特点在于:1、直接使用了基站的接收天线和正常的接收通道。2、上述方法只能检测在基站接收频段内的干扰信号或频段内的某部分干扰信号，对于接收频段外的干扰信号不能接收检测。3、上述方法是针对周围干扰信号已知的情况下，预先在基站中保存不同的成形滤波器等信息，而对于一些未知的周围干扰信号没有提及解决办法。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种频谱干扰检测装置及方法，以解决现有技术中无法对无线宽带基站周围的未知干扰信号进行检测分析的问题。
[0007]本发明提供一种频谱干扰检测装置，包括:接收天线，用于接收空间信号；正常信号处理单元，用于对接收天线接收到的正常信号进行滤波和低噪声放大，并将处理后的正常信号发送到射频通道处理单元；干扰信号处理单元，用于对接收天线接收到的干扰信号进行预处理，并发送到射频通道处理单元；射频通道处理单元，用于对接收到的正常信号进行射频处理，并在空闲时隙对预处理后的干扰信号进行射频处理；射频采样单元，用于根据输入的采样时钟，对进行射频处理后的正常信号进行射频采样，并在空闲时隙对进行射频处理后的干扰信号进行射频采样，并将射频采样后的干扰信号发送到干扰信号检测单元；干扰信号检测单元，用于对射频采样后的干扰信号进行数字域快速傅里叶变换，进行频段识别，并获取干扰信号的通信制式。
[0008]优选地，接收天线为:与正常信号处理单元和干扰信号处理单元连接的基站自身的接收天线、或者，接收天线包括:与干扰信号处理单元连接的辅助检测天线、以及与正常信号处理单元连接的基站自身的接收天线。
[0009]优选地，正常信号处理单元具体包括:双工滤波器，用于对正常信号进行双工滤波；低噪放大器，用于对进行双工滤波后的正常信号进行低噪声放大，并将进行低噪声放大后的正常信号发送到射频通道处理单元。
[0010]优选地，干扰信号处理单元具体包括:宽带耦合器，用于对干扰信号进行耦合；包络检测器，用于对耦合后的干扰信号进行检测，获取干扰信号的幅度；比较器，用于将干扰信号的幅度与预先设置的幅度阈值进行比较，如果干扰信号的幅度大于幅度阈值，则通过控制开关使干扰信号经过限幅器，如果干扰信号的幅度小于幅度阈值，则通过控制开关使干扰信号直接流入射频通道处理单元；限幅器，用于对流入的干扰信号进行限幅，并将限幅后的干扰信号发送到射频通道处理单元。
[0011]优选地，干扰信号检测单元具体包括:频段识别模块，用于对射频采样后的干扰信号进行数字域快速傅里叶变换，并根据干扰信号在频域上的位置和带宽进行干扰信号的频段识别；通信制式识别模块，用于在频段识别模块对干扰信号进行数字域快速傅里叶变换后，将时域内的干扰信号依次经过各种制式的数字滤波器，根据各种制式的数字滤波器内的最大幅度信息确定干扰信号的通信制式。
[0012]优选地，干扰信号检测单元还包括:小区信息识别模块，用于将时域内的干扰信号解调到零频，在基带采用与干扰信号的通信制式相应的制式信号内特有的固定信号序列，与干扰信号进行相关运算，获取干扰信号的相关小区信息。
[0013]本发明还提供了一种频谱干扰检测方法，包括:正常信号处理单元对接收天线接收到的正常信号进行滤波和低噪声放大，并将处理后的正常信号发送到射频通道处理单元；干扰信号处理单元对接收天线接收到的干扰信号进行预处理，并发送到射频通道处理单元；射频通道处理单元对接收到的正常信号进行射频处理，并在空闲时隙对预处理后的干扰信号进行射频处理；射频采样单元根据输入的采样时钟，对进行射频处理后的正常信号进行射频采样，并在空闲时隙对进行射频处理后的干扰信号进行射频采样，并将射频采样后的干扰信号发送到干扰信号检测单元；干扰信号检测单元对射频采样后的干扰信号进行数字域快速傅里叶变换，进行频段识别，并获取干扰信号的通信制式。
[0014]优选地，接收天线为:与正常信号处理单元和干扰信号处理单元连接的基站自身的接收天线、或者，接收天线包括:与干扰信号处理单元连接的辅助检测天线、以及与正常信号处理单元连接的基站自身的接收天线。
[0015]优选地，正常信号处理单元对接收天线接收到的正常信号进行滤波和低噪声放大，并将处理后的正常信号发送到射频通道处理单元具体包括:正常信号处理单元中的双工滤波器对正常信号进行双工滤波；正常信号处理单元中的低噪放大器对进行双工滤波后的正常信号进行低噪声放大，并将进行低噪声放大后的正常信号发送到射频通道处理单
j Li ο[0016]优选地，干扰信号处理单元对接收天线接收到的干扰信号进行预处理，并发送到射频通道处理单元具体包括:干扰信号处理单元中的宽带耦合器对干扰信号进行耦合；干扰信号处理单元中的包络检测器对耦合后的干扰信号进行检测，获取干扰信号的幅度；干扰信号处理单元中的比较器将干扰信号的幅度与预先设置的幅度阈值进行比较，如果干扰信号的幅度大于幅度阈值，则通过控制开关使干扰信号经过限幅器，如果干扰信号的幅度小于幅度阈值，则通过控制开关使干扰信号直接流入射频通道处理单元；干扰信号处理单元中的限幅器对流入的干扰信号进行限幅，并将限幅后的干扰信号发送到射频通道处理单
J Li ο
[0017]优选地，干扰信号检测单元对射频采样后的干扰信号进行数字域快速傅里叶变换，进行频段识别，并获取干扰信号的通信制式具体包括:干扰信号检测单元中的频段识别模块对射频采样后的干扰信号进行数字域快速傅里叶变换，并根据干扰信号在频域上的位置和带宽进行干扰信号的频段识别；干扰信号检测单元中的通信制式识别模块在频段识别模块对干扰信号进行数字域快速傅里叶变换后，将时域内的干扰信号依次经过各种制式的数字滤波器，根据各种制式的数字滤波器内的最大幅度信息确定干扰信号的通信制式。
[0018]优选地，上述方法还包括:干扰信号检测单元中的小区信息识别模块将时域内的干扰信号解调到零频，在基带采用与干扰信号的通信制式相应的制式信号内特有的固定信号序列，与干扰信号进行相关运算，获取干扰信号的相关小区信息。
[0019]本发明有益效果如下:
[0020]通过利用检测天线或者基站自身接收天线，复用现有的接收通道来设计的检测装置，可以将更多的未知的无线干扰信号同时接收进来分析处理，既没有影响基站收发信部分的正常工作，而且又节省了成本；此外，本发明实施例的技术方案能够检测到干扰信号的频率、幅度、制式、以及小区等信息，以便于无线宽带基站更好的进行频率规划等工作。
[0021]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的【具体实施方式】。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
[0023]图1是现有技术中传统基站使用的干扰信号检测装置示意图；
[0024]图2是现有技术中传统基站干扰信号检测的流程图；
[0025]图3是本发明实施例的频谱干扰检测装置的结构示意图；
[0026]图4是本发明实施例的频谱干扰检测装置实现方式一的示意图；
[0027]图5是本发明实施例的频谱干扰检测装置实现方式二的示意图；
[0028]图6是本发明实施例的无线频谱干扰分析检测的流程图；
[0029]图7是本发明实施例的频谱干扰检测方法的流程图。
【具体实施方式】[0030]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0031]为了解决现有技术中无法对无线宽带基站周围的未知干扰信号进行检测分析的问题，本发明提供了一种频谱干扰检测装置及方法，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
[0032]装置实施例
[0033]根据本发明的实施例，提供了一种频谱干扰检测装置，图3是本发明实施例的频谱干扰检测装置的结构示意图，如图3所示，根据本发明实施例的频谱干扰检测装置包括:接收天线30、正常信号处理单元31、干扰信号处理单元32、射频通道处理单元33、射频采样单元34、以及干扰信号检测单元35，以下对本发明实施例的各个模块进行详细的说明。
[0034]接收天线30，用于接收空间信号；该空间信号包括正常信号和干扰信号
[0035]优选地，在本发明实施例中，接收天线30可以为:与正常信号处理单元31和干扰信号处理单元32连接的基站自身的接收天线30 ;或者，接收天线30包括:与干扰信号处理单元32连接的辅助检测天线、以及与正常信号处理单元31连接的基站自身的接收天线30。
[0036]正常信号处理单元31，用于对接收天线30接收到的正常信号进行滤波和低噪声放大，并将处理后的正常信号发送到射频通道处理单元33 ；
[0037]优选地，正常信号处理单元31具体包括:
[0038]双工滤波器，用于对正常信号进行双工滤波；
[0039]低噪放大器，用于对进行双工滤波后的正常信号进行低噪声放大，并将进行低噪声放大后的正常信号发送到射频通道处理单元33。
[0040]干扰信号处理单元32，用于对接收天线30接收到的干扰信号进行预处理，并发送到射频通道处理单元33 ；
[0041 ] 干扰信号处理单元32具体包括:
[0042]宽带耦合器，用于对干扰信号进行耦合；
[0043]包络检测器，用于对耦合后的干扰信号进行检测，获取干扰信号的幅度；
[0044]比较器，用于将干扰信号的幅度与预先设置的幅度阈值进行比较，如果干扰信号的幅度大于幅度阈值，则通过控制开关使干扰信号经过限幅器，如果干扰信号的幅度小于幅度阈值，则通过控制开关使干扰信号直接流入射频通道处理单元33 ；
[0045]限幅器，用于对流入的干扰信号进行限幅，并将限幅后的干扰信号发送到射频通道处理单元33。
[0046]射频通道处理单元33，用于对接收到的正常信号进行射频处理，并在空闲时隙对预处理后的干扰信号进行射频处理；
[0047]射频采样单元34，用于根据输入的采样时钟，对进行射频处理后的正常信号进行射频采样，并在空闲时隙时隙对进行射频处理后的干扰信号进行射频采样，并将射频采样后的干扰信号发送到干扰信号检测单元35 ；
[0048]干扰信号检测单元35，用于对射频采样后的干扰信号进行数字域快速傅里叶变换，进行频段识别，并获取干扰信号的通信制式。
[0049]干扰信号检测单元35具体包括:
[0050]频段识别模块，用于对射频采样后的干扰信号进行数字域快速傅里叶变换，并根据干扰信号在频域上的位置和带宽进行干扰信号的频段识别；
[0051]通信制式识别模块，用于在频段识别模块对干扰信号进行数字域快速傅里叶变换后，将时域内的干扰信号依次经过各种制式的数字滤波器，根据各种制式的数字滤波器内的最大幅度信息确定干扰信号的通信制式。
[0052]优选地，干扰信号检测单元35还可以包括:小区信息识别模块，用于将时域内的干扰信号解调到零频，在基带采用与干扰信号的通信制式相应的制式信号内特有的固定信号序列，与干扰信号进行相关运算，获取干扰信号的相关小区信息。
[0053]以下结合附图，对本发明实施例的上述技术方案进行详细的说明。
[0054]在本发明实施例中，上述频谱干扰检测装置可以有两种实现方案:第一种方案如图4所示，增加一根辅助检测天线，复用基站的正常接收通道完成检测；第二种方案如图5所示，直接利用基站的正常接收天线，然后同样复用基站的正常接收通道完成检测。需要说明的是，图4装置中增加一个辅助检测天线，图5装置中使用基站自身的接收天线，两种实施例方案仅在接收的天线这里有区别，后面干扰信号的处理过程都是完全一样的。
[0055]如图4所示的频谱干扰检测装置的处理流程如下:为了不影响基站正常接收通道的灵敏度，使用一根辅助检测天线，绕过双工器109和低噪放110，直接对接收的无线干扰信号预先处理，然后经过开关选择进入基站的正常接收通道。其中，无线干扰信号的预先处理过程是:干扰信号先通过宽带耦合器101，然后经过包络检测器102，再通过比较器103后输出的控制信号来控制干扰信号是否需要经过限幅器104还是直通。干扰信号经过开关进入收发信机单板的接收通道后，经过接收通道上的射频通道处理单元105后，进入射频采样ADC 106，射频采样ADC 106根据时钟装置107发送的采样时钟进行射频采样，射频采样ADC 106可以使用实采样，可以使用实采样，也可以采用复采样。需要注意的是，如果采用复采样，进入射频采样ADC的信号必须是1、Q正交信号。
[0056]如图5所示的频谱干扰检测装置的处理流程如下:直接使用基站自己的接收天线，然后对接收到的无线干扰信号预先处理，其中预先处理的步骤为:干扰信号先通过宽带耦合器101，然后经过包络检测器102，再通过比较器103后输出的控制信号来控制干扰信号是否需要经过限幅器104还是直通。干扰信号通过开关选择进入收发信机单板的接收通道后，经过接收通道上的射频通道处理单元105后，进入射频采样ADC 106，射频采样ADC106根据采样时钟装置107发送的采样时钟进行射频采样，射频采样ADC 106可以使用实采样，也可以采用复采样。需要注意的是，如果采用复采样，进入射频采样ADC的信号必须是
1、Q正交信号。
[0057]图6是本发明实施例的无线频谱干扰分析检测的流程图，如图6所示，在如图4、图5所示的频谱干扰检测装置中的射频采样ADC 106进行射频采样后，干扰信号检测单元(未在图4、图5中示出)会对进行射频采样后干扰在时域进行详细检测，具体处理过程如下:
[0058]射频采样处理后的信号，直接进行数字域FFT变换，进行频段识别。根据信号在频域上的位置和带宽进行信号频段识别。目前采样速率可达3.6Ghz，而且采用复采样，频域带宽可以覆盖目前的通讯的频段的3.5Ghz内的所有制式信号。如果采用实采样，要求采样速率根据需要可以改变，目的是为了通过改变采样频率，观测落入奈奎斯特域带内信号的频率变化，确定信号的真实频率和幅度信息。
[0059]确定了信号的频段后，根据已有的国际规定频谱资源列表进行初步信号制式分类。现有的通信类的频谱信号分为GSM、CDMA, WCDMA, TDSCDMA、WLAN、BlueTooth, LTE等。在这些制式的信号范围内，他们的频段有可能重叠或者相邻。进一步确认的方法是将干扰信号在时域，经过各制式的数字滤波器，其中得到最大幅度的就是干扰信号的通信制式。
[0060]例如，经过FFT后确定下来的干扰信号频率在800多兆附近，那么这个频率有可能是GSM850M信号或者是CDMA信号。进一步确认的方法是将干扰信号同时经过时域中的CDMA制式和GSM850M制式的数字滤波器，其中得到最大幅度的就是干扰信号的通信制式。
[0061]为了更进一步地获取干扰信号的小区等具体信息，可以将时域内的干扰信号解调到零频，在基带对信号进行做相关预算，具体是什么制式信号相关预算就是用该制式信号内特有的固定的信号序列，与接收到的信号进行相关运算，求得最大的相关峰值。
[0062]例如:GSM有固定的8组训练序列；CDMA2000是采用可变的WALSH码；WCDMA是采用复扰码来区分基站和用户，复扰码由GOLD序列组成，前向扰码可选用长扰码或短扰码；LTE采用ZC序列；TDSCDMA采用MIDAMBLE训练序列
[0063]最后通过相关训练序列的运算，得出干扰信号确切的相关小区的信息。
[0064]综上所述，本发明实施例的频谱干扰检测装置可以复用正常基站的接收通道，并且无线宽带基站的接收通道是采用射频采样，所以能检测到的干扰信号范围非常宽。传统的检测方法只能检测接收频段内的干扰信号或接收频段内的某部分信号，而本发明实施例的技术方案可以将周围未知的所有无线干扰信号全部接收进来进行检测分析。
[0065]方法实施例
[0066]根据本发明的实施例，提供了一种频谱干扰检测方法，用于上述装置实施例中的谱干扰检测装置，图7是本发明实施例的频谱干扰检测方法的流程图，如图7所示，根据本发明实施例的频谱干扰检测方法包括如下处理:
[0067]步骤701，正常信号处理单元对接收天线接收到的空间信号中的正常信号进行滤波和低噪声放大，并将处理后的正常信号发送到射频通道处理单元；
[0068]优选地，对应于上述装置实施例，接收天线为:与正常信号处理单元和干扰信号处理单元连接的基站自身的接收天线、或者，接收天线包括:与干扰信号处理单元连接的辅助检测天线、以及与正常信号处理单元连接的基站自身的接收天线。
[0069]步骤701具体包括如下处理:正常信号处理单元中的双工滤波器对正常信号进行双工滤波；正常信号处理单元中的低噪放大器对进行双工滤波后的正常信号进行低噪声放大，并将进行低噪声放大后的正常信号发送到射频通道处理单元。
[0070]步骤702，干扰信号处理单元对接收天线接收到的空间信号中的干扰信号进行预处理，并发送到射频通道处理单元；
[0071 ] 步骤702具体包括如下处理:
[0072]干扰信号处理单元中的宽带耦合器对干扰信号进行功率耦合；干扰信号处理单元中的包络检测器对耦合后的干扰信号进行检测，获取干扰信号的幅度；干扰信号处理单元中的比较器将干扰信号的幅度与预先设置的幅度阈值进行比较，如果干扰信号的幅度大于幅度阈值，则通过控制开关使干扰信号经过限幅器，如果干扰信号的幅度小于幅度阈值，则通过控制开关使干扰信号直接流入射频通道处理单元；干扰信号处理单元中的限幅器对流入的干扰信号进行限幅，并将限幅后的干扰信号发送到射频通道处理单元。
[0073]步骤703，射频通道处理单元对接收到的正常信号进行射频处理，并在空闲时隙对预处理后的干扰信号进行射频处理；
[0074]步骤704，射频采样单元根据输入的采样时钟，对进行射频处理后的正常信号进行射频采样，并在空闲时隙对进行射频处理后的干扰信号进行射频采样，并将射频采样后的干扰信号发送到干扰信号检测单元；
[0075]步骤705，干扰信号检测单元对射频采样后的干扰信号进行数字域快速傅里叶变换，进行频段识别，并获取干扰信号的通信制式。
[0076]步骤705具体包括:干扰信号检测单元中的频段识别模块对射频采样后的干扰信号进行数字域快速傅里叶变换，并根据干扰信号在频域上的位置和带宽进行干扰信号的频段识别；干扰信号检测单元中的通信制式识别模块在频段识别模块对干扰信号进行数字域快速傅里叶变换后，将时域内的干扰信号依次经过各种制式的数字滤波器，根据各种制式的数字滤波器内的最大幅度信息确定干扰信号的通信制式。
[0077]优选地，在执行了步骤705之后，根据本发明实施例的方法还包括:干扰信号检测单元中的小区信息识别模块将时域内的干扰信号解调到零频，在基带采用与干扰信号的通信制式相应的制式信号内特有的固定信号序列，与干扰信号进行相关运算，获取干扰信号的相关小区信息。
[0078]以下结合附图，对本发明实施例的上述技术方案进行详细说明。
[0079]在装置实施例中已经对频谱干扰检测装置的结构进行了详细的说明，在此不再赘述，仅对频谱干扰检测方法进行详细说明。
[0080]如图6所示，根据本发明实施例的无线频谱干扰分析检测的处理流程如下:
[0081]步骤1，在如图4所示的频谱干扰检测装置中，干扰信号利用检测天线进入干扰信号预处理单元，在如图5所示的频谱干扰检测装置中，干扰信号通过基站自身的接收天线进入干扰信号预处理单元。干扰信号的预先处理的步骤为:干扰信号先通过宽带耦合器101，然后经过包络检测器102，再通过比较器103后输出的控制信号来控制干扰信号是否需要经过限幅器104还是直通。
[0082]需要说明的是，无线干扰信号的检测可以利用主基站发射和接收的保护时隙进行。(在接收干扰信号时，基站此时不能发射信号，以免信号功率太大，影响干扰信号的采集。)
[0083]步骤2，干扰信号通过开关选择进入收发信机单板的接收通道后，经过接收通道上的射频通道处理单元105后，进入射频采样ADC 106进行射频采样。
[0084]步骤3，射频采样处理后的信号，直接进行数字域FFT变换，进行频段识别。根据信号在频域上的位置和带宽进行信号频段识别。目前采样速率可达3.6Ghz，而且采用复采样，频域带宽可以覆盖目前的通讯的频段的3.5Ghz内的所有制式信号。如果采用实采样，要求采样速率根据需要可以改变，目的是为了通过改变采样频率，观测落入奈奎斯特域带内信号的频率变化，确定信号的真实频率和幅度信息。
[0085]步骤4，确定了信号的频段后，根据已有的国际规定频谱资源列表进行初步信号制式分类。现有的通信类的频谱信号分为GSM、CDMA, WCDMA, TDSCDMA、WLAN、BlueTooth、LTE等。在这些制式的信号范围内，他们的频段有可能重叠或者相邻。进一步确认的方法是将干扰信号在时域，经过各制式的数字滤波器，其中得到最大幅度的就是干扰信号的通信制式。
[0086]例如，经过FFT后确定下来的干扰信号频率在800多兆附近，那么这个频率有可能是GSM850M信号或者是CDMA信号。进一步确认的方法是将干扰信号同时经过时域中的CDMA制式和GSM850M制式的数字滤波器，其中得到最大幅度的就是干扰信号的通信制式。
[0087]步骤5，为了更进一步地获取干扰信号的小区等具体信息，可以将时域内的干扰信号解调到零频，在基带对信号进行做相关预算，具体是什么制式信号相关预算就是用该制式信号内特有的固定的信号序列，与接收到的信号进行相关运算，求得最大的相关峰值。
[0088]例如，GSM有固定的8组训练序列；CDMA2000是采用可变的WALSH码；WCDMA是采用复扰码来区分基站和用户，复扰码由GOLD序列组成，前向扰码可选用长扰码或短扰码；LTE采用ZC序列；TDSCDMA采用MIDAMBLE训练序列
[0089]步骤6，最后通过相关训练序列的运算，得出干扰信号确切的相关小区的信息。
[0090]综上所述，借助于本发明实施例的技术方案，通过利用检测天线或者基站自身接收天线，复用现有的接收通道来设计的检测装置，可以将更多的未知的无线干扰信号同时接收进来分析处理，既没有影响基站收发信部分的正常工作，而且又节省了成本；此外，本发明实施例的技术方案能够检测到干扰信号的频率、幅度、制式、以及小区等信息，以便于无线宽带基站更好的进行频率规划等工作。
[0091]在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
[0092]在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
[0093]类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循【具体实施方式】的权利要求书由此明确地并入该【具体实施方式】，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
[0094]本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
[0095]此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
[0096]本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP )来实现根据本发明实施例的频谱干扰检测装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
[0097]应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
【权利要求】
1.一种频谱干扰检测装置，其特征在于，包括: 接收天线，用于接收空间信号，其中，所述空间信号包括正常信号和干扰信号； 正常信号处理单元，用于对所述接收天线接收到的正常信号进行滤波和低噪声放大，并将处理后的所述正常信号发送到射频通道处理单元； 干扰信号处理单元，用于对所述接收天线接收到的干扰信号进行预处理，并发送到所述射频通道处理单元； 射频通道处理单元，用于对接收到的所述正常信号进行射频处理，并在空闲时隙对预处理后的所述干扰信号进行射频处理； 射频采样单元，用于根据输入的采样时钟，对进行射频处理后的所述正常信号进行射频采样，并在空闲时隙时隙对进行射频处理后的所述干扰信号进行射频采样，并将射频采样后的所述干扰信号发送到干扰信号检测单元； 干扰信号检测单元，用于对射频采样后的所述干扰信号进行数字域快速傅里叶变换，进行频段识别，并获取所述干扰信号的通信制式。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收天线为:与所述正常信号处理单元和所述干扰信号处理单元连接的基站自身的接收天线、或者，所述接收天线包括:与所述干扰信号处理单元连接的辅助检测天线、以及与所述正常信号处理单元连接的基站自身的接收天线。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述正常信号处理单元具体包括: 双工滤波器，用于对所述正常信号进行双工滤波； 低噪放大器，用于对进行双工滤波`后的所述正常信号进行低噪声放大，并将进行低噪声放大后的所述正常信号发送到所述射频通道处理单元。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述干扰信号处理单元具体包括: 宽带耦合器，用于对所述干扰信号进行功率耦合； 包络检测器，用于对耦合后的所述干扰信号进行幅度检测，获取所述干扰信号的幅度； 比较器，用于将所述干扰信号的幅度与预先设置的幅度阈值进行比较，如果所述干扰信号的幅度大于所述幅度阈值，则通过控制开关使所述干扰信号经过限幅器，如果所述干扰信号的幅度小于所述幅度阈值，则通过控制开关使所述干扰信号直接流入所述射频通道处理单元； 限幅器，用于对流入的所述干扰信号的功率进行限幅，并将限幅后的所述干扰信号发送到所述射频通道处理单元。
5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述干扰信号检测单元具体包括: 频段识别模块，用于对射频采样后的所述干扰信号进行数字域快速傅里叶变换，并根据所述干扰信号在频域上的位置和带宽进行所述干扰信号的频段识别； 通信制式识别模块，用于在所述频段识别模块对所述干扰信号进行数字域快速傅里叶变换后，将时域内的所述干扰信号依次经过各种制式的数字滤波器，根据各种制式的数字滤波器内的最大幅度信息确定所述干扰信号的通信制式。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述干扰信号检测单元还包括: 小区信息识别模块，用于将时域内的所述干扰信号解调到零频，在基带采用与所述干扰信号的通信制式相应的制式信号内特有的固定信号序列，与所述干扰信号进行相关运算，获取所述干扰信号的相关小区信息。
7.一种频谱干扰检测方法，其特征在于，包括: 正常信号处理单元对接收天线接收到的正常信号进行滤波和低噪声放大，并将处理后的所述正常信号发送到射频通道处理单元； 干扰信号处理单元对所述接收天线接收到的干扰信号进行预处理，并发送到所述射频通道处理单元； 所述射频通道处理单元对接收到的所述正常信号进行射频处理，并在空闲时隙对预处理后的所述干扰信号进行射频处理； 射频采样单元根据输入的采样时钟，对进行射频处理后的所述正常信号进行射频采样，并在空闲时隙对进行射频处理后的所述干扰信号进行射频采样，并将射频采样后的所述干扰信号发送到干扰信号检测单元； 干扰信号检测单元对射频采样后的所述干扰信号进行数字域快速傅里叶变换，进行频段识别，并获取所述干扰信号的通信制式。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述接收天线为:与所述正常信号处理单元和所述干扰信号处理单元连接的基站自身的接收天线、或者，所述接收天线包括:与所述干扰信号处理单元连接的辅助检测天线、以及与所述正常信号处理单元连接的基站自身的接收天线。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述正常信号处理单元对接收天线接收到的正常信号进行滤波和低噪声放大，并将处理后的所述正常信号发送到射频通道处理单元具体包括: 所述正常信号处理单元中的双工滤波器对所述正常信号进行双工滤波； 所述正常信号处理单元中的低噪放大器对进行双工滤波后的所述正常信号进行低噪声放大，并将进行低噪声放大后的所述正常信号发送到所述射频通道处理单元。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述干扰信号处理单元对所述接收天线接收到的干扰信号进行预处理，并发送到所述射频通道处理单元具体包括: 所述干扰信号处理单元中的宽带耦合器对所述干扰信号进行耦合； 所述干扰信号处理单元中的包络检测器对耦合后的所述干扰信号进行检测，获取所述干扰信号的幅度； 所述干扰信号处理单元中的比较器将所述干扰信号的幅度与预先设置的幅度阈值进行比较，如果所述干扰信号的幅度大于所述幅度阈值，则通过控制开关使所述干扰信号经过限幅器，如果所述干扰信号的幅度小于所述幅度阈值，则通过控制开关使所述干扰信号直接流入所述射频通道处理单元； 所述干扰信号处理单元中的限幅器对流入的所述干扰信号进行限幅，并将限幅后的所述干扰信号发送到所述射频通道处理单元。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述干扰信号检测单元对射频采样后的所述干扰信号进行数字域快速傅里叶变换，进行频段识别，并获取所述干扰信号的通信制式具体包括: 所述干扰信号检测单元中的频段识别模块对射频采样后的所述干扰信号进行数字域快速傅里叶变换，并根据所述干扰信号在频域上的位置和带宽进行所述干扰信号的频段识别； 所述干扰信号检测单元中的通信制式识别模块在所述频段识别模块对所述干扰信号进行数字域快速傅里叶变换后，将时域内的所述干扰信号依次经过各种制式的数字滤波器，根据各种制式的数字滤波器内的最大幅度信息确定所述干扰信号的通信制式。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 所述干扰信号检测单元中的小区信息识别模块将时域内的所述干扰信号解调到零频，在基带采用与所述干扰信号的通信制式相应的制式信号内特有的固定信号序列，与所述干扰信号进行相关运算，获取所`述干扰信号的相关小区信息。
【文档编号】H04B17/00GK103873162SQ201210548428
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月18日 优先权日:2012年12月18日
【发明者】穆学禄, 易大川, 赵志勇, 崔亦军, 余学德, 肖光国 申请人:中兴通讯股份有限公司