一种降低交调干扰对终端接收信号影响的方法
【专利摘要】本发明提出一种降低交调干扰对终端接收信号影响的方法，所述方法包括：终端同步保持过程中，按照以下条件进行状态转移：在普通工作状态下，打开低噪声放大器，并检测是否存在交调干扰，如果存在，则进入抗交调干扰状态；在抗交调干扰工作状态下，关闭低噪声放大器，并检测交调干扰是否存在，如果不存在，则返回普通状态；终端关闭低噪声放大器的同时，需要增加对接收模拟增益的补偿使到达基带的采样后的信号能量稳定不变。采用本发明后，当检测到有交调干扰存在时可以快速进入抗交调干扰状态。经测试和验证，在有交调干扰的条件下，抗交调干扰效果显著。
【专利说明】一种降低交调干扰对终端接收信号影响的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种降低交调干扰对终端接收信号影响的方法。
【背景技术】
[0002]当两个以上不同频率信号作用于一个非线性电路时，将相互调制，产生新频率信号输出，如果该频率正好落在接收机工作信道带宽内，则构成对该接收机的干扰，我们称之为交调干扰，交调干扰不会随着接收滤波器性能的提高而改善，在通信领域危害较大。
[0003]以两个频率信号Π和f2的相互调制为例，产生的新频率信号有:二阶交调产物:fl+f2, fl_f2，三阶交调产物:2fl+f2，2fl-f2，fl+2f2，fl_2f2，以及更高阶的交调产物，互调阶数越高信号强度就越弱。目前防止交调干扰的措施是接收变频器件应尽量避免和削弱三阶或三阶以上的交调产物，因为这些信号极有可能落在接收机工作信道带宽内。
[0004]目前的抗交调干扰措施都是从硬件角度去考虑，在引入硬件成本开销的同时，无法解决现场终端因频带附近较强信号所产生的2fl-f2三阶交调产物的干扰问题。例如，对于McWiLL的1800M (1785M-1805M)系统，现场的交调干扰通常来源于带外GSM信号交调到McWiLL系统带内的干扰信号，GSM信号在该频带附近并且干扰比较强，虽然GSM信号的二阶交调产物不会落入到McWiLL信号的1800M终端工作频段范围，但三阶交调信号会对1800M的终端造成干扰。如图1所示，假设McWiLL终端工作在1801M频点上，即fc=1801.5M，GSM干扰信号有两个频点，fl=1806+a, f2=1811_b，其中(a，b e [0，5])，三阶交调产物2fl-f2=1801+2a+b，只要满足2a+b e [-0.5，0.5]，三阶交调产物就能落到终端工作的IM频带范围内。令a=0.2，b=0，则2fl-f2 e [1800.5，1801.5]，带外干扰交调到带内，并且对终端造成的干扰比较强，McffiLL终端硬件的非线性无法抵抗这种强干扰。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，本发明提出一种通过控制LNA (低噪声放大器)来降低交调干扰对终端接收信号影响的方法。一般来说，终端在接收信号强度足够大时不需要使用LNA，在接收信号强度低于门限值(通常为_55db)时才打开LNA，因此本发明适用于接收信号强度小导致LNA处于打开状态的情形。其原理是，在本应打开LNA时却关闭LNA，使得信号和噪声都减小，由于信号减小的幅度比噪声减小的幅度小，最终信噪比是有提高的。该方法包括:
[0006]终端同步保持过程中，按照以下条件进行状态转移:在普通工作状态下，打开低噪声放大器，并检测是否存在交调干扰，如果存在，则进入抗交调干扰状态；在抗交调干扰工作状态下，关闭低噪声放大器，并检测交调干扰是否存在，如果不存在，则返回普通状态；终端关闭低噪声放大器的同时，需要增加对接收模拟增益的补偿使到达基带的采样后的信号能量稳定不变。
[0007]优选的，终端在普通工作状态下，检测到存在交调干扰后，不立即进入抗交调干扰状态，而是先进入过渡工作状态；终端在过渡工作状态下，仅关闭同步头时隙的低噪声放大器，同时检测同步头的信号质量是否比普通工作状态有改善并且达到改善要求，如果达到，则进入抗交调干扰状态，否则返回普通状态。这里，所述改善要求可以是连续K帧同步头的载干比的平均值大于门限值，K大于1，也可以设置为其它要求。
[0008]优选的，设置终端的初始状态为普通工作状态。
[0009]优选的，终端通过计算同步头的载干比值来判断是否存在交调干扰，具体判断可以按照如下方法实现:终端在普通工作状态下，计算同步头的载干比值，如果连续M帧小于门限值1，则认为存在交调干扰，M大于I ;终端在抗交调干扰工作状态下，每N帧打开同步头的低噪声放大器，统计连续T次的第N帧的同步头的载干比值的平均值P和第N-1帧的同步头的载干比值的平均值q，如果P大于门限值2或者P q大门限值3以上，则认为不存在交调干扰。
[0010]上述方法中，终端通过统计同步头的载干比值来判断当前接收信号是否受到交调信号的干扰，进而控制终端工作状态的转移。然而，终端在同步过程中，因不知道同步头数据在什么位置，则无法通过同步头的载干比值来检测交调干扰，也就无法确定同步后终端的工作状态。优选的，通过以下方式进行同步过程的抗交调干扰:终端同步时固定扫S圈所有频点，S大于等于2，在扫第二圈时，关闭低噪声放大器去获取同步，如果终端在第二圈同步上，则认为此时存在交调干扰，终端进入抗交调干扰工作状态；否则，进入普通工作状态。一般来说，S取3为最佳值。
[0011]优选的，上述方法用于McWiLL系统时，通过选择自动增益控制校准表中增益较大的增益控制字来增加对接收模拟增益的补偿。
[0012]本发明通过状态机的机制实现了终端抗交调干扰功能，同步保持过程中共涉及到三个工作状态:普通工作状态，认为终端没有受到交调干扰；过渡工作状态，认为终端有交调干扰，去关闭LNA看是否有所改善；抗交调干扰工作状态，认为此时需要关闭LNA来实现抗交调干扰功能。采用本发明后，当检测到有交调干扰存在时可以快速进入抗交调干扰状态。经测试和验证，在有交调干扰的条件下，抗交调干扰效果显著，终端进入抗交调干扰状态之后，同步头载干比和业务时隙信噪比明显提升。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是GSM信号对McWiLL信号的交调干扰的示意图；
[0014]图2是实施例一的GSM信号对McWiLL信号的交调干扰仿真的连接示意图；
[0015]图3是实施例一的McWiLL终端的状态转移图；
[0016]图4是实施例一的A状态加入干扰时连续8巾贞同步头cinr值统计图表；
[0017]图5是实施例一的B状态加入干扰时连续8巾贞同步头cinr值统计图表；
[0018]图6是实施例一的C状态加入干扰时连接8个周期第31帧和第32帧同步头cinr值统计图表；
[0019]图7是实施例一的C状态去掉干扰后连接8个周期第31帧和第32帧同步头cinr值统计图表；
[0020]图8是实施例一的采用本发明方法进行抗交调干扰与不进行抗交调干扰的下行速率对比图表。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作详细的说明。
[0022]实施例一:同步保持过程中的抗交调干扰
[0023]本实施例以GSM信号对McWiLL信号的交调干扰仿真为例,如图2所不,功分器一侧连接McWiLL基站信号和GSM干扰信号，另一侧通过射频头与McWiLL终端连接，在终端的TDD同步保持过程中加入GSM干扰信号。其中，McWiLL基站信号的中心频点为1800M，只开I个子载波组(即带宽为1MHz) ;GSM干扰信号的中心频点为1806.5MHz，带宽为5MHz，由信号发生器生成。那么，GSM干扰信号的三阶交调产物将落到McWiLL基站信号的IM频带范围内，对McWiLL终端造成比较强的干扰。下面具体描述McWiLL终端实现抗交调干扰的过程。
[0024]本实施例首先通过调节图2中的可调衰减器使得接收信号强度在_55db以下，则终端LNA处于打开状态。然后采用本发明进行抗交调干扰，McWiLL终端按照图3中状态转移图描述的条件进行状态转移，具体描述如下:
[0025](I) A状态:普通工作状态，同步头时隙和业务时隙的LNA均正常打开。计算同步头的载干比，即cinr值，如果连续8帧小于15db，转移到B状态；否则，保持A状态。
[0026](2) B状态:过渡工作状态，同步头时隙的LNA关闭，业务时隙的LNA打开，需要用自动增益控制校准表(AGC表)中增益更大的增益控制字来补偿同步头时隙损失的接收增益，使到达基带的采样后的同步头信号能量稳定不变。连续8帧关闭同步头的LNA，如果相比普通状态下的同步头cinr的平均值好,并且连续8巾贞同步头cinr的平均值大于15,则转移到C状态；否则，回到A状态。
[0027](3)C状态:抗交调干扰工作状态，同步头时隙和业务时隙的LNA均关闭，这就需要用AGC表中增益更大的增益控制字来补偿损失的接收增益，使到达基带的采样后的信号能量稳定不变。每32帧打开同步头的LNA，统计连续8次的cinr平均值，并统计8次第31帧关闭LNA的cinr平均值,如果前者比后者大3db以上,或者前者大于18,则转移到A状态；否则，保持C状态。
[0028]下面是本实施例在实际测量中得到的数据，其状态转移过程如下:
[0029](a)终端初始为A状态，同步头时隙和业务时隙的LNA正常打开。在TDD同步保持过程中加入GSM信号干扰后，连续8帧同步头的cinr值如图4所示。由于连续8帧小于15db，则由A状态转到B状态。
[0030](b)B状态下,连续关闭同步头时隙的LNA,并统计同步头的cinr值如图5所示。B状态下连续8帧同步头的cinr的平均值比A状态下的要好，并且大于15db，则由B状态转到C状态。
[0031](c)C状态下，同步头时隙和业务时隙的LNA均关闭，并且用AGC表中增益更大的增益控制字来补偿损失的接收增益，使到达基带的采样后的信号能量稳定不变。此时GSM信号干扰持续存在，每隔32帧打开同步头的LNA，统计同步头的cinr的值，连续统计8个周期，如图6所示。对比第32帧打开同步头LNA和第31帧关闭同步头LNA的cinr平均值，前者的cinr值没有改善，并满足转移条件，因此保持在C状态。
[0032](d) C状态下，手动去掉GSM信号干扰。仍然每隔32帧打开同步头的LNA，统计同步头的cinr的值,连续统计8个周期,如图7所示。此时,第32巾贞打开同步头LNA的连续8次的平均值大于18db，满足转移条件，说明此时交调干扰不存在或者比较小，则退出C状态，回到A状态。
[0033]本实施例通过调节图2中的可调衰减器使得McWiLL基站强度为_70dbm，然后测试不同带外干扰强度下，采用本发明方法进行抗交调干扰与不进行抗交调干扰的下行速率，得到数据对比结果如图8所示。可以看出，本发明的抗交调干扰效果显著，下行速率明显提闻。
[0034]实施例二:同步时的抗交调干扰
[0035]本实施例以实施例一为基础，假设终端发生了失步进行重新同步。则首先打开低噪声放大器，固定扫三圈所有频点，在扫第二圈时，关闭低噪声放大器去获取同步，如果终端是在第二圈同步上的，则认为此时存在交调干扰，终端进入抗交调干扰工作状态；否则，进入普通工作状态。
[0036]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种降低交调干扰对终端接收信号影响的方法，其特征在于，所述方法包括: 终端同步保持过程中，按照以下条件进行状态转移:在普通工作状态下，打开低噪声放大器，并检测是否存在交调干扰，如果存在，则进入抗交调干扰状态；在抗交调干扰工作状态下，关闭低噪声放大器，并检测交调干扰是否存在，如果不存在，则返回普通状态； 终端关闭低噪声放大器的同时，需要增加对接收模拟增益的补偿使到达基带的采样后的信号能量稳定不变。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，终端在普通工作状态下，检测到存在交调干扰后，不立即进入抗交调干扰状态，而是先进入过渡工作状态；终端在过渡工作状态下，仅关闭同步头时隙的低噪声放大器，同时检测同步头的信号质量是否比普通工作状态有改善并且达到改善要求，如果达到，则进入抗交调干扰状态，否则返回普通状态。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述改善要求为连续K帧同步头的载干比的平均值大于门限值，K大于I。
4.根据权利要求1?3所述方法之一，其特征在于，所述方法还包括:设置终端的初始状态为普通工作状态。
5.根据权利要求1?3所述方法之一，其特征在于，通过计算同步头的载干比值来判断是否存在交调干扰。
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，终端在普通工作状态下，计算同步头的载干比值，如果连续M帧小于门限值1，则认为存在交调干扰，M大于I ;终端在抗交调干扰工作状态下，每N帧打开同步头的低噪声放大器，统计连续T次的第N帧的同步头的载干比值的平均值P和第N-1帧的同步头的载干比值的平均值q，如果P大于门限值2或者P比q大门限值3以上，则认为不存在交调干扰。
7.根据权利要求1?3所述方法之一，其特征在于，所述方法还包括:终端同步时，固定扫S圈所有频点，S大于等于2，在扫第二圈时，关闭低噪声放大器去获取同步，如果终端在第二圈同步上，则认为此时存在交调干扰，终端进入抗交调干扰工作状态；否则，进入普通工作状态。
8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，S等于3。
9.根据权利要求1?3所述方法之一，其特征在于，所述方法用于McWiLL系统，通过选择自动增益控制校准表中增益较大的增益控制字来增加对接收模拟增益的补偿。
【文档编号】H04B1/10GK104348499SQ201310337168
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年8月5日 优先权日:2013年8月5日
【发明者】冯翀, 黄其华, 窦璐 申请人:北京信威通信技术股份有限公司