信号干扰的处理方法及装置与流程

文档序号:13115269阅读:317来源:国知局
技术领域本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种信号干扰的处理方法及装置。

背景技术:
在现在的通信系统中,一般采用频分双工(FrequencyDivisionDuplex,FDD)或时分双工(TimeDivisionDuplex,TDD)方式进行通信。FDD系统中,利用不同频率进行上下行通信。在TDD模式的移动通信系统中,接收和传送在同一频率信道(即载波)的不同时隙,用时隙来分离接收和传送信道。两种通信方式,信号都只能在某一时间内或某一个具体频段上进行通信。全双工无线通讯技术是一种有别与TDD和FDD的技术。利用该技术可以实现同时同频的通讯。图1为现有的全双工通讯系统示意图。如图1所示,两个通讯设备在同时同频进行通讯的时候,接收天线不仅会收到来自对端的有用信号(实线),也会收到自己发送的信号,即为自干扰信号(虚线)。并且由于发射天线和接收天线的距离相当近,则自干扰信号的强度往往远高于对端的有用信号。全双工技术就是针对以上问题而产生的一种自干扰信号消除技术。基本原理是由于通讯设备是“知道”自己的发射信号,则可以通过某种手段在接收天线处将这种自干扰信号给消除掉。目前解决自干扰问题的方法基本分为三类:天线消除、射频消除、基带数字消除。在射频消除中,由于硬件的原因,自干扰处理都带有一定频选性:某些频带消除性能很好,另外一些频带消除性能相对较差。如果系统是一个宽带系统,经过射频消除后,整个带宽内,不同频率点上的残余的噪声水平相差很大,如果整个带宽内的消除差别大于发射链路的信噪比,那么即使是经过数字消除后,某些频带上的残留噪声仍然不能接近底噪,影响全双工技术的应用范围。

技术实现要素:
本发明实施例提供了一种信号干扰的处理方法及装置,可以实现在每个频带上都能有效的滤除自干扰信号,解决了现有技术中,某些频带上的干扰信号无法消除的问题。在第一方面,本发明实施例提供了一种信号干扰的处理方法,所述方法包括:将第一自干扰信号分成相同的至少两个子自干扰信号;对所述子自干扰信号的幅值和相位进行调整处理获得调整子信号,所述调整子信号的第一频率范围的信号与第二自干扰信号的所述第一频率范围的信号的幅值之差的绝对值小于幅值阈值,且所述调整子信号的所述第一频率范围的信号与所述第二自干扰信号的所述第一频率范围的信号的相位相反,相位之和的绝对值小于相位阈值;所述第二自干扰信号为发射出去的混叠了噪声的所述第一自干扰信号,不同的所述调整子信号对应不同的所述第一频率范围;将所述调整子信号与接收信号叠加,获得叠加子信号,所述接收信号包括有用信号和所述第二自干扰信号;将所述叠加子信号经过相应通道的滤波器进行滤波,获得有用子信号,所述滤波器的通带频率范围与所述通道对应的所述子自干扰信号对应的所述第一频率范围相同;将每个所述有用子信号进行合并处理获得完整的有用信号。结合第一方面,在第一种可能的实现方式下,所述将每个所述有用子信号合并获得完整的有用信号之前还包括:为通道产生校正信号;将所述校正信号经过所述通道的所述滤波器进行滤波,获得滤波信号;根据所述滤波信号检测所述通道的通道特性;根据所述通道特性和所述校正信号计算所述通道的通道补偿系数;将所述通道补偿系数和所述有用子信号进行处理,获得校正子信号;所述将每个所述有用子信号合并获得完整的有用信号具体为:将每个所述校正子信号合并获得完整的有用信号。结合第一方面,在第二种可能的实现方式下,所述对所述子自干扰信号的幅值和相位进行调整,获得调整子信号具体为:从所述子自干扰信号对应的所述有用子信号获取所述子自干扰信号对应的所述第一频率范围内的残留干扰信号的能量;根据所述能量对所述子自干扰信号的幅值和相位进行调整,获得调整子信号,所述能量为在时间阈值内所述残留干扰信号的幅值的平均值。结合第一方面,在第三种可能的实现方式下,所述将所述叠加子信号经过相应通道的滤波器进行滤波,获得有用子信号具体为:将所述叠加子信号经过相应通道的模拟滤波器进行滤波,获得第一模拟子信号;将所述第一模拟子信号进行模数转换ADC,获得第一数字子信号;将所述第一数字子信号经过数字滤波,获得所述有用子信号。在第二方面,本发明实施例提供了一种信号干扰处理装置,所述装置包括:等分单元,用于将第一自干扰信号分成相同的至少两个子自干扰信号,将所述子自干扰信号发送至调整单元;调整单元,用于接收所述等分单元发送到所述子自干扰信号,对所述子自干扰信号的幅值和相位进行调整处理获得调整子信号,所述调整子信号的第一频率范围的信号与第二自干扰信号的所述第一频率范围的信号的幅值之差的绝对值小于幅值阈值,且所述调整子信号的所述第一频率范围的信号与所述第二自干扰信号的所述第一频率范围的信号的相位相反,相位之和的绝对值小于相位阈值;所述第二自干扰信号为发射出去的混叠了噪声的所述第一自干扰信号,不同的所述调整子信号对应不同的所述第一频率范围;叠加单元,用于接收所述调整单元发送到所述调整子信号,将所述调整子信号与接收信号叠加,获得叠加子信号,所述接收信号包括有用信号和所述第二自干扰信号,将所述叠加子信号发送至滤波单元;滤波单元,用于接收所述叠加单元发送到所述叠加子信号,将所述叠加子信号经过相应通道的滤波器进行滤波,获得有用子信号,所述滤波器的通带频率范围与所述通道对应的所述子自干扰信号对应的所述第一频率范围相同,将所述有用子信号发送至合并单元;合并单元,用于接收所述滤波单元发送到所述有用子信号,将每个所述有用子信号进行合并处理获得完整的有用信号。结合第二方面,在第一种可能的实现方式下,所述装置还包括校正单元,用于,为通道产生校正信号;将所述校正信号经过所述通道的所述滤波器进行滤波,获得滤波信号;根据所述滤波信号检测所述通道的通道特性;根据所述通道特性和所述通道对应的校正信号计算所述通道的通道补偿系数;将所述通道补偿系数和所述有用子信号进行处理,获得校正子信号;所述合并单元具体用于,将每个所述校正子信号进行合并处理获得完整的有用信号。结合第二方面,在第二种可能的实现方式下,所述调整单元具体用于,从所述子自干扰信号对应的所述有用子信号获取所述子自干扰信号对应的所述第一频率范围内的残留干扰信号的能量;根据所述能量对所述子自干扰信号的幅值和相位进行调整,获得调整子信号,所述能量为在时间阈值内所述残留干扰信号的幅值的平均值。结合第二方面,在第三种可能的实现方式下,所述叠加单元具体用于,将所述叠加子信号经过相应通道的模拟滤波器进行滤波,获得第一模拟子信号;将所述第一模拟子信号进行ADC,获得第一数字子信号;将所述第一数字子信号经过数字滤波,获得所述有用子信号。本发明实施例中,通过将第一自干扰信号分成相同的至少两个子自干扰信号;对所述子自干扰信号的幅值和相位进行调整处理获得调整子信号;将所述调整子信号与接收信号叠加,获得叠加子信号;将所述叠加子信号经过相应通道的滤波器进行滤波,获得有用子信号;将每个所述有用子信号进行合并处理获得完整的有用信号。由于将接收信号通过n个不同的通道分别进行滤波处理,因此,可以实现在每个频带上都能有效的滤除自干扰信号。附图说明图1为现有的全双工通讯系统示意图;图2为本发明实施例一提供的信号干扰的处理装置示意图;图3为本发明实施例一提供的信号干扰的处理装置电路示意图;图4为本发明实施例二三提供的信号干扰的处理流程图。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对本发明具体实施例作进一步的详细描述。本发明实施例提供的信号干扰的处理方法和装置,接收信号通过n个不同的通道分别进行滤波处理,因此,可以实现在每个频带上都能有效的滤除自干扰信号。并且可以通过通道校正,使得每个通道的信号保持不失真,由此得到的完整的有用信号也具有更高的精度。需要说明的是,本发明实施例提供的装置不仅可以用于长期演进(LongTermEvolution,LTE)系统,也可以用于宽带码分多址移动通信系统(WidebandCodeDivisionMultipleAccess,WCDMA)、即时分同步的码分多址技术(TimeDivision-SynchronizationCodeDivisionMultipleAccess,TD-SCDMA)和全球互通微波存取(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess,WiMax)技术。图2为本发明实施例一提供的信号干扰的处理装置示意图。如图2所示,本发明实施例提供的装置包括:等分单元201、调整单元202、叠加单元203、滤波单元204和合并单元205。图3为本发明实施例一提供的信号干扰的处理装置电路示意图。下面结合图3和图2对本发明实施例提供的装置的工作过程做详细阐述。等分单元201,用于将第一自干扰信号分成相同的至少两个子自干扰信号,将所述子自干扰信号发送至调整单元202。具体地,如图3所示,通讯设备有发射天线和接收天线,该设备通过接收天线接收到的信号称为接收信号,该接收信号中既包括其它设备发射的信号(有用信号),也包括该设备自己的发射天线发射的信号(自干扰信号),由于通讯设备可以获得其要通过发射天线发射的信号,为区分开来,将还没有通过天线发射的信号称为第一自干扰信号,当该信号通过发射天线发射出去后信号,会不可避免的混叠噪声,将该信号称为第二自干扰信号,为最大限度地消减该自干扰信号,可以通过耦合器将第一自干扰信号进行耦合,获得小功率的自干扰信号和大功率的自干扰信号,将大功率的第一自干扰信号通过发射天线发射出去,将小功率的第一自干扰信号通过等分单元进行功率分配,将该第一自干扰信号分成相同的n个子自干扰信号。调整单元202,用于接收所述等分单元201发送到所述子自干扰信号,对所述子自干扰信号的幅值和相位进行调整处理获得调整子信号,所述调整子信号的第一频率范围的信号与第二自干扰信号的所述第一频率范围的信号的幅值之差的绝对值小于幅值阈值,且所述调整子信号的所述第一频率范围的信号与所述第二自干扰信号的所述第一频率范围的信号的相位相反,相位之和的绝对值小于相位阈值;所述第二自干扰信号为发射出去的混叠了噪声的所述第一自干扰信号,不同的所述调整子信号对应不同的所述第一频率范围;将所述调整子信号发送至叠加单元203。具体地,通过等分单元201将第一自干扰信号分成n个子自干扰信号后,需要分别对这些子自干扰信号的频率和幅值进行调整,不同的子自干扰信号对应不同的第一频率范围,使该子自干扰信号对应的第一频率范围内的信号的幅值尽可能与第一自干扰信号第一对应频率范围的信号的幅值相同,并且使该子自干扰信号对应的第一频率范围内的信号的相位与第一自干扰信号第一对应频率范围的信号的相位相反,可以设定幅值阈值和相位阈值,使幅值之差的绝对值小于该幅值阈值,使相位之和的绝对值小于该相位阈值,该幅值阈值和相位阈值的大小可以根据实际精度要求而定。叠加单元203,用于接收所述调整单元202发送到所述调整子信号,将所述调整子信号与接收信号叠加,获得叠加子信号,所述接收信号包括有用信号和所述第二自干扰信号,将所述叠加子信号发送至滤波单元204。具体地,通讯设备通过接收天线接收到接收信号(该接收信号包括其它设备发射的有用信号和该设备自己发射的第二自干扰信号)后,通过功率分配,将该接收信号分成与子自干扰信号相同数量的n个信号,由于这些信号与原始接收信号相位幅值都相同,只是功率有所降低,因此,这里仍将这n个信号称为接收信号,叠加单元通过功率合成将n个子自干扰信号与n个接收信号叠加,获得n个叠加子信号。滤波单元204,用于接收所述叠加单元203发送到所述叠加子信号,将所述叠加子信号经过相应通道的滤波器进行滤波,获得有用子信号,所述滤波器的通带频率范围与所述通道对应的所述子自干扰信号对应的所述第一频率范围相同,将所述有用子信号发送至合并单元205。具体地,滤波单元204包括n个通道,每个通道都有一个模拟滤波器和一个数字滤波器,由于每个叠加子信号既包括一个子自干扰信号也包括接收信号,因此,可以通过设置使每个通道的模拟滤波器和数字滤波器的通带频率范围与进入该通道的叠加子信号所对应的子自干扰信号的第一频率范围相同,即每个通道的模拟滤波器和数字滤波器可以将进入该通道的叠加子信号中,除子自干扰信号对应的第一频率范围的信号的其它频带范围的信号滤除。由于叠加子信号是模拟信号,最终需要转化为数字信号,而通过模数转换器(AnalogTODigitalConvert,ADC)进行转换时存在模拟数据过大引起饱和的问题,因此,通常情况下会先进行模拟滤波,由此可以滤除大的噪声信号,再进行ADC,然后在进行数字滤波,获得n个有用子信号。合并单元205,用于接收所述滤波单元204发送到所述有用子信号,将每个所述有用子信号进行合并处理获得完整的有用信号。具体地,合并单元205将接收到的n个有用子信号进行功率合成,合并为具有完整带宽的有用信号。优选地,所述装置还可以包括校正单元,用于为通道产生校正信号;将所述校正信号经过所述通道的所述滤波器进行滤波,获得滤波信号;根据所述滤波信号检测所述通道的通道特性;根据所述通道特性和所述通道对应的校正信号计算所述通道的通道补偿系数;将所述通道补偿系数和所述有用子信号进行处理,获得校正子信号;则所述合并单元205具体用于,将每个所述校正子信号进行合并处理获得完整的有用信号。由于进行了通道校正,可以使得每个通道的信号保持不失真,由此得到的完整的有用信号也具有更高的精度。优选地,所述调整单元202具体用于,由于事先并不能获得第二干扰信号中的噪声,因此,如图3所示,可以通过功率检测从所述子自干扰信号对应的所述有用子信号获取所述子自干扰信号对应的所述第一频率范围内的残留干扰信号的能量;根据所述能量对所述子自干扰信号的幅值和相位进行调整,获得调整子信号,使得调整子信号尽可能逼近该调整子信号所对应的第二干扰信号中相应频段的信号。所述能量为在时间阈值内所述残留干扰信号的幅值的平均值。所述叠加单元203具体用于,将所述叠加子信号经过相应通道的模拟滤波器进行滤波,获得第一模拟子信号;将所述第一模拟子信号进行ADC,获得第一数字子信号;将所述第一数字子信号经过数字滤波,获得所述有用子信号。上述实施例描述的为,通过等分单元201将第一自干扰信号分成相同的至少两个子自干扰信号;调整单元202对所述子自干扰信号的幅值和相位进行调整处理获得调整子信号,叠加单元203将所述调整子信号与接收信号叠加,获得叠加子信号;滤波单元204将所述叠加子信号经过相应通道的滤波器进行滤波,获得有用子信号;合并单元205将每个所述有用子信号进行合并处理获得完整的有用信号。由于将接收信号通过n个不同的通道分别进行滤波处理,因此,可以实现在每个频带上都能有效的滤除自干扰信号。上述实施例描述的为信号干扰的处理装置,对应的,下述实施例描述的为一种信号干扰的处理方法。图4为本发明实施例二提供的信号干扰的处理方法流程图。如图4所示,本发明实施例提供的方法包括:S401,将第一自干扰信号分成相同的至少两个子自干扰信号。S402,对所述子自干扰信号的幅值和相位进行调整处理获得调整子信号,所述调整子信号的第一频率范围的信号与第二自干扰信号的所述第一频率范围的信号的幅值之差的绝对值小于幅值阈值,且所述调整子信号的所述第一频率范围的信号与所述第二自干扰信号的所述第一频率范围的信号的相位相反,相位之和的绝对值小于相位阈值;所述第二自干扰信号为发射出去的混叠了噪声的所述第一自干扰信号,不同的所述调整子信号对应不同的所述第一频率范围。优选地,可以从所述子自干扰信号对应的所述有用子信号获取所述子自干扰信号对应的所述第一频率范围内的残留干扰信号的能量;根据所述能量对所述子自干扰信号的幅值和相位进行调整,获得调整子信号,所述能量为在时间阈值内所述残留干扰信号的幅值的平均值。S403,将所述调整子信号与接收信号叠加,获得叠加子信号,所述接收信号包括有用信号和所述第二自干扰信号。具体为:将所述叠加子信号经过相应通道的模拟滤波器进行滤波,获得第一模拟子信号;将所述第一模拟子信号进行模数转换ADC,获得第一数字子信号;将所述第一数字子信号经过数字滤波,获得所述有用子信号。S404,将所述叠加子信号经过相应通道的滤波器进行滤波,获得有用子信号,所述滤波器的通带频率范围与所述通道对应的所述子自干扰信号对应的所述第一频率范围相同。S405,将每个所述有用子信号进行合并处理获得完整的有用信号。S405之前还可以包括:为通道产生校正信号;将所述校正信号经过所述通道的所述滤波器进行滤波,获得滤波信号;根据所述滤波信号检测所述通道的通道特性;根据所述通道特性和所述校正信号计算所述通道的通道补偿系数;将所述通道补偿系数和所述有用子信号进行处理,获得校正子信号。则所述将每个所述有用子信号合并获得完整的有用信号具体为:将每个所述校正子信号合并获得完整的有用信号。由于进行了通道校正,可以使得每个通道的信号保持不失真,由此得到的完整的有用信号也具有更高的精度。需要说明的是,该实施例提供的方法应用于实施例一提供的装置中,因此,该方法的具体步骤与实施例一提供的装置的工作过程相对应,在此不再赘述。上述实施例描述的为,通过将第一自干扰信号分成相同的至少两个子自干扰信号,对所述子自干扰信号的幅值和相位进行调整处理获得调整子信号,将所述调整子信号与接收信号叠加,获得叠加子信号;将所述叠加子信号经过相应通道的滤波器进行滤波,获得有用子信号;将每个所述有用子信号进行合并处理获得完整的有用信号。由于将接收信号通过n个不同的通道分别进行滤波处理,因此,可以实现在每个频带上都能有效的滤除自干扰信号。专业人员应该还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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