本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种干扰抑制系统及方法
背景技术：
随着通信技术的不断发展，通信速度的不断提高，频带资源变得越来越紧缺，如何在有限频带内实现更高的传输速度成为科技工作者研究的一个热点，现有技术中，为了提高电子产品的实用性，常常将多个通讯系统(比如LTE和WIFI)置于同一电子产品中，但是电子产品中某些组件的非线性特性产生的寄生信号会对其他或自身通讯系统接收端产生干扰，导致接收灵敏度不佳。现有技术在解决多系统共存时干扰问题的方法是采用高阶滤波器(比如6阶以上滤波器)来滤除干扰，然而采用高阶滤波器不止会导致输出能力(比如功率放大器)的下降，也无法解决因信号泄漏而导致的自身干扰问题，并且，采用高阶滤波器会造成成本高昂、灵敏度低的问题。因此，亟需提供一种新的干扰抑制系统及方法来解决以上问题。
技术实现要素：
有鉴于此，有必要提供一种干扰抑制系统及方法，以降低LTE自身的干扰及与其他系统的干扰，从而提高通信质量、降低成本。
本发明实施方式提供一种干扰抑制系统，包括：天线；控制模块；接收发送模块，电连接于所述天线；射频发送通道，电连接于所述接收发送模块及所述控制模块之间；射频接收通道，电连接于所述接收发送模块及所述控制模块之间；功率放大器，设置于所述射频发射通道中，具有功率放大器输出端及功率放大器输入端；第一滤波器模块，具有电连接于所述功率放大器输出端之第一滤波器模块输入端，电连接于所述功率放大器输入端之第一滤波器模块输出端，及电连接于所述控制模块之第一滤波器模块控制端；及功率侦测模块，电连接于所述控制模块及所述功率放大器输出端，用于侦测所述功率放大器输出的第一射频发射功率。其中，所述控制模块用于根据所述第一射频发射功率调整所述第一滤波器模块的工作频段，使通过所述第一滤波器模块的射频信号反馈到所述功率放大器输入端。
优选地，所述接收发送模块包括天线收发开关和双工器其中之一或其集合。
优选地，所述干扰抑制系统还包括第一开关与第二开关。第一开关电连接于所述控制模块及所述功率放大器输出端之间。第二开关设置于所述射频接收通道中，电连接于所述控制模块。
优选地，所述第一滤波器模块包括第一带阻滤波器，电连接于所述功率放大器输入端及所述控制模块，用于滤除既定操作频带以外的噪声信号。
优选地，所述控制模块导通所述第二开关，断开所述第一开关，当所述控制模块判断所述第一射频发射功率大于第一预设功率时，所述控制模块对所述第一带阻滤波器的工作频段进行调整以使得所述第一射频发射功率小于所述第一预设功率。
优选地，所述控制模块中还设置有接收信号强度指示模块。
优选地，所述干扰抑制系统还包括第二滤波器模块，所述第二滤波器模块电连接于所述功率放大器输出端及所述功率放大器输入端。
优选地，所述第二滤波器模块包括第三带通滤波器及第四带通滤波器，所述第四带通滤波器还电连接于所述控制模块。
优选地，所述控制模块导通所述第一开关，断开所述第二开关，所述信号强度指示模块侦测所述功率放大器输出的第二射频发射功率，当所述控制模块判断所述第二射频发射功率小于第二预设功率时，所述控制模块调整所述第四带通滤波器的工作频段使得所述第二射频发射功率小于第二预设功率。
优选地，所述第二滤波器模块还包括第一放大器，所述第一放大器电连接于所述第三带通滤波器、所述第四带通滤波器及所述功率放大器输入端，用于将所述第三带通滤波器及第四带通滤波器输出的信号进行放大。
优选地，所述干扰抑制系统还包括低噪声放大器，具有低噪声放大器输入端及低噪声放大器输出端，所述低噪声放大器输出端电连接于所述控制模块，所述低噪声放大器输入端电连接于所述接收发送模块。
优选地，所述干扰抑制系统还包括第三滤波器模块，电连接于所述低噪声放大器输出端及所述低噪声放大器输入端。
优选地，所述第三滤波器模块
包括第二带阻滤波器及第五带通滤波器，所述第二带阻滤波器还电连接于所述控制模块。
优选地，所述接收信号强度模块还用于接收所述低噪声放大器输出的射频接收功率，所述控制模块还用于根据所述射频接收功率调整所述第二带阻滤波器的工作频段。
优选地，所述控制模块断开所述第一开关，导通所述第二开关，所述控制模块判断所述射频接收功率小于第三预设功率时，所述控制模块调整所述第二带阻滤波器的工作频段使得所述射频接收功率大于所述第三预设功率。
优选地，所述第三滤波器模块还包括第二放大器，所述第二放大器电连接于所述第五带通滤波器及所述低噪声放大器之输入端，用于对所述第五带通滤波器的输出信号进行放大。
本发明干扰抑制系统采用反馈机制增强了干扰的抑制能力，采用功率侦测器及可调滤波器对系统进行校准减少了滤波器的阶数，且上述抗干扰方式可运用于多种系统共存的产品中，达到了达到了灵敏度高、高可靠性、低成本的目的。因此，本案具有有益的效果。
附图说明
图1为本发明干扰抑制系统一实施方式的模块示意图。
图2为本发明干扰抑制系统又一实施方式的模块示意图。
图3为本发明干扰抑制方法一实施方式流程示意图。
图4为本发明干扰抑制系统一实施方式的S21参数仿真示意图。
主要元件符号说明
干扰抑制系统 10
控制模块 1
射频发射通道 2
射频接收通道 3
第一滤波器模块 4
第二滤波器模块 5
第三滤波器模块 6
基带控制模块 1001
射频控制模块 1002
第一平衡/不平衡转换器 1003
第二平衡/不平衡转换器 1004
第一带通滤波器 1005
第二带通滤波器 1006
第一放大器 1007
第一带阻滤波器 1008
第三带通滤波器 1009
第四带通滤波器 1010
功率放大器 1011
第一匹配网络 1012
功率侦测模块 1013
第二带阻滤波器 1014
低噪声放大器 1015
第二匹配网络 1016
第五带通滤波器 1017
第二放大器 1018
接收发送模块 1019
天线 1020
第一加法器 1021
第二加法器 1022
第三加法器 1023
第一开关 S1
第二开关 S2
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
以下实施方式的具体参数只为更好地说明本发明，但不应以具体数值限制本发明权利要求的范围。
请参阅图1，图1为本发明干扰抑制系统10一实施方式的结构示意图。
如图1所示，在本实施方式中，干扰抑制系统10包括依次电连接的控制模块1、射频发送通道2，接收发送模块1019及天线1020，在所述射频发射通道2中还包括功率放大器(PA)1011，其输入端电连接于控制模块1，其输出端电连接于接收发送模块1019，控制模块1控制干扰抑制系统10的工作，包括但不限于产生并发送射频信号，功率放大器1011用于对所述射频信号进行功率放大以满足射频信号发送的功率要求，天线1020用于将发送经过功率放大的射频信号。干扰抑制系统10还包括与控制模块1及接收发送模块1019分别电连接的射频接收通道3，天线1020还用于接收外界的射频信号，接收到的射频信号经过射频接收通道3传递至控制模块1，控制模块1对接收的射频信号进行处理以获得其中的信息。LTE抑制系统10还包括第一滤波器模块4，第一滤波器模块4具有电连接于所述功率放大器1011输出端之第一滤波器模块4输入端，电连接于所述功率放大器1011输入端之第一滤波器模块4输出端，及电连接于所述控制模块1之第一滤波器模块4控制端。LTE抑制系统10还包括功率侦测模块1013，电连接于所述控制模块1及所述功率放大器1011输出端，用于侦测所述功率放大器1011输出的第一射频发射功率。所述控制模块1用于根据所述第一射频发射功率调整所述第一滤波器模块4的工作频段，使通过所述第一滤波器模块4的射频信号反馈到所述功率放大器1011输入端。
请参阅图2，图2为本发明干扰抑制系统10又一实施方式的结构示意图。
如图2所示，在本实施方式中，干扰抑制系统10包括依次电连接的基带控制模块1001，射频控制模块1002，第一平衡/不平衡转换器1003，第一加法器1021，第一带通滤波器1005，第二加法器1022，功率放大器1011，第一匹配网络1012，接收发送模块1019及天线1020。在本实施方式中，控制模块1包括基带控制模块1001及射频控制模块1002，射频发射通道2包括但不限于第一平衡/不平衡转换器1003，第一加法器1021，第一带通滤波器1005，第二加法器1022，功率放大器1011，第一匹配网络1012。干扰抑制系统10还包括依次电连接的第二平衡/不平衡转换器1004，第二带通滤波器1006，第二开关S2，低噪声放大器(LNA)1015，第二匹配网络1016及第三加法器1023。射频接收通道3包括但不限于第二平衡/不平衡转换器1004，第二带通滤波器1006，第二开关S2，低噪声放大器1015，第二匹配网络1016及第三加法器1023。第二平衡/不平衡转换器1004电连接于射频控制模块1002，第三加法器1023电连接于接收发送模块1019。在本实施方式中，天线1020用于接收或者发送电磁波信号，天线1020接收电磁波信号后经由接收发送模块1019处理，电磁波信号通过所述射频接收通道传输至射频控制模块1002及基带控制模块1001，本实施方式以4G LTE(Long Term Evolution,长期演进)中FDD(Frequency Division Duplex,频分双工)模式进行说明，因此本实施方式以接收发送模块1019以双工器为例进行说明，在其他实施方式中，因为4G LTE还包括TDD(Time Division Duplexing，时分双工)模式，当包括但不限于手机，平板等产品或电子设备以TDD模式工作时，接收发送模块1019可为天线收发开关，或者为所述天线收发开关及双工器的集合，或者当采用其他模式时也可以采用其他组件或模块，本发明不做限制。在本实施方式中，基带控制模块1001可为基频集成电路(BBIC)，主要用于对干扰抑制系统10进行控制，包括但不限于控制各组件或模组的工作、校准及干扰抑制系统10的工作、校准。射频控制模块1002可为射频集成电路(RFIC),主要用于处理包括但不限于高频信号的发送、接收、转换等工作。第一平衡/不平衡转换器1003、第二平衡/不平衡转换器1004主要用于阻抗变换、信号传输匹配等，第一匹配网络1012及第二匹配网络1016主要用于进行阻抗匹配。
LTE干扰抑制系统10还包括功率侦测模块1013，所述功率侦测模块1013功率侦测端电连接于第一匹配网络1012及接收发送模块1019之间，功率输出端电连接于基带控制模块1001，功率侦测模块1013用于侦测所述射频发送通道的发送功率，进一步说明，功率侦测模块1013更用于侦测功率放大器1011的输出功率。射频控制模块1002包括接收信号强度指示模块(Receive Signal Strength Indicator，简称RSSI)，在本实施方式中，RSSI模块设置于射频控制模块1002之中，用于侦测所述射频接收通道返回的信号强度，在其他实施方式中，所述RSSI模块可以单独设置或者集成于其他模块中，本发明不做限定。
所述干扰抑制系统10还包括第一带阻滤波器1008，第三带通滤波器1009，第四带通滤波器1010及第一放大器1007。第一滤波器模块4包括第一带阻滤波器1008，所述第一带阻滤波器1008可为工作频段可调的可调滤波器，其输入端电连接于第一匹配网络1012的输出端及接收发送模块1019，其输出端电连接于第一加法器1021之减法端，其控制端电连接于基带控制模块1001，第一带阻滤波器1008主要用于抑制特定操作频带外的干扰信号，所述特定操作频带可为本系统射频发射信号所载频带，所述干扰信号可为因干扰抑制系统中一些非线性器件的非线性特性产生的高阶谐波。干扰抑制系统10还包括第二滤波器模块5，第二滤波器模块5包括第三带通滤波器1009、第四带通滤波器1010及第一放大器1007，第三带通滤波器1009和第四带通滤波器1010电连接于第一匹配网络1012的输出端及第一放大器1007，第一放大器1007的输出端电连接于第二加法器1022之减法端。第三带通滤波器1009主要用于滤除对临近系统的干扰，比如，当LTE与WiFi(WIreless-FIdelity)共存于诸如手机、平板等电子设备中时，由于WiFi为分布式控制，使用的是公用的ISM频段(2.4GHz)，易受到干扰，而使用第三带通滤波器1009对滤除干扰信号后将减少对WiFi系统的干扰，当然，此处以WiFi系统与LTE系统共存为例进行说明，并非以此限制，实际情况是，现在的电子产品会存在多种系统，包括LTE,WIFI,蓝牙等等，在此不再赘述。在一实施方式中，第四带通滤波器1010可为工作频段可调的可调滤波器，第四带通滤波器1010主要用于滤除射频信号发射端对本系统射频信号接收端的干扰信号，比如，LTE系统工作时，发射端的射频信号通过PCB泄漏至接收端的信号将会干扰接收端，此时，第四带通滤波器1010将会滤除发射端泄漏至接收端的干扰信号。第一放大器1007可为增益放大器，主要用于放大第三带通滤波器1009及第四带通滤波器1010的滤波信号。第一带阻滤波器1008、第三带通滤波器1009及第四带通滤波器1010将滤除干扰后的信号回馈至功率放大器1011的前级，以对所述射频发射通道的发射信号进行调节，达到降低干扰的作用，第三带通滤波器1009及第四带通滤波器1010输出信号通过第一放大器1007进行增益放大后提高了抑制能力。
本发明一实施方式所述的干扰抑制系统还包括第三滤波器模块6，所述第三滤波器模块6包括第二带阻滤波器1014、第五带通滤波器1017及第二放大器1018，第二带阻滤波器1014电连接于低噪声放大器1015的输出端、基带控制模块1001及第三加法器1023。第二带阻滤波器1014可为频段可调的可调滤波器，由基带控制模块1001控制，用于将低噪声放大器1015输出的信号滤除干扰后反馈到第三加法器1023之减法端以降低所述接收通道接收信号频带外的干扰。第五带通滤波器1017电连接于低噪声放大器1015及第二放大器1018的输入端，所述第二放大器1018的输出端电连接于第三加法器1023之减法端。第五带通滤波器1017接收来自低噪声放大器1015的输出信号，对该输出信号进行滤波放大后反馈到第三加法器1023之减法端以降低其他系统的相近频带对本系统的干扰，举例而言，本系统可为LTE系统，其他系统可为WIFI系统，当WIFI系统或其他系统与LTE系统处于同一电子设备或距离较近时，WIFI系统或者其他系统会对LTE系统的射频接收产生干扰，在本实施方式中，设置第五带通滤波器1017以对本系统频带外的干扰信号进行滤除，第二放大器1018可为增益放大器，主要用于对第五带通滤波器1017输出的滤波信号进行增益放大以增大反馈量提高抑制能力。应该理解，以上名字“本系统”、“其他系统”、“电子设备”等并非限定本发明，而是为了更好地说明，在本实施方式中，所述第一带阻滤波器、第三带通滤波器、第四带通滤波器、第二带阻滤波器及第五带通滤波器的反馈形式为负反馈。
本发明一实施方式干扰抑制系统10还包括第一开关S1及第二开关S2，第一开关S1电连接于第二带通滤波器1006及第一匹配网络1012的输出端，第二开关S2电连接于第二带通滤波器1006及所述低噪声放大器的输出端。在本实施方式中，第一开关S1及第二开关S2受所述基带控制模块1001的控制而进行断开或者导通，第一开关S1导通时，所述射频发送通道的射频信号接入第二带通滤波器1006，具体而言，在射频发送通道中经过功率放大器1011进行功率放大后的信号接入到第二带通滤波器1006。第二开关S2用于控制第二带通滤波器1006与所述低噪声放大器1015的连接。
基带控制模块1001会控制第一开关S1及第二开关S2的开关状态进行线路的切换，控制功率侦测模块1013、RSSI模块侦测各线路的功率以对第一带阻滤波器1008、第四带通滤波器1010及第二带阻滤波器1014的工作频段进行调整，以降低其他系统对本系统的干扰或者本系统自身的干扰或者本系统对其他系统的干扰，具体而言：基带控制模块1001断开第一开关S1，导通第二开关S2，功率侦测模块1013侦测射频发射通道的发射功率，根据侦测到的功率对第一带阻滤波器1008的工作频段进行调整，在射频信号发射时，功率侦测模块1013侦测到的功率一般包括有用信号功率及干扰信号功率，因为有用信号功率大小已知，当侦测到的功率大于有用信号功率及干扰信号功率之和时，说明干扰信号功率过大，因此基带控制模块1001判断功率侦测模块1013侦测到的功率是否小于第一预设值，如果侦测到的功率不小于所述第一预设值，则反复对所述第一带阻滤波器1008的工作频段进行调整。若功率侦测模块1013侦测到的功率小于所述第一预设值，基带控制模块1001导通第一开关S1，断开第二开关S2，所述接收信号强度指示模块侦测所述射频发射通道的发射功率，根据所述接收信号强度指示模块侦测到的功率对第四带通滤波器1010的工作频段进行调整，所述接收信号强度指示模块侦测到的功率也包括有用信号功率及干扰信号功率，相较于前述干扰信号功率，此处所述干扰信号功率主要为因电路板泄漏造成的发送端对接收端的干扰信号功率，在有用信号功率大小已知的情况下，若所述接收信号强度模块侦测到的功率过大，则说明干扰信号功率较大，因此，基带控制模块1001判断所述接收信号强度指示模块侦测到的功率是否小于第二预设值，若不小于所述第二预设值，基带控制模块1001对第四带通滤波器1010的工作频段进行持续调整，直到所述接收信号强度指示模块侦测到的功率小于所述第二预设值。当侦测到的功率小于所述第二预设值时，基带控制模块1001断开第一开关S1，导通第二开关S2，所述接收信号强度指示模块侦测射频接收通道的接收功率，根据侦测到的功率对第二带阻滤波器1014的工作频段进行调整，所述接收信号强度知识模块侦测的接收功率为经过低噪声放大器1015放大后的信号功率，同样包括有用信号功率及干扰噪声功率，但此时有用信号功率和干扰噪声功率的具体大小都是难以测量的，因此，基带控制模块1001判断所述接收信号强度指示模块侦测的功率是否大于第三预设值，若不大于所述第三预设值，基带控制模块1001继续对第二带阻滤波器1014的工作频段进行调整，直到所述接收功率大于所述第三预设值，当所述接收功率大于所述第三预设值时，LTE抗干扰系统10进入正常工作模式，正常发送、接收射频信号。在本实施方式中，所述的第一预设值、第二预设值及第三预设值为技术人员根据实际情况而设定的值，本发明不做限定，上述对干扰各滤波器工作频段调整的顺序也并非限定本发明，技术人员可以根据实际情况切换、减少、增加，以上变换都在本发明精神之内。
请参阅图3，图3为本发明干扰抑制方法一实施方式流程图，所述干扰抑制方法包括以下步骤：
S1：基带控制模块1001断开第一开关S1，导通第二开关S2，功率侦测模块1013侦测射频发射通道的发射功率，根据侦测到的功率对第一带阻滤波器1008的工作频段进行调整。
S2：基带控制模块1001判断功率侦测模块1013侦测到的功率是否小于第一预设值，若小于第一预设值，则执行S3，否则返回S1。
S3：基带控制模块1001导通第一开关S1，断开第二开关S2，接收信号强度指示模块侦测所述射频发射通道的发射功率，根据侦测到的功率对第四带通滤波器1010的工作频段进行调整。
S4：基带控制模块1001判断所述接收信号强度指示模块侦测到的功率是否小于第二预设值，若小于第二预设值，则执行S5，否则返回S3。
S5：基带控制模块1001断开第一开关S1，导通第二开关S2，所述接收信号强度指示模块侦测射频接收通道的接收功率，根据侦测到的功率对第二带阻滤波器1014的工作频段进行调整。
S6：基带控制模块1001判断所述接收信号强度指示模块侦测的功率是否大于第三预设值，若大于第三预设值，则执行S7，否则返回S5。
S7：干扰抑制系统10干扰抑制校准流程结束，干扰抑制系统10进入正常工作模式。
以上实施例对所述干扰抑制方法的描述是为了更好的说明本方法，所属技术领域的技术人员可以根据实际情况增加其他的步骤，可以减少其中某些步骤，可以改变以上步骤的顺序，以上改变都应归于本发明干扰抑制方法的精神及权利要求之内。
请参阅图4，图4为本发明干扰抑制系统的S21参数仿真示意图。
曲线31为未采用本发明抗干扰方式的传统LTE系统的S21仿真曲线，曲线32为本发明干扰抑制系统10的S21参数仿真示意图，传统LTE系统采用至少6阶的高阶滤波器进行滤波来降低干扰，而本发明干扰抑制系统藉由多个可调滤波器、增益放大器以多路反馈形式降低LTE与WIFI之间的干扰及LTE自身发射端及接收端的干扰，并且因为在多路反馈中使用了增益放大器而降低了所使用滤波器的阶数，本发明干扰抑制系统可使用4阶滤波器甚至更低阶数的滤波器就有很好的效果。如图4所示，在WIFI频段，LTE TX频段及LTE RX频段，本发明干扰抑制系统对该频段的干扰有比传统LTE系统更大的抑制作用，具体来说，在WIFI频段，S21参数幅值有更大的下降幅度，表示干扰抑制系统降低了对WIFI系统的干扰；LTE TX频段以外的邻近频段有较大的抑制，降低了射频发射通道的干扰；LTE RX频段S21参数幅值也有较大的下降，表示本系统自身及其他系统对本系统接收端干扰有较大的抑制作用，因此，本发明干扰抑制系统具有比采用更高阶滤波器的LTE系统更好的效果。
应该明白的是，以上对干扰抑制系统及干扰抑制方法的描述是以WiFi系统与LTE系统共存为例进行说明，然而，以上举例并非以此限制本发明，实际情况是，现在的电子产品会存在多种系统，包括LTE,WIFI,蓝牙等等，只要存在两种或者两种以上的不同系统，就会产生相互干扰，甚至一种系统存在也会产生自干扰，在不同的情况下，本发明无论是对单个系统自身的干扰，还是对不同系统之间的相互干扰，对干扰信号都有很好的抑制作用。因此，对于本发明干扰抑制系统及干扰抑制方法的运用不限于以上的具体实施例，凡是在本发明基础上的的修改、改动、改进、变化都在本发明精神及权利要求范围之内。
由于上述技术方案的选择，本发明的有益效果是明显的：
本发明干扰抑制系统采用多路反馈增强了干扰的抑制能力，降低了自身发射端因电路板泄漏等原因对射频接收通道的干扰，降低了本系统与WIFI系统的相互干扰，而多个滤波器置于反馈路径上使正向传输信号不受滤波器特性的影响，从而减少了功率放大器的输出功耗，在反馈路径上采用增益放大器提升了对干扰的抑制能力，同时采用功率侦测器、RSSI模块及可调滤波器对系统进行校准减少了滤波器的阶数，且上述抗干扰方式可运用于多种系统共存的产品中，达到了达到了灵敏度高、高可靠性、低成本的目的。因此，本案具有有益的效果。
可以理解的是，对所属技术领域的技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。