从接收到的通信信号中去除不必要带内信号的系统及方法_2

文档序号:9355603阅读:来源:国知局
r>[0045]根据本发明的一个实施例,SI和S2被推测为以某种方式不同,例如,如下:
[0046]PS2〈PS1,其中
[0047]Psi= SI的接收功率;
[0048]Ps2= S2的接收功率。
[0049]使用该框架,现在介绍图1的框图。从左上角开始,SI和S2被一起接收并输入第一方框(102)。以下依序描述处理步骤:
[0050]使用处理器(诸如自适应均衡器或匹配滤波器)来解调信号SI。图1示出的是自适应均衡器102,但也可以使用匹配滤波器或一些其他的处理方案。由此,参照图1,解调是由自适应均衡器102、锁相环(PLL) 104、符号判决框106和符号至比特转换器框108执行的。在PS2〈PS^条件下,该解调阶段将解调信号SI (如果条件是P S2>PS1,则被解调信号将是S2)。在某些情况下,解调阶段也可以在较高功率S2信号出现的情况下解调信号SI。上述情况的一个例子将是如果S2仅在频率上与SI部分重叠。
[0051]自适应均衡器102接收组合信号S1+S2。使用诸如最小均方(LMS)误差算法的自适应算法来更新自适应滤波器的系数,该算法试图最小化来自求和框110的反馈信号E。自适应滤波器在其输出处生成SI符号的均衡估计。该均衡估计连同来自PLL 104的相位差异信号被应用于乘法器112,以在该乘法器112的输出处生成SI符号的相位补偿估计(该信号在图1中被标注为“Y”)。该SI符号的相位补偿估计被提供至符号判决框106,该符号判决框106基于SI符号的相位补偿估计从符号映射中输出SI符号(输出信号在图1中被标注为“D”)。根据本发明的一个实施例,用于信号SI的符号映射可被提前获知或者可从接收到的信号SI中推导出,诸如描述于序列号为7639761的美国专利中,其全部内容通过引用被包含于此。
[0052]符号判决框106的输出D被应用于符号至比特框108、求和框110、和PLL 104。求和框I1确定在输出自符号判决框106的每个SI符号与输入符号判决框106的相对应的SI符号之间的差异,以形成用于调整均衡器参数的反馈信号E。PLL 104使用来自乘法器112的相位补偿的SI符号,并使用输出自符号判决框106的符号以形成应用于乘法器112的相位纠错。因此,PPL 104通过追踪和调整与均衡器的输出之间的相位偏移来使得解调阶段锁定到信号SI。SI的较大的功率导致锁定到SI而非S2。
[0053]符号至比特框108将符号的相位补偿估计(信号“D”)转换为SI输出比特流。该比特流表示解调的SI比特的估计。
[0054]如果正向纠错信息被植入SI中,则可以在解调的SI信号上执行纠错,以纠正在解调过程中遭受的某些或全部错误。参照图1,由纠错框114执行纠错。纠错框114的输出是SI估计的纠错后版本,其比特错误被减少而不同于被解调信号。应当注意,根据本发明的一个实施例,可以省略纠错框108。在信号SI不包括正向纠错信息的情况下,可以省略纠错。
[0055]使用用于信号SI的符号映射,比特被转换成符号。该过程由示于图1的比特至符号框116执行,并且可使用已知的符号映射或如前文所述的从接收到的信号SI中推导出的符号映射。
[0056]还可以执行脉冲成形和上采样。上采样用于匹配在输入处的信号SI的采样率。输入采样率应是SI的符号率的倍数,诸如2采样/符号。参照图1,其由上采样和脉冲成形框118执行。应用的脉冲成形应与SI传输脉冲成形相匹配。该步骤的输出是SI的估计。该估计的信号被表示为SI*。如果不知道SI的脉冲成形,则可以省略脉冲成形步骤。这是因为下文描述的被配置为自适应噪声消除器120的自适应滤波器也将试图对该估计SI*脉冲成形,以与输入信号SI的相匹配。因此,在SI的脉冲成形已知的情况下,可将其应用于估计信号;否则,可省略脉冲成形。
[0057]SI*估计随后输入至自适应噪声消除器框120。自适应噪声消除器120自适应地从组合的接收到的信号S1+S2中抵消SI的估计。自适应噪声消除器120可提供以下两个输出:
[0058]a.来自自适应消除器120的误差信号,在本实例中是S2的估计,其被称作为S2**。
[0059]b.SI的改进的估计,其被称作为SI**。通过试图最小化误差ε (即SI**与SI之间的差异),来使自适应噪声消除器120生成该改进的估计SI**。
[0060]来自自适应噪声消除器120的信号SI**被应用于求和框122。输入信号S1+S2被应用至延迟框124,并随后被应用至求和框122。延迟框124相对于输出自噪声消除器120的SI**信号,将组合的输入信号(其包括SI和S2)延迟与信号SI**被延迟的时间相等的时间量,以使得应用于求和框122的信号在时间上相一致。
[0061]求和框122确定延迟的组合信号S1+S2与估计的信号SI**之间的差异。该差异为信号S2**。由最小化S2**的反馈回路中的自适应噪声消除器120将信号S2**用作为误差信号。从而,将由S2**表示的、对不必要信号的估计从组合的接收到的信号S1+S2中去除。可以使用诸如LMS的自适应算法或者其它适当的自适应算法来更新自适应噪声消除器的参数。
[0062]由于SI**是SI的估计,则SI与SI**之间的关系可以如下被表示为:
[0063]SI** = SI+ ε(公式 5)
[0064]从框图中可得到:
[0065]S2** = (S1+S2) - SI**(公式 6)
[0066]通过带入公式5,公式6可以如下被简化为:
[0067]S2** = S1+S2 - S1- ε = S2 - ε(公式 7)
[0068]从公式5与7看出,接收到的信号S1+S2已被分成估计SI**与估计S2#,分离的准确度由误差ε表示。因此,包括需要的通信信号和一个或多个不必要带内信号这两者的混合的接收到的信号被处理,使得从接收到的信号中去除该不必要带内信号,留下需要的信号可用于将来使用。此外,去除的带内信号单独可用于将来使用。
[0069]图2示出了根据本发明的实施例的用于接收并处理通信信号的系统200。该通信系统200的一个实例包括传输信号204的卫星202,该信号204随后由碟形卫星天线206接收。通信系统200可包括与卫星202与碟形卫星天线206不同的设备,例如,通信系统可包括,但不限于,无线电发射器、电缆发射器、蜂窝塔(cell tower)、微波发射器、光发射器、天线、碟形微波天线、或光接收器。本发明可用于从发射器向接收器传输通信信号的任意通信系统,无关媒介或通信信号的频率。
[0070]由接收器210接收包括需要的通信信号和不必要信号的信号208。信号212从接收器210传至信号处理器214,信号处理器214包含不必要信号去除器216(其可以与图1中的信号去除器100相同)。除了由不必要信号去除器216对信号的处理以外,信号处理器214还可以对信号执行信号处理,尽管这不是必要的。例如,在去除器216处理接收到的信号之前,信号处理器214可以对该接收到的信号执行预处理。输出自信号处理器214的信号218是对需要的通信信号SI的估计(其在上文中被表示为信号SI**)。另一个信号220可从去除器216和信号处理器214中输出。该信号220对应于误差信号S2**(如上文所述,S2**是对信号S2的估计)。信号220可包括噪声、干扰、或其它不必要信号。
[0071]可以将信号218和220之一单独地或将它们两者都提供至计算机系统显示器以便可以观察它们,或者将其输入至使用输出信号218和/或220的其它设备(诸如通信调制解调器)。例如,信号218和/或220可以被处理以确定(并且可能也显示)它们的特性,诸如谱特性(例如,它们的频谱)或通信参数(例如,中心频率或编码方案)。因此,进一步的示例是,为了信号监控的目的,系统200可被用于检测和提取干扰信号。如此,输出信号218和220可以被进一步地处理以确定它们的谱特性,随后可显示该谱特性来作为谱显示。输出信号218和220还可以被储存在计算机数据存储器中用于随后使用。
[0072]接收器210和信号处理器214各自由硬件电路实现,并且也可以包括控制该硬件的至少一部分的相关的软件。接收到的信号在由信号去除器216处理时,正在被
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