专利名称：用于抑制接收信号中的干扰分量的电路和方法
技术领域：
本发明的设备和方法涉及在处理通信信号中用于抑制干扰效应的电自适应滤波器，更具体地，涉及一种用于处理频移键控(FSK)和/或幅移键控(ASK)信号的电自适应滤波器。
背景技术：
已公开的法国专利申请No.2846814、2846815、2846825和2859336公开了一种高度多用的处理系统，即使当接收到的FSK信号存在与FSK频率之一接近频率的相干干扰时，也能够稳健地解调接收到的FSK信号。接近频率相干干扰是一种可严重影响接收机正确地解调所希望的FSK信号的能力的干扰，尤其在接近频率干扰的功率大于所接收到的FSK信号时。这里，相干干扰也称为“干扰”(即可以干扰解调器正确地解调FSK的能力)。
已公开的法国专利申请No.2846814、2846815、2846825和2859336中描述的系统的特征在于一种用于去除干扰信号的数字滤波器。该数字滤波器可以自适应和非自适应的模式工作，这取决于是否检测到关心的信号的存在。当没有检测到关心的信号时，选择自适应模式。在自适应模式下，自适应地重新计算滤波器系数，使得滤波器适用于抵消信号中出现的所有相干分量。响应于检测到关心的信号，选择非自适应模式。在非自适应模式下，固定滤波器系数的值，因此滤波器并不适用于抵消关心的信号。因此，自适应模式使滤波器可适用于抵消在接收机的变化的工作环境中出现的干扰，因此当接收到关心的信号时，滤波器已经优化用于抵消存在的干扰但是不抵消关心的信号。
该操作的结果是数字滤波器的计算负荷在不存在关心的信号时比存在关心的信号时大。在不存在关心的信号时，处于自适应模式的滤波器执行自适应和滤波器计算，而在存在关心的信号时，处于非自适应模式的滤波器仅执行滤波器计算。
滤波器的计算负荷表示接收机的计算负荷的主要部分。高计算负荷需要相当强的接收机和处理资源，例如占用集成电路的有用模槽的大量电路，或者数字信号处理器(DSP)的更高处理器占用或更快的DSP处理器速度。在所有情况下，高计算负荷还导致电源的功耗增加。
从设计角度看，希望接收机具有足够处理资源以支持用于接收并解调所关心的想要信号的计算负荷。在不存在关心的信号时，相对较高的计算负荷意味着接收机必须具有比用于接收和解调关心的信号的处理资源更多的处理资源。此外，在接收机的典型应用中，例如作为车载遥控接收机，接收机在大部分时间内未接收到关心的信号，这意味着滤波器的自适应模式的较高计算负荷对整个接收机的设计、功耗和性能产生影响。
为了演示滤波器的自适应和非自适应模式中的相对计算负荷，图1示出了现有技术中Wiener滤波器的有限冲激响应(FIR)实现的主要计算级的示例，图2示出了图1的示范现有技术滤波器的每一计算级的计算负荷，其中值N表示所实现的滤波器抽头的数目。参考图1，计算级包括在自适应和非自适应模式中都使用的FIR滤波器计算级10、以及仅在自适应模式中使用的自适应计算级12。FIR滤波器计算级10是主要的滤波级，其中在时间信号采样S(t-i)处应用滤波器系数Ci*，并且加法器18将应用的结果从输入信号中减去。自适应计算级12包括功率计算级14和滤波器系数计算级16。滤波器系数计算级16是用于使用归一化最小平方(NLMS)算法来自适应计算滤波器系数Ci*的级。功率计算级14计算用于滤波器系数计算级16的归一化因子。
在自适应模式中(没有关心的信号)，执行其中包括的所有计算级，即FIR滤波器计算级10、自适应计算级12和功率计算级14以及滤波器系数计算级16。对于输入到滤波器的每个数字采样，计算负荷是大约2N+1次乘法。在非自适应模式中(检测到关心的信号)，仅使用FIR滤波器计算级10，计算负荷是大约N次乘法(参见图2)。因此，对于图1的滤波器实现，自适应模式下的计算负荷大约是非自适应模式下的计算负荷的两倍。
发明内容
本发明的示范实施例克服了上述缺点和以上未描述的其他缺点。此外，本发明不需要克服上述缺点，并且本发明的示范实施例可以不克服上述任意问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种处理器电路(26)，用于抑制以数字信号采样表示的接收信号中的干扰。该处理器电路(26)包括自适应滤波器，该自适应滤波器被配置成在自适应滤波器(30)工作在第一模式下时每单位时间处理第一数量的数字信号采样，并且在自适应滤波器(30)工作在第二模式下时每单位时间处理第二数量的数字信号采样，其中第一数量小于第二数量。
根据本发明的另一方面，提供了一种处理器电路(26)，用于抑制以数字信号采样表示的接收信号中的干扰。该处理器电路(26)包括自适应滤波器(30)，该自适应滤波器(30)被配置成工作在自适应滤波器(30)适用于在接收信号方面改变的自适应模式下和其中与自适应模式相比自适应滤波器(30)的自适应性下降的非自适应模式下；其中自适应滤波器(30)包括第一计算电路(50a)和第二计算电路(50b)，配置处理器电路(26)，以便在非自适应模式下，第一计算电路(50a)和第二计算电路(50b)均执行将数字滤波器系数应用于数字信号采样的滤波器计算；在自适应模式下，第一计算电路(50a)执行滤波器计算，而第二计算电路(50b)执行用于自适应更新数字滤波器系数的系数更新计算。
根据本发明的另一方面，提供了一种集成电路。该集成电路包括处理器电路(26)，用于抑制以数字信号采样表示的接收信号中的干扰。该处理器电路包括自适应滤波器(30)，该自适应滤波器被配置成在自适应滤波器(30)工作在第一模式下时每单位时间处理第一数量的数字信号采样，并且在自适应滤波器(30)工作在第二模式下时每单位时间处理第二数量的数字信号采样，其中第一数量小于第二数量。
根据本发明的另一方面，提供了一种集成电路。该集成电路包括处理器电路(26)，用于抑制以数字信号采样表示的接收信号中的干扰，该处理器电路(26)包括自适应滤波器(30)，该自适应滤波器(30)被配置成工作在自适应滤波器(30)适用于在接收信号方面改变的自适应模式下和其中与自适应模式相比自适应滤波器(30)的自适应性下降的非自适应模式下；其中自适应滤波器(30)包括第一计算电路(50a)和第二计算电路(50b)，处理器电路(26)配置如下在非自适应模式下，第一计算电路(50a)和第二计算电路(50b)均执行将数字滤波器系数应用于数字信号采样的滤波器计算；在自适应模式下，第一计算电路(50a)执行滤波器计算，而第二计算电路(50b)执行用于自适应更新数字滤波器系数的系数更新计算。
根据本发明的另一方面，提供了一种接收机(20)。该接收机(20)包括处理器电路(26)，用于抑制以数字信号采样表示的接收信号中的干扰，该处理器包括自适应滤波器(30)，该自适应滤波器(30)被配置成在自适应滤波器(30)工作在第一模式下时每单位时间处理第一数量的数字信号采样，并且在自适应滤波器(30)工作在第二模式下时每单位时间处理第二数量的数字信号采样，其中第一数量小于第二数量。
根据本发明的另一方面，提供了一种接收机(20)。该接收机(20)包括处理器电路(26)，用于抑制以数字信号采样表示的接收信号中的干扰，该处理器电路(26)包括自适应滤波器(30)，该自适应滤波器(30)被配置成工作在自适应滤波器(30)适用于在接收信号方面改变的自适应模式下和其中与自适应模式相比自适应滤波器(30)的自适应性下降的非自适应模式下；其中自适应滤波器(30)包括第一计算电路(50a)和第二计算电路(50b)，处理器电路配置如下在非自适应模式下，第一计算电路(50a)和第二计算电路(50b)均执行将数字滤波器系数应用于数字信号采样的滤波器计算；在自适应模式下，第一计算电路(50a)执行滤波器计算，而第二计算电路(50b)执行用于自适应更新数字滤波器系数的系数更新计算。
根据本发明的另一方面，提供了一种处理接收信号以抑制接收信号中的干扰的方法。该方法包括实现一种自适应滤波器(30)，该自适应滤波器被配置成工作在适用于在接收信号方面改变的自适应模式下和其中与自适应模式相比自适应性下降的第二模式下；使自适应滤波器(30)在自适应模式下，以便每单位时间处理第一数量的数字信号采样；以及使自适应滤波器(30)工作在第二模式下，以便每单位时间处理第二数量的数字信号采样；其中第一数量小于第二数量。
根据本发明的另一方面，提供了一种处理接收信号以抑制接收信号中的干扰的方法。该方法包括使滤波器(30)工作在第二模式下包括配置专用于执行数值计算的至少一个计算电路，以根据滤波器系数来执行构成滤波结果计算的至少一部分的第一计算；以及使滤波器工作在自适应模式下包括配置所述至少一个计算电路，以在自适应滤波器工作在自适应模式下的至少一部分时间内，执行构成更新滤波器系数的计算的至少一部分的第二计算。
根据本发明的另一方面，提供了一种处理接收信号以抑制接收信号中的干扰的方法。该方法包括通过每单位时间处理第一数量的数字信号采样，自适应地对接收信号进行滤波，以便检测关心的信号；在检测到关心的信号时，通过每单位时间处理第二数量的数字信号采样，对接收信号进行滤波，其中第一数量小于第二数量。
通过参考附图，相信描述本发明的示范实施例，本发明的以上和/或其他方面将显而易见，附图中图1是FIR Wiener自适应数字滤波器的现有技术实现的示意图；图2是图1的滤波器中的计算负荷的示意图；图3是根据本发明的示范实施例，使用自适应滤波器的信号接收机的示意图。
图4是根据本发明的示范实施例，图3的接收机中用于至少实现自适应滤波的数字信号处理器的示意图；图5是图3的滤波器在其不同的自适应和非自适应模式下所实现的功能的示意图；图6A和6B分别是示出了在非自适应和自适应滤波器模式下的信号采样的处理分配的示意图；以及图7是示出了不同的自适应和非自适应滤波器模式下的工作负荷的示意图。
具体实施例方式
参考图3，示出了用于接收和解调无线通信信号的接收机20。例如，无线通信信号可以是FSK和/或ASK信号。接收机20可用于多种不同的应用，例如在车辆中用于接收从遥控键或键卡发送来的遥控信号，或者建筑物安全系统，或者在使用中会遇到噪声干扰的任意遥控系统。
接收机20包括从天线24接收RF输入信号的模拟射频(RF)前端电路2。RF前端电路22可部分地对接收信号进行滤波，并将接收信号下变频为适用于由处理电路26数字化和数字处理的中频(IF)信号。
处理电路26可在一个或多个集成电路中实现。例如，处理电路26可在应用程序专用集成电路(ASIC)上实现。处理电路26包括信号数字化和调节部分28；自适应滤波器30；检测器32，用于检测关心的信号的接收；解调器34，如果存在关心的信号，则用于对接收信号进行解调；以及滤波器控制部分40，用于响应于分别来自检测器32和解调器34的信号36和38，控制自适应滤波器30的工作模式。信号数字化和调节部分28、自适应滤波器部分26、检测器32、解调器34以及滤波器控制部分40可实现为各个专用电路，或实现为选择性可配置的硬件电路，或实现为由处理器(例如数字信号处理器(DSP))执行的软件，或者实现为上述的任意组合。在由软件实现的情况下，可理解到，示意图可表示处理模块和/或处理级中的信息流，但对执行时序没有任何限制。
信号数字化和调节部分28可包括用于将来自模拟RF前端电路22的IF信号数字化的模数转换器(未示出)、以及用于将数字化信号转换为复合(complex)基带的一个或多个调节部分(未示出)，该转换基于FSK或ASK调制的载波频率附近的频率。
自适应滤波器30基本上抵消了除关心的信号之外的所有相干(即稳定)信号分量。为此，自适应滤波器30选择性地在检测到关心的信号不存在时工作在自适应模式下，或者在检测到关心的信号存在时工作在非自适应模式下。术语“关心的信号”包括在验证关心的信号的真实性之前可能是希望要接收信号的信号。滤波器控制部分40被配置成根据来自检测器32的信号36是否表示有效的解调信号(即解调信号表现良好，例如遵循调制方案中设置的转变时序)，来产生控制自适应滤波器30的工作模式的控制信号(即“干扰命令”)。滤波器控制部分40执行多级控制策略。例如，在不存在任何关心的信号时，控制电路40控制滤波器30使之处于自适应模式(即肯定的干扰命令信号41)。当检测器32检测到新的关心的信号时，控制电路40实现第一响应阶段，快速地将自适应滤波器30切换到其非自适应模式(即否定的干扰命令信号41)，因此来确保自适应滤波器30不会抵消关心的信号。其后，第一控制部分40等待信号38从解调器34到达，以决定第二控制阶段，即关心的信号是否有效。如果关心信号的有效，则滤波器控制部分40使滤波器30保持处于其非自适应模式下，使得所希望的信号不被抵消并能够通过自适应滤波器30以继续被解调。然而，如果关心的信号无效(或者如果现在停止了有效传输)，则滤波器控制部分40将自适应滤波器30切换到其自适应模式下，使滤波器可以抵消所有的信号分量，因此使处理电路26回到等待接收新的关心的信号的状态。
自适应滤波器30可实现具有泄漏的Wiener定点归一化最小平方(NLMS)自适应滤波器。Wiener算法由以下方程和定义表示Eq.1计算滤波器输出e(t)=S(t)-Σi=1NCi*(t)S(t-i)]]>Eq.2计算瞬时功率P(t)＝P(t-1)-S(t-N)S*(t-N)+S(t)S*(t)Eq.3 NLMS算法Ci(t+1)＝Ci(t)+μ/P(t)e(t).S*(t-i)或者
Eq.4泄漏的NLMS算法Ci(t+1)＝(1-λμ)Ci(t)+μ/P(t)e(t).S*(t-i)其中·S*(t)表示时刻t处输入信号的复共轭。
·N表示滤波器长度(抽头数目)·P(t)表示在滤波器长度上平均的时间t处的输入信号功率。
·Ci(t)表示时间t处的滤波器抽头单元ith。
·e(t)表示时间t处的错误信号。
·μ表示最小平方(LMS)步长大小·(1-λμ)表示泄漏因子，接近1。
·归一化LMS°滤波器结构是FIR。抽头更新使用最小平方标准二阶正交标准。
°因为以抽头更新水平(用P(t)表示)归一化，所以更新速率并不取决于信号幅度。
·自适应°在每个新的采样处更新FIR抽头。
°当检测到关心的信号输入时，停止自适应更新。
·泄漏在定点运算中泄漏函数可用于确保LMS的稳定性。泄漏LMS的原理用于引入偏置，因此在不存在噪声时°偏置避免滤波器系数发散，°过去获知的频率逐渐被遗忘。实际上，通过引入泄漏因子(1-λμ)，来修改系数更新，而实现逐渐遗忘过去获知的频率在更新之前，将旧的系数值与泄漏因子相乘(与上述方程相比较)。泄漏因子接近1，并用作遗忘因子。
方程1表示使用滤波器系数Ci*的滤波器输出的计算。方程2表示用于计算在计算滤波器系数的方程中使用的归一化因子P(t)的功率计算。方程3和4表示备选的滤波器系数更新计算，根据所希望的设计标准来选择一个方程(即方程3或方程4)。
在非自适应模式下，仅计算方程1。如先前所解释的，计算负荷取决于乘法运算，乘法运算是计算最集中的运算。非自适应模式的计算负荷可近似为每采样N次乘法。
在自适应模式下，计算方程1和2以及方程3和4之一。方程2-4执行滤波器系数的自适应更新，而方程1应用滤波器系数以产生滤波器输出。计算负荷同样取决于乘法运算，并可近似为每采样2N+1次乘法，这大致是非自适应模式的每采样计算负荷的两倍。N值可相对较高，至少为20，更典型地是大约值30至32。
在上述计算中，非自适应模式是不进行滤波器系数的自适应更新的模式。然而，可认识到，非自适应模式与自适应模式相比自适应性程度下降，因此其每采样计算负荷比自适应模式更低。本发明的概念可应用于每采样计算负荷的任意相对比。
根据本发明的示范实施例，控制自适应滤波器30所处理的采样数目，使得在自适应模式下，每单位时间自适应滤波器30所处理的采样少于非自适应模式。因此，在非自适应模式下，自适应滤波器30处理所有的采样，而在自适应模式下，自适应滤波器30处理近似一半的采样。通过处理更少的采样，自适应计算的相对较高的计算负荷分布在更长的计算时间上(即与两个采样相关联的时间)，因此在自适应和非自适应模式下的每单位时间的计算负荷大致相同。由于该技术使用与非自适应滤波器模式的计算负荷有关的处理资源，实现了要执行的自适应模式的高计算负荷，从而减少了平均所需的资源，所以该技术是有利的。因此，每单位时间的平均计算负荷可在滤波器的自适应和非自适应模式中得到平衡。
例如，使用图2所示的示例计算负荷，在自适应模式中，每采样计算负荷(大约是2N次乘法)大致是非自适应模式的每采样计算负荷(N次乘法)的两倍。通过控制滤波器的自适应模式以便每单位时间仅处理大约一半数目的采样，净计算负荷减半(即，×2N＝N次乘法)，因此两个模式具有大致相同的每单位时间的计算负荷。
自适应和非自适应模式下每单位时间处理的采样数目之比可近似与分别在非自适应和自适应模式下的每采样计算负荷之比相等。
在自适应模式下，可在连续采样组中选择采样来处理。例如，从P个采样中，可选择第一组P/2个连续采样来处理，并可舍弃后续组P/2个连续采样。处理连续组的采样有利于提供更好的滤波器系数优化。组的大小(取决于P值)可根据所希望的存储器大小和所希望的系数更新频率来选择。组越大，滤波器系数计算就更精确。然而，较大的组使用更多的存储器来存储用于处理的连续采样值，并还在更新之间产生更长的时延。使用较大的组还使输出到检测器的信号的更新延迟。根据所希望的滤波器性能，可容易地找到组大小来平衡差异特性。
在存在关心的信号且滤波器处于非自适应模式下时，每单位时间滤波器处理大量的采样(例如所有可用的输入采样)，产生用于解调器的高质量(高连续性)的信号。因此，不会发生用于解调的信号的质量下降。产生的滤波器信号可存储在存储介质中，或在存储之前直接发送到解调器以解调。当不存在关心的信号，并且滤波器切换到自适应模式时，每单位时间所处理的采样数的减少会降低馈入检测器的信号的质量。然而，因为检测器的功能仅用于检测各种关心的信号的存在，所以检测器比解调器对信号质量更不敏感。因此，检测器的操作并未显著受到影响，并且可以显著减少的功耗来实现所希望的接收功能。
除了功耗降低之外，本发明的概念使接收机可实现为以最小的计算功率来处理与关心的信号的处理有关的计算负荷。使不存在关心的信号时的滤波器的(每单位时间)计算负荷与存在关心的信号时的大致相同。因此，接收机不需要具有任意附加的硬件资源以适应自适应滤波器模式的计算开销。
例如，用于实现数字滤波器的处理电路可包括用于执行数值计算的至少一个计算电路。在非自适应模式下，计算电路可由滤波器用于仅执行滤波器计算，而且以与通过滤波器的全采样速率相同的速率来执行。在自适应模式下，计算电路可在至少一部分时间用于执行滤波器更新计算。
计算电路可以是乘法器电路。乘法是在算术计算中广泛使用以更新滤波器系数的计算集中的任务。尽管乘法器电路可减轻处理负荷，但是每个乘法器电路是相对复杂的，且会占用珍贵的芯片区域。通过根据滤波器是否处于其自适应或非自适应模式来使不同任务共享乘法器电路，可使使用的各个乘法器电路的数目保持较小。
可选地，处理电路可包括相同类型的第一和第二计算电路，例如都是乘法器。多个计算电路的使用使处理器能够执行并行处理任务，从而实现对于给定处理器时钟速率更高的处理量。在非自适应模式下，第一和第二计算电路均可用于执行滤波器计算任务。在自适应滤波器模式下，在至少部分时间可使用至少一个计算电路来执行滤波器更新计算任务。例如，第一计算电路可用于执行滤波器计算任务，而第二计算电路可用于执行滤波器更新计算任务。
图4示意地示出了处理用于实现根据本发明示范实施例的处理电路26的自适应滤波器30的软件的数字信号处理器(DSP)42。DSP 42包括处理器44，用于执行处理任务；存储器46，用于存储处理算法和数据；以及专用计算电路48，用于执行数值计算。专用计算电路48包括第一乘法器50a和第二乘法器50b。
参考图5、6、和7，本发明的示范实施例将自适应滤波器30的非自适应模式和自适应模式实现为两个不同的滤波器模块，即第一滤波器模块52a和第二滤波器模块52b。这两个滤波器模块并不共同实现在电路中，而是系统被组织成第一滤波器模块52a可用于实现非自适应模块(关心的信号)而第二滤波器模块52b可用于实现自适应模块(没有关心的信号)。
在非自适应模式下，第一滤波器模块52a实现为彼此并行的两个有限冲激响应滤波器(FIR)，即第一FIR 54a(即FIR1)和第二FIR 54b(即FIR2)。第一乘法器50a分配给第一FIR 54a，用于执行第一FIR54a的计算集中的乘法。类似地，第二乘法器50b分配给第二FIR 54b。两个并行的FIR可实现为能够实现滤波数据的高处理量，尽管有相对长的滤波器长度(N～30)和有限的DSP时钟速率。针对一个采样执行滤波器计算(方程1)可实际占用两个采样周期。通过实现两个并行的FIR，即第一FIR 54a和第二FIR 54b，每个都分别具有其各自的专用乘法器电路50a、50b，可以全速率处理采样。
例如，参考图6a和7，在非自适应模式下，将输入的采样60分割为交替的连续采样组62a和62b。在图6A中，由开圆“о”示意地表示每个采样60。可按时间交错的方式，将第一组62a(例如奇数组)分配给第一FIR 54a，将第二组62b(例如偶数组)分配给第二FIR 54b。尽管第一FIR 54a和第二FIR 54b的每一个可占用两个组周期来执行其各自的计算，第一FIR 54a和第二FIR 54b的每一个都以一半速率接收采样60，因此时间上可完全执行整个采样速率的计算。根据第一FIR 54a和第二FIR 54b的时间采样输出，重构滤波器输出64。
在非自适应模式下，滤波器系数可固定，并存储在存储器部分66中(例如，DSO存储器46的一部分)。
在用于自适应滤波器模式的第二滤波器模块52b中，保留第一FIR54a(即FIR1)，但是不再实现第二FIR 54b。实际上，将第二乘法器50b分配给滤波器更新计算模块68。滤波器更新计算模块68因而使用与在非自适应模式中使用的处理资源相同的一些处理资源(即第二乘法器50b)。因此，由于可使用与非自适应模式所使用的处理资源相同的处理资源来适应整个计算负荷，所以对于自适应模式，不需要提供附加的处理资源。
如上所述，在自适应模式下，自适应滤波器30每单位时间仅处理一半数目的采样。第一FIR 54a(即FIR1)能够以所希望的处理速率来执行一半采样(这是第一FIR54a即使在非自适应模式下也具有的功能)。参考图6b和7，在自适应模式的情况下，同样将输入的采样60分组为两个交替的连续采样组62a和62b。将第一组62a(例如奇数组)并行地分配给第一FIR 54a用于滤波并分配给滤波器更新计算模块68用于处理。舍弃第二组62b(例如偶数组)不处理。滤波器更新计算模块68的计算负荷因此与第一FIR 54a的相同，即大约每采样N次乘法。处理第一组62a的每个采样占用两个采样周期。然而，在自适应模式下仅处理了每单位时间到达的采样数的一半，因此可在可用时间内执行自适应滤波器处理，而不使用附加的处理资源。
上述根据本发明示范实施例的自适应滤波器的操作并未降低接收机中解调器34或检测器32的性能。仅在存在关心的信号时才使用解调器34。由于解调结果无用，所以在不存在关心的信号时停用解调器34。自适应滤波器30在存在关心的信号时的工作模式是处理所有信号采样的非自适应模式，并且不降低自适应滤波器30所产生的滤波信号的质量。当关心的信号存在而滤波器切换到自适应模式时，因为输出的信号丢掉了一半采样，所以自适应滤波器30输出的信号的质量降低。然而，该信号仅由检测器32用于根据信号中发生的大变化来检测关心的信号的存在。因此，即使舍弃了信号的一些采样，这种检测也是可靠的。因此，自适应滤波器操作实现了解调器34和检测器32的全部性能。
可根据处理电路26和接收机的设计标准来选择62a和62b的每组中的采样60的数目。通常基于平衡各种因素来选择采样60的数目。62a和62b每组的大量采样60提高了滤波器更新计算模块68所执行的更新计算的效率，因为该计算是给基于大量代表性采样的。然而，增加组62a和62b每组的采样60的数目还意味着要使用更多的存储器来存储采样值，并且更新周期(即可更新滤波器系数的周期)相应变长。根据本发明的示范实施例，62a和62b每组的采样60的数目在大约5至大约15的范围内，典型地为大约9(即在图6A和6B中由9个开圆“о”序列表示)。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供用于抑制表示为数字信号采样的接收信号中的干扰的处理器电路(26)。该处理器电路(26)包括自适应滤波器(30)，该自适应滤波器(30)被配置成在自适应滤波器(30)工作在第一模式下时每单位时间处理第一数量的数字信号采样，并在自适应滤波器(30)工作在第二模式下时每单位时间处理第二数量的数字信号采样，其中第一数量小于第二数量。
优选地，第一模式是自适应滤波器适用于在接收信号方面改变的自适应模式，而第二模式是与自适应模式相比自适应性下降的非自适应模式。
优选地，自适应滤波器被配置成在自适应滤波器工作在自适应模式下时执行每采样第一计算负荷，并在自适应滤波器工作在非自适应模式下时执行每采样第二计算负荷，每采样第二计算负荷小于每采样第一计算负荷。
优选地，每单位时间第一数量的数字信号采样与每单位时间第二数量的数字采样之比近似等于第二计算负荷与第一计算负荷之比。
优选地，每单位时间第一数量的数字采样与每单位时间第二数量的数字采样之比近似为1∶2。
优选地，第一计算负荷与第二计算负荷之比近似为2∶1。
优选地，处理器电路(26)包括至少一个计算电路，该处理器电路配置如下在非自适应模式中，所述至少一个计算电路执行将滤波器系数应用于数字信号采样的滤波器计算的数值计算，而在自适应模式中，在自适应滤波器处于自适应模式下的时间的至少一部分内，计算电路执行更新滤波器系数的数值计算。
优选地，所述至少一个计算电路是乘法器。
优选地，至少一个计算电路包括在自适应滤波器工作在非自适应模式下时用于滤波器计算的第一计算电路和在自适应滤波器工作在自适应模式下时用于系数更新计算的第二计算电路。
优选地，所述至少一个计算电路至少包括可操作用于在并行处理信号路径上彼此并行地执行数值计算的第一计算电路和第二计算电路。当自适应滤波器工作在非自适应模式下时，第一和第二计算电路每个都执行滤波器计算的数值计算，而当自适应滤波器工作在自适应模式下时，第一计算电路执行滤波器计算的数值计算，而第二计算电路执行更新滤波器系数的数值计算。
优选地，自适应滤波器是Wiener滤波器。
优选地，当自适应滤波器工作在非自适应模式下时，自适应滤波器的自适应性基本为零。
优选地，处理电路还包括控制电路，该控制电路被配置成根据是否检测到关心的信号来控制自适应滤波器的工作模式。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种用于抑制以数字信号采样表示的接收信号中的干扰的处理器电路(26)。该处理器电路(26)包括自适应滤波器(30)，该自适应滤波器(30)被配置成工作在自适应滤波器(30)适用于在接收信号方面改变的自适应模式下和其中与自适应模式相比自适应滤波器(30)的自适应性下降的非自适应模式下；其中自适应滤波器(30)包括第一计算电路(50a)和第二计算电路(50b)，处理器电路(26)配置如下在非自适应模式下，第一计算电路(50a)和第二计算电路(50b)均执行将数字滤波器系数应用于数字信号采样的滤波器计算；在自适应模式下，第一计算电路(50a)执行滤波器计算，而第二计算电路(50b)执行用于自适应更新数字滤波器系数的系数更新计算。
优选地，自适应滤波器是Wiener滤波器。
优选地，滤波器(30)是最小平方(LMS)自适应滤波器。
优选地，滤波器(30)是具有泄漏的LMS自适应滤波器。
优选地，当自适应滤波器(30)工作在非自适应模式下时，自适应滤波器(30)的自适应性基本为零。
优选地，处理电路(26)还包括控制电路，该控制电路被配置成根据是否检测到关心的信号来控制自适应滤波器的工作模式。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种集成电路。该集成电路包括处理器电路(26)，用于抑制以数字信号采样表示的接收信号中的干扰，该处理器包括自适应滤波器(30)，该自适应滤波器被配置成在自适应滤波器(30)工作在第一模式下时每单位时间处理第一数量的数字信号采样，并且在自适应滤波器(30)工作在第二模式下时每单位时间处理第二数量的数字信号采样，其中第一数量小于第二数量。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种集成电路。该集成电路包括处理器电路(26)，用于抑制以数字信号采样表示的接收信号中的干扰，该处理器电路(26)包括自适应滤波器(30)，该自适应滤波器(30)被配置成工作在自适应滤波器(30)适用于在接收信号方面改变的自适应模式下和其中与自适应模式相比自适应滤波器(30)的自适应性下降的非自适应模式下；其中自适应滤波器(30)包括第一计算电路(50a)和第二计算电路(50b)，处理器电路(26)配置如下在非自适应模式下，第一计算电路(50a)和第二计算电路(50b)均执行将数字滤波器系数应用于数字信号采样的滤波器计算；在自适应模式下，第一计算电路(50a)执行滤波器计算，而第二计算电路(50b)执行用于自适应更新数字滤波器系数的系数更新计算。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种接收机(20)。该接收机(20)包括处理器电路(26)，用于抑制以数字信号采样表示的接收信号中的干扰，该处理器包括自适应滤波器(30)，该自适应滤波器被配置成在自适应滤波器(30)工作在第一模式下时每单位时间处理第一数量的数字信号采样，并且在自适应滤波器(30)工作在第二模式下时每单位时间处理第二数量的数字信号采样，其中第一数量小于第二数量。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种接收机(20)。该接收机(20)包括处理器电路(26)，用于抑制以数字信号采样表示的接收信号中的干扰，该处理器电路(26)包括自适应滤波器(30)，该自适应滤波器(30)被配置成工作在自适应滤波器(30)适用于在接收信号方面改变的自适应模式下和其中与自适应模式相比自适应滤波器(30)的自适应性下降的非自适应模式下；其中自适应滤波器(30)包括第一计算电路(50a)和第二计算电路(50b)，处理器电路配置如下在非自适应模式下，第一计算电路(50a)和第二计算电路(50b)均执行将数字滤波器系数应用于数字信号采样的滤波器计算；在自适应模式下，第一计算电路(50a)执行滤波器计算，而第二计算电路(50b)执行用于自适应更新数字滤波器系数的系数更新计算。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种处理接收信号以抑制接收信号中的干扰的方法。该方法包括实现一种自适应滤波器(30)，该自适应滤波器被配置成工作在适用于在接收信号方面改变的自适应模式下和其中与自适应模式相比自适应性下降的第二模式下；使自适应滤波器(30)工作在自适应模式下，以便每单位时间处理第一数量的数字信号采样；以及使自适应滤波器(30)工作在第二模式下，以便每单位时间处理第二数量的数字信号采样；其中第一数量小于第二数量。
优选地，使自适应滤波器(30)工作在自适应模式下包括执行每采样第一计算负荷的计算，并且使自适应滤波器工作在第二模式下包括执行每采样第二计算负荷的计算，每采样第二计算负荷小于每采样第一计算负荷。
优选地，使自适应滤波器(30)工作在自适应模式下包括执行每采样第一计算负荷的计算，并且使自适应滤波器工作在第二模式下包括执行每采样第二计算负荷的计算，每采样第二计算负荷小于每采样第一计算负荷。
优选地，每单位时间第一数量的数字信号采样与每单位时间第二数量的数字采样之比近似等于每采样第二计算负荷与每采样第一计算负荷之比。
优选地，每单位时间第一数量的数字采样与每单位时间第二数量的数字采样之比近似为1∶2。
优选地，每采样第二计算负荷与每采样第一计算负荷之比近似为1∶2。
优选地，使滤波器(30)工作在第二模式下包括配置专用于执行数值计算的至少一个计算电路，以根据滤波器系数来执行构成滤波器计算的至少一部分的第一计算；并且使滤波器(30)工作在自适应模式下包括配置所述至少一个计算电路，以在自适应滤波器(30)工作在自适应模式下的时间的至少一部分内，执行构成更新滤波器系数的计算的至少一部分的第二计算。
优选地，计算电路是乘法器。
优选地，使滤波器(30)工作在第二模式下包括配置每个都用于执行第一计算的第一计算电路(50a)和第二计算电路(50b)；以及使滤波器(30)工作在自适应模式下包括配置第一计算电路(50a)以执行第一计算，并配置第二计算电路(50b)以执行第二计算。
优选地，该方法包括将滤波信号存储在存储介质中。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种处理接收信号以抑制接收信号中的干扰的方法。该方法包括使滤波器(30)工作在第二模式下包括配置专用于执行数值计算的至少一个计算电路，以根据滤波器系数来执行构成滤波结果计算的至少一部分的第一计算；以及使滤波器(30)工作在自适应模式下包括配置所述至少一个计算电路，以在自适应滤波器工作在自适应模式下的至少一部分时间内，执行在构成更新滤波器系数的计算的至少一部分的第二计算。
优选地，该方法还包括将滤波信号存储在存储介质中。
为了实现上述目的，提供了一种其上存储了可执行指令的计算机可读存储介质，当在处理器上执行该可执行指令时，该可执行指令控制处理器以实现一种方法，该方法用于处理接收信号以抑制接收信号中的干扰。该方法包括实现一种自适应滤波器(30)，该自适应滤波器被配置成工作在适用于在接收信号方面改变的自适应模式下和其中与自适应模式相比自适应性下降的第二模式下；使自适应滤波器(30)工作在自适应模式下，以便每单位时间处理第一数量的数字信号采样；以及使自适应滤波器(30)工作在第二模式下，以便每单位时间处理第二数量的数字信号采样；其中第一数量小于第二数量。
为了实现上述目的，提供了一种其上存储了可执行指令的计算机可读存储介质，当在处理器上执行该可执行指令时，该可执行指令控制处理器以实现一种方法，该方法用于处理接收信号以抑制接收信号中的干扰。该方法包括使滤波器工作在第二模式下包括配置专用于执行数值计算的至少一个计算电路，以根据滤波器系数来执行构成滤波结果计算的至少一部分的第一计算；以及使滤波器工作在自适应模式下包括配置所述至少一个计算电路，以在自适应滤波器工作在自适应模式下的至少一部分时间内，执行在构成更新滤波器系数的计算的至少一部分的第二计算。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种处理接收信号以抑制接收信号中的干扰的方法。该方法包括通过每单位时间处理第一数量的数字信号采样，自适应地对接收信号进行滤波，以便检测关心的信号；在检测到关心的信号时，通过每单位时间处理第二数量的数字信号采样，对接收信号进行滤波，其中第一数量小于第二数量。
本发明的其他方面和特征从下面的说明中显而易见。申请人要求保护这里所描述的任何新颖的特征或思想，而无论是否重点描述了该特征或思想。
因此，可认识到，本发明的示范实施例能够在不增加超过计算不集中的非自适应模式所用资源的处理资源的情况下，实现滤波器的计算集中的自适应模式，且不降低接收机性能。与现有的自适应滤波器的实现相比，电路的复杂性和功耗都降低了。
上述说明仅仅是本发明示范实施例的演示。本领域的技术人员可理解到其发展和等同物，并可在不脱离所附权力要求所限定的本发明范围的情况下使用其发展和等同物。
权利要求
1.一种用于抑制表示为数字信号采样的接收信号中的干扰的处理器电路(26)，其特征在于所述处理器电路(26)包括自适应滤波器(30)，所述自适应滤波器(30)被配置成在自适应滤波器(30)工作在第一模式下时每单位时间处理第一数量的数字信号采样，并在自适应滤波器(30)工作在第二模式下时每单位时间处理第二数量的数字信号采样，其中第一数量小于第二数量。
2.根据权利要求1所述的处理器电路(26)，其中，第一模式是自适应滤波器(30)适用于在接收信号方面改变的自适应模式，而第二模式是与自适应模式相比自适应性下降的非自适应模式。
3.根据权利要求2所述的处理器电路(26)，其中，自适应滤波器配置(30)被配置成在自适应滤波器(30)工作在自适应模式下时执行每采样第一计算负荷，并在自适应滤波器(30)工作在非自适应模式下时执行每采样第二计算负荷，每采样第二计算负荷小于每采样第一计算负荷。
4.根据权利要求3所述的处理器电路(26)，其中，每单位时间第一数量的数字信号采样与每单位时间第二数量的数字采样之比近似等于第二计算负荷与第一计算负荷之比。
5.根据权利要求1所述的处理器电路(26)，其中，每单位时间第一数量的数字采样与每单位时间第二数量的数字采样之比近似为1∶2。
6.根据权利要求3所述的处理器电路(26)，其中，第一计算负荷与第二计算负荷之比近似为2∶1。
7.根据权利要求2所述的处理器电路(26)，还包括至少一个计算电路，其中，配置所述处理器电路(26)，以便在非自适应模式中，所述至少一个计算电路执行将滤波器系数应用于数字信号采样的滤波器计算的数值计算，而在自适应模式中，在自适应滤波器处于自适应模式下的时间的至少一部分内，计算电路执行更新滤波器系数的数值计算。
8.根据权利要求7所述的处理器电路(26)，其中，所述至少一个计算电路是乘法器。
9.根据权利要求7所述的处理器电路(26)，其中，所述至少一个计算电路包括在自适应滤波器(30)工作在非自适应模式下时用于滤波器计算的第一计算电路(50a)和在自适应滤波器(30)工作在自适应模式下时用于系数更新计算的第二计算电路(50b)。
10.根据权利要求7所述的处理器电路(26)，其中，所述至少一个计算电路至少包括可操作用于在并行处理信号路径上彼此并行地执行数值计算的第一计算电路(50a)和第二计算电路(50b)，以及其中，当自适应滤波器(30)工作在非自适应模式下时，第一和第二计算电路(50a，50b)每个都执行用于滤波器计算的数值计算，而当自适应滤波器(30)工作在自适应模式下时，第一计算电路(50a)执行用于滤波器计算的数值计算，而第二计算电路(50b)执行更新滤波器系数的数值计算。
11.根据权利要求1所述的处理器电路(26)，其中，自适应滤波器(30)是Wiener滤波器。
12.根据权利要求2所述的处理器电路(26)，其中，当自适应滤波器(30)工作在非自适应模式下时，自适应滤波器的自适应性基本为零。
13.根据权利要求1所述的处理器电路(26)，还包括控制电路，所述控制电路被配置成根据是否检测到关心的信号来控制自适应滤波器(30)的工作模式。
14.一种集成电路，包括根据权利要求1所述的处理电路。
15.一种接收机(20)，包括根据权利要求1所述的处理电路。
16.一种处理接收信号以抑制接收信号中的干扰的方法，其特征在于所述方法包括实现一种自适应滤波器(30)，所述自适应滤波器(30)被配置成工作在适用于在接收信号方面改变的自适应模式下和其中与自适应模式相比自适应性下降的第二模式下；使自适应滤波器(30)工作在自适应模式下，以便每单位时间处理第一数量的数字信号采样；以及使自适应滤波器(30)工作在第二模式下，以便每单位时间处理第二数量的数字信号采样；其中第一数量小于第二数量。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，使自适应滤波器(30)工作在自适应模式下包括执行每采样第一计算负荷的计算，并且使自适应滤波器(30)工作在第二模式下包括执行每采样第二计算负荷的计算，每采样第二计算负荷小于每采样第一计算负荷。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，每单位时间第一数量的数字信号采样与每单位时间第二数量的数字采样之比近似等于每采样第二计算负荷与每采样第一计算负荷之比。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，每单位时间第一数量的数字采样与每单位时间第二数量的数字采样之比近似为1∶2。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，每采样第二计算负荷与每采样第一计算负荷之比近似为1∶2。
21.根据权利要求16所述的方法，其中使滤波器(30)工作在第二模式下包括配置专用于执行数值计算的至少一个计算电路，以根据滤波器系数来执行构成滤波器计算的至少一部分的第一计算；以及使滤波器(30)工作在自适应模式下包括配置所述至少一个计算电路，以在自适应滤波器(30)工作在自适应模式下的时间的至少一部分内，执行构成更新滤波器系数的计算的至少一部分的第二计算。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，计算电路是乘法器。
23.根据权利要求21所述的方法，其中使滤波器(30)工作在第二模式下包括配置每个都用于执行第一计算的第一计算电路(50a)和第二计算电路(50b)；以及使滤波器(30)工作在自适应模式下包括配置第一计算电路(50a)以执行第一计算，并配置第二计算电路(50b)以执行第二计算。
24.根据权利要求16所述的方法，还包括将滤波信号存储在存储介质中。
25.一种其上存储了可执行指令的计算机可读存储介质，当在处理器上执行所述可执行指令时，所述可执行指令控制处理器以实现根据权利要求16所述的方法。
全文摘要
提供了一种用于抑制接收信号中的干扰分量的电路(26)和方法。该电路(26)包括自适应滤波器(30)，该自适应滤波器(30)被配置成在自适应滤波器工作在第一模式下时每单位时间处理第一数量的数字信号采样，并在自适应滤波器工作在第二模式下时每单位时间处理第二数量的数字信号采样，其中第一数量小于第二数量。该方法包括实现一种自适应滤波器(30)，该自适应滤波器(30)被配置成工作在适用于在自适应模式下和其中与自适应模式相比自适应性下降的第二模式下；使自适应滤波器工作在自适应模式下，以便每单位时间处理第一数量的数字信号采样；以及使自适应滤波器工作在第二模式下，以便每单位时间处理第二数量的数字信号采样；其中第一数量小于第二数量。
文档编号H04L25/03GK101056127SQ20071008871
公开日2007年10月17日 申请日期2007年3月20日 优先权日2006年3月22日
发明者塔里克·阿维尼, 弗雷德里克·科坦特, 迈克尔·加埃塔, 阿卜杜勒拉赫曼·埃塞巴, 卢克·奥蒙特 申请人:爱信精机株式会社