专利名称：消除自激干扰直放站的制作方法
技术领域：
消除自激千扰直放站技术领域：
本实用新型涉及移动通信领域，尤其涉及同频无线直放站中， 一种消除 自激千扰直放站。背景技术：
同频无线直放站多采用双工器进行上下行链路的切换，利用前向天线接 收基站下行信号，经过低噪声放大器将有用的信号放大，再经窄带滤波器多重滤波后进一步用功放将功率放大，由后向天线发射到移动台；同时利用后 向天线接收移动台上行信号，经低噪声放大器、窄带滤波器、功放发射到基 站。它的优点是以远低于基站投资的成本扩大覆盖区域，安装条件简单，能 快速扩大网络覆盖面；提高基站的设备利用率，改善现有蜂窝网的覆盖质量。但是在实际应用中，同频无线直放站由于前、后向天线安装地点较近， 不可避免地发生耦合，如果系统增益太大，大于直放站前、后向天线之间的 隔离度时，直放站就会发生自激振荡，造成基站控制信道阻塞，甚至导致基 站瘫痪。在同频无线直放站系统中，这种反馈信号所形成的干扰源，会导致接收 机系统性能的下降，进而使得同频无线直放站的系统增益通常要比发射天线 与接收天线间的隔离度低10 15dB左右，这样又会影响直放站系统的覆盖能 力。为了提高同频无线直放站的系统增益，就需要提高收发天线之间的隔离 度，这样就与前述形成了一对矛盾，在工程应用中通常难以实现。因此，为 了提高同频无线直放站的系统增益，扩大其覆盖范围，需要有合适的技术来 抑制或者消除反馈信号所产生的自激千扰。
实用新型内容本实用新型的目的就是要克服上述不足，提供一种能够自适应地消除反 馈信号所产生的自激千扰，减小对前、后天线高隔离度的依赖，提高系统增 益，增大覆盖范围的消除自激干扰直放站。本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的本实用新型消除自激干扰直放站，包括两个双工器，分别与施主天线和覆盖天线电连接，用于在上、下行链路之间切换；两个放大模块，置于两个双工器之间分别构成上行链路和下行链路，用于分别对上、下行信号进行功率放大或噪声滤除；上行链路和下行链路中均设置有抗自激模块，用于消除所属链路的射频 信号的由即将输出 一端的天线产生的自激励成分；所述抗自激模块包括下变频装置，用于将所属链路中的链路信号从射频信号格式下变频至基 带信号格式；自激消除模块，用于在基带级消除所属链路中信号的自激励成分，以输 出消除了自激干扰的基带信号；上变频装置，用于将所述消除了自激干扰的基带信号上变频成射频信所述自激消除模块包括自适应滤波器，用于将基带信号与空中自激干扰信号的逼近信号相减， 以获得消除了自激干扰的基带信号；延迟模块，用于将消除了自激干扰的基带信号延时以作为参考信号输出。所述自适应滤波器包括滤波子模块，对下变频装置输入的基带信号和延迟模块输入的参考信号 进行自适应滤波，以产生所述逼近信号；信号提取子模块，将下变频装置输入的基带信号减去所述逼近信号以产 生所述消除了自激干扰的基带信号输出至上变频装置和延迟模块。所述基带信号可为多栽波信号或宽带信号。
具体地，所述下变频装置包括模拟下变频器，用于将所属链路中的链路信号混频至模拟格式的中频信号；自动衰減模块，用于基于衰减控制值衰减所述中频信号； 模数转换器，用于将衰减后的中频信号转换为数字格式；数字下变频器，用于将模数转换器输出的数字中频信号下变频至基带信衰减控制模块，用于基于所述延迟模块获得的参考信号的能量计算所述 衰减控制值。而所述上变频装置包括数字上变频器，用于将自激消除模块中的信号提取子模块输出的基带信号上变频成数字中频信号；数模转换器，用于将数字上变频器输出的中频信号转换为模拟格式；模拟上变频器，用于将所述数模转换器输出的信号上变频成射频格式。 所述放大模块为低噪声放大器或功率放大器。上行链路和/或下行链路中，可以设有两个放大模块，分别置于该链路中 抗自激模块的前后。所述自激消除模块与所述衰减控制模块共同集成于同一 FPGA或DSP芯 片中。所述数字下变频器与所述模数转换器可以分别使用专用芯片实现，也 可以使用 一 片有模数转换器及数字下变频功能的专用芯片实现，也可以是数 字下变频在FPGA芯片或DSP芯片内实现而模数转换器仍使用专用芯片实 现。所述数字上变频器与所述数模转换器可以分别使用专用芯片实现，也可 以使用 一 片同时有数字上变频及数模转换器功能的专用芯片实现，也可以是 数字上变频在FPGA芯片或DSP芯片内实现而数模转换器仍使用专用芯片。与现有技术相比，本实用新型具备如下优点本实用新型使用简单的低 成本的基带反馈技术从基带获取参考信号，使同频无线直放站系统能够有效 地自适应消除反馈信号所产生的自激干扰，减小对前、后向天线隔离度的需 求，提高系统增益，增大直放站的覆盖范围。
图1为本实用新型的原理框图；图2为本实用新型所采用的抗自激模块的原理框图，其中模拟下变频器和模拟上变频部分未示出。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明图1中，本实用新型消除自激干扰直放站，由DT端双工器ll、下行放 大模块12， 14、下行抗自激模块13、 MT端双工器15构成下行链路；由MT 端双工器15、上行放大模块22, 24、上行抗自激模块23和DT端双工器11 共同构成上行链路。上行或下行放大模块12， 14可为功率放大模块、低噪声放大模块等公知 的用于信号放大的设备。下行链路中，施主天线(未图示)从空中耦合到基站的射频信号，经 DT端双工器11进入低噪声放大模块12,在低噪声放大模块12中滤除信号 的噪声后，进入抗自激模块13,消除其中覆盖天线(未图示)自激励的成分 后，再经过功率放大模块14进行放大后，即可经MT端双工器15由覆盖天 线将射频信号重发至移动台。同理，上行链路中，覆盖天线耦合到的上行信号经MT端双工器15进 入低噪声放大模块22滤波噪声后，进入抗自激模块23消除自激励成分，再 经功率放大模块24进行放大后，即可经DT端双工器11由施主天线将射频 信号传输至基站。所述的抗自激模块13, 23,用于消除所属链路信号的自激励成分，该模 块在内部通过对输出的消除了自激信号的基带信号进行反馈延迟获得参考信 号，通过自适应滤波算法，根据输入的基带级链路信号和参考信号进行自适 应实时运算，从而获得空中自激反馈信号的逼近信号，然后再从输入的基带 级链路信号中减去这个逼近信号，从而获得消除了自激反馈信号的基带信号，此基带信号可以是宽带信号也可以是多载波信号，再对此基带信号进行 上变频至射频信号后，便完成了其抗自激过程；同时对此基带信号进行延迟后反馈作为上述参考信号。结合图1和图2,具体地说，所述抗自激模块13, 23包括下变频装置、自激消除模块34以及上变频装置。所述下变频装置，用于将所属链路中的链路信号从射频信号格式下变频 至基带信号格式，如图l和图2所示，每个抗自激模块13， 23的下变频装置 由一个模拟下变频器(见下行链路中的131;上行链路中的231 )和一个自动 衰减模块31， 一个模数转换器32以及一个数字下变频器33组成所述模拟下变频器131， 231,用于将所属链路(上行链路和下行链路) 中的射频链路信号分别混频至模拟格式的中频信号，此中频信号可以是宽带 信号，也可以是经过选频的多载波信号。上/下行链路中，模拟下变频器 131/231接受上/下行低噪声放大器12/22的射频信号的输入，进行混频，并 最终输出模拟的中频信号至用于处理下行信号衰减的自动衰减模块31;所述自动衰减模块31，用于基于衰减控制值衰减中频链路信号。自动衰 减模块31与模拟下变频器13/23直接电性连接，接受上行/下行链路的中频 信号；模数转换器32用于将衰减后的中频信号转换为数字格式，也即，模数 转换器32与自动衰减模块31电性连接，将衰减后的上/下行信号进行模数采 样，成为数字格式的中频信号；数字下变频器33，用于将模数转换器32输出的数字中频信号下变频至 基带信号。数字下变频器33与模数转换器电性连接32,将模数转换器32传输来的上/下行信号下变频至数字基带信号；衰减控制模块30,与自动衰减模块31电性连接，用于基于基带级的参 考信号计算衰减值并同时输出至自动衰减模块31。衰减控制模块30根据从 通过基带反馈获得的数字参考基带信号进行能量计算，根据得到的能量值产 生合适的衰减控制值，输出控制信号，从而控制自动衰减模块。所述自激消除模块34，用于在基带级消除所属链路中链路信号的自激励 成分，以输出消除了自激干扰信号的基带信号，其具体包括自适应滤波器3 4 0 和用于产生基带反馈参考信号的延迟模块341:自适应滤波器340，处理两步骤的工作，其一，通过自适应滤波算法， 根据数字下变频器33输入的基带级链路信号和基带反馈参考信号产生模块 341输出的参考信号进行自适应实时运算，从而获得空中自激反馈信号的逼 近信号，此一部分的功能可由更具体的滤波子模块(未图示)单独实现；其 二，再从数字下变频器33输入的基带级链路信号中减去这个逼近信号，从而 获得消除了自激反馈信号的基带信号，该基带信号可以是多栽波信号也可以 是宽带信号，此一部分则可单独由一信号提取子模块(未图示)实现；自适 应滤波器340由其滤波子模块与下述的延迟模块341电性连接，接受其中基 带级的参考信号的输入，同时自适应滤波器340还由其信号提取子模块与数 字上变频器3 5连接，将获得的消除了自激反馈信号的基带信号输出到数字上 变频器35;延迟模块341,将自适应滤波器340的信号提取子模块输出的消除了自 激反馈信号的待传输基带信号经过适当延迟后作为参考信号，并将此参考信 号反馈给自适应滤波器340和输出给衰减控制模块30;此基带反馈技术直接 在自激消除模块34内部产生，筒单、成本低，有利于直放站的实现；上变频装置，用于将由所述自激消除模块34处理后输出的基带信号上 变频成射频信号。如图1和图2所示，在第一个链路中，所述上变频装置包 括数字上变频器35、数模转换器36和模拟上变频器132/232。所述数字上变频器35,与所述自激消除模块34的自适应滤波器340电 性连接，用于将自激消除模块34输出的基带信号上变频成数字中频信号；数模转换器36，与所述数字上变频器35电性连接，用于将数字上变频 器35输出的中频信号转换为模拟格式；模拟上变频器132, 232,与数模转换器36电性连接，用于将所述数模 转换器36输出的信号上变频成射频格式。在本实用新型的抗自激模块13, 23中，所述自激消除模块34与所述衰 减控制模块30可同时集成在一块FPGA或DSP芯片中；所述模数转换器32
和所述数字下变频器33可以分别采用专用芯片实现，也可以使用一片有模数采样及数字下变频功能的专用芯片实现，也可以是数字下变频器33在FPGA芯片或DSP芯片内实现而模数转换器32仍采用专用芯片实现。同理，所述数字上变频器35和数模转换器36可以分别使用专用芯片实 现，也可分开实现，数字上变频器35还可由FPGA或DSP芯片实现。本实用新型克服了直放站中由于自激励信号产生的缺陷，间接提高了直 放站的覆盖范围，适用于GSM/CDMA/CDMA2000/WCDMA等体制的直放站 系统，经过适当的改进还可以应用于TD-SCDMA直放站系统和数字电浮见等 系统。同时该实用新型采用筒单、低成本的参考信号基带反馈获取技术，便 于直放站的实现。本实用新型始终以叙述性的方式进行描述，其中所使用的术语意在描述 而非限制。根据以上的描述，可以对本实用新型做许多进一步的修改，也可 以根据实际需要做许多变化。因此，在附加的权利要求范围内，本实用新型可以对所具体描述的实施例采用各种不同的实现方式。
权利要求1、一种消除自激干扰直放站，包括两个双工器，分别与施主天线和覆盖天线电连接，用于在上、下行链路之间切换；两个放大模块，置于两个双工器之间分别构成上行链路和下行链路，用于分别对上、下行信号进行功率放大或噪声滤除；其特征在于上行链路和下行链路中均设置有抗自激模块，用于消除所属链路的射频信号的由即将输出一端的天线产生的自激励成分；所述抗自激模块包括下变频装置，用于将所属链路中的链路信号从射频信号格式下变频至基带信号格式；自激消除模块，用于在基带级自适应消除所属链路中信号的自激励成分，以输出消除了自激干扰的基带信号；上变频装置，用于将所述消除了自激干扰的基带信号上变频成射频信号。
2、 根据权利要求1所述的消除自激干扰直放站，其特征在于所述自激 消除模块包括自适应滤波器，用于将基带信号与空中自激干扰信号的逼近信号相减， 以获得消除了自激干扰的基带信号；延迟模块，用于将消除了自激干扰的基带信号延时以作为参考信号输出。
3、 根据权利要求2所述的消除自激干扰直放站，其特征在于所述自适 应滤波器包括滤波子模块，对下变频装置输入的基带信号和延迟模块输入的参考信号进行自适应滤波，以产生所述逼近信号；信号提取子模块，将下变频装置输入的基带信号减去所述逼近信号以产 生所述消除了自激干扰的基带信号输出至上变频装置和延迟模块。
4、 根据权利要求3所述的消除自激干扰直放站，其特征在于所述基 带信号可为多载波信号或宽带信号。
5、 根据权利要求1至4中任意一项所述的消除自激干扰直放站，其特 征在于所述下变频装置包括模拟下变频器，用于将所属链路中的链路信号混频至模拟格式的中频信号；自动衰减模块，用于基于衰减控制值衰减所述中频信号； 模数转换器，用于将衰减后的中频信号转换为数字格式； 数字下变频器，用于将模数转换器输出的数字中频信号下变频至基带信 衰减控制模块，用于基于所述延迟模块获得的参考信号的能量计算所述 衰减控制值。
6、 根据权利要求5所述的消除自激干扰直放站，其特征在于所述上变 频装置包括数字上变频器，用于将自激消除模块中的信号提取子模块输出的基带信 号上变频成数字中频信号；数模转换器，用于将数字上变频器输出的中频信号转换为模拟格式；模拟上变频器，用于将所述数模转换器输出的信号上变频成射频格式。
7、 根据权利要求1所述的消除自激干扰直放站，其特征在于所述放 大模块为低噪声放大器或功率放大器。
8、 根据权利要求7所述的消除自激千扰直放站，其特征在于上行链路和/或下行链路中，设有两个放大模块，分别置于该链路中抗自激模块的前后。
9、 根据权利要求6所述的消除自激千扰直放站，其特征在于所述自 激消除模块与所述衰减控制模块共同集成于同一FPGA或DSP芯片中。
10、 根据权利要求9所述的消除自激千扰直放站，其特征在于所述数 字下变频器与所述模数转换器可以分别使用专用芯片实现，也可以使用 一 片 有模数转换器及数字下变频功能的专用芯片实现，也可以是数字下变频在 FPGA芯片或DSP芯片内实现而模数转换器仍使用专用芯片实现。
11、 根据权利要求10所述的消除自激干扰直放站，其特征在于所述 数字上变频器与所述数模转换器可以分别使用专用芯片实现，也可以使用一 片同时有数字上变频及数模转换器功能的专用芯片实现，也可以是数字上变 频在FPGA芯片或DSP芯片内实现而数模转换器仍使用专用芯片。
专利摘要本实用新型公开一种消除自激干扰直放站，主要在其上、下行链路中，设置抗自激模块，该抗自激模块包括下变频装置，用于将所属链路中的链路信号从射频信号格式下变频至基带信号格式；自激消除模块，用于在基带级自适应消除所属链路中链路信号的自激励成分，以输出消除了自激干扰信号的基带信号；上变频装置，用于将所述消除了自激干扰信号的基带信号上变频成射频信号。本实用新型能使同频无线直放站有效地自适应消除反馈信号所产生的自激干扰，减小对前、后向天线隔离度的需求，提高系统增益，增大直放站的覆盖范围，适用于GSM/CDMA/CDMA2000/WCDMA等体制；同时该实用新型采用简单、低成本的参考信号基带反馈获取技术，便于直放站的实现。
文档编号H04B7/15GK201044490SQ20072004978
公开日2008年4月2日 申请日期2007年3月29日 优先权日2007年3月29日
发明者刘志敏, 罗漫江, 赖文强 申请人:京信通信系统(中国)有限公司