专利名称：一种恒包络同频干扰的边缘检测方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种单天线干扰消除技术，尤其涉及一种同频干扰的边缘检测技术
背景技术：
移动终端常由于造价、体积、功耗和设计等问题，导致在移动终端接收侧只能应用一根接收天线，无法使用已有的多天线干扰消除算法，为了解决单天线的下行同频干扰，业界对于如何基于单天线条件下解决同频干扰的问题提出了一系列单天线干扰消除(SingleAntenna Interference Cancellation,简称“SAIC”)技术。目前全球移动通信系统(GlobalSystem for Mobile communication,简称“GSM”)中使用的SAIC方法一般是将其它小区的异步同频信号和噪声信号都作为干扰信号，然后根据训练序列(Training Sequence,简称“TS”)数据区进行与本小区信号的分离，从而获得本终端信号的特征和干扰信号的特征，用于后续数据区的解调。
本发明的发明人发现，使用现有的SAIC方法，在同步同频覆盖情况下，能够获得一些信号增益，但对异步同频信号的情况则不适用，会影响均衡模块性能，针对这一问题，需要提供一种适用于异步同频干扰下的SAIC方法。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种恒包络同频干扰的边缘检测方法及其装置，使得终端能够有效的检测出异步同频信号序列的恒包络边缘，体现异步同频干扰下接收信号在恒包络边缘两侧的本终端信号的特征和干扰信号的特征，有利于均衡模块对不同区域采取不同的信道估计策略和数据解调策略，从而改善均衡模块的解调性能。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种恒包络同频干扰的边缘检测方法，包含以下步骤恢复本小区的TS数据，计算本小区TS数据的平均功率；计算所接收信号的功率分布，求取该接收信号各部分的功率与本小区TS数据的平均功率的差值，得到干扰信号的功率分布；根据干扰信号的功率分布，将功率变化差异最大的位置作为恒包络边缘位置。作为上述技术方案的改进，该恢复本小区TS数据的步骤中通过对本小区TS和本小区的信号冲激响应进行卷积，恢复本小区的TS数据。作为上述技术方案的改进，该计算所接收信号的功率分布的步骤中分别计算所接收信号中每η个比特的功率，得到所接收信号的功率分布，η大于等于I。优选η为I比特；作为上述技术方案的改进，该求取接收信号各部分的功率与本小区TS数据的平均功率的差值，得到干扰信号的功率分布的步骤中分别将接收信号中每个比特的功率减去本小区TS数据的平均功率，并取绝对值，得到干扰信号的功率分布。
作为上述技术方案的改进，该根据干扰信号的功率分布，将功率变化差异最大的位置作为恒包络边缘位置的步骤中，进一步包含以下子步骤对所述干扰信号进行y比特长度的窗口滑动，每次滑动d个比特，分别计算滑动前和滑动后两块干扰信号的平均功率，将小功率比上大功率，得到一功率比值，乘以一修正因子，共计得到m个功率比值，从m个功率比值中选择一个最小的，该最小的功率比值对应的滑动位置，作为恒包络边缘位置。其中，窗口长度y可以为4比特，滑动长度d可以为I比特。作为上述技术方案的改进，该对干扰信号进行y比特长度的窗口滑动的步骤之前，还可以包含以下步骤将干扰信号平均分为N块，计算各块干扰信号的平均功率，分别对前后两块信号的干扰信号平均功率进行功率比，小功率的比上大功率，并乘以一修正因子，得到N-I个功率比值；对干扰信号进行y比特长度的窗口滑动的步骤中，对最小的t个功率比值对应的 信号块进行I比特长度的窗口滑动，t为I至4中任意整数。作为上述技术方案的改进，将干扰信号平均分为N块的步骤中，可以将干扰信号分为12块X 12比特的信号块；或者，分为24±夹X6比特的信号块。作为上述技术方案的改进，对干扰信号进行y比特长度的窗口滑动的步骤之前，还可以包含以下步骤将干扰信号平均分为N块，计算各块干扰信号的平均功率，分别对前后两块信号的干扰信号平均功率进行功率比，小功率的比上大功率，并乘以一修正因子，得到N-I个功率比值；从N-I个功率比值中选择最小的X个，分别得到X个功率比值对应的信号块的位置区域，计算该位置区域左右两侧干扰信号的平均功率，将计算得到的两个平均功率中的小功率比上大功率，得到一功率比值，共计得到X个功率比值，从X个功率比值中选择最小的功率比值，其对应的信号块位置区域作为恒包络边缘的粗略判决区域；X为2至4中任意整数，优选为3 ；对干扰信号进行y比特长度的窗口滑动的步骤中，对粗略判决区域进行y比特长度的窗口滑动。作为上述技术方案的改进，上述修正因子为进行功率比的两个功率的差值的倒数。本发明还提供了一种恒包络同频干扰的边缘检测装置，包含TS平均功率计算模块，用于恢复本小区的TS数据，计算本小区TS数据的平均功率；接收信号功率计算模块，用于计算所接收信号的功率分布；干扰信号功率计算模块，用于计算接收信号各部分的功率与本小区TS数据的平均功率的差值，得到干扰信号的功率分布；恒包络边缘位置确定模块，用于根据干扰信号的功率分布，将功率变化差异最大的位置作为恒包络边缘位置。作为上述技术方案的改进，TS平均功率计算模块中可以进一步包含以下子模块
通过对本小区TS和本小区的信号冲激响应进行卷积，恢复本小区的TS数据的子模块。作为上述技术方案的改进，接收信号功率计算模块中可以进一步包含以下子模块分别计算所接收信号中每η个比特的功率，得到所接收信号的功率分布的子模块；η大于等于I。优选η为I比特；干扰信号功率计算模块中进一步包含以下子模块分别将接收信号中每个比特的功率减去本小区TS数据的平均功率，并取绝对值， 得到干扰信号的功率分布的子模块。作为上述技术方案的改进，恒包络边缘位置确定模块中进一步包含以下子模块滑动窗口子模块，用于对干扰信号进行y比特长度的窗口滑动，每次滑动d个比特，分别计算滑动前和滑动后两块干扰信号的平均功率，将小功率比上大功率，得到一功率比值，乘以一修正因子，共计得到m个功率比值，从m个功率比值中选择一个最小的，该最小的功率比值对应的滑动位置，作为恒包络边缘位置。其中，窗口长度y可以为4比特，滑动长度d可以为I比特。作为上述技术方案的改进，恒包络边缘位置确定模块中还可以包含以下子模块分块功率比值子模块，用于将干扰信号平均分为N块，计算各块干扰信号的平均功率，分别对前后两块干扰信号的平均功率进行功率比，小功率的比上大功率，并乘以一修正因子，得到N-I个功率比值；滑动窗口子模块对最小的t个功率比值对应的信号块进行y比特长度的窗口滑动，t为I至4中任意整数。作为上述技术方案的改进，分块功率比值子模块可以将干扰信号分为12块X 12比特的信号块；或者，分为24±夹X6比特的信号块。作为上述技术方案的改进，恒包络边缘位置确定模块中还可以包含以下子模块分块功率比值子模块，用于将干扰信号平均分为N块，计算各块干扰信号的平均功率，分别对前后两块干扰信号的平均功率进行功率比，小功率的比上大功率，并乘以一修正因子，得到N-I个功率比值；左右功率比值子模块，用于从N-I个功率比值中选择最小的X个，分别得到X个功率比值对应的信号块的位置区域，计算该位置区域左右两侧干扰信号的平均功率，将计算得到的两个平均功率中的小功率比上大功率，得到一功率比值，共计得到X个功率比值，从X个功率比值中选择最小的功率比值，其对应的信号块位置区域作为恒包络边缘的粗略判决区域；X为2至4中任意整数，X优选为3 ；滑动窗口子模块对粗略判决区域进行y比特长度的窗口滑动。本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于首先恢复本小区的TS数据，计算本小区TS数据的平均功率；并且计算所接收信号的功率分布；通过求取分布的各功率值、与本小区TS数据的平均功率的差值，得到干扰信号的功率分布；根据干扰信号的功率分布，将功率变化差异最大的位置作为恒包络边缘位置。该恒包络边缘位置能够体现异步同频干扰下接收信号在恒包络边缘两侧的本终端信号的特征和干扰信号的特征，从而有利于均衡模块对不同区域采取不同的信道估计策略和数据解调策略，改善均衡模块的解调性能。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。图I是本发明第一实施方式的恒包络同频干扰的边缘检测方法流程图；图2是本发明第一实施方式中一空口接收数据波形示意图；图3是本发明第二实施方式的恒包络同频干扰的边缘检测装置结构图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。 本发明第一实施方式涉及一种恒包络同频干扰边缘检测方法，在异步同频干扰可以精确找到的恒包络边缘位置，体现异步同频干扰下接收信号在恒包络边缘两侧的本终端信号的特征和干扰信号的特征，从而可以根据边缘检测结果，采用不同的策略，有利于均衡模块对不同区域的分别进行数据解调，改善均衡模块的解调性能。具体流程如图I所示。步骤101中，在相位解旋转之前进行直流消除，从而克服残留直流对恒包络边缘计算的不利影响。步骤102至步骤104中，计算干扰信号的功率分布。通过计算所接收信号的功率分布，减去本小区TS数据的平均功率并取绝对值，得到干扰信号的功率分布。具体如下步骤102中，恢复本小区信号的TS数据区，计算TS数据的平均功率。具体地说，利用已知的本小区TS序列Sn+1+以及根据相关计算得到的本小区信号冲激响应tv对两者进行卷积计算，即可以恢复本小区信号的TS数据，然后计算TS数据的平均功率。信号经过空口，相当于一个卷积过程。因此我们恢复信号时，使用本地训练序列sn+1_j和信道冲激响应h进行卷积。卷积计算公式-.Data — tst = a h]lsn+l_/ = 0,...,23; =1,...,25
j=o步骤103中，计算所接收信号的功率分布。即分别计算所接收信号中每η个比特的功率，得到所接收信号的功率分布，η大于等于1，本实施方式中，η取I。即计算所接收信号各比特的功率，得到所接收信号的功率分布。步骤104中，使用功率方差法从接收信号的功率中分离出干扰信号的功率。具体地说，设接收数据为r，发送数据为X，经过记忆长度为L的信道h，信道噪声为n，则r = X · h+n，接收数据功率的数学期望为E {I r 12} = E {x · h+n |2}= E {I X · h 12+1 n 2+2Re (x · h · η*)}= E {I χ · h 12} + σ 2假定各同频信号的训练序列互相关性比较好，高斯白噪也很小，各同频信号的训练序列与高斯白噪也很小。那么σ2将主要包含干扰信号的功率。也就是说，假定所恢复的本小区TS数据的平均功率等于接收信号中本小区信号的平均功率，则将接收信号各比特的功率，分别减去TS数据的平均功率并取绝对值，即可以得到干扰信号的功率分布。这时候恒包络边缘已经很明显了。计算公式
权利要求
1.一种恒包络同频干扰的边缘检测方法，其特征在于，包含以下步骤 恢复本小区的训练序列域数据，计算本小区训练序列域数据的平均功率； 计算所接收信号的功率分布，求取所述接收信号各部分的功率与所述本小区训练序列域数据的平均功率的差值，得到干扰信号的功率分布； 根据所述干扰信号的功率分布，将功率变化差异最大的位置作为恒包络边缘位置。
2.根据权利要求I所述的恒包络同频干扰的边缘检测方法，其特征在于，所述恢复本小区训练序列域数据的步骤中 通过对本小区训练序列和本小区的信号冲激响应进行卷积，恢复本小区的训练序列域数据。
3.根据权利要求I所述的恒包络同频干扰的边缘检测方法，其特征在于，所述计算所接收信号的功率分布的步骤中 分别计算所接收信号中每η个比特的功率，得到所接收信号的功率分布，所述η大于等于I。
4.根据权利要求3所述的恒包络同频干扰的边缘检测方法，其特征在于，所述η为I比特； 所述求取接收信号各部分的功率与本小区训练序列域数据的平均功率的差值，得到干扰信号的功率分布的步骤中 分别将所述接收信号中每个比特的功率减去所述本小区训练序列域数据的平均功率，并取绝对值，得到干扰信号的功率分布。
5.根据权利要求I所述的恒包络同频干扰的边缘检测方法，其特征在于，所述根据干扰信号的功率分布，将功率变化差异最大的位置作为恒包络边缘位置的步骤中，进一步包含以下子步骤 对所述干扰信号进行y比特长度的窗口滑动，每次滑动d个比特，分别计算滑动前和滑动后两块干扰信号的平均功率，将小功率比上大功率，得到一功率比值，乘以一修正因子，共计得到m个功率比值，从所述m个功率比值中选择一个最小的，该最小的功率比值对应的滑动位置，作为恒包络边缘位置。
6.根据权利要求5所述的恒包络同频干扰的边缘检测方法，其特征在于，所述窗口长度y为4比特，所述滑动长度d为I比特。
7.根据权利要求5所述的恒包络同频干扰的边缘检测方法，其特征在于，所述对干扰信号进行y比特长度的窗口滑动的步骤之前，还包含以下步骤 将所述干扰信号平均分为N块，计算各块干扰信号的平均功率，分别对前后两块信号的干扰信号平均功率进行功率比，小功率的比上大功率，并乘以一修正因子，得到N-I个功率比值； 所述对干扰信号进行I比特长度的窗口滑动的步骤中，对最小的t个功率比值对应的信号块进行I比特长度的窗口滑动，所述t为I至4中任意整数。
8.根据权利要求7所述的恒包络同频干扰的边缘检测方法，其特征在于，所述将干扰信号平均分为N块的步骤中，将所述干扰信号分为12块X 12比特的信号块；或者，分为24块X 6比特的信号块。
9.根据权利要求5所述的恒包络同频干扰的边缘检测方法，其特征在于，所述对干扰信号进行y比特长度的窗口滑动的步骤之前，还包含以下步骤 将所述干扰信号平均分为N块，计算各块干扰信号的平均功率，分别对前后两块信号的干扰信号平均功率进行功率比，小功率的比上大功率，并乘以一修正因子，得到N-I个功率比值； 从所述N-I个功率比值中选择最小的X个，分别得到所述X个功率比值对应的信号块的位置区域，计算该位置区域左右两侧干扰信号的平均功率，将计算得到的两个平均功率中的小功率比上大功率，得到一功率比值，共计得到X个功率比值，从X个功率比值中选择最小的功率比值，其对应的信号块位置区域作为恒包络边缘的粗略判决区域；所述X为2至4中任意整数； 所述对干扰信号进行y比特长度的窗口滑动的步骤中，对所述粗略判决区域进行y比特长度的窗口滑动。
10.根据权利要求9所述的恒包络同频干扰的边缘检测方法，其特征在于，所述X为3。
11.根据权利要求5至10中任意一项所述的恒包络同频干扰的边缘检测方法，其特征在于，所述修正因子为进行功率比的两个功率的差值的倒数。
12.—种恒包络同频干扰的边缘检测装置，其特征在于，包含 TS平均功率计算模块，用于恢复本小区的训练序列域数据，计算本小区训练序列域数据的平均功率； 接收信号功率计算模块，用于计算所接收信号的功率分布； 干扰信号功率计算模块，用于计算所述接收信号各部分的功率与所述本小区训练序列域数据的平均功率的差值，得到干扰信号的功率分布； 恒包络边缘位置确定模块，用于根据所述干扰信号的功率分布，将功率变化差异最大的位置作为恒包络边缘位置。
13.根据权利要求12所述的恒包络同频干扰的边缘检测装置，其特征在于，所述TS平均功率计算模块中进一步包含以下子模块 通过对本小区训练序列和本小区的信号冲激响应进行卷积，恢复本小区的训练序列域数据的子模块。
14.根据权利要求12所述的恒包络同频干扰的边缘检测装置，其特征在于，所述接收信号功率计算模块中进一步包含以下子模块 分别计算所接收信号中每η个比特的功率，得到所接收信号的功率分布的子模块；所述η大于等于I。
15.根据权利要求14所述的恒包络同频干扰的边缘检测装置，其特征在于，所述η为I比特； 所述干扰信号功率计算模块中进一步包含以下子模块 分别将所述接收信号中每个比特的功率减去所述本小区训练序列域数据的平均功率，并取绝对值，得到干扰信号的功率分布的子模块。
16.根据权利要求12所述的恒包络同频干扰的边缘检测装置，其特征在于，所述恒包络边缘位置确定模块中进一步包含以下子模块 滑动窗口子模块，用于对所述干扰信号进行y比特长度的窗口滑动，每次滑动d个比特，分别计算滑动前和滑动后两块干扰信号的平均功率，将小功率比上大功率，得到一功率比值，乘以一修正因子，共计得到m个功率比值，从所述m个功率比值中选择一个最小的，该最小的功率比值对应的滑动位置，作为恒包络边缘位置。
17.根据权利要求16所述的恒包络同频干扰的边缘检测装置，其特征在于，所述窗口长度y为4比特，所述滑动长度d为I比特。
18.根据权利要求16所述的恒包络同频干扰的边缘检测装置，其特征在于，所述恒包络边缘位置确定模块中还包含以下子模块 分块功率比值子模块，用于将所述干扰信号平均分为N块，计算各块干扰信号的平均功率，分别对前后两块干扰信号的平均功率进行功率比，小功率的比上大功率，并乘以一修正因子，得到N-I个功率比值； 所述滑动窗口子模块对最小的t个功率比值对应的信号块进行y比特长度的窗口滑动，所述t为I至4中任意整数。
19.根据权利要求18所述的恒包络同频干扰的边缘检测装置，其特征在于，所述分块功率比值子模块将所述干扰信号分为12块X 12比特的信号块；或者，分为24块X6比特的信号块。
20.根据权利要求16所述的恒包络同频干扰的边缘检测装置，其特征在于，所述恒包络边缘位置确定模块中还包含以下子模块 分块功率比值子模块，用于将所述干扰信号平均分为N块，计算各块干扰信号的平均功率，分别对前后两块干扰信号的平均功率进行功率比，小功率的比上大功率，并乘以一修正因子，得到N-I个功率比值； 左右功率比值子模块，用于从所述N-I个功率比值中选择最小的X个，分别得到所述X个功率比值对应的信号块的位置区域，计算该位置区域左右两侧干扰信号的平均功率，将计算得到的两个平均功率中的小功率比上大功率，得到一功率比值，共计得到X个功率比值，从X个功率比值中选择最小的功率比值，其对应的信号块位置区域作为恒包络边缘的粗略判决区域；所述X为2至4中任意整数； 所述滑动窗口子模块对所述粗略判决区域进行y比特长度的窗口滑动。
21.根据权利要求20所述的恒包络同频干扰的边缘检测装置，其特征在于，所述X为3。
22.根据权利要求16至21中任意一项所述的恒包络同频干扰的边缘检测装置，其特征在于，所述修正因子为进行功率比的两个功率的差值的倒数。
全文摘要
本发明公开了一种恒包络同频干扰的边缘检测方法及其装置，首先恢复本小区的训练序列域数据，计算本小区训练序列域数据的平均功率；并且计算所接收信号的功率分布；通过求取分布的各功率值、与本小区训练序列域数据的平均功率的差值，得到干扰信号的功率分布；根据干扰信号的功率分布，将功率变化差异最大的位置作为恒包络边缘位置。该恒包络边缘位置能够体现异步同频干扰下接收信号在恒包络边缘两侧的本终端信号的特征和干扰信号的特征，从而有利于均衡模块对不同区域采取不同的信道估计策略和数据解调策略，改善均衡模块的解调性能。
文档编号H04L25/03GK102833190SQ201110156780
公开日2012年12月19日 申请日期2011年6月13日 优先权日2011年6月13日
发明者王卫兵, 杨光 申请人:联芯科技有限公司