降低无线通信集成电路中信号干扰的方法和装置与流程

本发明涉及电子设备技术领域，特别是涉及一种降低无线通信集成电路中信号干扰的方法和装置。

背景技术：

目前，随着物联网和可穿戴技术的高速发展，各类电子产品对集成无线通功能的soc芯片(片上系统)需求越来越大，同时对无线通信性能要求也越来越高。但是无线通信电路，尤其是接收电路，对各类噪声干扰是非常敏感和脆弱的。无线通信电路的主要干扰源为数字系统和各类时钟信号。数字系统和各类时钟信号的干扰通过接收电路的混频、放大等路径后传递到中频信号进而影响接收解调的性能。

目前解决这一类干扰的方法主要有对无线通信电路和数字系统电路做物理隔离以避免干扰信号的产生，这就提高了电子产品的成本。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种成本低的降低无线通信集成电路中信号干扰的方法和装置。

一种降低无线通信集成电路中信号干扰的方法，包括：

获取在开启无线通信集成电路的天线时采集的无线通信信号；

对所述无线通信信号进行频谱分析，得到所述无线通信信号的信号频谱；

将所述无线通信信号的信号频谱与预设的噪声模型中的各噪声信号的信号频谱进行比较，确定所述无线通信信号中的第一干扰信号；

根据预设的噪声模型中与所述第一干扰信号最接近的噪声信号的信号频谱，生成与所述第一干扰信号最接近的噪声信号相反的第一抵消信号；

对所述无线通信信号和所述第一抵消信号进行处理，得到处理后的无线通信信号。

一种降低无线通信集成电路中信号干扰的装置，包括：

噪声模型，用于预先存储噪声信号；

采集模块，用于获取在开启无线通信集成电路的天线时采集的无线通信信号；

第一分析模块，用于对所述无线通信信号进行频谱分析，得到所述无线通信信号的信号频谱，并将所述无线通信信号的信号频谱与预设的噪声模型中的各噪声信号的信号频谱进行比较，确定所述无线通信信号中的第一干扰信号；

抵消信号生成模块，用于根据预设的噪声模型中与所述第一干扰信号最接近的噪声信号的信号频谱，生成与所述第一干扰信号最接近的噪声信号相反的第一抵消信号；

信号处理模块，用于对所述无线通信信号和所述第一抵消信号进行处理，得到处理后的无线通信信号。

上述的降低无线通信集成电路中信号干扰的方法，由于第一抵消信号是根据预设的噪声模型中与第一干扰信号最接近的噪声信号生成的与最接近的噪声信号相反信号，而噪声模型中存储的是根据已有经验中频信号可能会受到的有规律性噪声的特征，因此，根据预设的噪声模型中与第一干扰信号最接近的噪声信号的信号频谱，能够快速地生成与最接近的噪声信号相反的第一抵消信号，同时能够避免生成不合适的抵消信号。通过叠加无线通信信号和第一抵消信号，能够最大程度的降低或抵消无线通信信号中的第一干扰信号，从而降低或消除干扰信号对无线通信信号中的有用信号的干扰。该方法无需增加器件对无线通信电路和数字系统电路做物理隔离，成本低。

附图说明

图1为一个实施例的降低无线通信集成电路中信号干扰的方法的流程图；

图2为另一个实施例的降低无线通信集成电路中信号干扰的方法的流程图；

图3为再一个实施例的降低无线通信集成电路中信号干扰的方法的流程图；

图4为一个实施例的降低无线通信集成电路中信号干扰的装置的结构示意图；

图5为另一个实施例的降低无线通信集成电路中信号干扰的装置的结构示意图；

图6为再一个实施例的降低无线通信集成电路中信号干扰的装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种降低无线通信集成电路中信号干扰的方法包括以下步骤：

s102：获取在开启无线通信集成电路的天线时采集的无线通信信号。

具体地，打开无线通信集成电路，开启天线，采集无线通信信号。采集的无线通信信号经接收电路的混频、放大等路径后被处理为中频信号。本发明通过对中频信号进行处理，以降低无线通信集成电路中的中频干扰。

s104：对无线通信信号进行频谱分析，得到无线通信信号的信号频谱。

信号频谱分析是将信号源发出的信号强度按频率顺序展开，使其成为频率的函数，并考察变化规律，称为频谱分析。频谱分析主要分析信号是由哪些频率的正弦信号叠加得到的，以及这些正弦信号的振幅。

信号频谱分析可单独或组合使用dft(discretefouriertransform，离散傅里叶变换)/fft(快速傅氏变换，fastfouriertransformation)、检波器或根据有效信号特征做特定的相关运算等方法，提取无线通信信号的相位、幅度、频率、频点、带宽等信息。

s106：将无线通信信号的信号频谱与预设的噪声模型中的各噪声信号的信号频谱进行比较，确定无线通信信号中的第一干扰信号。

预设的噪声模型中存储根据已有经验中频信号可能会受到的有规律性噪声的特征，将无线通信信号的信号频谱与预设的噪声模型中的各噪声信号的信号频谱进行比较，若与其中任意一个噪声信号的信号频谱接近，则将无线通信信号中对应频点的信号确定为第一干扰信号。

s108：根据预设的噪声模型中与第一干扰信号最接近的噪声信号的信号频谱，生成与第一干扰信号最接近的噪声信号相反的第一抵消信号。

由于噪声模型中存储的是根据已有经验中频信号可能会受到的有规律性噪声的特征，因此，根据预设的噪声模型中与第一干扰信号最接近的噪声信号的信号频谱，能够快速地生成与最接近的噪声信号相反的第一抵消信号，同时能够避免生成不合适的抵消信号。

s110：对无线通信信号和第一抵消信号进行处理，得到处理后的无线通信信号。

无线通信信号中包括有用信号和第一干扰信号，第一抵消信号是根据预设的噪声模型中与第一干扰信号最接近的噪声信号生成的与最接近的噪声信号相反信号，因此，通过对无线通信信号和第一抵消信号进行处理，能够最大程度的降低或抵消无线通信信号中的第一干扰信号，从而降低或消除干扰信号对无线通信信号中的有用信号的干扰。

上述的降低无线通信集成电路中信号干扰的方法，由于第一抵消信号是根据预设的噪声模型中与第一干扰信号最接近的噪声信号生成的与最接近的噪声信号相反信号，而噪声模型中存储的是根据已有经验中频信号可能会受到的有规律性噪声的特征，因此，根据预设的噪声模型中与第一干扰信号最接近的噪声信号的信号频谱，能够快速地生成与最接近的噪声信号相反的第一抵消信号，同时能够避免生成不合适的抵消信号。通过叠加无线通信信号和第一抵消信号，能够最大程度的降低或抵消无线通信信号中的第一干扰信号，从而降低或消除干扰信号对无线通信信号中的有用信号的干扰。该方法无需增加器件对无线通信电路和数字系统电路做物理隔离，成本低。

在另一个实施例中，如图2所示，在步骤s110之后，还包括：

s112：对处理后的无线通信信号进行频谱分析，得到处理后的无线通信信号的信号频谱。

信号频谱分析可单独或组合使用dft(discretefouriertransform，离散傅里叶变换)/fft(快速傅氏变换，fastfouriertransformation)、检波器或根据有效信号特征做特定的相关运算等方法，提取处理后的无线通信信号的相位、幅度、频率等信息。

s114：将无线通信信号的信号频谱与处理后的无线通信信号的信号频谱进行比较确认第一干扰信号是否消除。

通过将无线通信信号的信号频谱与处理后的无线通信信号的信号频谱进行比较，具体地，通过比较处理前和处理后的两个信号的信号特征，信号特征包括频点、幅度和相位等，以确认第一干扰信号是否消除。若是，则执行步骤s115，若否，则执行步骤s116。

s115：根据第一抵消信号的相反的特征信息更新噪声模型。

本实施例中的第一抵消信号是指更新的第一抵消信号。当通过比较确认第一干扰信号消除后，将抵消第一干扰信号的第一抵消信号的相反的特征信息更新噪声模型。

s116：调整第一抵消信息的幅度得到更新的第一抵消信号。

具体地，预先设置有调整规则，根据预设的调整规则，调整第一抵消信号的幅度，得到更新的第一抵消信号。例如，将原第一抵消信号的幅度值按预先调整的调整规则调大或调小，以得到更新的第一抵消信号。

在步骤s116之后，返回步骤s110及其之后的步骤，直至第一干扰信号消除。

本实施例中，依靠噪声模型中与第一干扰信号最接近的噪声信号的信号频谱，生成的第一抵消信号，其相位、幅度、频率等特征并不一定刚好能够抵消第一干扰信号，为此，通过对处理后的无线通信信号进行分析，得到处理后的无线通信信号的信号频谱，将处理前和处理后的无线通信信号的信号频谱进行比较，分析第一干扰信号是否消除。若未消除，则调整第一干扰信号的幅度更新第一干扰信号，再将更新的第一干扰信号与无线通信信号进行叠加以抵消第一干扰信号。若第一干扰信号消除，则将更新的第一干扰信号的相反的特征信息根据噪声模型，从而增加噪声模型中的噪声信号的数量，进一步的能够快速地生成与最接近的噪声信号相反的第一抵消信号，同时能够避免生成不合适的抵消信号。

在另一个实施例中，如图3所示，一种降低无线通信集成电路中信号干扰的方法包括以下步骤：

s301：获取在关闭无线通信集成电路的天线时采集的第二干扰信号。

本实施例中的第二干扰信号是在关闭无线通信集成电路的天线时采集的，可以认为此时采集的第二干扰信号为无线通信集成电路自身存在的干扰信号。

s302：对第二干扰信号进行频谱分析，得到第二干扰信号的信号频谱。

信号频谱分析可单独或组合使用dft(discretefouriertransform，离散傅里叶变换)/fft(快速傅氏变换，fastfouriertransformation)、检波器或根据有效信号特征做特定的相关运算等方法，提取无线通信信号的相位、幅度、频率等信息。

s303：记录第二干扰信号的信号频谱。

s304：将第二干扰信号的信号频谱与预设的噪声模型中的各噪声信号的信号频谱进行比较，确定预设的噪声模型中与第二干扰信号的特征信号最接近的噪声信号。

预设的噪声模型中存储根据已有经验中频信号可能会受到的有规律性噪声的特征，将第二干扰信号的信号频谱与预设的噪声模型中的各噪声信号的信号频谱进行比较，确认预设的噪声模型中与第二干扰信号的特征信号最接近的噪声信号。

s305：根据预设的噪声模型中与第二干扰信号最接近的噪声信号的信号频谱，生成与第二干扰信号最接近的噪声信号相反的第二抵消信号。

由于噪声模型中存储的是根据已有经验中频信号可能会受到的有规律性噪声的特征，因此，根据预设的噪声模型中与第二干扰信号最接近的噪声信号的信号频谱，能够快速地生成与最接近的噪声信号相反的第二抵消信号，同时能够避免生成不合适的抵消信号。

s306：对第二干扰信号和第二抵消信号进行叠加处理，得到处理后的第二干扰信号。

第二抵消信号是根据预设的噪声模型中与第二干扰信号最接近的噪声信号生成的与最接近的噪声信号相反信号，因此，通过叠加第二干扰信号和第二抵消信号，能够最大程度的降低或抵消第二干扰信号。

s307：对处理后的第二干扰信号进行频谱分析，得到处理后的第二干扰信号的信号频谱。

s308：将第二干扰信号的信号频谱与处理后的第二干扰信号的信号频谱进行比较以确定第二干扰信号是否消除。若是，则执行步骤s309，若否，则执行步骤s310。

s309：根据第二干扰信号相反的特征信息更新噪声模型。

s310：调整第二抵消信号的幅度以更新第二抵消信号，并返回步骤s306，直至第二干扰信号消除。

本实施例中，通过在使用前断开与芯片外的天线连接，直接接收内部产生的第二干扰信号，并对第二干扰信号进行频谱分析，从而得到第二干扰信号的信号特征，对第二干扰信号的信号特征训练得到在噪声模型中最接近甚至于与第二干扰信号的特征信息相同的噪声信号，从而能够快速地生成与无线通信信号对应的抵消信号。

在步骤s310之后，还包括：

s311：获取在开启无线通信集成电路的天线时采集的无线通信信号。

s312：对无线通信信号进行频谱分析，得到无线通信信号的信号频谱。

s313：将无线通信信号的信号频谱与第二干扰信号的信号频谱进行比较以识别无线通信信号中的有用信号，并获取有用信号的信号频谱。

s314：将无线通信信号的信号频谱与预设的噪声模型中的各噪声信号的信号频谱进行比较，确定无线通信信号中的第一干扰信号，并获取第一干扰信号的信号频谱。

s315：根据有用信号的信号频谱调整滤波参数。

具体地，使用带通滤波器进行滤波能够进一步的过滤掉干扰信号。本实施例中的滤波参数是指带通滤波器的滤波参数，根据有用信号的中心频点和带宽，调整带通滤波器的滤波参数，从而将带通滤波器调整至最适合状态。

s316：根据预设的噪声模型中与第一干扰信号最接近的噪声信号的信号频谱，生成与第一干扰信号最接近的噪声信号相反的第一抵消信号。

s317：对无线通信信号和第一抵消信号进行处理，得到处理后的无线通信信号。

具体地，对无线通信信号和第一抵消信号进行叠加处理，以抵消无线通信信号中的第一干扰信号；根据滤波参数对进行叠加处理后的无线通信进行滤波处理，得到处理后的无线通信信号。

根据有用信号的特征可以非常准确地调整带通滤波器使用带通滤波器工作在最优状态。主要体现在带通滤波器可以追踪有用信号频率的中心点和有效信号的有效带宽，而使带通滤波器可以尽可能地消除带外的噪声而又不受频率偏移和信号有效带宽变化的影响，从而可以最大限度地提升有效信号的信噪比。

s318：对处理后的无线通信信号进行频谱分析，得到处理后的无线通信信号的信号频谱。

s319：将无线通信信号的信号频谱与处理后的无线通信信号的信号频谱进行比较确认第一干扰信号是否消除。若是，则执行步骤s320，若否，则执行步骤s321。

s320：根据第一抵消信号的相反的特征信息更新噪声模型。

s321：调整第一抵消信息的幅度以更新第一抵消信号，并返回步骤s318，直至第一干扰信号消除。

上述的降低无线通信集成电路中信号干扰的方法，尽可能地降低或消除中频信号中来自芯片内部的干扰，从而提高接收信号的信噪比和无线接收性能，这样有利于无线soc芯片在提高集成度的情况下不降低性能。

在一个实施例中，提供一种降低无线通信集成电路中信号干扰的装置，如图4所示，包括：噪声模型401、采集模块402、第一分析模块403、抵消信号生成模块404和信号处理模块405。

噪声模型401，用于预先存储噪声信号。

采集模块402，用于获取在开启无线通信集成电路的天线时采集的无线通信信号。

第一分析模块403，用于对无线通信信号进行频谱分析，得到无线通信信号的信号频谱，并将无线通信信号的信号频谱与预设的噪声模型中。的各噪声信号的信号频谱进行比较，确定无线通信信号中的第一干扰信号。

抵消信号生成模块404，用于根据预设的噪声模型中与第一干扰信号最接近的噪声信号的信号频谱，生成与第一干扰信号最接近的噪声信号相反的第一抵消信号。

信号处理模块405，用于对无线通信信号和第一抵消信号进行处理，得到处理后的无线通信信号。

上述的降低无线通信集成电路中信号干扰的装置，由于第一抵消信号是根据预设的噪声模型中与第一干扰信号最接近的噪声信号生成的与最接近的噪声信号相反信号，而噪声模型中存储的是根据已有经验中频信号可能会受到的有规律性噪声的特征，因此，根据预设的噪声模型中与第一干扰信号最接近的噪声信号的信号频谱，能够快速地生成与最接近的噪声信号相反的第一抵消信号，同时能够避免生成不合适的抵消信号。通过叠加无线通信信号和第一抵消信号，能够最大程度的降低或抵消无线通信信号中的第一干扰信号，从而降低或消除干扰信号对无线通信信号中的有用信号的干扰。该装置无需增加器件对无线通信电路和数字系统电路做物理隔离，成本低。

在另一个实施例中，如图5所示，降低无线通信集成电路中信号干扰的装置还包括第二分析模块406、第一更新模块407和第一调整模块408。

第二分析模块406，用于对处理后的无线通信信号进行频谱分析，得到处理后的无线通信信号的信号频谱，并将无线通信信号的信号频谱与处理后的无线通信信号的信号频谱进行比较确认第一干扰信号是否消除。

第一更新模块407，用于在第二分析模块确认第一干扰信号消除时，根据第一抵消信号的相反的特征信息更新噪声模型。

第一调整模块408，用于在第二分析模块确认第一干扰信号未消除时，调整第一抵消信息的幅度以更新第一抵消信号。

本实施例中，依靠噪声模型中与第一干扰信号最接近的噪声信号的信号频谱，生成的第一抵消信号，其相位、幅度、频率等特征并不一定刚好能够抵消第一干扰信号，为此，通过对处理后的无线通信信号进行分析，得到处理后的无线通信信号的信号频谱，将处理前和处理后的无线通信信号的信号频谱进行比较，分析第一干扰信号是否消除。若未消除，则调整第一干扰信号的幅度更新第一干扰信号，再将更新的第一干扰信号与无线通信信号进行叠加以抵消第一干扰信号。若第一干扰信号消除，则将更新的第一干扰信号的相反的特征信息根据噪声模型，从而增加噪声模型中的噪声信号的数量，进一步的能够快速地生成与最接近的噪声信号相反的第一抵消信号，同时能够避免生成不合适的抵消信号。

在另一个实施例中，如图6所示，降低无线通信集成电路中信号干扰的装置还包括第三分析模块409、第二更新模块410、第二调整模块411。

采集模块402，还用于获取在关闭无线通信集成电路的天线时采集的第二干扰信号。

第一分析模块403，还用于对第二干扰信号进行频谱分析，得到第二干扰信号的信号频谱，并将第二干扰信号的信号频谱与预设的噪声模型中的各噪声信号的信号频谱进行比较，确定预设的噪声模型中与第二干扰信号的特征信号最接近的噪声信号。

抵消信号生成模块404，用于根据预设的噪声模型中与第二干扰信号最接近的噪声信号的信号频谱，生成与第二干扰信号最接近的噪声信号相反的第二抵消信号。

信号处理模块405，还用于对第二干扰信号和第二抵消信号进行叠加处理，得到处理后的第二干扰信号。

第三分析模块409，还用于对处理后的第二干扰信号进行频谱分析，得到处理后的第二干扰信号的信号频谱，并将第二干扰信号的信号频谱与处理后的第二干扰信号的信号频谱进行比较以确认第二干扰信号是否消除。

第二更新模块410，用于在第三分析模块确认第二干扰信号消除时，根据第二干扰信号的相反的特征信息更新噪声模型。

第二调整模块411，用于在第三分析模块确认第二干扰信号未消除时，调整第二抵消信号的幅度以更新第二抵消信号。

请继续参阅图6，降低无线通信集成电路中信号干扰的装置，还包括记录模块412和滤波调整模块413。

记录模块412，用于记录第二干扰信号的信号频谱。

第一分析模块403包括：第一比较模块4031和第二比较模块4032。

第一比较模块4031，用于将无线通信信号的信号频谱与第二干扰信号的信号频谱进行比较以识别无线通信信号中的有用信号，并获取有用信号的信号频谱。

第一比较模块4032，将无线通信信号的信号频谱与预设的噪声模型中的各噪声信号的信号频谱进行比较，确定无线通信信号中的第一干扰信号，并获取第一干扰信号的信号频谱。

滤波调整模块413，用于根据有用信号的信号频谱调整滤波参数。

信号处理模块包括叠加处理模块4051和滤波处理模块4052。

叠加处理模块4051，用于对无线通信信号和第一抵消信号进行叠加处理，以抵消无线通信信号中的第一干扰信号。

滤波处理模块4052，用于根据滤波参数对进行叠加处理后的无线通信进行滤波处理，得到处理后的无线通信信号。具体地，滤波处理模块4052，用于根据有用信号的中心频点和带宽调整滤波参数。

上述的降低无线通信集成电路中信号干扰的装置，尽可能地降低或消除中频信号中来自芯片内部的干扰，从而提高接收信号的信噪比和无线接收性能，这样有利于无线soc芯片在提高集成度的情况下不降低性能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。