一种定向AP的抗干扰装置的制作方法

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种定向ap的抗干扰装置。

背景技术：

由于ap设备的数量多、功率高、布局密集，在实际环境中存在许多同频干扰和邻频干扰，导致ap设备产生信噪比差、吞吐量低、通信延时大等性能问题，因此需要提高ap设备的抗干扰性能。

目前，现有技术使用的提高ap设备抗干扰性能的方法主要分为两种：第一种方法是通过软件算法和编码优化来解决干扰问题，比如提高信道抢占能力、采用时分复用通信、采用扩频和调频编解码等；第二种方法是利用射频变频系统，将ap设备的天线接收到的有用射频信号和干扰信号通过下变频变为中频信号，通过中频滤波器滤除干扰信号，然后再通过上变频变回射频信号，从而抑制干扰。

但是，在现有技术提供的技术方案中，第一种方法无法从抑制干扰和提高信噪比的根本原因上解决干扰问题，往往抗干扰效果不佳，并且在干扰源较多、干扰强度较强时，效果更佳不理想；第二种方法所使用的射频变频系统的电路复杂、硬件成本较高，并且该方法即使可以滤出邻频干扰信号，也无法抑制同频的干扰。

技术实现要素：

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种知识点管理方法、装置、计算机可读存储介质及终端设备，能够同时抑制同频干扰和邻频干扰，大大提高ap设备的抗干扰性能，并降低成本。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种定向ap的抗干扰装置，包括：

噪声天线，用于接收第一信号；其中，所述噪声天线的辐射范围包括ap的定向天线的未辐射范围；所述第一信号包括所述定向天线接收到的第二信号的wifi频段内的同频干扰信号和邻频干扰信号；

噪声抑制模块，用于根据所述ap的射频处理模块生成的调整信号对所述噪声天线输入的所述第一信号进行调整，相应获得调整后的第一信号；所述噪声抑制模块还用于对所述调整后的第一信号和所述定向天线输入的所述第二信号进行射频减法运算，相应获得处理后的第二信号，并将所述处理后的第二信号发送至所述射频处理模块。

进一步地，所述噪声抑制模块具体包括分别与所述射频处理模块连接的移相单元、可变增益控制单元和射频减法单元；

所述噪声天线与所述移相单元连接，所述移相单元通过所述可变增益控制单元与所述射频减法单元连接，所述射频减法单元与所述定向天线连接；

所述移相单元用于根据所述射频处理模块生成的相位调整信号对所述第一信号进行相位调整，相应获得相位调整信号；

所述可变增益控制单元用于根据所述射频处理模块生成的幅值调整信号对所述相位调整信号进行幅值调整，相应获得幅值调整信号；

所述射频减法单元用于对所述幅值调整信号和所述第二信号进行射频减法运算，相应获得所述处理后的第二信号，并将所述处理后的第二信号发送至所述射频处理模块。

进一步地，所述噪声抑制模块还包括相位补偿单元；

所述相位补偿单元连接于所述可变增益控制单元与所述射频减法单元之间；

所述相位补偿单元用于对所述幅值调整信号进行相位补偿，以弥补所述可变增益控制单元所带来的相位差。

进一步地，所述噪声抑制模块还包括第一滤波单元；

所述第一滤波单元连接于所述噪声天线与所述移相单元之间；

所述第一滤波单元用于滤除所述第一信号中的所述wifi频段外的干扰信号。

进一步地，所述第一滤波单元为带通滤波器。

进一步地，所述噪声天线的辐射范围与所述定向天线的辐射范围具有重叠部分；所述第一信号还包括所述wifi频段内的通信信号；所述噪声天线在所述重叠部分的增益小于所述定向天线的增益。

进一步地，所述装置还包括增益放大模块；

所述增益放大模块连接于所述噪声抑制模块与所述射频处理模块之间；

所述增益放大模块用于对所述处理后的第二信号进行幅值补偿，以弥补所述噪声抑制模块所带来的幅值差。

进一步地，所述装置还包括第二滤波模块；

所述第二滤波模块连接于所述定向天线与所述噪声抑制模块之间；

所述第二滤波模块用于滤除所述第二信号中的所述wifi频段外的干扰信号。

进一步地，所述装置还包括信号放大模块；

所述信号放大模块连接于所述第二滤波模块与所述噪声抑制模块之间；

所述信号放大模块用于对经过所述第二滤波模块滤波后的所述第二信号进行放大。

进一步地，所述信号放大模块为低噪声放大器。

与现有技术相比，本发明实施例提供了一种定向ap的抗干扰装置，通过噪声天线接收第一信号，该第一信号包括ap的定向天线接收到的第二信号的wifi频段内的同频干扰信号和邻频干扰信号；通过噪声抑制模块根据ap的射频处理模块生成的调整信号对噪声天线输入的第一信号进行调整，并对调整后的第一信号和定向天线输入的第二信号进行射频减法运算，以消除第二信号中的同频干扰信号和邻频干扰信号，保留通信信号，从而能够同时抑制同频干扰和邻频干扰，大大提高了ap设备的抗干扰性能，并且无需使用复杂的电路，降低了成本。

附图说明

图1是本发明提供的一种定向ap的抗干扰装置的一个优选实施例的结构示意图；

图2是本发明提供的一种定向ap的抗干扰装置的噪声抑制模块的一个优选实施例的结构示意图；

图3是本发明提供的一种定向ap的抗干扰装置的噪声抑制模块的另一个优选实施例的结构示意图；

图4是本发明提供的一种定向ap的抗干扰装置的定向天线和噪声天线的辐射范围示意图；

图5是本发明提供的一种定向ap的抗干扰装置的另一个优选实施例的结构示意图；

图6a至图6c是本发明提供的一种定向ap的抗干扰装置的干扰信号处理过程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本技术领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种定向ap的抗干扰装置，参见图1所示，是本发明提供的一种定向ap的抗干扰装置的一个优选实施例的结构示意图，所述装置包括：

噪声天线，用于接收第一信号；其中，所述噪声天线的辐射范围包括ap的定向天线的未辐射范围；所述第一信号包括所述定向天线接收到的第二信号的wifi频段内的同频干扰信号和邻频干扰信号；

噪声抑制模块100，用于根据所述ap的射频处理模块200生成的调整信号对所述噪声天线输入的所述第一信号进行调整，相应获得调整后的第一信号；所述噪声抑制模块100还用于对所述调整后的第一信号和所述定向天线输入的所述第二信号进行射频减法运算，相应获得处理后的第二信号，并将所述处理后的第二信号发送至所述射频处理模块200。

具体的，如图1所示，定向天线为ap的通信天线，主要用于发射通信信号和接收第二信号，并将第二信号输入噪声抑制模块，其中，第二信号包括通信信号和ap附近的干扰信号(包括同频干扰信号和邻频干扰信号)；设置噪声天线对应的辐射范围包括ap的定向天线对应的辐射范围之外的未辐射范围，噪声天线主要用于接收第一信号，并将第一信号输入噪声抑制模块，其中，第一信号包括定向天线接收到的第二信号对应的wifi频段内的同频干扰信号和邻频干扰信号；噪声抑制模块首先根据ap的射频处理模块生成的调整信号对接收到的噪声天线输入的第一信号进行调整，相应获得调整后的第一信号，接着对获得的调整后的第一信号和接收到的定向天线输入的第二信号进行射频减法运算，相应获得处理后的第二信号，并将处理后的第二信号发送至ap的射频处理模块进行后续处理分析，例如射频处理模块对处理后的第二信号进行解析和解码，获得有用的通信数据。

需要说明的是，ap的射频处理模块可以对噪声天线接收到的第一信号和定向天线接收到的第二信号进行识别，比较出第一信号和第二信号中的干扰信号是否有差异，如果有，则生成相应的调整信号并输入噪声抑制模块，噪声抑制模块根据该调整信号对第一信号进行调整，使得第一信号中的干扰信号和第二信号中的干扰信号保持一致，进而通过对调整后的第一信号和第二信号进行射频减法运算，抑制或消除第二信号中的干扰信号。

本发明实施例所提供的一种定向ap的抗干扰装置，通过噪声天线接收第一信号，该第一信号包括ap的定向天线接收到的第二信号的wifi频段内的同频干扰信号和邻频干扰信号；通过噪声抑制模块根据ap的射频处理模块生成的调整信号对噪声天线输入的第一信号进行调整，并对调整后的第一信号和定向天线输入的第二信号进行射频减法运算，以消除第二信号中的同频干扰信号和邻频干扰信号，保留通信信号，从而能够同时抑制同频干扰和邻频干扰，大大提高了ap设备的抗干扰性能，进而提高了ap设备的信噪比和无线通信性能，并且无需消耗软件算法资源，也无需使用复杂的电路，大大降低了成本。

另外，该抗干扰装置适用于所有使用定向天线的ap设备，仅在ap设备本身硬件结构的基础上增加噪声天线和噪声抑制模块，结构简单，具有很强的适用性以及推广性。

其中，设置噪声天线对应的辐射范围包括ap的定向天线对应的辐射范围之外的未辐射范围，使噪声天线的方向性和定向天线的方向性呈互补特性，可以减少噪声天线接收到第二信号的wifi频段内的通信信号，从而在抑制干扰时降低对第二信号中的通信信号的影响。

可以理解的，为了使噪声天线对应的辐射范围包括ap的定向天线对应的辐射范围之外的未辐射范围，如果一根噪声天线无法覆盖所有的未辐射范围，可以使用多根噪声天线来实现，因此噪声天线的数量和形态不受限定，若使用多根噪声天线，将多根噪声天线对应接收到的多路信号合并为一路信号，并输入上述噪声抑制模块进行相应处理。

参见图2所示，是本发明提供的一种定向ap的抗干扰装置的噪声抑制模块的一个优选实施例的结构示意图，所述噪声抑制模块100具体包括分别与所述射频处理模块200连接的移相单元101、可变增益控制单元102和射频减法单元103；

所述噪声天线与所述移相单元101连接，所述移相单元101通过所述可变增益控制单元102与所述射频减法单元103连接，所述射频减法单元103与所述定向天线连接；

所述移相单元101用于根据所述射频处理模块200生成的相位调整信号对所述第一信号进行相位调整，相应获得相位调整信号；

所述可变增益控制单元102用于根据所述射频处理模块200生成的幅值调整信号对所述相位调整信号进行幅值调整，相应获得幅值调整信号；

所述射频减法单元103用于对所述幅值调整信号和所述第二信号进行射频减法运算，相应获得所述处理后的第二信号，并将所述处理后的第二信号发送至所述射频处理模块200。

具体的，噪声天线将接收到的第一信号输入噪声抑制模块100之后，首先通过移相单元对第一信号进行相位调整，相应获得相位调整信号，以弥补第一信号和第二信号中的干扰信号的相位差，接着通过可变增益控制单元对获得的相位调整信号进行幅值调整，相应获得幅值调整信号，以弥补第一信号和第二信号中的干扰信号的幅值差，最后通过射频减法单元对获得的幅值调整信号(该幅值调整信号相当于上述实施例中的调整后的第一信号)以及定向天线输入的第二信号进行射频减法运算，相应获得处理后的第二信号，并将处理后的第二信号发送至ap的射频处理模块进行后续处理分析。

其中，移相单元的具体移相值受射频处理模块的控制，根据第一信号中的干扰信号和第二信号中的干扰信号的相位差进行动态调整；射频处理模块可以对干扰信号的相位进行识别，判断第一信号中的干扰信号和第二信号中的干扰信号的相位是否一致，如果不一致，则计算出具体的相位差，并根据计算获得的相位差生成相应的相位调整信号输入移相单元，移相单元根据该相位调整信号对第一信号中的干扰信号进行相位调整，使得第一信号中的干扰信号和第二信号中的干扰信号的相位保持一致。

同理，可变增益控制单元也受射频处理模块的控制，根据第一信号中的干扰信号和第二信号中的干扰信号的幅值差进行动态调整；射频处理模块可以对干扰信号的幅值进行识别，判断第一信号中的干扰信号和第二信号中的干扰信号的幅值是否一致，如果不一致，则计算出具体的幅值差，并根据计算获得的幅值差生成相应的幅值调整信号输入可变增益控制单元，可变增益控制单元根据该幅值调整信号对第一信号中的干扰信号进行幅值调整，使得第一信号中的干扰信号和第二信号中的干扰信号的幅值保持一致。

需要说明的是，在具体调整幅值时，可以将第一信号中的干扰信号的幅值调整为微大于、等于或微小于第二信号中的干扰信号的幅值；在射频减法单元对第一信号中的干扰信号和第二信号中的干扰信号进行射频减法运算时，如果幅值为相等的情况，则干扰信号完全抵消，抗干扰效果最好；如果幅值为微小于或微大于的情况，则会剩下幅值微差的同频干扰信号和邻频干扰信号，因此不能完全消除干扰信号，抗干扰效果会打一定折扣。

参见图3所示，是本发明提供的一种定向ap的抗干扰装置的噪声抑制模块的另一个优选实施例的结构示意图，所述噪声抑制模块100还包括相位补偿单元104；

所述相位补偿单元104连接于所述可变增益控制单元102与所述射频减法单元103之间；

所述相位补偿单元104用于对所述幅值调整信号进行相位补偿，以弥补所述可变增益控制单元102所带来的相位差。

具体的，通过相位补偿单元对可变增益控制单元输出的幅值调整信号进行进一步相位调整，以弥补可变增益控制单元所带来的相位差，使最终输入到射频减法单元的第一信号中的干扰信号和第二信号中的干扰信号的相位保持一致。

结合图3所示，在又一个优选实施例中，所述噪声抑制模块100还包括第一滤波单元105；

所述第一滤波单元105连接于所述噪声天线与所述移相单元101之间；

所述第一滤波单元105用于滤除所述第一信号中的所述wifi频段外的干扰信号。

作为优选方案，所述第一滤波单元为带通滤波器。

可以理解的，通过带通滤波器将噪声天线接收到的第一信号中上述wifi频段外的干扰信号滤除，使得滤波后的第一信号中的干扰信号只包括上述wifi频段内的同频干扰信号和邻频干扰信号，以便对同频干扰信号和邻频干扰信号进行下一步处理，减少wifi频段外的干扰信号的影响。

在又一个优选实施例中，所述噪声天线的辐射范围与所述定向天线的辐射范围具有重叠部分；所述第一信号还包括所述wifi频段内的通信信号；所述噪声天线在所述重叠部分的增益小于所述定向天线的增益。

需要说明的是，在理想情况下，噪声天线对应的辐射范围刚好是定向天线对应的辐射范围之外的未辐射范围，结合图4所示，定向天线对应的辐射范围为扇形区域1，定向天线在扇形区域1内有增益，在扇形区域1外无增益；噪声天线对应的辐射范围为扇形区域2，噪声天线在扇形区域2内有增益，在扇形区域2外无增益；扇形区域1和扇形区域2刚好完全互补，形成360度的完整辐射范围，并且扇形区域的半径代表增益大小，定向天线的增益要大于噪声天线的增益，此时噪声天线接收到的第一信号中只包括干扰信号。

但是，在实际情况下，噪声天线对应的辐射范围与定向天线对应的辐射范围具有重叠部分，噪声天线在定向天线的辐射范围内(重叠部分)也有增益，此时噪声天线接收到的第一信号中除了包括干扰信号之外，还包括第二信号对应的wifi频段内的少量的通信信号，因此，需要尽量控制噪声天线在重叠部分的增益小于定向天线的增益，以减小接收到的通信信号。

参见图5所示，是本发明提供的一种定向ap的抗干扰装置的另一个优选实施例的结构示意图，所述装置还包括增益放大模块300；

所述增益放大模块300连接于所述噪声抑制模块100与所述射频处理模块200之间；

所述增益放大模块300用于对所述处理后的第二信号进行幅值补偿，以弥补所述噪声抑制模块100所带来的幅值差。

具体的，结合上述实施例，当噪声天线接收到的第一信号中包括第二信号对应的wifi频段内的少量的通信信号时，通过噪声抑制模块进行射频减法运算后获得的处理后的第二信号的幅值会有所下降，因此通过增益放大模块对处理后的第二信号进行进一步幅值补偿，以弥补噪声抑制模块所带来的幅值差，并将幅值补偿后的第二信号发送至射频处理模块进行后续处理分析。

另外，即使噪声天线接收到的第一信号中不包括通信信号，也可以通过增益放大模块对处理后的第二信号进行幅值补偿，以防止在噪声抑制模块对第一信号和第二信号进行处理的过程中对通信信号产生影响，从而保证通信信号的合路幅值。

结合图5所示，在又一个优选实施例中，所述装置还包括第二滤波模块400；

所述第二滤波模块400连接于所述定向天线与所述噪声抑制模块100之间；

所述第二滤波模块400用于滤除所述第二信号中的所述wifi频段外的干扰信号。

可以理解的，通过第二滤波模块将定向天线接收到的第二信号对应的wifi频段外的干扰信号滤除，使得滤波后的第二信号中的干扰信号只包括wifi频段内的同频干扰信号和邻频干扰信号，以便对同频干扰信号和邻频干扰信号进行下一步处理，减少wifi频段外的干扰信号的影响。

结合图5所示，在又一个优选实施例中，所述装置还包括信号放大模块500；

所述信号放大模块500连接于所述第二滤波模块400与所述噪声抑制模块100之间；

所述信号放大模块500用于对经过所述第二滤波模块400滤波后的所述第二信号进行放大。

作为优选方案，所述信号放大模块为低噪声放大器。

结合上述实施例，并参见图6a至图6c所示，是本发明提供的一种定向ap的抗干扰装置的干扰信号处理过程示意图，如图6a所示，噪声天线接收到的第一信号包括第二信号对应的wifi频段内的同频干扰信号、邻频干扰信号和少量的通信信号，如图6b所示，定向天线接收到的第二信号包括通信信号、同频干扰信号和邻频干扰信号。

将噪声天线接收到的第一信号输入噪声抑制模块中，依次经过噪声抑制模块的第一滤波单元、移相单元、可变增益控制单元、相位补偿单元进行相应调整，获得调整后的第一信号。

将定向天线接收到的第二信号依次经过第二滤波模块、信号放大模块进行相应调整，获得调整后的第二信号。

将调整后的第一信号和调整后的第二信号输入噪声抑制模块的射频减法单元中进行射频减法运算，获得处理后的第二信号，如图6c所示，处理后的第二信号中只包括通信信号，第二信号中的同频干扰信号和邻频干扰信号被消除。

通过增益放大模块对处理后的第二信号进行幅值补偿，以弥补噪声抑制模块所带来的幅值差，并将幅值补偿后的第二信号发送至射频处理模块进行后续处理分析。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。