一种多阶多频段抗干扰智能超宽带天线自适应方法与流程

文档序号:32408723发布日期:2022-12-02 21:01阅读:140来源:国知局
一种多阶多频段抗干扰智能超宽带天线自适应方法与流程

1.本发明涉及超宽带技术领域,特别是涉及一种多阶多频段抗干扰智能超宽带天线自适应方法。


背景技术:

2.uwb(ultra wide band)超宽带技术是一种无载波通信技术,利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。因此其所占的频谱范围很大,尽管使用无线通信,但其数据传输速率可以达到几百兆比特每秒以上。uwb技术具有系统复杂度低,发射信号功率谱密度低,对信道衰落不敏感,截获能力低,定位精度高,穿透能力强等优点,尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。
3.与此同时,随着移动通信,物联网的快速发展,频段的使用也越来越密集。由于超宽带系统占用的带宽极宽,所以它不得不与现有的窄带系统共享频谱。各种其它频段无线系统的发展和应用使得已有的频带资源变得越来越紧张,日益增长的功能需求与有限的频谱资源的矛盾日趋明显,例如,不同运营商中的第四代(4g)和第五代(5g)移动通信标准,蓝牙,wimax,wifi频段等,这些系统的工作频段与超宽带通信系统存在重叠问题。为了减少uwb系统与其它这些系统的相互干扰,同时保证各个通信系统的正常工作,下一代的uwb系统需要采取相关的抗干扰技术。为了抑制超宽带系统与多个不同标准窄带系统之间的潜在干扰,通常需要在超宽带系统内引入多个带阻滤波器。这些带阻滤波器需要采用多个来对应不同的频率和采用多个级联来提高抗干扰的效果。但这无疑将增大系统的体积、复杂度以及成本。
4.因此,有必要提供一种多阶多频段抗干扰智能超宽带天线自适应方法,能够解决上述问题。


技术实现要素:

5.本发明提供一种多阶多频段抗干扰智能超宽带天线自适应方法,实现了超宽带接收机多阶多频段对外界干扰信号的抑制。
6.本发明实施例提供一种多阶多频段抗干扰智能超宽带天线自适应方法,包括:获取干扰源的频段,所述干扰源的频段包括单频段、双频段和三频段;当所述干扰源是单频段时,启动单频段一阶滤波干扰抑制方案,当所述单频段一阶滤波干扰抑制方案未达到抑制标准时,启动单频段二阶滤波干扰抑制方案,当所述单频段二阶滤波干扰抑制方案未达到抑制标准时,启动单频段三阶滤波干扰抑制方案;当所述干扰源是双频段时,启动双频段一阶滤波干扰抑制方案,当所述双频段一阶滤波干扰抑制方案未达到抑制标准时,启动双频段二阶滤波干扰抑制方案;当所述干扰源是三频段时,启动三频段三阶滤波干扰抑制方案;所述干扰抑制方案包括控制第一区域的第一组带阻滤波开关、第二区域的第二组带阻滤波开关以及第三区域的第三组带阻滤波开关进行开关切换。
7.优先地,所述干扰源的频段包括3.5ghz、4.9ghz和5.5ghz。
8.优先地,所述第一区域为印刷单极天线板上区域,所述第二区域为微带馈电导带旁区域,所述第三区域为金属地板。
9.优先地,通过在天线上蚀刻多个缝隙或加载多个金属枝节,利用所述多个缝隙或多个金属枝节产生谐振,从而形成所述第一组带阻滤波开关、第二组带阻滤波开关以及第三组带阻滤波开关。
10.优先地,所述第一组带阻滤波开关包括第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器,所述第一、第二、第三滤波器进行开关切换后形成的状态包括形成中心频率在3.5ghz的带阻滤波状态、形成中心频率在4.9ghz的带阻滤波状态、形成中心频率在5.5ghz的带阻滤波状态以及没有形成滤波的状态;所述第二组带阻滤波开关包括第四滤波器、第五滤波器和第六滤波器,所述第四、第五、第六滤波器进行开关切换后形成的状态包括形成中心频率在3.5ghz的带阻滤波状态、形成中心频率在4.9ghz的带阻滤波状态、形成中心频率在5.5ghz的带阻滤波状态以及没有形成滤波的状态;所述第三组带阻滤波开关包括第七滤波器、第八滤波器和第九滤波器,所述第七、第八、第九滤波器进行开关切换后形成的状态包括形成中心频率在3.5ghz的带阻滤波状态、形成中心频率在4.9ghz的带阻滤波状态、形成中心频率在5.5ghz的带阻滤波状态以及没有形成滤波的状态。
11.优先地,所述第一组、第二组、第三组带阻滤波开关的开关切换后形成64种状态,其中1种状态为无带阻滤波,21种状态为单频段带阻滤波,36种状态为双频段带阻滤波,6种状态为三频段带阻滤波。
12.优先地,所述单频段一阶滤波干扰抑制方案包括:将所述第一组、第二组、第三组带阻滤波开关中的一组进行开关切换后形成单频段带阻滤波,所述单频段带阻滤波有9种状态;所述单频段二阶滤波干扰抑制方案包括:将所述第一组、第二组、第三组带阻滤波开关中的两组进行开关切换后形成单频段带阻滤波,所述单频段带阻滤波有9种状态;所述单频段三阶滤波干扰抑制方案包括:将所述第一组和第二组以及第三组带阻滤波开关进行开关切换后形成单频段带阻滤波,所述单频段带阻滤波有3种状态。
13.优先地,所述双频段一阶滤波干扰抑制方案包括:将所述第一组、第二组、第三组带阻滤波开关中的两组进行开关切换后形成双频段带阻滤波,所述双频段带阻滤波有9种状态;所述双频段二阶滤波干扰抑制方案包括:将所述第一组和第二组以及第三组带阻滤波开关进行开关切换后形成双频段带阻滤波,所述双频段带阻滤波有9种状态。
14.优先地,所述三频段三阶滤波干扰抑制方案包括:将所述第一组、第二组、第三组带阻滤波开关进行开关切换后形成三频段带阻滤波,所述三频段带阻滤波有6种状态。
15.优先地,通过mcu反馈控制所述第一区域的第一组带阻滤波开关、第二区域的第二组带阻滤波开关以及第三区域的第三组带阻滤波开关进行开关切换。
16.与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下有益效果:本发明实施例提供的一种多阶多频段抗干扰智能超宽带天线自适应方法,获取干
扰源的频段,所述干扰源的频段包括单频段、双频段和三频段;当所述干扰源是单频段时,启动单频段一阶滤波干扰抑制方案,当所述单频段一阶滤波干扰抑制方案未达到抑制标准时,启动单频段二阶滤波干扰抑制方案,当所述单频段二阶滤波干扰抑制方案未达到抑制标准时,启动单频段三阶滤波干扰抑制方案;当所述干扰源是双频段时,启动双频段一阶滤波干扰抑制方案,当所述双频段一阶滤波干扰抑制方案未达到抑制标准时,启动双频段二阶滤波干扰抑制方案;当所述干扰源是三频段时,启动三频段三阶滤波干扰抑制方案;所述干扰抑制方案包括控制所述第一区域的第一组带阻滤波开关、第二区域的第二组带阻滤波开关以及第三区域的第三组带阻滤波开关进行开关切换,通过对不同频段干扰源实施不同的多阶滤波干扰抑制方案,从而实现了超宽带接收机多阶多频段对外界干扰信号的抑制。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明的一个实施例中与uwb频段共存的三个通信频段示意图;图2为本发明的一个实施例中抗干扰超宽带接收电路的示意图;图3为本发明的一个实施例中多阶多频抗干扰超宽带智能印刷天线平面示意图;图4为本发明的一个实施例提供的一种多阶多频段抗干扰智能超宽带天线自适应方法的流程示意图。
具体实施方式
19.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,本领域普通技术人员在没有做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。
20.下面以具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
21.基于现有技术存在的问题,本发明实施例提供一种多阶多频段抗干扰智能超宽带天线自适应方法,实现了超宽带接收机多阶多频段对外界干扰信号的抑制。
22.图1本发明的一个实施例中与uwb频段共存的三个通信频段示意图,现在参看图1,图1显示了与uwb共存的三个通信频段,分别是带内频段1、带内频段2和带内频段3,由于这三个通信频段与超宽带频段交叠,所以不可避免地会产生系统间的互相干扰。
23.图2为本发明的一个实施例中抗干扰超宽带接收电路的示意图,现在参看图2,该抗干扰超宽带接收电路涉及的模块及组件包含超宽带天线(ant),放大器(ap),混频器(mixer),有源低通滤波器(lpf),模数转换器(adc),数字算法(digital algorithm)以及对天线性能进行控制的微控制模块(mcu)。
24.该抗干扰超宽带接收电路的有源低通滤波器用于增强接收有用信号,有源滤低通波器可以是滤波器和有源放大器的集成,也可以是单独的滤波器和单独的有源放大器。该
抗干扰超宽带接收电路的天线用于超宽带信号的发射和接收。作为超宽带系统的关键部件,天线的特性将直接影响系统的传输性能。由于超宽带系统的频带很宽,当接收信号时,传统超宽带天线不可避免的接收到外界的干扰信号,并且该干扰信号无法被数字算法分离。为避免外界信号对超宽带系统的干扰,多个滤波器可以放置在不同模块及组件之间。超宽带系统将电路分割成多个部分,每个电路组件或者模块部分相关节点加入一个或者多个滤波器单元。但是,滤波器单元在电路多个节点上的安装和放置会不可避免的增加系统的体积和复杂度。图2所示的超宽带天线三个区域加入滤波功能,这三个区域分别与mcu微控制模块相连接。在不增加原有尺寸和体积的情况下,图2所示的超宽带天线通过对其自身结构的调整,通过加载缝隙和金属枝节,多个不同结构的滤波器节点在天线上实现,从而可以增加超宽带系统的抗干扰性能。这些滤波器对应的频率和强度可以由天线上的射频电子开关产生多个状态。射频电子开关与mcu微控制模块连接,来控制开关的开启与关闭,从而管理滤波器对应的不同状态。mcu微控制模块反馈来控制加载金属印刷谐振枝节和蚀刻的谐振缝隙上的电子开关来对不同类型,强度及频段的信号来进行抗干扰处理。通过对天线中开关状态的控制,达到可智能可变滤波的要求,实现了整体抗干扰超宽带接收电路的可重构特性。
25.图3为本发明的一个实施例中多阶多频抗干扰超宽带智能印刷天线平面示意图,现在参看图3,该天线包括金属印刷单极天线板11、微带馈电线导带12、金属地板21和介质基板31。所述金属印刷单极天线板11,设置在所述介质基板31的正面。所述金属印刷单极天线板11被配置为在超宽带通信频带中辐射。所述金属地板21设置在所述介质基板31的反面,所述金属地板21的形状与所述金属印刷单极天线板11对应,可以有效作为天线匹配电路的一部分,参与天线的辐射,保证天线可以覆盖整个3.1-10.6ghz的超宽带频段。
26.图4为本发明的一个实施例提供的一种多阶多频段抗干扰智能超宽带天线自适应方法的流程示意图,现在参看图4,本发明提供一种多阶多频段抗干扰智能超宽带天线自适应方法,包括:步骤s401:获取干扰源的频段,所述干扰源的频段包括单频段、双频段和三频段。
27.在具体实施中,所述干扰源的频段包括3.5ghz、4.9ghz和5.5ghz。
28.步骤s402:当所述干扰源是单频段时,启动单频段一阶滤波干扰抑制方案,当所述单频段一阶滤波干扰抑制方案未达到抑制标准时,启动单频段二阶滤波干扰抑制方案,当所述单频段二阶滤波干扰抑制方案未达到抑制标准时,启动单频段三阶滤波干扰抑制方案。
29.步骤s403:当所述干扰源是双频段时,启动双频段一阶滤波干扰抑制方案,当所述双频段一阶滤波干扰抑制方案未达到抑制标准时,启动双频段二阶滤波干扰抑制方案。
30.步骤s404:当所述干扰源是三频段时,启动三频段三阶滤波干扰抑制方案。
31.步骤s405:所述干扰抑制方案包括控制第一区域的第一组带阻滤波开关、第二区域的第二组带阻滤波开关以及第三区域的第三组带阻滤波开关进行开关切换。
32.在具体实施中,通过mcu反馈控制所述第一区域的第一组带阻滤波开关、第二区域的第二组带阻滤波开关以及第三区域的第三组带阻滤波开关进行开关切换。
33.所述第一区域为印刷单极天线板上区域,所述第二区域为微带馈电导带旁区域,所述第三区域为金属地板。
34.在具体实施中,通过在天线上蚀刻多个缝隙或加载多个金属枝节,利用所述多个缝隙或多个金属枝节产生谐振,从而形成所述第一组带阻滤波开关、第二组带阻滤波开关以及第三组带阻滤波开关。
35.现在参看图3,第一区域101为滤波器在印刷单极天线板11上安置的区域,111、112、113分别为第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器。这三个滤波器代表不同的工作状态,可以通过电子开关的切换分别工作在不同频率下,mcu通过反馈来控制电子开关。第二区域102为滤波器在微带馈电线导带旁12附近安置的区域,121、122、123分别为第四滤波器、第五滤波器、第六滤波器。这三个滤波器代表不同的工作状态,可以通过电子开关的切换分别工作在不同频率下, mcu通过反馈来控制电子开关。第三区域201为滤波器在金属地板21上安置的区域,211、212、213分别为第七滤波器、第八滤波器、第九滤波器。这三个滤波器代表不同的工作状态,可以通过电子开关的切换分别工作在不同频率下,mcu通过反馈来控制电子开关。
36.为了防止超宽带系统与3.5ghz频段(中国联通和中国电信5g标准),4.9ghz频段(中国移动5g标准)和5.5ghz频段(wifi 5g标准)的干扰,反馈式mcu通过切换电子开关来达到不同强度和频段的抗干扰手段。
37.在具体实施中,所述第一组带阻滤波开关包括第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器,所述第一、第二、第三滤波器进行开关切换后形成的状态包括形成中心频率在3.5ghz的带阻滤波状态、形成中心频率在4.9ghz的带阻滤波状态、形成中心频率在5.5ghz的带阻滤波状态以及没有形成滤波的状态。
38.表1如表1所示,第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器这三组开关111、112、113有八种切换方式,最后在第一区域101上形成四种不同的滤波状态。这四种不同的状态分别为:a1形成中心频率在3.5ghz的带阻滤波状态,b1形成中心频率在4.9ghz的带阻滤波状态,c1 形
成中心频率在5.5ghz的带阻滤波状态,d1没有形成滤波,整个超宽带频段内没有抗干扰需求的状态。a1状态是第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器这三组开关111、112、113同时开启,滤波器对应的谐振缝隙长度最长,中心工作频率最低,对应的带阻滤波器谐振频率是3.5ghz。b1状态是第一滤波器和第二滤波器这两组开关111、112同时开启,第三滤波器这组开关113关闭。由于第三滤波器这组开关113关闭,滤波器对应的谐振缝隙长度有所减小,中心工作频率升高,对应的带阻滤波器谐振频率是4.9ghz。c1状态是第一滤波器这组开关111开启,第二滤波器这组开关112关闭,第三滤波器这组开关113开启或者关闭。由于第二滤波器这组开关112关闭,滤波器对应的谐振缝隙长度进一步减小,中心工作频率进一步升高,对应的带阻滤波器谐振频率是5.5ghz。在c1状态中,第二滤波器这组开关112起决定作用。由于开关113在缝隙末端,对c1状态不造成影响。d1状态是第一滤波器这组开关111关闭,第二滤波器这组开关112开启或者关闭,第三滤波器这组开关113开启或者关闭。由于第一滤波器这组开关111关闭,滤波器对应的谐振缝隙长度相对最小,中心工作频率又再一次升高,对应的带阻滤波器谐振频率超出超宽带系统的最高频点。在d1状态中,第一滤波器这组开关111起决定作用。第二滤波器和第三滤波器这两组开关112和113离工作的谐振缝隙有一定的物理距离,对d1状态不造成影响。所述第二组带阻滤波开关包括第四滤波器、第五滤波器和第六滤波器,所述第四、第五、第六滤波器进行开关切换后形成的状态包括形成中心频率在3.5ghz的带阻滤波状态、形成中心频率在4.9ghz的带阻滤波状态、形成中心频率在5.5ghz的带阻滤波状态以及没有形成滤波的状态。
39.表2如表2所示,第二区域102上的第四滤波器、第五滤波器、第六滤波器这三组开关121、122、123开启和关闭下对应的状态。第六滤波器这组开关123放置在谐振枝节的边缘位置,第五滤波器这组开关122放置在相对第六滤波器这组开关123较中间的位置,第四滤波
器这组开关121放置在相对第五滤波器这组开关122更中间的位置。如表2所示,第四滤波器、第五滤波器、第六滤波器这三组开关121、122、123有八种切换方式,最后在第二区域102上形成四种不同的滤波状态。这四种不同的状态分别为:a2形成中心频率在3.5ghz的带阻滤波状态,b2形成中心频率在4.9ghz的带阻滤波状态,c2形成中心频率在5.5ghz的带阻滤波状态,d2没有形成滤波,整个超宽带频段内没有抗干扰需求的状态。a2状态是第四滤波器、第五滤波器、第六滤波器这三组开关121、122、123同时开启,滤波器对应的谐振枝节长度最长,中心工作频率最低,对应的带阻滤波器谐振频率是3.5ghz。b2状态是第四滤波器、第五滤波器这两组开关121、122同时开启,第六滤波器这组开关123关闭。由于第六滤波器这组组开关123关闭,滤波器对应的谐振枝节长度有所减小,中心工作频率升高,对应的带阻滤波器谐振频率是4.9ghz。c2状态是第四滤波器这组开关121开启,第五滤波器这组开关122关闭,第六滤波器这组开关123开启或者关闭。由于第五滤波器这组开关122关闭,滤波器对应的谐振枝节长度进一步减小,中心工作频率进一步升高,对应的带阻滤波器谐振频率是5.5ghz。在c2状态中,第五滤波器这组开关122起决定作用。由于第六滤波器这组开关123在缝隙末端,对c2状态不造成影响。d2状态是第四滤波器这组开关121关闭,第五滤波器这组开关122开启或者关闭,第六滤波器这组开关123开启或者关闭。由于第四滤波器这组开关121关闭,滤波器对应的谐振枝节长度相对最小,中心工作频率又再一次升高,对应的带阻滤波器谐振频率超出超宽带系统的最高频点。在d2状态中,第四滤波器这组开关121起决定作用。第五滤波器和第六滤波器这两组开关122和123离工作的谐振缝隙有一定的物理距离,对d2状态不造成影响。
40.所述第三组带阻滤波开关包括第七滤波器、第八滤波器和第九滤波器,所述第七、第八、第九滤波器进行开关切换后形成的状态包括形成中心频率在3.5ghz的带阻滤波状态、形成中心频率在4.9ghz的带阻滤波状态、形成中心频率在5.5ghz的带阻滤波状态以及没有形成滤波的状态。
41.表3
如表3所示,为第三区域201上对应的第七滤波器、第八滤波器、第九滤波器这三组开关211、212、213开启和关闭下对应的状态。第九滤波器这组开关213放置在谐振缝隙的边缘位置,第八滤波器这组开关212放置在相对第九滤波器这组开关213较中间的位置,第七滤波器这组开关211放置在相对第八滤波器这组开关212更中间的位置。如表3所示,第七滤波器、第八滤波器、第九滤波器这三组开关211、212、213有八种切换方式,最后第三区域201上形成四种不同的滤波状态。这四种不同的状态分别为:a3形成中心频率在3.5ghz的带阻滤波状态,b3形成中心频率在4.9ghz的带阻滤波状态,c3 形成中心频率在5.5ghz的带阻滤波状态,d3没有形成滤波,整个超宽带频段内没有抗干扰需求的状态。a3 状态是第七滤波器、第八滤波器、第九滤波器这三组开关211、212、213同时开启,滤波器对应的谐振缝隙长度最长,中心工作频率最低,对应的带阻滤波器谐振频率是3.5ghz。b3状态是第七滤波器、第八滤波器这两组开关211、212同时开启,第九滤波器这组开关213关闭。由于第九滤波器这组开关213关闭,滤波器对应的谐振缝隙长度有所减小,中心工作频率升高,对应的带阻滤波器谐振频率是4.9ghz。c3状态是第七滤波器这组开关211开启,第八滤波器这组开关212关闭,第九滤波器这组开关213开启或者关闭。由于第八滤波器这组开关212关闭,滤波器对应的谐振缝隙长度进一步减小,中心工作频率进一步升高,对应的带阻滤波器谐振频率是5.5ghz。在c3状态中,第八滤波器这组开关212起决定作用。由于第九滤波器这组开关213在缝隙末端,对c3状态不造成影响。d3状态是第七滤波器这组开关211关闭,第八滤波器这组开关212开启或者关闭,第九滤波器这组开关213开启或者关闭。由于第七滤波器这组开关211关闭,滤波器对应的谐振缝隙长度相对最小,中心工作频率又再一次升高,对应的带阻滤波器谐振频率超出超宽带系统的最高频点。在d3状态中,第七滤波器这组开关211起决定作用。第八滤波器和第九滤波器这两组开关212和213离工作的谐振缝隙有一定的物理距离,对d3状态不造成影响。
42.在第一区域101、第二区域102和第三区域201分别具有不同的滤波状态。第一区域101可以具有a1,b1,c1和d1四种状态;第二区域102可以具有a2,b2,c2和d2四种状态;第三区域201可以具有a3,b3,c3和d3四种状态。
43.在具体实施中,所述第一组、第二组、第三组带阻滤波开关的开关切换后形成64种状态,其中1种状态为无带阻滤波,21种状态为单频段带阻滤波,36种状态为双频段带阻滤波,6种状态为三频段带阻滤波。
44.表4表4显示了所述第一组、第二组、第三组带阻滤波开关的开关切换后形成64种状态的叠加,表4中的字母a代表形成中心频率在3.5ghz的带阻滤波的状态,b代表形成中心频率在4.9ghz的带阻滤波的状态,c代表形成中心频率在5.5ghz的带阻滤波的状态,d代表没有形成超宽带频段内带阻滤波的状态。表4中的数字1代表第一区域101上的开关,表4中的数
字2代表第二区域102的开关,表4中的数字3代表第三区域201上的开关。表4中不同字母数字排列,代表天线上三个区域电子开关在不同状态下的叠加。这些状态从频段分类包含:无带阻滤波超宽带,单频带阻滤波,双频带阻滤波和三频带阻滤波。这些状态从滤波强度分类包含:一阶带阻滤波,二阶带阻滤波和三阶带阻滤波。超宽带天线上的开关可以根据抗干扰的要求进行组合,通过反馈式mcu进行不同方案的灵活控制,达到自适应智能可重构超宽带天线的目的。
45.对所有状态的全部64种状态进行场景分类如下,场景(1)无带阻滤波超宽带包含1个状态:d1d2d3 。
46.场景(2)单频段带阻滤波包含21个状态:a1d2 d3,b1d2 d3,c1d2 d3,d1a2 d3,d1b2 d3,d1c2 d3,d1d2 a3,d1d2 b3,d1d2 c3,a1a2 d3,a1d2 a3,b1b2 d3,b1d2 b3,c1c2 d3,c1d2 c3,d1a2 a3,d1b2 b3,d1c2 c3,a1a2 a3,b1b2 b3,c1c2 c3。
47.场景(3)双频段带阻滤波包含36个状态:a1a2 b3,a1a2 c3,a1b2 a3,a1b2 b3,a1c2 a3,a1c2 c3,b1a2 a3,b1a2 b3,b1b2 a3,b1b2 c3,b1c2 b3,b1c2 c3,c1a2 a3,c1a2 c3,c1b2 b3,c1b2 c3,c1c2 a3,c1c2 b3,a1b2 d3,a1c2 d3,a1d2 b3,a1d2 c3,b1a2 d3,b1c2 d3,b1d2 a3,b1d2 c3,c1a2 d3,c1b2 d3,c1d2 a3,c1d2 b3,d1a2 b3,d1a2 c3,d1b2 a3,d1b2 c3,d1c2 a3,d1c2 b3。
48.场景(4)三频段带阻滤波包含6个状态:a1b2 c3,a1c2 b3,b1a2 c3,b1c2 a3,c1a2 b3,c1b2 a3。
49.当外部信号进入时,超宽带系统对外部信号进行确认,微控制模块出指令,根据来自微控制模块的指令,接收机确定是否启动干扰抑制。如果微控制模块指示不执行,接收机不启动干扰抑制,所有的电子开关处于关闭状态,如场景(1)所示,开关处于d1d2d3的状态,对外部信号进入接收机的处理结束。如果微控制模块指示执行,对接收机启动干扰抑制。当指令过程启动时,接收机执行干扰抑制方案,微控制模块对电子开关进行控制,天线上不同区域的电子开关选择性开启。当外部干扰进入,接收机执行干扰抑制。本发明中的干扰指在超宽带3.1ghz-10.6ghz内的3.5ghz频段(中国联通和中国电信5g标准),4.9ghz频段(中国移动5g标准)和5.5ghz频段(wifi 5g标准)。系统对干扰信号的数目进行识别,然后给出三种方案来应对不同的场景。对于单个干扰信号,微控制模块发出指令,进行单频段干扰抑制过程。该过程对应场景(2),单频段带阻滤波包含21个状态。对于两个干扰信号,微控制模块发出指令,进行双频段干扰抑制过程。该过程对应场景(3),双频段带阻滤波包含36个状态。对于三个干扰信号,微控制模块发出指令,进行三频段干扰抑制过程。该过程对应场景(4),三频段带阻滤波包含6个状态。
50.在具体实施中,所述单频段一阶滤波干扰抑制方案包括:将所述第一组、第二组、第三组带阻滤波开关中的一组进行开关切换后形成单频段带阻滤波,所述单频段带阻滤波有9种状态;所述单频段二阶滤波干扰抑制方案包括:将所述第一组、第二组、第三组带阻滤波开关中的两组进行开关切换后形成单频段带阻滤波,所述单频段带阻滤波有9种状态;所述单频段三阶滤波干扰抑制方案包括:将所述第一组和第二组以及第三组带阻滤波开关进行开关切换后形成单频段带阻滤波,所述单频段带阻滤波有3种状态。
51.在执行单频段干扰抑制方案时,系统首先识别干扰信号的类别,然后识别干扰信
号的强度。根据外来信号的强度,微控制模块发出指令是否需要高阶滤波进行干扰抑制。在执行单频段干扰抑制方案时,外来干扰信号频段为3.5ghz频段,4.9ghz频段和5.5ghz频段中的一种。首先,当干扰抑制指令发出,微控制模块启动单频段一阶干扰抑制方案,即第一区域101、第二区域102和第三区域201三个区域中只需要有一个区域的一组带阻滤波开关开启。该方案对应这场景(2)中21个状态中的9种:a1d2 d3,b1d2 d3,c1d2 d3,d1a2 d3,d1b2 d3,d1c2 d3,d1d2 a3,d1d2 b3,d1d2 c3。也就是,一阶干扰抑制方案有9种方式来抑制信号干扰。由于涉及三个频段,所以每一个频段有3种方式来进行一阶干扰抑制。这3种方式的每一种方式在执行时,对外展示的都是同一特定频段的一阶带阻滤波状态。在执行单频段一阶干扰抑制方案后,微控制单元判断接收机是否达到干扰抑制的标准。如果达到干扰抑制的标准,对外部信号进入接收机的处理结束。如果未达到干扰抑制的标准,就需要应对干扰信号对接收机的干扰抑制进行反馈式重新处理,微控制模块启动单频段二阶干扰抑制方案。即第一区域101、第二区域102和第三区域201这三个区域中需要有两个区域的一组谐振频率相同带阻滤波开关同时开启。该方案对应这场景(2)中21个状态中的9种:a1a2 d3,a1d2 a3,b1b2 d3,b1d2 b3,c1c2 d3,c1d2 c3,d1a2 a3,d1b2 b3,d1c2 c3。也就是,二阶干扰抑制方案也有9种方式来抑制信号干扰。由于涉及三个频段,所以每一个频段有3种方式来进行二阶干扰抑制。同样的,这3种方式的每一种方式在执行时,对外展示的都是同一特定频段的二阶带阻滤波状态。在执行单频段二阶干扰抑制方案后,微控制单元判断接收机是否达到干扰抑制的标准。如果达到干扰抑制的标准,对外部信号进入接收机的处理结束。如果未达到干扰抑制的标准,就需要应对干扰信号对接收机的干扰抑制又一次进行反馈式重新处理,微控制模块启动单频段三阶滤波干扰抑制方案。即第一区域101、第二区域102和第三区域201这三个区域中需要有三个区域的一组谐振频率相同带阻滤波开关同时开启。该方案对应这场景(2)中21个状态中的3种:a1a2 a3,b1b2 b3,c1c2 c3。也就是,三阶滤波干扰抑制方案也有3种方式来抑制信号干扰。由于涉及三个频段,所以每一个频段有1种方式来进行三阶滤波干扰抑制。采用单频段三阶滤波干扰抑制方案的前提是:采用一阶滤波干扰抑制方案和二阶滤波干扰抑制都达不到干扰抑制标准。三阶滤波干扰抑制尽可能提高抑制干扰的强度,从而达到最终干扰抑制的要求。在采用反馈式单频段三阶滤波干扰抑制方案后,完成对超宽带接收机的干扰抑制,对单个外部干扰信号进入接收机的处理结束。
52.在具体实施中,所述双频段一阶滤波干扰抑制方案包括:将所述第一组、第二组、第三组带阻滤波开关中的两组进行开关切换后形成双频段带阻滤波,所述双频段带阻滤波有9种状态;所述双频段二阶滤波干扰抑制方案包括:将所述第一组和第二组以及第三组带阻滤波开关进行开关切换后形成双频段带阻滤波,所述双频段带阻滤波有9种状态。
53.当有两种类别的外来干扰信号,超宽带接收机执行双频段干扰抑制方案。同样的,系统要首先识别干扰信号的类别,然后识别干扰信号的强度。根据外来信号的强度,微控制模块发出指令是否需要高阶滤波进行干扰抑制。在执行双频段干扰抑制方案时,外来干扰信号频段为3.5ghz频段,4.9ghz频段和5.5ghz频段中的两种。首先,当有两种类别的外来干扰信号,干扰抑制指令发出,微控制模块启动双频段一阶干扰抑制方案,即第一区域101、第二区域102和第三区域201这三个区域中需要有两个区域的各一组不同谐振频率的带阻滤
波开关开启。该方案对应这场景(3)中36个状态中的18种:a1b2 d3,a1c2 d3,a1d2 b3,a1d2 c3,b1a2 d3,b1c2 d3,b1d2 a3,b1d2 c3,c1a2 d3,c1b2 d3,c1d2 a3,c1d2 b3,d1a2 b3,d1a2 c3,d1b2 a3,d1b2 c3,d1c2 a3,d1c2 b3。也就是,一阶干扰抑制方案有18种方式来抑制信号干扰。由于涉及三个频段中的两个,所以每两个干扰频段同时出现,会有12种方式来进行一阶干扰抑制。这12种方式的每一种方式在执行时,对外展示的都是两个不同特定频段的一阶带阻滤波状态。在执行双频段一阶干扰抑制方案后,微控制单元判断接收机是否达到干扰抑制的标准。如果达到干扰抑制的标准,对外部信号进入接收机的处理结束。如果未达到干扰抑制的标准,就需要应对干扰信号对接收机的干扰抑制进行反馈式重新处理,微控制模块启动单频段二阶干扰抑制方案。即第一区域101、第二区域102和第三区域201这三个区域中需要有两个区域的一组谐振频率不相同带阻滤波开关同时开启,为增加其中一个带阻滤波器的强度,最后一组区域的与其谐振频率相同的带阻滤波器也同时开启。该方案对应这场景(2)中36个状态中的18种:a1a2 b3,a1a2 c3,a1b2 a3,a1b2 b3,a1c2 a3,a1c2 c3,b1a2 a3,b1a2 b3,b1b2 a3,b1b2 c3,b1c2 b3,b1c2 c3,c1a2 a3,c1a2 c3,c1b2 b3,c1b2 c3,c1c2 a3,c1c2 b3。也就是,二阶干扰抑制方案也有18种方式来抑制信号干扰。采用这种双频段二阶滤波干扰抑制方案的前提是:采用一阶滤波干扰抑制方案达不到干扰抑制标准。该方案干扰抑制尽可能提高抑制干扰的强度,从而达到最终干扰抑制的要求。在采用反馈式双频段二阶滤波干扰抑制方案后,完成对超宽带接收机的干扰抑制,对单个外部干扰信号进入接收机的处理结束。
54.在具体实施中,所述三频段三阶滤波干扰抑制方案包括:将所述第一组、第二组、第三组带阻滤波开关进行开关切换后形成三频段带阻滤波,所述三频段带阻滤波有6种状态。
55.当有三种类别的外来干扰信号,超宽带接收机执行三频段干扰抑制方案。在执行三频段干扰抑制方案时,外来干扰信号为3.5ghz频段,4.9ghz频段和5.5ghz三个频段。当三种类别的外来干扰信号进入,干扰抑制指令发出,微控制模块启动三频段一阶干扰抑制方案,即第一区域101、第二区域102和第三区域201这三个区域中每个区域的各一组不同谐振频率的带阻滤波开关开启。该方案对应这场景(4)三频段带阻滤波中的6个状态:a1b2 c3,a1c2 b3,b1a2 c3,b1c2 a3,c1a2 b3,c1b2 a3。在采用反馈式三频段一阶滤波干扰抑制方案后,完成对超宽带接收机的干扰抑制,对三个外部干扰信号进入接收机的处理结束。与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下有益效果:本发明实施例提供的一种多阶多频段抗干扰智能超宽带天线自适应方法,获取干扰源的频段,所述干扰源的频段包括单频段、双频段和三频段;当所述干扰源是单频段时,启动单频段一阶滤波干扰抑制方案,当所述单频段一阶滤波干扰抑制方案未达到抑制标准时,启动单频段二阶滤波干扰抑制方案,当所述单频段二阶滤波干扰抑制方案未达到抑制标准时,启动单频段三阶滤波干扰抑制方案;当所述干扰源是双频段时,启动双频段一阶滤波干扰抑制方案,当所述双频段一阶滤波干扰抑制方案未达到抑制标准时,启动双频段二阶滤波干扰抑制方案;当所述干扰源是三频段时,启动三频段三阶滤波干扰抑制方案;所述干扰抑制方案包括控制所述第一区域的第一组带阻滤波开关、第二区域的第二组带阻滤波开关以及第三区域的第三组带阻滤波开关进行开关切换,通过对不同频段干扰源实施不同的多阶滤波干扰抑制方案,从而实现了超宽带接收机多阶多频段对外界干扰信号的抑制。
56.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
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