一种单音干扰的滤波方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种单音干扰的滤波方法和装置，所述方法包括：获取初始的单音干扰信号所在频率，并根据初始的单音干扰信号所在频率设置数字控制振荡器的初始频率控制字；利用所述科斯塔斯环捕获输入信号中单音干扰信号的频率，并对输入信号中单音干扰信号的频率和相位保持跟踪；对数字控制振荡器生成的本振信号与所述输入信号相乘得到的控制信号进行滤波获取所述输入信号中单音干扰信号的幅度信息；根据所述幅度信息对所述本振信号进行调制，获取本地单音干扰信号；在所述输入信号中减去所述本地单音干扰信号，实现单音干扰信号的滤除。本发明专利技术在滤除单音干扰信号的同时，对原有的有用信号的影响极小，并且可以在一定范围内跟踪单音频率的变化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信
，特别是涉及一种单音干扰的滤波方法和装置。
技术介绍
目前，在通信系统中，尤其在宽带通信系统中，由于谐波或杂散以及外界环境等因素的影响，使得系统经常收到单音干扰，现有的通信系统中，时域发射信号经过信道之后会混入窄带单音干扰，该窄带单音干扰为复指数形式：其中，A0为单音干扰的幅度，φ0为单音干扰的初始相位，f0为已知的单音干扰的频率。混入单音干扰的时域信号到达接收端之后，需要对该窄带单音干扰进行滤波处理，否则将影响系统接收性能、系统的传输速率及传输可靠性。但这时若对干扰进行相应的滤除，将能极大提高系统接收性能。在完成单音干扰搜索后，需要采用合适的方法将单音干扰信号滤除，从而避免因单音干扰信号存在对后续功能造成影响。传统采用陷波滤波的方法，可能存在以下问题：a)陷波带宽偏大，在滤除单音干扰信号的同时将部分有效信号一并滤去，对接收造成影响；b)为减小对有效信号的影响而构造极小的陷波带宽，从而造成滤波器复杂度大幅提升；c)无法跟踪单音干扰可能存在的漂移，当单音干扰漂移至陷波频带边缘甚至陷波带外时陷波效果大幅下降。在传输介质中，多种系统及设备间发射的信号混杂在一起，若某个通信系统的传输带宽内混杂了其它系统或设备产生的单一频率的信号，则该单频信号即是对该通信系统的单音干扰。如今有许多种单音干扰滤除方法，其中专利权人为深圳市金正方科技有限公司，专利号为CN103684342A，专利名称为“抑制窄带单音干扰的滤波方法”的专利技术专利提出了一种抑制窄带单音干扰的滤波方法，该方法取较多索引值读取该滤波器时域迭代式的滤波系数时，其实现的复杂度相对较高；但若减少索引值的读取数目，则其陷波带宽偏大，在滤除单音干扰信号的同时会将部分有效信号一并滤除，对接收造成影响。并且该方法无法跟踪单音干扰可能存在的漂移，当单音干扰漂移至陷波频带边缘甚至陷波带外时陷波滤除效果将大幅下降。此外，专利权人为江苏卓胜微电子有限公司，专利号为CN104244533A，专利名称为开槽滤波器的专利技术专利公开了一种开槽滤波器，该方法优点是结构相对简单，并且可以对陷波带宽进行调整。但该方法无法准确跟踪变化的单音；在滤除单音干扰的同时开槽仍然会对有效信号造成一定影响。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种单音干扰的滤波方法和装置，用于对带内信号的单音干扰成份进行滤除。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种单音干扰的滤波方法，所述单音干扰的滤波方法包括：获取初始的单音干扰信号所在频率，并根据所述初始的单音干扰信号所在频率设置数字控制振荡器的初始频率控制字；建立包含所述数字控制振荡器的科斯塔斯环，利用所述科斯塔斯环捕获输入信号中单音干扰信号的频率，并对输入信号中单音干扰信号的频率和相位保持跟踪；对所述数字控制振荡器生成的本振信号与所述输入信号相乘得到的控制信号进行滤波获取所述输入信号中单音干扰信号的幅度信息；根据所述幅度信息对所述本振信号进行调制，获取本地单音干扰信号；在所述输入信号中减去所述本地单音干扰信号，实现单音干扰信号的滤除。优选地，利用单音干扰搜索工具对带内信号进行搜索，获取初始的单音干扰信号所在频率。优选地，利用所述数字控制振荡器对输入信号中单音干扰信号的频率和相位保持跟踪。优选地，所述数字控制振荡器生成的本振信号的频率和相位与输入信号中单音干扰信号的频率和相位相同。为实现上述目的，本专利技术还提供一种单音干扰的滤波装置，所述单音干扰的滤波装置包括：初始频率获取模块，用于获取初始的单音干扰信号所在频率；设置模块，与所述初始频率获取模块相连，用于根据所述初始的单音干扰信号所在频率设置数字控制振荡器的初始频率控制字；科斯塔斯环模块，与所述设置模块相连，包括：分别接收输入信号的第一乘法器和第二乘法器；与所述第一乘法器和所述第二乘法器对应相连的第一低通滤波器和第二低通滤波器；与所述第一低通滤波器和所述第二低通滤波器相连用于捕获输入信号中单音干扰信号的频率的鉴相器；与所述鉴相器相连的环路滤波器；分别与所述第一乘法器、所述第二乘法器、所述环路滤波器和所述设置模块相连受所述环路滤波器控制并由所述设置模块设置初始频率控制字的所述数字控制振荡器；所述数字控制振荡器对输入信号中单音干扰信号的频率和相位保持跟踪；所述数字控制振荡器生成本振信号；本地干扰生成及消除模块，与所述科斯塔斯环模块和输入信号相连，包括：调制控制单元，用于对所述第一低通滤波器输出的结果进行处理，获取所述输入信号中单音干扰信号的幅度信息，得到本地干扰恢复所需的幅度控制信号；第三乘法器，与所述数字控制振荡器和所述调制控制单元相连，用于将所述数字控制振荡器生成的本振信号与所述调制控制单元输出的幅度控制信号相乘，恢复出近似于输入信号中干扰成分的本地单音干扰信号；加法器，与输入信号输入端、所述第三乘法器相连，用于在所述输入信号中减去所述本地单音干扰信号，实现单音干扰信号的滤除。优选地，在所述初始频率获取模块内，利用单音干扰搜索工具对带内信号进行搜索，获取初始的单音干扰信号所在频率。优选地，所述数字控制振荡器生成的本振信号的频率和相位与输入信号中单音干扰信号的频率和相位相同。优选地，所述数字控制振荡器生成的余弦信号输出到所述第一乘法器。优选地，所述数字控制振荡器生成的正弦信号输出到所述第二乘法器。如上所述，本专利技术的一种单音干扰的滤波方法和装置，具有以下有益效果：1、在本专利技术中，本振信号与接收信号相乘得到的结果经过滤波平滑后，可作为单音干扰信号幅度信息对本振信号进行调制，在输入信号中将此调制信号减去即可实现对单音干扰信号的滤除，最终达到滤除单音干扰信号的目的。2、此外，本专利技术在滤除单音干扰信号的同时，对原有的有用信号的影响极小，并且可以在一定范围内跟踪单音频率的变化。3、本专利技术实现复杂度低，结构简单，易于实现，并且可以提高系统性能的可靠性。附图说明图1显示为本专利技术的一种单音干扰的滤波方法的流程图。图2显示为本专利技术的一种单音干扰的滤波方法中所利用的科斯塔斯环的原理图。图3显示为本专利技术的一种单音干扰的滤波装置的整体结构示意图。元件标号说明1初始频率获取模块2设置模块3科斯塔斯环模块31第一乘法器32第二乘法器33第一低通滤波器34第二低通滤波器35鉴相器36环路滤波器37数字控制振荡器4本地干扰生成及消除模块41调制控制单元42第三乘法器43加法器S11～S15步骤具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。本专利技术的目的在于提供一种单音干扰的滤波方法和装置，用于对带内信号的单音干扰成份进行滤除。以下将详细描述本专利技术的一种单音干扰的滤波方法和装置的原理和实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本专利技术的一种单音干扰的滤波方法和装置。本实施例提供一种单音干扰的滤波方法，为了滤除接收机前端的单音干扰信号。在滤除单音干扰信号的同时对原有信号影响小，并且可以在一定范围内跟踪单音干扰频率的变化。本实施例提供一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单音干扰的滤波方法，其特征在于，所述单音干扰的滤波方法包括：获取初始的单音干扰信号所在频率，并根据所述初始的单音干扰信号所在频率设置数字控制振荡器的初始频率控制字；建立包含所述数字控制振荡器的科斯塔斯环，利用所述科斯塔斯环捕获输入信号中单音干扰信号的频率，并对输入信号中单音干扰信号的频率和相位保持跟踪；对所述数字控制振荡器生成的本振信号与所述输入信号相乘得到的控制信号进行滤波获取所述输入信号中单音干扰信号的幅度信息；根据所述幅度信息对所述本振信号进行调制，获取本地单音干扰信号；在所述输入信号中减去所述本地单音干扰信号，实现单音干扰信号的滤除。

【技术特征摘要】
1.一种单音干扰的滤波方法，其特征在于，所述单音干扰的滤波方法包括：获取初始的单音干扰信号所在频率，并根据所述初始的单音干扰信号所在频率设置数字控制振荡器的初始频率控制字；建立包含所述数字控制振荡器的科斯塔斯环，利用所述科斯塔斯环捕获输入信号中单音干扰信号的频率，并对输入信号中单音干扰信号的频率和相位保持跟踪；对所述数字控制振荡器生成的本振信号与所述输入信号相乘得到的控制信号进行滤波获取所述输入信号中单音干扰信号的幅度信息；根据所述幅度信息对所述本振信号进行调制，获取本地单音干扰信号；在所述输入信号中减去所述本地单音干扰信号，实现单音干扰信号的滤除。2.根据权利要求1所述的单音干扰的滤波方法，其特征在于，利用单音干扰搜索工具对带内信号进行搜索，获取初始的单音干扰信号所在频率。3.根据权利要求1所述的单音干扰的滤波方法，其特征在于，利用所述数字控制振荡器对输入信号中单音干扰信号的频率和相位保持跟踪。4.根据权利要求1所述的单音干扰的滤波方法，其特征在于，所述数字控制振荡器生成的本振信号的频率和相位与输入信号中单音干扰信号的频率和相位相同。5.一种单音干扰的滤波装置，其特征在于，所述单音干扰的滤波装置包括：初始频率获取模块，用于获取初始的单音干扰信号所在频率；设置模块，与所述初始频率获取模块相连，用于根据所述初始的单音干扰信号所在频率设置数字控制振荡器的初始频率控制字；科斯塔斯环模块，与所述设置模块相连，包括：分别接收输入信号的第一乘法器和第二乘法器；与所述第一乘法器和所述第二乘法器对应相连的第一低通滤波器和第二低通滤波器；与所述第一低通滤波器和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵天，朱正航，钱骅，
申请(专利权)人：上海无线通信研究中心，中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31