【技术实现步骤摘要】
一种具有自适应抵消无线收发系统中接收带内干扰的装置及抵消方法
本申请涉及通信
，尤其涉及一种具有自适应抵消无线收发系统中接收带内干扰的装置及抵消方法。
技术介绍
随着无线通信网络的不断升级换代和物联网的快速发展，各种频段、各种制式的无线通信网络的数量急剧增加，无线网络电磁环境日益复杂，无线网络设备碰到的带内干扰问题也日益增多，这些都给无线网络的正常使用和维护带来了严重的挑战。现有方法是通过提高接收设备的灵敏度和合理的网络规划以及降低网络的性能来解决带内干扰问题。而现有方法导致的问题是无线网络的性能不能发挥到最佳，无线网络的维护成本高，网络的服务质量不佳，因此如何提供一种频率和功率自适应的低成本、高效、高抑制比的自适应无线收发系统接收带内干扰抵消装置迫在眉睫，势在必行。
技术实现思路
本申请提供了一种具有自适应抵消无线收发系统中接收带内干扰的装置及抵消方法。其中，具有自适应抵消无线收发系统中接收带内干扰的装置包括：其中包括：射频收发通路及多路耦合开关滤波单元A，接收信号抵消单元B，接收信号产生单元C，接收信号鉴频电路D，下行信号同步和鉴频单元E，接收干扰信号抵消单元F，数据处理单元G；所述射频收发通路及多路耦合开关滤波单元A由带状线或同轴电缆A3、第一耦合器A2、第二耦合器A4、第三耦合器A5、电源馈电电路A6、第一射频开关A7、第二射频开关A9、第三射频开关A10、第四射频开关A12、第五射频开关A13、第六射频开关A15、第一陷波器A8、第二陷波器A11和第三陷波器A14构成；所述第一耦合器A2的耦合输出端连接第一射频开关的输入端,第一射频开关A7的第...
【技术保护点】
1.一种具有自适应抵消无线收发系统中接收带内干扰的装置，其中包括：射频收发通路及多路耦合开关滤波单元A，接收信号抵消单元B，接收信号产生单元C，接收信号鉴频电路D，下行信号同步和鉴频单元E，接收干扰信号抵消单元F，数据处理单元G；所述射频收发通路及多路耦合开关滤波单元A由带状线或同轴电缆A3、第一耦合器A2、第二耦合器A4、第三耦合器A5、电源馈电电路A6、第一射频开关A7、第二射频开关A9、第三射频开关A10、第四射频开关A12、第五射频开关A13、第六射频开关A15、第一陷波器A8、第二陷波器A11和第三陷波器A14构成；所述第一耦合器A2的耦合输出端连接第一射频开关A7的输入端,第一射频开关A7的第一输出端连接第一陷波器A8的输入端,第一陷波器A8的输出端连接第二射频开关A9的第一输入端口,第一射频开关A7的第二输出端口和第二射频开关A9的第二输入端口相连,第二射频开关A9的输出端连接到低噪声放大电路；所述的第一陷波器A8、第二陷波器A11和第三陷波器A14用于滤除第一耦合器A2，第二耦合器A4，第三耦合器A5从射频收发主通路耦合进来的发射信号，所述的带状线或同轴电缆A3的一端与...
【技术特征摘要】
1.一种具有自适应抵消无线收发系统中接收带内干扰的装置，其中包括：射频收发通路及多路耦合开关滤波单元A，接收信号抵消单元B，接收信号产生单元C，接收信号鉴频电路D，下行信号同步和鉴频单元E，接收干扰信号抵消单元F，数据处理单元G；所述射频收发通路及多路耦合开关滤波单元A由带状线或同轴电缆A3、第一耦合器A2、第二耦合器A4、第三耦合器A5、电源馈电电路A6、第一射频开关A7、第二射频开关A9、第三射频开关A10、第四射频开关A12、第五射频开关A13、第六射频开关A15、第一陷波器A8、第二陷波器A11和第三陷波器A14构成；所述第一耦合器A2的耦合输出端连接第一射频开关A7的输入端,第一射频开关A7的第一输出端连接第一陷波器A8的输入端,第一陷波器A8的输出端连接第二射频开关A9的第一输入端口,第一射频开关A7的第二输出端口和第二射频开关A9的第二输入端口相连,第二射频开关A9的输出端连接到低噪声放大电路；所述的第一陷波器A8、第二陷波器A11和第三陷波器A14用于滤除第一耦合器A2，第二耦合器A4，第三耦合器A5从射频收发主通路耦合进来的发射信号，所述的带状线或同轴电缆A3的一端与基站天线相连,另一端与电源馈电电路A6相连，电源馈电电路A6与无线收发信机设备的天线口相连，带状线或同轴电缆A3通过的既有大功率的发射信号,又有小功率的接收信号；所述本装置工作于FDD基站系统或TDD基站系统发射时序时，第一射频开关A7、第二射频开关A9、第三射频开关A10、第四射频开关A12、第五射频开关A13、第六射频开关A15全部切换触点1处，当本装置工作于TDD基站系统接收时序时，第一射频开关A7、第二射频开关A9、第三射频开关A10、第四射频开关A12、第五射频开关A13、第六射频开关A15全部切换到触点2处，具体的控制由数据处理单元根据基站的制式和TDD的工作时序来进行控制；所述的下行信号同步和鉴频单元E通过天线E1实现基站下行接收信号的接收，再通过下行信号检测电路E2将基站下行信号转换成数字信号，同步获取单元E3从基站下行信号获取基站同步信息，下行信号鉴频单元E4识别出基站的下行频率,然后再将获取这些信息传输给数据处理单元G进行处理后转发给接收信号产生单元C；所述的接收信号鉴频单元D从功分器B2的另一路获取接收信号后通过第一接收及干扰信号检测电路D1将接收及带内干扰信号转换成数字信号，再由接收信号识别单元D2根据数据处理单元G提供的接收工作频率、带宽信息识别出接收信号的频率、功率、带宽、载波数信息，再将这些信息输出给数据处理单元G，由数据处理单元G计算得出接收信号的载波配置和频率，并传递给接收信号产生单元C用于产生一个和主通路相同的接收信号；所述的接收信号产生单元C，根据接收信号鉴频电路D和下行信号同步和鉴频单元E获得的接收信号信息产生一个和无线收发信机系统相同的接收信号但不包括干扰信号；所述的接收信号抵消单元B由放大电路B1，功分器B2，时延电路B3，抵消电路B4，第四耦合器B5，第一调幅/调相电路B6，接收信号检测电路B7构成；所述放大电路B1的输出端连接功分器B2的输入端，功分器B2的输出端连接时延电路B3的输入端，时延电路B3的输出端连接抵消电路B4的第一输入端，抵消电路B4的输出端连接第四耦合器B5的输入端，第一调幅/调相电路B6的输入端连接到信号产生单元的输出端，第一调幅/调相电路B6的输出端连接到抵消电路B4的第二输入端，第四耦合器B5的耦合输出端连接到第二接收信号检测电路的输入端，第二接收信号检测电路的输出端连接到数据处理单元G的；所述第一耦合器A2耦合的接收及干扰信号经过第一射频开关A7、第一陷波器A8、第二射频开关A9后到放大电路B1，通过放大电路B1将接收及干扰信号进行放大后输入功分器B2，功分器B2将所述接收及干扰信号分为两路，其中一路信号经过时延电路B3达到抵消电路B4，与由接收信号产生单元C产生的另一路接收信号经过第一调幅/调相电路B6进行调幅和调相后在抵消电路B4处进行接收信号的抵消,其中从第四耦合器A5耦合端输出的接收信号输出到接收信号检测电路B7,通过接收信号检测电路B7转换成数字信号后输出到数据处理单元G,由数据处理单元G根据检测到的接收信号的大小来调节第一调幅/调相电路B6,使得被调节的接收信号的幅度和时延电路B3输出的信号中接收信号幅度相等,相位相反,抵消接收信号,保留接收干扰信号；所述的接收干扰信号抵消单元F由第二调幅调相电路F1,第二接收及干扰信号检测电路F2构成；所述的保留干扰信号经过第二调幅调相电路F1进行幅度和相位的调整后,输入到第四射频开关A12,再通过第二陷波器A11或者直连到第三射频开关A10,最后由第三射频开关A10输出到第二耦合器A4的耦合端馈入到射频收发主通路中,用于抵消射频收发主通路中的接收干扰信号；所述的第三耦合器A5耦合输出的接收及干扰信通过第五射频开关A13,第三陷波器A14,第六射频开关A15后,输入到第二接收及干扰信号检测电路F2,由第二接收及干扰信号检测电路F2将接收及干扰信号转换成数字信号输出到数据处理单元G中,由数据处理单元G进行接收及干扰信号的功率统计，再将第一接收及干扰信号检测电路检测的接收及干扰信号与第二接收及干扰信号检测电路检测的接收及干扰进行相减比较，并根据相减得到的接收及干扰信号值的大小来调节第二调幅/调相电路F1，使得通过第三耦合器A4馈入到射频收发主通路中的接收干扰信号和射频收发主通路中的接收干扰信号幅度相等，相位相反，直到射频收发主通路中的接收干扰信号达到预设值；所述的接收干扰信号的预设值会随着接收干扰信号的强度不同而变化,因此需要根据实验测试结果将不同接收干扰信号对应的预设值的曲线存储在本装置中；本装置应用在无线收发信机设备外时,其安装要直接连接无线收发信机设备的天线口,在本装置和无线收发信机设备天线之间连接包括但不限于射频电缆、塔顶放大器、抗干扰滤波器设备；所述的本装置应用于多路无线收发信机设备此时，如果每路收发信机设备的工作频段不同需要每一路应用一个,或应用于单路无线收发信机设备；本装置应用于无线收发设备内时，所有的射频开关和陷波器省去不要,以及接收鉴频电路D,信号同步单元E,省去不要,数据处理器可以和设备内共用。2.根据权利要求1所述的具有自适应抵消无线收发系统中接收带内干扰的装置，其中，下行信号同步和鉴频单元E包括接收天线E1，发射信号检测电源E2和同步信号获取单元E3,下行信号鉴频单元E4；接收天线E1接收基站下行信号，发射信号检测单元E2实现将发射射频信号转换成数字信号，同步信号获取单元E3实现信号的同步，E3在基带速率下分别从主导频信道和辅助导频信号中获取主导频信号和辅助导频信号，通过运算获取基站的下行同步信号，下行信号鉴频单元E4实现下行信号频率的鉴频,获得下行发射信号信息，根据下行信号推导出基站接收信号的频率范围，并由E3将获取的信息传输给接收信号产生单元C何鉴频电路D。3.根据权利要求1所述的具有自适应抵消无线收发系统中接收带内干扰的装置，其中，接收信号鉴频电路D包括第一接收及干扰信号检测电路D1和接收信号识别单元D2；第一接收及干扰信号检测电路D1实现将接收及干扰射频信号转换成数字信号，接收信号识别单元D2根据数据处理单元G提供的接收信号的工作频率和带宽信息，通过设计数字成型滤波器在可知的接收信号频率范围内对接收及干扰信号进行逐步扫频，扫频步进等于成型滤波器的带宽，成型滤波器的带宽根据接收信号的频段范围设置，每扫描一个频点都通过功率统计算法对滤波器带内的积分功率进行统计，并记录下频点和对应频点的功率电平，再通过信号同步单元获取的接收信号信息，识别出以上信息中那些属于主信号，那些是干扰信号，将主信号的频率，电平，载波带宽信息传输给接收信号产生单元C，以上模数转换电路的采样速率要求是接收信号带宽的2倍以上。4.根据权利要求1、2或3任一所述的具有自适应抵消无线收发系统中接收带内干扰的装置，其中，所述接收信号产生单元C包括接收信号基带处理器单元C1和接收信号中频转射频电路C2；信号产生的过程是根据下行信号同步和鉴频单元E获取基站下行同步信息，信号种类，接收信号识别单元D2获取接收信号的频率和功率，输入到数据处理单元G进行数据分析和处理获得接收信号的频率、电平、载波数、载波带宽和信号制式，再由接收信号基带处理器单元C1中产生一个和基站接收信号基本相同的信号；接收信号中频转射频电路C2将接收信号基带处理单元C1产生的信号转换成射频信号输出到第一调幅/调相电路B6。5.根据权利要求1所述的具有自适应抵消无线收发系统中接收带内干扰的装置，其中射频收发通路及多路耦合开关滤波单元射频收发通路及多路耦合开关滤波单元A包括微带线或同轴电缆A3，第一耦合器A2,第二耦合器A4,第三耦合器A5，电源馈电电路A6,第一射频开关A7、第二射频开关A9、第三射频开关A10、第四射频开关A12、第五射频开关A13、第六射频开关A15、第一陷波器A8、第二陷波器A11和第三陷波器A14；其中射频连接器A1，第一耦合器A2、带状线或同轴电缆A3，第二耦合器A4，第三耦合器A5，电源馈电电路A6器件带宽要求能够同时通过发射信号和接收信号，且每一个部件的插损要求要小于0.1dB，每个器件的无源互调指标不对接收信号产生影响，每个部件的功率容量应大于基站的最大发射功率外加一定的降额；第一耦合器A2，第二耦合器A4，第三耦合器A5之间的隔离度需使得电路之间不能相互干扰，每类耦合器的方向性应大于20dB以上，且与所述装置的其它部件之间具有隔离性；所述自适应接收带内干扰的抵消装置工作于FDD无线收发信机系统或TDD无线收发信机系统发射时序时，第一射频开关A7、第二射频开关A9、第三射频开关A10、第四射频开关A12、第五射频开关A13、第六射频开关A15全部切换触点1处，使第一陷波器A8、第二陷波器A11和第三陷波器A14分别处于接通状态，此时所述的第一耦合器A2耦合进来的发射信号被第一陷波器A8滤除，所述第二耦合器A4耦合进来的发射信号被第二陷波器A11滤除，所述第三耦合器A5耦合进来的发射信号被第三陷波器A14滤除；所述自适应接收带内干扰的抵消装置工作于TDD无线收发信机系统接收时序时，第一射频开关A7、第二射频开关A9、第三射频开关A10、第四射频开关A12、第五射频开关A13、第六射频开关A15全部切换到触点2处，所述第一陷波器A8、第二陷波器A11和第三陷波器A14分别被旁路，所述第一耦合器A2耦合的接收及干扰信号直接输入放大电路B1；所述第一调幅/调相器F1输出信号直接输出到第二耦合器A4的耦合端；所述第三耦合器A5耦合端口输出的接收和干扰信号直接输入到接收和干扰信号检测电路F2。6.根据权利要求1或5所述的具有自适应抵消无线收发系统中接收带内干扰的装置，其中，接收信号抵消单元B包括放大电路B1，功分器B2，时延电路B3，抵消电路B4，第四耦合器B5和第一调幅/调相电路B6，接收信号检测电路B7；所述的第一耦合器A2从射频收发主通路耦合发射及接收信号进来,然后经过第一射频开关A7,第一陷波器A8,第二射频开关A9，从第二射频开关A9输出的接收及干扰信号输入到放大电路B1，再经放大电路B1将接收及干扰信号进行适当放大，功分器B2将接收及干扰信号分为二路，其中一路信号经过时延电路B3达到抵消电路B4，与由接收信号产生单元C产生的另一路接收信号经过第一调幅/调相电路B6进行调幅和调相后在抵消电路B4处进行接收信号的抵消，其中由第四耦合器A5耦合端输出的接收信号输入到接收信号检测电路B...
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