消除调幅无线电信号、尤其是在电动或混合动力车辆中接收到的调幅无线电信号中的电磁干扰的方法技术

用于衰减由无线电接收器接收到的AM无线电信号中的电磁干扰的方法，从而产生经滤波的无线电信号

Methods of eliminating electromagnetic interference in AM radio signals, especially in AM radio signals received in electric or hybrid vehicles

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】消除调幅无线电信号、尤其是在电动或混合动力车辆中接收到的调幅无线电信号中的电磁干扰的方法
本专利技术涉及电磁干扰的衰减的领域，所述电磁干扰尤其是由车辆的电动机引起的对由所述车辆接收到的调幅无线电信号的电磁干扰。更确切地说，在车辆、特别是电动车辆中车载的能够接收AM（AM是针对英语的“AmplitudeModulation”，意为幅度调制）信号的无线电接收器的上下文中，本专利技术旨在消除由于电动机的运转而引入到所述AM无线电信号中的电磁干扰。
技术介绍
众所周知，这些电磁干扰尤其是由此类车辆的电动机所产生的。尤其是在机动车辆的多媒体系统中的无线电接收器能够接收无线电信号，特别是AM无线电信号。此类车辆的电动机、特别是电动或混合动力车辆的电动机产生电磁干扰，这会扰乱AM无线电信号的接收。为了消除这些电磁干扰，本领域技术人员已知求助于实现迭代算法的滤波器，所述迭代算法称为CPA算法，CPA是针对英语的“ConstantPhaseAlgorithm”，意为“恒定相位算法”。顾名思义，这些CPA算法旨在确保处理后的AM无线电信号中的恒定的相位。更确切地说，CPA算法用于定义要应用于接收到的AM无线电信号以消除其中的电磁干扰的最佳滤波器。由无线电接收器以调制形式接收到的这种AM无线电信号经历各种传感器和匹配滤波，使得可以以良好的条件、尤其是在机动车辆的驾驶室中播放相应的解调无线电信号。本领域技术人员知道AM（即调幅）无线电信号被匹配的无线电接收器接收以便被解调然后播放给听众的工作原理。与经由移动无线电接收器、尤其是集成到电动或混合动力机动车辆中的移动无线电接收器来接收AM无线电信号有关的已知问题在于以下事实：电磁干扰，特别是在电动或混合动力车辆的情况下由电动机产生的电磁干扰，其会扰乱接收到的AM无线电信号。由此引发了必要的滤波，其通常借助于脉冲响应滤波器（“FIR”），以便消除所述电磁干扰。参考图1，为了消除接收到的AM无线电信号中的电磁干扰，开发了脉冲响应滤波器FIR。这些滤波器实现如下所述的CPA算法，此类算法被配置成衰减接收到的AM无线电信号中的所述电磁干扰，所述接收到的AM无线电信号以复基带表示并且记为yn，以便提供经处理的AM无线电信号zn。根据现有技术，用于消除电磁干扰的算法通常是如前所述的恒定相位类型的算法。实际上，幅度调制的原理确保了所发射的无线电信号具有恒定的相位。因此，称为CPA算法的计算算法得到调整，并且本领域技术人员不断寻求改进它们，其主要约束是要在计算之后确保在接收器内的经滤波的无线电信号具有基本恒定的相位。CPA算法是迭代的计算算法，其目标在于确定要应用于与接收到的AM无线电信号（以复基带表示）相对应的复向量的复系数的实部和虚部，以便实现使得能够衰减AM无线电信号中存在的电磁干扰的组合。从数学的观点来看，如下表达上面介绍的原理，其中将表征脉冲响应滤波器的复系数赋予由复基带表示的接收到的信号，所述接收到的信号的一部分是由无线电接收器的天线接收的，其对应于AM无线电信号，其被添加了由干扰源（如例如车辆的电动机）产生的电磁干扰，并且所述接收到的信号的另一部分是由连接到所述干扰源（如上述电动机）的第二天线接收的，其对应于所述干扰，以便在衰减了所述电磁干扰之后形成要播放的经滤波的无线电信号。经滤波的无线电信号写作：其中，y1,n是由无线电接收器的所讨论的天线接收到的以复基带的无线电信号，它对应于被电磁干扰扰乱的发射AM无线电信号，并且y2,n是接收来自干扰源（尤其是电动或混合动力车辆的电动机）的噪声的天线所接收到的信号，并且w1,n、w2,n是经由脉冲响应滤波器FIR赋予所述接收无线电信号的复系数。根据现有技术，实现CPA算法来确定能够最小化以下成本函数的复向量Wn：。此外，根据现有技术，复系数向量Wn被认为由线性复数构成，所述向量Wn因此具有以下形式：。该复系数向量Wn的分量彼此独立，并且每个分量的实部和虚部也彼此独立。可以通过瞬时梯度技术来降低相应的成本函数，使其写作：其中，μ是选定的常数，其使得能够使梯度根据期望的收敛稳定性和速度而更快或更慢地收敛。复系数的更新于是来自以下公式：。代表了现有技术的该算法给出了图2的解的曲线，其具有实部Re和虚部Im，并且其可能收敛至非最优解。特别地，尽管相位朝0收敛是正确的，但是现有技术的解的曲线还使得增益朝0收敛，增益朝0收敛也构成了所实现的CPA算法的目标解。为了减轻这个主要缺点，在现有技术中，已知将归一化系数添加到要经由脉冲响应滤波器实现的复系数的更新方程中。因此，复系数的所述更新变为：为了消除特别是由电动或混合动力车辆的电动机产生的电磁干扰，如目前应用的已知的滤波技术和CPA算法的主要缺点在于它们有时收敛得很慢，尤其是它们有时会不恰当地收敛并且具有很差的稳定性。换言之，证实了所需条件的复系数有时会导致播放质量较差的无线电信号。正是为了减轻这些缺点提出了本专利技术，以使得能够借助于改进的滤波方法来消除由无线电接收器、特别是机动车辆中车载的无线电接收器接收到的AM无线电信号中的电磁干扰。
技术实现思路
为此，本专利技术特别地规定实现例如CPA算法类型的迭代算法，以基于成本函数来确定要应用的滤波器的特性，所述成本函数是特定的，使得所述迭代算法的任务是最小化。所述成本函数特别地以极坐标表示并且在增益方面被归一化，从而确保相位朝0收敛。以此方式，所讨论的迭代算法更快速、更稳定地收敛于要应用的复系数的向量的确定，所述复系数尤其是借助于脉冲响应滤波器而要应用于以复基带表示的由所讨论的无线电接收器的天线和由第二天线接收到的信号，以消除电磁干扰。更确切地说，本专利技术旨在衰减、甚至消除特别是由车辆的电动机产生的对无线电接收器接收到的AM无线电信号的电磁干扰。为此，旨在接收所发射的AM无线电信号的所述无线电接收器被连接到彼此分离的至少两个无线电接收天线，第一天线在时刻n接收第一无线电信号y1,n，其对应于被电磁干扰扰乱的所发射的AM无线电信号，并且第二天线在时刻n接收噪声信号y2,n，其对应于电磁干扰。第一无线电信号和第二噪声信号旨在通过脉冲响应滤波器进行组合，本专利技术的目的是该滤波器的系数的确定。更确切地说，本专利技术的主题是一种用于衰减由无线电接收器接收到的调幅无线电信号中的电磁干扰的方法，所述电磁干扰是由干扰源产生的，从而产生经滤波的无线电信号Zn，其在时刻n的定义为，其中，Yn是向量，其分量分别对应于由无线电接收器的第一天线接收到的无线电信号以及由连接到干扰源的第二天线接收到的第二信号，其在复基带中，所述接收到的无线电信号包括电磁干扰，所述第二信号对应于电磁干扰，并且Wn是向量，其分量对应于表征脉冲响应滤波器的复系数，所述复系数旨在分别应用于以复基带表示的接收无线电信号和第二无线电信号，以便在组合后形成其中衰减了电磁干扰的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于衰减由无线电接收器接收到的调幅无线电信号中的电磁干扰的方法，所述电磁干扰是由干扰源产生的，从而产生经滤波的无线电信号

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170601 FR 17548541.用于衰减由无线电接收器接收到的调幅无线电信号中的电磁干扰的方法，所述电磁干扰是由干扰源产生的，从而产生经滤波的无线电信号Zn，其在时刻n的定义为，其中，Yn是向量，其分量分别对应于由无线电接收器的第一天线接收到的无线电信号以及由连接到干扰源的第二天线接收到的第二信号，其在复基带中，所述接收到的无线电信号包括电磁干扰，所述第二信号对应于电磁干扰，并且Wn是向量，其分量对应于表征脉冲响应滤波器的复系数，所述复系数旨在分别应用于以复基带表示的接收无线电信号和第二无线电信号，以便在组合后形成其中衰减了电磁干扰的经滤波的无线电信号Zn，根据本发明的方法包括如下确定向量Wn的复系数：

，
其是借助于引入在所述复系数的实部和虚部之间的关联，所述复系数以极坐标表示，使得并且，
并且实现预定的迭代算法，该算法被配置成确定能够最小化以下成本函数的g1,n、g2,n、θ1,n和θ2,n：



以获得表征脉冲响应滤波器的复系数向量Wn，所述脉冲响应滤波器要应用于接收到的无线电信号Yn以衰减其中的电磁干扰。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：G伊韦尔，
申请(专利权)人：法国大陆汽车公司，大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR