用于多频段超宽带无线系统中干扰抑制的方法技术方案

本发明专利技术公开了用于多频段超宽带无线系统中干扰抑制的方法，包括以下步骤：步骤（1）：提供射频模块、模拟信号处理模块、数字信号处理模块；步骤（2）：当外部干扰进入时；步骤（3）：通过射频模块、模拟信号处理模块、数字信号处理模块中任一种或组合的方式进行干扰抑制并达到干扰抑制标准，该方法显著提高了UWB系统对外来信号的处理能力，使得分系统弱信号在临近其它频段强干扰下也能正常同步工作，实现了整个系统性能的改善。

【技术实现步骤摘要】
用于多频段超宽带无线系统中干扰抑制的方法
本专利技术涉及用于多频段超宽带无线系统中干扰抑制的方法，采用分别对各个UWB无线系统子模块的干扰抑制的方案，从而实现UWB在无线系统中用于抑制其它频段对其干扰的技术。
技术介绍
超宽带缩写为UWB，这个通用术语适用于广泛的无线系统。从2019年开始，由于苹果和汽车连接联盟（CCC）等一些知名公司和机构发布了包含iPhone11系列在内的包含超宽带（UWB）技术的新产品，脉冲无线电超宽带重新受到了科技界和媒体界的广泛关注。超宽带可回溯到包含1901年著名的跨大西洋脉冲信号传输的电报系统中。之后该技术在雷达中得到一些应用，主要用于军事目的。在2002年，美国通信委员会通过了将3.1-10.6GHz频段划归为商用和22-29GHz的频段划归为车载雷达系统的规定，自此，UWB技术突破了过去几十年内仅在雷达和军事通信上的应用局限，之后几年内，UWB技术由于具有简单的收发结构、低功耗和高传输率等特点，成为短距离高速无线系统实现的一种有力竞争方案。UWB技术进入高速发展期，各种相关应用得到了广泛研究。然而，短距离高速传输这样的应用方向并没有在市场上获得广泛认可。一方面，短距离传输使用UWB相对于USB等其它方案来说无论成熟度和成本都没有优势，另一方面应用在类似距离场景的无线协议也行保证较快的传输速度，这样从另一方面降低了UWB的竞争优势。同样，在可穿戴设备场景应用上UWB相对与蓝牙功耗优势并不显著，UWB的高带宽和高能效比特性更难以体现。在UWB沉寂一段时间后，2019年8月推动UWB产业和技术的FIRA联盟建立，并且在2020年10月提出和UWB系统相关的白皮书。今年，IEEE更新了UWB的相关标准（802.15.4z）,从而为UWB进一步进入主流应用铺平了道路。当前，UWB的发展得到了市场和标准制定组织的多重助力，UWB实现了进入多个大众无线智能设备，如苹果，小米，三星产品等等。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。多个不同频段的无线系统往往会集成在一个手持设备上，这对移动设备和无线系统的多功能化提出了更高的要求。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，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。这些频段有可能成为潜在的干扰源，导致UWB系统不能够有效的实时工作。虽然在某些频段采用正交频分复用（OFDM）和多输入多输出技术（MIMO）来提高频率利用率，但是这些并不能根本上解决有限的频谱资源的问题。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。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术主要提供用于多频段超宽带无线系统中干扰抑制的方法，本专利技术首次将系统切割成多个不同的模块，每个模块能够单独实现外来的信号干扰抑制。在系统不同模块的基础上，采用单一或者混合抑制技术方案来解决系统内的干扰问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：用于多频段超宽带无线系统中干扰抑制的方法，包括以下步骤：步骤（1）：提供射频模块、模拟信号处理模块、数字信号处理模块；步骤（2）：当外部干扰进入时；步骤（3）：通过射频模块、模拟信号处理模块、数字信号处理模块中任一种或组合的方式进行干扰抑制并达到干扰抑制标准。优选的，所述步骤（2）还包括：当外部干扰进入时，通过微控制模块收到干扰信号给出指示，根据指示判断是否启动干扰抑制；所述步骤（3）还包括：若需要干扰抑制，则通过射频模块、模拟信号处理模块、数字信号处理模块中任一种或组合的方式进行干扰抑制并达到干扰抑制标准；所述组合的方式包括射频模块、模拟信号处理模块、数字信号处理模块中的至少两种以上组合。优选的，所述步骤（3）中射频模块、模拟信号处理模块、数字信号处理模块组合的方式抗干扰顺序包括：射频模块提供干扰抑制、模拟信号处理模块提供干扰抑制、数字信号处理模块提供干扰抑制依次叠加至到达到干扰抑制标准。优选的，所述射频模块提供干扰抑制包括：射频模块包含天线单元和滤波器单元，其中天线单元和滤波器单元通过切换开关的方式实现工作频率可动态调整，工作带宽可动态调整。优选的，所述模拟信号处理模块提供干扰抑制包括：基于Hermite矩阵的特征向量方法，设计了相互正交的UWB脉冲序列，消除外界信号对UWB系统的干扰。优选的，所述数字信号处理模块提供干扰抑制包括：通过微处理模块获取外来干扰信号的信息，基于干扰信号的种类，决定时分复用的传送类型，设置优先级，外来信号与UWB系统共存协同工作，对外来的干扰信号产生免疫。优选的，若采用射频模块对外来信号进行干扰抑制和模拟信号处理模块对外来干扰信号进行抑制的混合方案，具体包括采用切换射频模块各个子单元的工作状态，达到工作频段可重构的方式和采用干扰躲避技术，设计出与干扰的频谱在频域中正交某种特定的超宽带脉冲波形，达到最终干扰抑制的要求。优选的，若采用射频模块对外来信号进行干扰抑制和数字信号处理模块部分对外来干扰信号进行抑制的混合方案，具体包括采用切换射频模块各个子单元的工作状态，达到工作频段可重构的方式和采用时分复用的干扰协调技术，提出时域划分，使得外来信号可以与UWB系统共存协同工作，对外来的干扰信号产生免疫。优选的，若采用模拟信号处理模块对外来信号进行干扰抑制和数字信号处理模块对外来干扰信号进行抑制的混合方案，具体包括采用干扰躲避技术，设计出与干扰的频谱在频域中正交某种特定的超宽带脉冲波形和采用时分复用的干扰协调技术，提出时域划分，使得外来信号可以与UWB系统共存协同工作，对外来的干扰信号产生免疫。优选的，若采用射频模块对外来信号进行干扰抑制、模拟信号处理对外来干扰信号进行抑制以及数字信号处理对外来干扰信号进行抑制的混合方案，具体包括首先采用切换射频模块各个子单元的工作状态，达到工作频段可重构的方式，同时采用干扰躲避技术，设计出与干扰的频谱在频域中正交某种特定的超宽带脉冲波形，最后采用时分复用的干扰协调技术，提出时域划分，使得外来信号可以与UWB系统共存协同工作，对外来的干扰信号产生免疫。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术提出的方法，该方法对UWB分系统中多个模块进行了调整和优化。当外部干扰进入时，微控制模块收到干扰信号给出指示，根据来自所述微控制模块的指示，UWB系统确定是否启动干扰抑制。当干扰抑制启动时，UWB系统给出了多种方案来应对不同的场景。几种方案结合可以有效改善由于通信频段拥挤，工作在相邻频段或者工作频带存在于UWB频带内，两系统间的隔离度不达标而无法同时工作的问题。该方案使得分系统弱信号在临近其它频段强干扰下也能正常同步工作，实现了整个系统性能的改善。附图说明图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于多频段超宽带无线系统中干扰抑制的方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤（1）：提供射频模块、模拟信号处理模块、数字信号处理模块；/n步骤（2）：当外部干扰进入时；/n步骤（3）：通过射频模块、模拟信号处理模块、数字信号处理模块中任一种或组合的方式进行干扰抑制并达到干扰抑制标准。/n

【技术特征摘要】
1.用于多频段超宽带无线系统中干扰抑制的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤（1）：提供射频模块、模拟信号处理模块、数字信号处理模块；
步骤（2）：当外部干扰进入时；
步骤（3）：通过射频模块、模拟信号处理模块、数字信号处理模块中任一种或组合的方式进行干扰抑制并达到干扰抑制标准。


2.根据权利要求1所述的用于多频段超宽带无线系统中干扰抑制的方法，其特征在于，所述步骤（2）还包括：当外部干扰进入时，通过微控制模块收到干扰信号给出指示，根据指示判断是否启动干扰抑制；所述步骤（3）还包括：若需要干扰抑制，则通过射频模块、模拟信号处理模块、数字信号处理模块中任一种或组合的方式进行干扰抑制并达到干扰抑制标准；所述组合的方式包括射频模块、模拟信号处理模块、数字信号处理模块中的至少两种以上组合。


3.根据权利要求2所述的用于多频段超宽带无线系统中干扰抑制的方法，其特征在于，所述步骤（3）中射频模块、模拟信号处理模块、数字信号处理模块组合的方式抗干扰顺序包括：射频模块提供干扰抑制、模拟信号处理模块提供干扰抑制、数字信号处理模块提供干扰抑制依次叠加至到达到干扰抑制标准。


4.根据权利要求3所述的用于多频段超宽带无线系统中干扰抑制的方法，其特征在于，所述射频模块提供干扰抑制包括：射频模块包含天线单元和滤波器单元，其中天线单元和滤波器单元通过切换开关的方式实现工作频率可动态调整，工作带宽可动态调整。


5.根据权利要求3所述的用于多频段超宽带无线系统中干扰抑制的方法，其特征在于，所述模拟信号处理模块提供干扰抑制包括：基于Hermite矩阵的特征向量方法，设计了相互正交的UWB脉冲序列，消除外界信号对UWB系统的干扰。


6.根据权利要求3所述的用于多频段超宽带无线系统中干扰抑制的方法，其特征在于，所述数字信号处理模块提供干扰抑制包括：通过微处理模块获取外来干扰信号的信息，基于干扰信号的种类，决...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建军，黄哲扬，
申请(专利权)人：长沙驰芯半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43