一种基于互相关和LMS的干扰迭代消除系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于互相关和LMS的干扰迭代消除系统，该系统包括模数转换处理单元、第一复混频处理单元、数字下变频处理单元、、LMS处理单元、数字上变频处理单元、第二复混频处理单元和数模转换处理单元。在LMS处理单元中是采用了互相关技术来进行回波延时的估计，采用了LMS算法来进行回波增益的估计，从而能够消除工作频带内的干扰信号，有效地解决了直放站由重发天线到施主天线的反馈干扰所引起的一些问题，避免了系统自激以及信号质量恶化现象的发生，降低了无线直放站工程的安装需求。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及通信
，特别是涉及一种基于互相关和LMS技术对无线同频直放站的WCDMA信号的干扰信号进行迭代消除的系统。
技术介绍
常规的无线同频直放站，其施主天线在隔离度有限的情况下将不可避免会接收到重发天线发出的信号，这些信号经过多径反射回到施主天线后就会对直放站的工作造成干扰，影响直放站的波形质量，当反馈信号大于天线隔离度的时候就会引起直放站自激，情况严重时将导致直放站系统崩溃，甚至烧坏功放；由于回波信号的频率是直放站自身的工作频率，因此这种干扰是无法通过常规的滤波来进行频域处理的。为解决这种自激干扰，现有技术通常采用以下二种措施来进行处理一种是通过增加天线高度或者水平距离来增加隔离度；另一种是采用移频直放站。无论采用那种方法， 以上这些措施都会使施工难度加大，且成本大幅增加。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术之不足，提供一种基于互相关和LMS的干扰迭代消除系统，是采用互相关技术来进行回波延时的估计，采用LMS算法来进行回波增益的估计，从而能够有效地解决直放站由重发天线到施主天线的反馈干扰所引起的一些问题，避免了系统自激以及信号质量恶化现象的发生，降低了无线直放站工程的安装需求。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种基于互相关和LMS的干扰迭代消除系统，包括一模数转换处理单元，其用于将模拟中频信号数字化；—第一复混频处理单元，其用于产生所需频率并进行信道混频；一数字下变频处理单元，其用于信道抽取与滤波；一 LMS处理单元其用于自适应回波抵消处理；一数字上变频处理单元，其用于将低速率基带信号上变频至中频；一第二复混频处理单元，其用于产生所需频率并进行信道混频；一数模转换处理单元，其用于将数字中频信号转为模拟输出；模数转换处理单元的输出接至第一复混频处理单元的输入，第一复混频处理单元的输出接数字下变频处理单元的输入，数字下变频处理单元的输出接LMS处理单元的输入，LMS处理单元的输出接数字上变频处理单元的输入，数字上变频处理单元的输出接第二复混频处理单元的输入，第二复混频处理单元的输出接数模转换处理单元的输入；其中，该LMS处理单元包括一减法器模块，其作用在于将一路设定为叠加有回波信号的有用信号的输入信号减去另一路设定为估计的回波信号的输入信号后输出设定为削除回波后信号的差值信号；一解相关延时模块，其作用在于对输入信号进行延时处理；一延迟单元模块，其作用在于产生延时不同个CHIP的期望信号；一时延估计模块，其作用在于利用互相关技术并根据延迟单元模块所输出的延时不同个CHIP的期望信号以及减法器模块输出的削除回波后信号来产生对应的自适应滤波器系数输出；一增益估计模块，其作用在于根据延时不同个CHIP的期望信号和对应的自适应滤波器系数并利用LMS算法产生出对应的估计的回波信号；一累加器模块，其作用在于对多个输入信号进行累加处理并输出累加结果；减法器模块的一设定为叠加有回波信号的有用信号的输入端接至数字下变频处理单元的输出，减法器模块的另一设定为估计的回波信号的输入端接累加器模块的输出， 减法器模块的设定为削除回波后信号的输出分别接至解相关延时模块和时延估计模块；解相关延时模块的一输出接数字上变频处理单元的输入，解相关延时模块的另一输出分别接延迟单元模块和时延估计模块；延迟单元模块内设有有限个小延迟单元模块分别产生延时有限个CHIP的期望信号，延迟单元模块的输出接至时延估计模块的输入；时延估计模块的输出接至增益估计模块的输入，增益估计模块内设有有限个小增益估计模块分别根据延时对应个CHIP的期望信号和对应的自适应滤波器系数并利用LMS算法产生出对应的估计的回波信号；增益估计模块的输出接至累加器模块的输入。所述的数字下变频处理单元由一个CIC滤波器、一个补偿滤波器和一个基带成型滤波器构成，CIC滤波器的输入接第一复混频处理单元的输出，CIC滤波器的输出接补偿滤波器的输入，补偿滤波器的输出接基带成型滤波器的输入，基带成型滤波器的输出接LMS 处理单元的输入。所述的数字上变频处理单元由一个补偿滤波器和一个CIC滤波器构成，补偿滤波器的输入接LMS处理单元的输出，补偿滤波器的输出接CIC滤波器的输入，CIC滤波器的输出接第二复混频处理单元的输入。本技术的一种基于互相关和LMS的干扰迭代消除系统的干扰迭代消除方法， 其包括如下步骤a.将模拟中频信号转化为数字中频信号；b.对该数字中频信号进行信道混频处理，将信号频谱搬移至零中频；c.进行数字下变频处理；d.进行回波消除处理，利用LMS算法来估算回波信号的延时和增益，通过互相关计算得出自适应滤波器的系数；e.进行数字上变频处理，将数据速率恢复到原始数据率；f.进行信道混频处理，将频谱搬回中频信号中心频点；g.最后再将数字信号转化为模拟信号。所述的回波消除处理过程是将输入信号设定为叠加有回波信号的有用信号，用回波消除处理所产生的反馈输出设定为估计的回波信号，将叠加有回波信号的有用信号减去估计的回波信号而得到削除回波后的信号；将该削除回波后的信号进行解相关延时处理，得到延时0个CHIP至有限个CHIP多个延时不同个CHIP的期望信号；将该多个延时不同个CHIP的期望信号和削除回波后的信号利用互相关算法进行处理，从而得到对应于不同个chip延时的自适应滤波器系数；再将延时不同个CHIP的期望信号和对应的自适应滤波器系数进行LMS算法处理，得到多个对应于不同路径的估计的回波信号；将多个对应于不同路径的估计的回波信号进行累加处理作为回波消除处理所产生的反馈输出去消除设定为叠加有回波信号的有用信号，从而得到削除回波后的信号。本技术的一种基于互相关和LMS的干扰迭代消除系统，系统中的LMS处理单元是采用互相关技术来进行回波延时估计。设定s为来自基站的有用信号；设定y为估计的回波信号；设定e为削除回波后的信号；设定noise为经过选频滤波器延时后的信号，延时越大，互相关性能越好；设定noisel为路径1的空中的回波信号；设定noise2 为路径2的空中的回波信号；设定noisek为路径k的空中的回波信号；设定χ为叠加回波信号与有用信号的系统输入信号；则有χ = s+noisel+noise2+. . . +noiseKe = x-y设定xO为延时0个CHIP的期望信号；设定Xl为延时1个CHIP的期望信号；设定x2为延时2个CHIP的期望信号；设定xK为延时K个CHIP的期望信号；则有noise = e (η-τ)X1 = e(n- τ -1)X1 = e (η- τ -1)χκ = e (η- τ -K)采用下列公式求互相关1 N-Ie — xc(0)= —^e{n)e{n) *N n=o1 N-Iη — xc(0)= — ^ e{n - r)e(n — r) *N n=o1 N-Ien xc(0)= — ^e{n)e{n 一 r) *N n=o1 N-Ien xc(l) = — ^ e{n)e{n 一 r 一 1) *N n=o1 N-Ien — xc(L) = — ^e{n)e{n -τ-L)^N n=o其中，*表示共轭运算。在求得输入信号与期望信号的互相关之后，需要进行归一化，其计算公式如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于互相关和ＬＭＳ的干扰迭代消除系统，其特征在于：包括：一模数转换处理单元，其用于将模拟中频信号数字化；一第一复混频处理单元，其用于产生所需频率并进行信道混频；一数字下变频处理单元，其用于信道抽取与滤波；一ＬＭＳ处理单元：其用于自适应回波抵消处理；一数字上变频处理单元，其用于将低速率基带信号上变频至中频；一第二复混频处理单元，其用于产生所需频率并进行信道混频；一数模转换处理单元，其用于将数字中频信号转为模拟输出；模数转换处理单元的输出接至第一复混频处理单元的输入，第一复混频处理单元的输出接数字下变频处理单元的输入，数字下变频处理单元的输出接ＬＭＳ处理单元的输入，ＬＭＳ处理单元的输出接数字上变频处理单元的输入，数字上变频处理单元的输出接第二复混频处理单元的输入，第二复混频处理单元的输出接数模转换处理单元的输入；其中，该ＬＭＳ处理单元包括：一减法器模块，其作用在于将一路设定为叠加有回波信号的有用信号的输入信号减去另一路设定为估计的回波信号的输入信号后输出设定为削除回波后信号的差值信号；一解相关延时模块，其作用在于对输入信号进行延时处理；一延迟单元模块，其作用在于产生延时不同个ＣＨＩＰ的期望信号；一时延估计模块，其作用在于利用互相关技术并根据延迟单元模块所输出的延时不同个ＣＨＩＰ的期望信号以及减法器模块输出的削除回波后信号来产生对应的自适应滤波器系数输出；一增益估计模块，其作用在于根据延时不同个ＣＨＩＰ的期望信号和对应的自适应滤波器系数并利用ＬＭＳ算法产生出对应的估计的回波信号；一累加器模块，其作用在于对多个输入信号进行累加处理并输出累加结果；减法器模块的一设定为叠加有回波信号的有用信号的输入端接至数字下变频处理单元的输出，减法器模块的另一设定为估计的回波信号的输入端接累加器模块的输出，减法器模块的设定为削除回波后信号的输出分别接至解相关延时模块和时延估计模块；解相关延时模块的一输出接数字上变频处理单元的输入，解相关延时模块的另一输出分别接延迟单元模块和时延估计模块；延迟单元模块内设有有限个小延迟单元模块分别产生延时有限个ＣＨＩＰ的期望信号，延迟单元模块的输出接至时延估计模块的输入；时延估计模块的输出接至增益估计模块的输入，增益估计模块内设有有限个小增益估计模块分别根据延时对应个ＣＨＩＰ的期望信号和对应的自适应滤波器系数并利用ＬＭＳ算法产生出对应的估计的回波信号；增益估计模块的输出接至累加器模块的输入。...

【技术特征摘要】
1.一种基于互相关和LMS的干扰迭代消除系统，其特征在于包括 一模数转换处理单元，其用于将模拟中频信号数字化；一第一复混频处理单元，其用于产生所需频率并进行信道混频； 一数字下变频处理单元，其用于信道抽取与滤波； 一 LMS处理单元其用于自适应回波抵消处理； 一数字上变频处理单元，其用于将低速率基带信号上变频至中频； 一第二复混频处理单元，其用于产生所需频率并进行信道混频； 一数模转换处理单元，其用于将数字中频信号转为模拟输出； 模数转换处理单元的输出接至第一复混频处理单元的输入，第一复混频处理单元的输出接数字下变频处理单元的输入，数字下变频处理单元的输出接LMS处理单元的输入，LMS 处理单元的输出接数字上变频处理单元的输入，数字上变频处理单元的输出接第二复混频处理单元的输入，第二复混频处理单元的输出接数模转换处理单元的输入； 其中，该LMS处理单元包括一减法器模块，其作用在于将一路设定为叠加有回波信号的有用信号的输入信号减去另一路设定为估计的回波信号的输入信号后输出设定为削除回波后信号的差值信号； 一解相关延时模块，其作用在于对输入信号进行延时处理； 一延迟单元模块，其作用在于产生延时不同个CHIP的期望信号； 一时延估计模块，其作用在于利用互相关技术并根据延迟单元模块所输出的延时不同个CHIP的期望信号以及减法器模块输出的削除回波后信号来产生对应的自适应滤波器系数输出；一增益估计模块，其作用在于根据延时不同个CHIP的期望信号和对应的自适应滤波器系数并利用LMS算法产生出对应的估计的回波信号；一累...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹泰华，卓开泳，康忠林，谢东福，叶天宝，林兴元，
申请(专利权)人：福建京奥通信技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：92