專利名稱：窄帶干擾抑制方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數(shù)字信號處理技術領域，更具體的，本發(fā)明涉及一種窄帶干擾抑制方法及裝置。
背景技術：
在數(shù)字信號處理系統(tǒng)中，被處理的數(shù)據(jù)信號會由于各種原因混入加性干擾信號， 所述加性干擾信號累加在有用信號上，影響有用信號的傳輸與處理。常見的加性干擾信號 包括白噪聲、脈沖噪聲、窄帶干擾等。作為加性干擾信號的一種，窄帶干擾信號是指帶寬遠小于有用信號的干擾信號。 所述窄帶干擾信號對于數(shù)字信號處理系統(tǒng)的信息傳輸及信息處理有著嚴重的危害。例如， 在通信接收機中，強烈的窄帶干擾會導致接收機的信噪比門限降低，同步難以鎖定，均衡器 難以收斂，甚至接收失??；在數(shù)字電視系統(tǒng)中，未經(jīng)處理的窄帶干擾會影響有用數(shù)據(jù)的傳 輸，引起數(shù)字電視終端出現(xiàn)顯示質(zhì)量下降。對于數(shù)字電視系統(tǒng)而言，窄帶干擾的主要來源包括(1)單頻信號，所述單頻信號 可以來自發(fā)射機或接收機中的本振泄露，印刷電路板上晶體振蕩器產(chǎn)生的振蕩信號及其諧 波等；(2)調(diào)頻無線電波，如調(diào)頻廣播、對講機等也可以產(chǎn)生強烈的窄帶干擾；(3)模擬電視 信號的圖像載波信號與伴音載波信號?，F(xiàn)有技術抑制窄帶干擾的方法通?？梢苑譃閮深愐环N方法是利用快速傅里葉變換(FFT)將信號由時域變換到頻域，通過功率檢測 的方法找到窄帶干擾對應的頻率，并通過對該頻率進行置零或濾波操作，達到消除窄帶干 擾的目的。如專利申請?zhí)枮?00710071414. 3的中國專利申請文件所述，首先對輸入信號進 行快速傅里葉變換，檢測到窄帶干擾位置后，將該位置上的頻域子載波置零。另一種方法是首先確定窄帶干擾對應的頻率，然后用移頻、濾波的方式將其濾除。 如專利申請?zhí)枮?00610028350. 4的中國專利申請文件所述，首先將信號變換到頻域，檢測 窄帶干擾是否存在并確定其頻域位置，之后，通過頻譜搬移裝置將所述窄帶干擾的頻域位 置搬移到零頻率處；接著，用高通濾波器濾除窄帶干擾信號；最后再將消除窄帶干擾的信 號搬移回原始頻譜位置。然而，現(xiàn)有技術的窄帶干擾抑制方法存在諸多缺點1.現(xiàn)有技術采用的快速傅里葉變換屬于數(shù)據(jù)塊處理，其響應速度有限，難以實時 跟蹤窄帶干擾的變化；2.對窄帶干擾頻率的信號進行置零或濾波處理的同時，相同頻率位置的有用信號 被顯著抑制；3.只能跟蹤窄帶干擾信號頻率，而無法跟蹤其相位和幅度的變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種窄帶干擾抑制方法及裝置，既可以跟蹤干擾信號的頻率變化，還可以跟蹤干擾信號的幅度及相位變化，在完成窄帶干擾抑制同時，減小對與窄帶干擾相同頻率的有用信號的影響，從而提高了處理后信號的信噪比。為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種窄帶干擾抑制方法，包括確定接收信號中窄帶干擾的頻率位置，形成包含窄帶干擾頻率信息的參考噪聲 源；通過自適應濾波將所述參考噪聲源轉(zhuǎn)換為與窄帶干擾一致的模擬干擾信號；從接收信號中消除所述與窄帶干擾一致的模擬干擾信號。可選的，所述自適應濾波采用遞歸更新權系數(shù)的方法實現(xiàn)將參考噪聲源轉(zhuǎn)換為與 窄帶干擾一致的模擬干擾信號。可選的，所述遞歸更新權系數(shù)包括將權系數(shù)與參考噪聲源合成，形成模擬干擾信號；比較所述模擬干擾信號與接收信號，基于所述比較結果形成輸出信號；基于所述輸出信號及參考噪聲源確定權系數(shù)更新量；多次重復上述步驟，以權系數(shù)更新量對權系數(shù)進行遞歸更新，直至所述權系數(shù)的 值不再變化；將此時的權系數(shù)與參考噪聲源合成，形成與窄帶干擾一致的模擬干擾信號。相應的，本發(fā)明還提供了一種窄帶干擾抑制裝置，包括頻率確定單元、自適應濾 波單元以及干擾消除單元，其中，頻率確定單元確定接收信號中窄帶干擾的頻率位置，形成包含有窄帶干擾頻率信 息的本地振蕩信號，并將所述本地振蕩信號作為參考噪聲源提供給自適應濾波單元；自適應濾波單元將所述參考噪聲源轉(zhuǎn)換為與窄帶干擾一致的模擬干擾信號，并將 所述與窄帶干擾一致的模擬干擾信號提供給干擾消除單元；干擾消除單元將所述與窄帶干擾一致的模擬干擾信號從接收信號中消除。可選的，所述自適應濾波單元的自適應濾波基于最小均方算法或遞歸最小平方算 法實現(xiàn)。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點1.對數(shù)據(jù)實行逐點采樣處理，響應速度快；2.采用自適應噪聲對消完成窄帶干擾的消除，所述窄帶干擾消除的同時，減小了 對相同頻率位置的有用信號的破壞；3.既可以跟蹤窄帶干擾信號的頻率，還可以跟蹤其相位與幅度變化。


圖1是本發(fā)明窄帶干擾抑制方法一個實施例的流程示意圖；圖2是本發(fā)明窄帶干擾抑制方法一個實施例中自適應濾波的流程示意圖；圖3是本發(fā)明窄帶干擾抑制裝置的模塊示意圖；圖4是本發(fā)明窄帶干擾抑制裝置的第一實施例的模塊示意圖；圖5是本發(fā)明窄帶干擾抑制裝置的第二實施例的模塊示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明 的具體實施方式
做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采 用其他不同于在此描述的其它方式來實施，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
正如背景技術部分所述，現(xiàn)有技術的窄帶干擾抑制方法有諸多缺點1.采用的快速傅里葉變換屬于數(shù)據(jù)塊處理，其響應速度有限，難以實時跟蹤窄帶 干擾的變化；2.常需要對窄帶干擾頻率的信號進行置零或濾波處理，相同頻率位置的有用信號 同樣會被抑制；3.只能跟蹤窄帶干擾信號頻率，而無法跟蹤其相位和幅度的變化。針對上述問題，發(fā)明人提供了一種利用自適應濾波對接收信號中夾雜的窄帶干擾 進行抑制的方法及裝置。所述自適應濾波基于最小均方算法或遞歸最小平方算法，通過對 權系數(shù)進行多次的遞歸更新后，得到了確定不變的權系數(shù)，基于所述確定的權系數(shù)即可得 到與接收信號中的窄帶干擾一致的模擬干擾信號，之后，將所述模擬干擾信號從接收信號 消除，即可得到窄帶干擾被抑制后的有用信號。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，自適應噪聲對消是一種利用自適應濾波器將參考噪聲源轉(zhuǎn) 換成與干擾信號相一致的模擬干擾信號，再從接收信號中消除干擾信號的噪聲消除方法。 但在數(shù)字通信系統(tǒng)中，所述參考噪聲源不易獲得，因此，并未有本領域技術人員將所述自適 應噪聲對消方法應用于數(shù)字通信系統(tǒng)的噪聲抑制、特別是窄帶干擾的消除中。針對所述參考噪聲源不易獲得的問題，發(fā)明人提出，利用鎖相環(huán)先確定窄帶干擾 的頻率，形成包含所述窄帶干擾頻率信息的本地振蕩信號，之后，再以所述本地振蕩信號作 為參考噪聲源，即可將自適應噪聲對消方法應用于窄帶干擾的抑制方法。所述自適應噪聲 對消在完成窄帶干擾抑制同時，減小了對與窄帶干擾相同頻率的有用信號的影響，大大提 高了處理后信號的信噪比。為了更好的理解本發(fā)明窄帶干擾抑制方法及裝置，下面參照附圖對本發(fā)明的具體 實施例作進一步說明。圖1是本發(fā)明窄帶干擾抑制方法的一個實施例的流程示意圖。如圖1所述，本發(fā)明窄帶干擾抑制方法的一個實施例包括執(zhí)行步驟S102，確定接收信號中窄帶干擾的頻率位置，形成包含窄帶干擾頻率信 息的參考噪聲源。所述確定接收信號中窄帶干擾頻率的過程包括將本地振蕩信號與窄帶干擾進行 比較；基于所述比較結果對本地振蕩信號的頻率進行更新，直至所述本地振蕩信號的頻率 與窄帶干擾的頻率相同；將此時的本地振蕩信號作為參考噪聲源。在具體實施例中，通過鎖相環(huán)產(chǎn)生本地振蕩信號，并進行所述本地振蕩信號與窄 帶干擾的比較、本地振蕩信號的更新。由于所述接收信號中包含有有用信號與窄帶干擾，由 于有用信號的頻帶范圍較寬，所以所述鎖相環(huán)主要跟蹤頻帶較窄的窄帶干擾以及與所述窄 帶干擾相同頻率的部分有用信號的頻率變化。執(zhí)行步驟S104，通過自適應濾波將所述參考噪聲源轉(zhuǎn)換為與窄帶干擾一致的模擬干擾信號。
所述自適應濾波通過自適應濾波單元實現(xiàn)，在所述自適應濾波的處理過程中，自 適應濾波單元利用前一時刻已獲得濾波器參數(shù)來自動調(diào)節(jié)現(xiàn)時刻的濾波器參數(shù)，以適應信 號和干擾的變化，從而實現(xiàn)最優(yōu)濾波。對于本發(fā)明窄帶干擾抑制方法采用的自適應濾波，其 自適應濾波單元需要基于其前一周期的輸出信號對權系數(shù)更新量進行更新，并基于所述更 新的權系數(shù)更新量，形成當前周期的權系數(shù)。所述權系數(shù)為自適應濾波的沖擊響應。接著，基于所述權系數(shù)對參考噪聲源進行處理，形成模擬干擾信號。之后，所述自 適應濾波單元將模擬干擾信號與接收信號進行比較，基于所述模擬干擾信號與接收信號的 比較結果，自適應濾波單元形成輸出信號。這就實現(xiàn)了權系數(shù)、模擬干擾信號的一次更新過 程。而在實際處理過程中，需要經(jīng)過多次的遞歸更新之后，所述模擬干擾信號才能夠 實現(xiàn)與窄帶干擾的一致。在具體實施例中，可以通過基于最小均方算法或遞歸最小平方算法的自適應濾波 形成所述與窄帶干擾一致的模擬干擾信號。如圖2所示，具體的說，所述自適應濾波的流程包括執(zhí)行步驟S202，將權系數(shù)與參考噪聲源合成，形成模擬干擾信號。在所述權系數(shù)的更新過程中，需要基于一個確定的權系數(shù)初值對權系數(shù)進行更 新，所述權系數(shù)的初值可以由預設值確定。所述權系數(shù)初值的具體值不影響權系數(shù)的最終 值，僅影響權系數(shù)更新的速率。在具體實施例中，將權系數(shù)與參考噪聲源合成，形成模擬干擾信號由下述表達式 確定η (η) = ρ (η) *con j [W (η)]；其中，η (η)為模擬干擾信號，ρ(η)為參考噪聲源，W (η)為權系數(shù)，con j []為取共軛。執(zhí)行步驟S204，比較所述模擬干擾信號與接收信號，基于所述比較結果形成輸出信號。在具體實施例中，比較所述模擬干擾信號與接收信號，基于所述比較結果形成輸 出信號由下述表達式確定y(n) = r (η) -η (η)；其中，y(n)為輸出信號，r(n)為接收信號。即從所述接收信號中移除模擬干擾信 號。在經(jīng)過上述處理后，所述輸出信號中除了模擬干擾信號與窄帶干擾的差值之外，還包含 有有用信號；但由于所述有用信號與窄帶干擾相互獨立，所以輸出信號中的有用信號并不 影響權系數(shù)更新量的確定。執(zhí)行步驟S206，基于所述輸出信號及參考噪聲源確定權系數(shù)更新量。在具體實施例中，采用輸出信號與參考噪聲源的乘積來確定權系數(shù)更新量k(n)。對于采用最小均方算法的自適應濾波，其權系數(shù)更新量k(n)由下述算式確定k(n) = step*y(n)*conj[p(n)],其中，y(n)為輸出信號，step為配置常數(shù)，通過修改所述配置常數(shù)，可以對權系數(shù) 遞歸更新的速率和精度進行調(diào)節(jié)。
而對于采用遞歸最小平方算法的自適應濾波，其權系數(shù)更新量k(n)由下述算式 確定 其中，y(n)為輸出信號，delta (η)為遞歸系數(shù)，Iamda為配置常數(shù)，所述配置常數(shù) 的取值范圍為(0，1)。通過修改所述配置常數(shù)，可以對遞歸系數(shù)delta (η)遞歸更新的速率 和精度進行調(diào)節(jié)，進而實現(xiàn)對權系數(shù)更新速度及精度的調(diào)節(jié)。執(zhí)行步驟S208，多次重復上述步驟，以權系數(shù)更新量對權系數(shù)進行遞歸更新，直至 所述權系數(shù)的值不再變化。在實際應用中，權系數(shù)僅經(jīng)過一次更新是無法使得模擬干擾信號跟蹤窄帶干擾 的，所述權系數(shù)需要經(jīng)過多次的遞歸更新，在所述多次遞歸更新完成之后，權系數(shù)更新量為 零，同時權系數(shù)不再變化。所述零值的權系數(shù)更新量說明輸出信號中不包含有與窄帶干擾 相關的信號，即輸出信號與窄帶干擾相互之間完全獨立。執(zhí)行步驟S210，將此時的權系數(shù)與參考噪聲源合成，形成與窄帶干擾一致的模擬 干擾信號。在具體實施例中，所述權系數(shù)與參考噪聲源的合成與步驟S202相同，即將所述確 定不變的權系數(shù)取共軛后，再與參考噪聲源相乘，形成與窄帶干擾一致的模擬干擾信號。如圖1所示，前述步驟S102至S104執(zhí)行后，參考噪聲源即可轉(zhuǎn)換為與窄帶干擾一 致的模擬干擾信號。之后，繼續(xù)執(zhí)行步驟S106，從接收信號中消除所述與窄帶干擾一致的模 擬干擾信號，從而得到干凈的有用信號。本發(fā)明窄帶干擾抑制方法的一個實施例是針對接收信號中只有一個窄帶干擾的 抑制方法，而在現(xiàn)實情況下，接收信號可能包含有多個處于不同頻率位置的窄帶干擾，例如 同時包含有調(diào)頻廣播與模擬電視伴音載波的數(shù)字電視信號。對于所述包含有多個窄帶干擾 的接收信號，可以多次重復執(zhí)行步驟S102至S106，直至消除檢測到的多個窄帶干擾。圖3是本發(fā)明窄帶干擾抑制裝置的模塊示意圖。如圖3所示，本發(fā)明窄帶干擾抑制裝置包括頻率確定單元201、自適應濾波單元 203以及干擾消除單元205，其中，頻率確定單元201確定接收信號中窄帶干擾的頻率位置，形成只包含有窄帶干擾 頻率信息的本地振蕩信號，并將所述本地振蕩信號作為參考噪聲源提供給自適應濾波單元 203。自適應濾波單元203將所述參考噪聲源轉(zhuǎn)換為與窄帶干擾一致的模擬干擾信號， 并將所述與窄帶干擾一致的模擬干擾信號提供給干擾消除單元205。干擾消除單元205將所述與窄帶干擾一致的模擬干擾信號從接收信號中消除，輸 出有用信號。本發(fā)明窄帶干擾抑制裝置的工作原理為將包含有有用信號與窄帶干擾的接收信號分別送入頻率確定單元201與干擾消 除單元205，其中，所述頻率確定單元201確定窄帶干擾的頻率位置，跟蹤所述窄帶干擾的 頻率變化，形成只包含有窄帶干擾頻率信息的本地振蕩信號，并將所述本地振蕩信號作為 參考噪聲源提供給自適應濾波單元203。
自適應濾波單元203在接收到所述參考噪聲源后，將所述參考噪聲源轉(zhuǎn)換為與窄 帶干擾一致的模擬干擾信號并提供給干擾消除單元205 ；而干擾消除單元205將所述與窄 帶干擾一致的模擬干擾信號從接收信號中消除，輸出干凈的有用信號。在具體實施例中，所述自適應濾波單元203的自適應濾波是基于最小均方算法或遞歸最小平方算法實現(xiàn)的，干擾消除單元205的輸出信號需要反饋給所述自適應濾波單元 203，以調(diào)節(jié)自適應濾波的權系數(shù)更新量。經(jīng)過多次的遞歸收斂之后，自適應濾波單元203 得到與窄帶干擾一致的噪聲信號，而干擾消除單元205也穩(wěn)定輸出干凈的有用信號。圖4是本發(fā)明窄帶干擾抑制裝置的第一實施例的模塊示意圖。本發(fā)明窄帶干擾抑 制裝置第一實施例采用基于最小均方算法的自適應濾波抑制窄帶干擾。如圖4所示，本發(fā)明窄帶干擾抑制裝置的第一實施例包括頻率確定單元201、自 適應濾波單元203以及干擾消除單元205。在具體實施例中，所述頻率確定單元201為鎖相環(huán)結構，包括誤差提取器302、環(huán) 路濾波器304以及數(shù)控振蕩器306，其中，誤差提取器302比較數(shù)控振蕩器306輸出的本地振蕩信號與接收信號中的窄帶干 擾的誤差，并將所述誤差信號提供給環(huán)路濾波器304中。環(huán)路濾波器304對所述誤差信號進行濾波，形成控制信號，所述控制信號與誤差 信號正相關，誤差信號越小，控制信號的幅值越小。數(shù)控振蕩器306接收環(huán)路濾波器304提供的控制信號，并依據(jù)所述控制信號的幅 度不同，形成不同頻率的本地振蕩信號，并將所述本地振蕩信號反饋給誤差提取器302。在實際操作中，經(jīng)過多次的反饋后，數(shù)控振蕩器302輸出的本地振蕩信號實現(xiàn)對 接收信號中的窄帶干擾的頻率跟蹤，所述本地振蕩信號即作為后續(xù)自適應濾波的參考噪聲 源。自適應濾波單元203基于最小均方算法進行自適應濾波，需要將干擾消除單元 205的輸出信號反饋給所述自適應濾波單元203，以調(diào)節(jié)自適應濾波的權系數(shù)更新量。所述 自適應濾波通過遞歸更新權系數(shù)來完成對窄帶干擾的跟蹤。為完成所述權系數(shù)的遞歸更新，自適應濾波單元203包括更新量設定單元301、加 法單元303、延時單元305以及干擾合成單元307，其中，更新量設定單元301接收頻率確定單元201提供的參考噪聲源及干擾消除單元 205反饋的輸出信號，將所述參考噪聲源的共軛值、配置常數(shù)及輸出信號的乘積作為權系數(shù) 更新量，并將所述權系數(shù)更新量提供給加法單元303 ；加法單元303將延時的上一周期的權系數(shù)與當前周期的權系數(shù)更新量相加，實現(xiàn) 權系數(shù)的更新，并將所述權系數(shù)提供給延時單元305 ；延時單元305將加法單元303提供的權系數(shù)延時一個周期后，分別提供給加法單 元303以及干擾合成單元307 ；干擾合成單元307將所述權系數(shù)與參考噪聲源合成，以所述權系數(shù)的共軛值及參 考噪聲源的乘積作為模擬干擾信號，并將所述模擬干擾信號送入干擾消除單元205。所述干擾消除單元205以接收信號與模擬干擾信號的差作為輸出信號，反饋至更 新量設定單元301。經(jīng)過所述自適應濾波單元201的處理，所述權系數(shù)不再變化，即說明權系數(shù)更新量為零，而所述權系數(shù)更新量由輸出信號以及與窄帶干擾相關的參考噪聲源決定。因此，所 述零值的權系數(shù)更新量說明輸出信號中不包含有與窄帶干擾相關的信號，輸出信號與窄帶 干擾相互之間完全獨立。圖5是本發(fā)明窄帶干擾抑制裝置的第二實施例的模塊示意圖。本發(fā)明窄帶干擾抑制裝置的第二實施例基于遞歸最小平方算法的自適應濾波對窄帶干擾進行抑制。如圖5所示，本發(fā)明窄帶干擾抑制裝置的第二實施例包括頻率確定單元201、自 適應濾波單元203以及干擾消除單元205。在具體實施例中，所述頻率確定單元201為鎖相環(huán)結構，包括誤差提取器302、環(huán) 路濾波器304以及數(shù)控振蕩器306，與本發(fā)明窄帶干擾抑制裝置的第一實施例的對應單元 相同。自適應濾波單元203基于遞歸最小平方算法進行自適應濾波，需要將干擾消除單 元205的輸出信號反饋給所述自適應濾波單元203，以調(diào)節(jié)自適應濾波的權系數(shù)更新量。所 述自適應濾波通過遞歸更新權系數(shù)來完成對窄帶干擾i (η)的跟蹤。為完成所述權系數(shù)的遞歸更新，自適應濾波單元203包括更新量設定單元501、第 一加法單元503、第一延時單元505、干擾合成單元507、第二加法單元509、第二延時單元 511、系數(shù)配置單元513以及遞歸更新量單元515，其中，更新量設定單元501接收頻率確定單元201提供的參考噪聲源、第二延時單元511 提供的遞歸系數(shù)以及干擾消除單元205反饋的輸出信號，將所述參考噪聲源的共軛值、遞 歸系數(shù)的倒數(shù)以及輸出信號的乘積作為權系數(shù)更新量，并將所述權系數(shù)更新量提供給第一 加法單元503 ；第一加法單元503將延時的上一周期的權系數(shù)與當前周期的權系數(shù)更新量相加， 實現(xiàn)權系數(shù)的更新，并將所述權系數(shù)提供給第一延時單元505 ；第一延時單元505將第一加法單元503提供的權系數(shù)延時一個周期后，分別提供 給第一加法單元503與干擾合成單元507 ；干擾合成單元507將第一延時單元505提供的權系數(shù)與參考噪聲源合成，以所述 權系數(shù)的共軛值及參考噪聲源的乘積作為模擬干擾信號，并將所述模擬干擾信號送入干擾 消除單元205;遞歸更新量單元515接收頻率確定單元提供的參考噪聲源，以所述參考噪聲源的 共軛值與參考噪聲源的乘積作為遞歸系數(shù)更新量，并將所述遞歸系數(shù)更新量提供給第二加 法單元509 ；系數(shù)配置單元513將第二延時單元511提供的遞歸系數(shù)與配置常數(shù)相乘，并將所 述配置后的遞歸系數(shù)提供給第二加法單元509 ；第二加法單元509將上一周期的經(jīng)過系數(shù)配置單元513配置后的遞歸系數(shù)與當前 周期的遞歸系數(shù)更新量相加，完成遞歸系數(shù)的更新，并將所述遞歸系數(shù)提供給第二延時單 元 511 ；第二延時單元511將第二加法單元509提供的遞歸系數(shù)延時一個周期后，分別送 至系數(shù)配置單元513以及更新量設定單元501。所述干擾消除單元205以接收信號與模擬干擾信號的差作為輸出信號，反饋至更 新量設定單元501。
經(jīng)過所述自適應濾波單元201的處理，所述權系數(shù)不再變化，即說明權系數(shù)更新 量為零，而所述權系數(shù)更新量由輸出信號以及與窄帶干擾相關的參考噪聲源決定。因此，所 述零值的權系數(shù)更新量說明輸出信號中不包含有與窄帶干擾相關的信號，輸出信號與窄帶 干擾相互之間完全獨立。本發(fā)明窄帶干擾抑制裝置的接收信號中只有一個窄帶干擾，而在現(xiàn)實情況下，接 收信號可能包含有多個窄帶干擾，例如同時包含有調(diào)頻廣播與模擬電視伴音載波的數(shù)字電 視信號。對于所述包含有多個窄帶干擾的接收信號，可以將所述窄帶干擾抑制裝置串行連 接，分別消除檢測到的多個窄帶干擾，得到干凈的有用信號。
本發(fā)明的窄帶干擾抑制方法及裝置在對窄帶干擾進行處理時，對數(shù)據(jù)實行逐點采 樣處理，響應速度快；在完成窄帶干擾抑制同時，減小了對相同頻率位置的有用信號的破 壞，提高了處理后信號的信噪比。應該理解，此處的例子和實施例僅是示例性的，本領域技術人員可以在不背離本 申請和所附權利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，做出各種修改和更正。
權利要求
一種窄帶干擾抑制方法，其特征在于，包括確定接收信號中窄帶干擾的頻率位置，形成包含窄帶干擾頻率信息的參考噪聲源；通過自適應濾波將所述參考噪聲源轉(zhuǎn)換為與窄帶干擾一致的模擬干擾信號；從接收信號中消除所述與窄帶干擾一致的模擬干擾信號。
2.如權利要求1所述的窄帶干擾抑制方法，其特征在于，所述自適應濾波采用遞歸更 新權系數(shù)的方法實現(xiàn)將參考噪聲源轉(zhuǎn)換為與窄帶干擾一致的模擬干擾信號。
3.如權利要求2所述的窄帶干擾抑制方法，其特征在于，所述采用遞歸更新權系數(shù)的 方法將參考噪聲源轉(zhuǎn)換為與窄帶干擾一致的模擬干擾信號包括將權系數(shù)與參考噪聲源合成，形成模擬干擾信號；比較所述模擬干擾信號與接收信號，基于所述比較結果形成輸出信號；基于所述輸出信號及參考噪聲源確定權系數(shù)更新量；多次重復上述步驟，以權系數(shù)更新量對權系數(shù)進行遞歸更新，直至所述權系數(shù)的值不 再變化；將此時的權系數(shù)與參考噪聲源合成，形成與窄帶干擾一致的模擬干擾信號。
4.如權利要求3所述的窄帶干擾抑制方法，其特征在于，將權系數(shù)與參考噪聲源合成， 形成模擬干擾信號由下述表達式確定n(n) = p(n)*conj[W(n)]；其中，n(n)為模擬干擾信號，p(n)為參考噪聲源，W(n)為權系數(shù)，Conj[]為取共軛。
5.如權利要求4所述的窄帶干擾抑制方法，其特征在于，比較所述模擬干擾信號與接 收信號，基于所述比較結果形成輸出信號由下述表達式確定y (n) = r (n) -n (n)；其中，y(n)為輸出信號，Hn)為接收信號。
6.如權利要求5所述的窄帶干擾抑制方法，其特征在于，以所述權系數(shù)更新量對權系 數(shù)進行遞歸更新由下述表達式確定ff(n+l) = ff(n) +k (n)；其中，W(n)為當前周期的權系數(shù)，k(n)為當前周期的權系數(shù)更新量，W(n+1)為延時后 下一周期的權系數(shù)。
7.如權利要求6所述的窄帶干擾抑制方法，其特征在于，所述權系數(shù)更新量由下述表 達式確定k (n) = step氺y (n)氺conj [p (n)]；其中，step為配置常數(shù)，所述配置常數(shù)用于確定遞歸收斂的速度與精度。
8.如權利要求6所述的窄帶干擾抑制方法，其特征在于，所述權系數(shù)更新量由下述表 達式確定k(n) = [1/(delta (n)]*y(n)*conj[p(n)]；delta (n) = lamda^delta(n-1)+p(n)*conj[p(n)]；其中，delta(n)為遞歸系數(shù)，lamda為配置常數(shù)，所述配置常數(shù)的取值范圍為(0，1)。
9.如權利要求1所述的窄帶干擾抑制方法，其特征在于，確定接收信號中窄帶干擾的 頻率位置，形成包含窄帶干擾頻率信息的參考噪聲源包括將本地振蕩信號與窄帶干擾進行比較；基于所述比較結果對本地振蕩信號的頻率進行更新，直至所述本地振蕩信號的頻率與 窄帶干擾的頻率相同；將此時的本地振蕩信號作為參考噪聲源。
10.如權利要求9所述的窄帶干擾抑制方法，其特征在于，通過鎖相環(huán)產(chǎn)生本地振蕩信 號，并進行所述本地振蕩信號與窄帶干擾的比較、本地振蕩信號的更新。
11.如權利要求1所述的窄帶干擾抑制方法，其特征在于，對于包含有多個窄帶干擾的 接收信號，多次重復執(zhí)行所述窄帶干擾抑制方法，直至消除檢測到的多個窄帶干擾。
12.—種窄帶干擾抑制裝置，其特征在于，包括頻率確定單元、自適應濾波單元以及 干擾消除單元，其中，頻率確定單元確定接收信號中窄帶干擾的頻率位置，形成包含有窄帶干擾頻率信息的 本地振蕩信號，并將所述本地振蕩信號作為參考噪聲源提供給自適應濾波單元；自適應濾波單元將所述參考噪聲源轉(zhuǎn)換為與窄帶干擾一致的模擬干擾信號，并將所述 與窄帶干擾一致的模擬干擾信號提供給干擾消除單元；干擾消除單元將所述與窄帶干擾一致的模擬干擾信號從接收信號中消除。
13.如權利要求12所述的窄帶干擾抑制裝置，其特征在于，所述自適應濾波單元包括 更新量設定單元、加法單元、延時單元以及干擾合成單元，其中，更新量設定單元接收頻率確定單元提供的參考噪聲源及干擾消除單元反饋的輸出信 號，將所述參考噪聲源的共軛值、配置常數(shù)及輸出信號的乘積作為權系數(shù)更新量，并將所述 權系數(shù)更新量提供給加法單元；加法單元將延時的上一周期的權系數(shù)與當前周期的權系數(shù)更新量相加，實現(xiàn)權系數(shù)的 更新，并將所述權系數(shù)提供給延時單元；延時單元將加法單元提供的權系數(shù)延時一個周期后，分別提供給加法單元以及干擾合 成單元；干擾合成單元將所述權系數(shù)與參考噪聲源合成，以所述權系數(shù)的共軛值及參考噪聲源 的乘積作為模擬干擾信號，并將所述模擬干擾信號送入干擾消除單元；所述干擾消除單元以接收信號與模擬干擾信號的差作為輸出信號，反饋至更新量設定 單元。
14.如權利要求12所述的窄帶干擾抑制裝置，其特征在于，所述自適應濾波單元包括 更新量設定單元、第一加法單元、第一延時單元、干擾合成單元、第二加法單元、第二延時單 元、系數(shù)配置單元以及遞歸更新量單元，其中更新量設定單元接收頻率確定單元提供的參考噪聲源、第二延時單元提供的遞歸系數(shù) 以及干擾消除單元反饋的輸出信號，將所述參考噪聲源的共軛值、遞歸系數(shù)的倒數(shù)以及輸 出信號的乘積作為權系數(shù)更新量，并將所述權系數(shù)更新量提供給第一加法單元；第一加法單元將延時的上一周期的權系數(shù)與當前周期的權系數(shù)更新量相加，實現(xiàn)權系 數(shù)的更新，并將所述權系數(shù)提供給第一延時單元；第一延時單元將第一加法單元提供的權系數(shù)延時一個周期后，分別提供給第一加法單 元與干擾合成單元；干擾合成單元將第一延時單元提供的權系數(shù)與參考噪聲源合成，以所述權系數(shù)的共軛 值及參考噪聲源的乘積作為模擬干擾信號，并將所述模擬干擾信號送入干擾消除單元；遞歸更新量單元接收頻率確定單元提供的參考噪聲源，以所述參考噪聲源的共軛值與 參考噪聲源的乘積作為遞歸系數(shù)更新量，并將所述遞歸系數(shù)更新量提供給第二加法單元；系數(shù)配置單元將第二延時單元提供的遞歸系數(shù)與配置常數(shù)相乘，并將所述配置后的遞 歸系數(shù)提供給第二加法單元；第二加法單元將上一周期的經(jīng)過系數(shù)配置單元配置后的遞歸系數(shù)與當前周期的遞歸 系數(shù)更新量相加，完成遞歸系數(shù)的更新，并將所述遞歸系數(shù)提供給第二延時單元；第二延時單元將第二加法單元提供的遞歸系數(shù)延時一個周期后，分別送至系數(shù)配置單 元以及更新量設定單元；所述干擾消除單元以接收信號與模擬干擾信號的差作為輸出信號，反饋至更新量設定 單元。
15.如權利要求12所述的窄帶干擾抑制裝置，其特征在于，所述頻率確定單元為鎖相環(huán)。
16.如權利要求12所述的窄帶干擾抑制裝置，其特征在于，對于包含有多個窄帶干擾 的接收信號，將所述窄帶干擾抑制裝置串聯(lián)連接，分別消除所述多個窄帶干擾。
全文摘要
一種窄帶干擾抑制方法及裝置。窄帶干擾抑制裝置包括頻率確定單元、自適應濾波單元以及干擾消除單元，其中，頻率確定單元確定接收信號中窄帶干擾的頻率位置，形成只包含有窄帶干擾頻率信息的本地振蕩信號，并將所述本地振蕩信號作為參考噪聲源提供給自適應濾波單元；自適應濾波單元將所述參考噪聲源轉(zhuǎn)換為與窄帶干擾一致的模擬干擾信號，并將所述與窄帶干擾一致的模擬干擾信號提供給干擾消除單元；干擾消除單元將所述與窄帶干擾一致的模擬干擾信號從接收信號中消除，輸出有用信號。本發(fā)明的窄帶干擾方法及裝置對數(shù)據(jù)實行逐點采樣處理，響應速度快；所述窄帶干擾消除的同時，減小了對相同頻率位置的有用信號的破壞。
文檔編號H04B1/707GK101860382SQ20101014035
公開日2010年10月13日 申請日期2010年3月29日 優(yōu)先權日2010年3月29日
發(fā)明者劉義臣 申請人:華亞微電子(上海)有限公司