專利名稱：一種回波干擾抑制方法、裝置及終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種回波干擾抑制方法、裝置及終端。
背景技術(shù)：
采用干擾消除系統(tǒng)(Interference Cancellation System, ICS)的直放站不僅能夠自適應(yīng)地估計(jì)和跟蹤反饋信道的傳輸特性，從而有效地減弱自激效應(yīng)，同時(shí)，還能夠大大降低直放站對收發(fā)天線間隔離度的要求，大幅提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在ICS的回波消除方法中，通過在直放站安裝回波抵消器，在時(shí)域估計(jì)回波信道和回波干擾后，從接收信號(hào)中減去回波估計(jì)值實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)有的直放站回波消除方法中，自適應(yīng)濾波器的抽頭系數(shù)大多通過傳統(tǒng)的最小均 方(Least Mean Square, LMS)算法或訓(xùn)練序列的生成來進(jìn)行更新,一方面算法收斂速度不夠快，無法有效跟蹤外部回波信道和干擾的變化，另一方面，上述方法對計(jì)算復(fù)雜度及系統(tǒng)硬件資源需求都有著較高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種回波干擾抑制方法，旨在解決現(xiàn)有的回波干擾抑制技術(shù)中抽頭系數(shù)的更新算法收斂速度慢的問題。本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種回波干擾抑制方法，所述方法包括下述步驟根據(jù)輸入的抽頭系數(shù)和數(shù)字基帶參考信號(hào)，得到回波干擾信號(hào)估計(jì)；獲取數(shù)字基帶信號(hào)與所述回波干擾信號(hào)估計(jì)的誤差信號(hào)；提取所述誤差信號(hào)的符號(hào)，并根據(jù)輸入的所述數(shù)字基帶參考信號(hào)，對所述抽頭系數(shù)進(jìn)行更新；對所述誤差信號(hào)進(jìn)行延遲處理，并作為更新的數(shù)字基帶參考信號(hào)再次送入所述自適應(yīng)FIR濾波器。本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種回波抑制裝置，所述裝置包括自適應(yīng)FIR濾波器，用于根據(jù)抽頭系數(shù)和輸入的數(shù)字基帶參考信號(hào)，得到回波干擾信號(hào)估計(jì)；回波干擾抑制模塊，用于獲取數(shù)字基帶信號(hào)與所述回波干擾信號(hào)估計(jì)的誤差信號(hào);信道估計(jì)器，用于提取所述誤差信號(hào)的符號(hào)，并根據(jù)輸入的所述數(shù)字基帶參考信號(hào)，對所述抽頭系數(shù)進(jìn)行更新；延遲模塊，用于對所述誤差信號(hào)進(jìn)行延遲處理，并作為更新的數(shù)字基帶參考信號(hào)再次送入所述自適應(yīng)FIR濾波器。本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種包含上述回波抑制裝置的終端。在本發(fā)明實(shí)施例中，采用簡化數(shù)據(jù)符號(hào)LMS算法對自適應(yīng)FIR濾波器的抽頭系數(shù)進(jìn)行更新，通過提取回波干擾抑制信號(hào)的符號(hào)，確定回波信道估計(jì)的自適應(yīng)更新方向，進(jìn)而獲得回波干擾信號(hào)估計(jì)，實(shí)現(xiàn)回波消除，并采用變步長因子提高簡化數(shù)據(jù)符號(hào)LMS算法的收斂速度。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)提供的回波消除方法的實(shí)現(xiàn)原理圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的回波干擾抑制方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的回波干擾抑制裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的回波干擾抑制裝置的實(shí)現(xiàn)方法框圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的回波干擾抑制裝置第i個(gè)FIR濾波器抽頭系數(shù)更新支 路的實(shí)現(xiàn)方法框圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。在本發(fā)明實(shí)施例中，采用簡化數(shù)據(jù)符號(hào)LMS算法對自適應(yīng)有限長沖激響應(yīng)(Finite Impulse Response, FIR)濾波器的抽頭系數(shù)進(jìn)行更新,通過提取回波干擾抑制信號(hào)的符號(hào)，確定回波信道估計(jì)的自適應(yīng)更新方向，進(jìn)而獲得抽頭系數(shù)更新值和回波干擾信號(hào)估計(jì)，實(shí)現(xiàn)回波消除，并采用變步長因子提高簡化數(shù)據(jù)符號(hào)LMS算法的收斂速度。圖I示出了現(xiàn)有技術(shù)提供的回波消除方法的實(shí)現(xiàn)原理，為了便于說明，僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分。參照圖1，接收天線接收到的信號(hào)經(jīng)過低噪放大器I、射頻濾波器2和模擬下變頻器3變換為模擬中頻信號(hào)后，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器4將該模擬中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號(hào)，進(jìn)而通過數(shù)字下變頻器5將該數(shù)字中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字基帶信號(hào)r(n)，進(jìn)入直放站6進(jìn)行回波干擾抑制。在直放站6中，根據(jù)數(shù)字基帶參考信號(hào)x(n)，通過在時(shí)域?qū)夭ㄐ诺篮突夭ǜ蓴_進(jìn)行估計(jì)，從而有效地跟蹤到回波干擾信號(hào)，由此從接收到的數(shù)字基帶信號(hào)Hn)中減去估計(jì)的回波干擾信號(hào)，得到誤差信號(hào)，該誤差信號(hào)即為經(jīng)過回波干擾抑制的信號(hào)，并通過將該信號(hào)延遲，得到更新的數(shù)字基帶參考信號(hào)X (n)，再次實(shí)現(xiàn)對回波信道和回波干擾的估計(jì)。此部分的具體實(shí)現(xiàn)如圖2所示，在此不再贅述。上述經(jīng)過回波干擾抑制的信號(hào)經(jīng)由數(shù)字上變頻器7轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號(hào)，并通過帶通濾波器抑制上變頻產(chǎn)生的噪聲干擾，之后利用數(shù)模轉(zhuǎn)換器8轉(zhuǎn)換為模擬中頻信號(hào)。該模擬中頻信號(hào)經(jīng)過射頻上變頻器9、射頻濾波器10和功率放大器11，轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)經(jīng)功率放大后由發(fā)射天線重新發(fā)射出去，以達(dá)到回波消除的效果。圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的回波干擾抑制方法的實(shí)現(xiàn)流程，在本發(fā)明實(shí)施例中，利用自適應(yīng)FIR濾波器對發(fā)射天線到接收天線之間的耦合信道進(jìn)行模擬，有效地跟蹤發(fā)射天線到接收天線間耦合信道的變化，并通過自適應(yīng)FIR濾波器的輸出對回波干擾進(jìn)行估計(jì)，由此從接收信號(hào)中減去估計(jì)的回波干擾信號(hào)，對回波干擾進(jìn)行抑制，該方法的實(shí)現(xiàn)流程詳述如下
在步驟S201中，根據(jù)輸入的抽頭系數(shù)和數(shù)字基帶參考信號(hào)，得到回波干擾信號(hào)估計(jì)。在本發(fā)明實(shí)施例中，將數(shù)字基帶參考信號(hào)X (n)送入自適應(yīng)FIR濾波器，得到的回波干擾信號(hào)估計(jì)為wH(n)x(n)，其中，w(n)為自適應(yīng)FIR濾波器的權(quán)向量，即自適應(yīng)FIR濾波器的抽頭系數(shù)。在步驟S202中，獲取數(shù)字基帶信號(hào)與所述回波干擾信號(hào)估計(jì)的誤差信號(hào)。在本發(fā)明實(shí)施例中，誤差信號(hào)e(n)為接收到的數(shù)字基帶信號(hào)r (n)與回波干擾信號(hào)估計(jì) wH(n)x(n)的差值,S卩 e(n) = r (n)_w(n)Hx(n)。在步驟S203中，提取誤差信號(hào)的符號(hào)。在本發(fā)明實(shí)施例中，誤差信號(hào)e(n)的符號(hào)通過符號(hào)函數(shù)sign(x)提取，該符號(hào)函數(shù)sign(x)的表達(dá)式如下所示
權(quán)利要求
1.一種回波干擾抑制方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟 根據(jù)輸入的抽頭系數(shù)和數(shù)字基帶參考信號(hào)，得到回波干擾信號(hào)估計(jì)； 獲取數(shù)字基帶信號(hào)與所述回波干擾信號(hào)估計(jì)的誤差信號(hào)； 提取所述誤差信號(hào)的符號(hào)，并根據(jù)輸入的所述數(shù)字基帶參考信號(hào)，對所述抽頭系數(shù)進(jìn)行更新； 對所述誤差信號(hào)進(jìn)行延遲處理，并作為更新的數(shù)字基帶參考信號(hào)再次送入所述自適應(yīng)FIR濾波器。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述抽頭系數(shù)利用簡化數(shù)據(jù)符號(hào)最小均方LMS算法進(jìn)行更新,更新公式為w (n+1) = w (n) + u (n) x (n) sign [e* (n)],其中，w(n)為所述抽頭系數(shù)，y (n)為步長因子,X (n) = [x(n) ,x(n-l),......x(n_L+l)]T為 所述數(shù)字基帶參考信號(hào)，L為自適應(yīng)FIR濾波器的長度，e (n)為所述誤差信號(hào)，sign [e* (n)]為提取所述誤差信號(hào)符號(hào)的函數(shù)，n為時(shí)間序列。
3.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括下述步驟 對步長因子進(jìn)行更新，所述步長因子的更新公式為Amm，若+I)幺/^minM(n + \) = ' 蘆眶，若//( +1)之//眶，其中，U (n+1) = a y (n) + Y |e(n) I2，IIniax 為最大+1),其他步長，U min為最小步長，O < a < I為遺忘因子,表明上一刻的所述步長因子對此刻步長的影響，Y > O為控制因子，表明所述誤差信號(hào)對步長的控制。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步長因子的取值為2的冪次，初始取值為 P max °
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述數(shù)字基帶參考信號(hào)從數(shù)字基帶或者發(fā)射天線端耦合得到。
6.一種回波抑制裝置，其特征在于，所述裝置包括 自適應(yīng)FIR濾波器，用于根據(jù)抽頭系數(shù)和輸入的數(shù)字基帶參考信號(hào)，得到回波干擾信號(hào)估計(jì)； 回波干擾抑制模塊，用于獲取數(shù)字基帶信號(hào)與所述回波干擾信號(hào)估計(jì)的誤差信號(hào)；信道估計(jì)器，用于提取所述誤差信號(hào)的符號(hào)，并根據(jù)輸入的所述數(shù)字基帶參考信號(hào)，對所述抽頭系數(shù)進(jìn)行更新； 延遲模塊，用于對所述誤差信號(hào)進(jìn)行延遲處理，并作為更新的數(shù)字基帶參考信號(hào)再次送入所述自適應(yīng)FIR濾波器。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述信道估計(jì)器還用于對所述抽頭系數(shù)更新公式中的步長因子進(jìn)行更新。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述信道估計(jì)器采用一組移位寄存器和加法器對所述抽頭系數(shù)進(jìn)行更新。
9.一種包括權(quán)利要求6至8任一項(xiàng)所述的回波抑制裝置的終端。
全文摘要
本發(fā)明適用于無線通信領(lǐng)域，提供了一種回波干擾抑制方法、裝置及終端，所述方法包括下述步驟根據(jù)輸入的抽頭系數(shù)和數(shù)字基帶參考信號(hào)，得到回波干擾信號(hào)估計(jì)；獲取數(shù)字基帶信號(hào)與所述回波干擾信號(hào)估計(jì)的誤差信號(hào)；提取所述誤差信號(hào)的符號(hào)，并根據(jù)輸入的所述數(shù)字基帶參考信號(hào)，對所述抽頭系數(shù)進(jìn)行更新；對所述誤差信號(hào)進(jìn)行延遲處理，并作為更新的數(shù)字基帶參考信號(hào)再次送入所述自適應(yīng)FIR濾波器。本發(fā)明采用簡化數(shù)據(jù)符號(hào)LMS算法對自適應(yīng)FIR濾波器的抽頭系數(shù)進(jìn)行更新，通過提取回波干擾抑制信號(hào)的符號(hào)，確定回波信道估計(jì)的自適應(yīng)更新方向，進(jìn)而獲得抽頭系數(shù)更新值和回波干擾信號(hào)估計(jì)，實(shí)現(xiàn)回波消除。
文檔編號(hào)H04M9/08GK102739578SQ201110085560
公開日2012年10月17日 申請日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者何子述, 劉暢, 周建林, 夏威, 錢銳 申請人:東莞電子科技大學(xué)電子信息工程研究院, 廣東明家科技股份有限公司, 電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院