專(zhuān)利名稱(chēng)：一種移相濾波方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電磁信號(hào)濾波技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種移相濾波方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前的通信系統(tǒng)，對(duì)射頻噪聲的濾除范圍僅僅限于對(duì)通信頻段通帶內(nèi)的射頻噪聲的濾除。圖I為現(xiàn)有技術(shù)中的一種通信系統(tǒng)的發(fā)射和接收方案結(jié)構(gòu)示例。其中，該系統(tǒng)的接收回路中，第一濾波器為一帶通濾波器，其所能濾除的信號(hào)為整個(gè)系統(tǒng)占用的接收頻段之外的頻段即帶外頻段的電磁信號(hào)，濾除的頻段范圍是一個(gè)相當(dāng)寬頻的頻段，對(duì)于帶內(nèi)包含多個(gè)通信信道的情況下，通信信道之間會(huì)產(chǎn)生鄰頻干擾，而在此通信頻段內(nèi)的電磁干擾噪聲需要極窄帶的濾波器才能濾除，目前的現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有可以進(jìn)行濾除的方案。由此造成的問(wèn)題是，一旦頻段內(nèi)的其他通信信道所占據(jù)的頻率附近有較大的干擾，則當(dāng)前的通信信道的射頻信號(hào)的解調(diào)將可能會(huì)受到嚴(yán)重的影響。此干擾一般稱(chēng)作鄰頻干擾。干擾的來(lái)源可能是移動(dòng)終端、基站、信號(hào)發(fā)生器等。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種移相濾波方法，用于解決通信信道臨近的頻率干擾通信信道通信的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)通信信道對(duì)臨近的頻率干擾的高抗擾度。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的基于本發(fā)明實(shí)施例，本發(fā)明提供一種移相濾波方法，該方法用于在通信系統(tǒng)接收/ 發(fā)射電路中抑制指定頻段的電磁干擾，該方法包括通過(guò)相位調(diào)節(jié)模塊對(duì)兩路輸入信號(hào)的相位差進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得輸出的兩路信號(hào)在指定的頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定的頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為O度?；诒景l(fā)明實(shí)施例，本發(fā)明提供另一種移相濾波方法，該方法用于在通信系統(tǒng)接收/發(fā)射電路中抑制指定頻段的電磁干擾，該方法包括通過(guò)雙端口信號(hào)收/發(fā)模塊接收/發(fā)射雙端口信號(hào)；通過(guò)相位調(diào)節(jié)模塊對(duì)所述雙端口信號(hào)收/發(fā)模塊接收/發(fā)射的雙端口信號(hào)的相位差進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得所述相位調(diào)節(jié)模塊與所述雙端口信號(hào)收/發(fā)模塊之間的雙路信號(hào)在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180 度，在指定頻段外的相位差為O度。進(jìn)一步地,所述方法還包括 在接收通路中，通過(guò)功率合成解模塊將所述相位調(diào)節(jié)模塊輸出的兩路信號(hào)轉(zhuǎn)化為單端口信號(hào)，濾除指定頻段外的信號(hào)；在發(fā)射通路中，通過(guò)功率分解模塊將單端口信號(hào)轉(zhuǎn)化為雙路信號(hào)，輸入到所述相位調(diào)節(jié)模塊?；诒景l(fā)明實(shí)施例，本發(fā)明提供另一種移相濾波方法，該方法用于在通信系統(tǒng)接收/發(fā)射電路中抑制指定頻段的電磁干擾，該方法包括通過(guò)功率分解模塊將單路信號(hào)分成功率相等的兩路信號(hào)；通過(guò)相位調(diào)節(jié)模塊對(duì)所述功率分解模塊輸出的兩路信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)節(jié)，使調(diào)節(jié)后輸出的兩路信號(hào)在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為O度?；诒景l(fā)明實(shí)施例，本發(fā)明提供另一種移相濾波方法，該方法用于在通信系統(tǒng)接收/發(fā)射電路中抑制指定頻段的電磁干擾，該方法包括通過(guò)相位調(diào)節(jié)模塊對(duì)輸入的兩路信號(hào)的相位進(jìn)行調(diào)節(jié)，使輸出的兩路信號(hào)在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180 度，在指定頻段外的相位差為O度；通過(guò)功率合成模塊將所述相位調(diào)節(jié)模塊輸出的兩路信號(hào)轉(zhuǎn)化為單端口信號(hào)，濾除指定頻段外的信號(hào)。基于本發(fā)明實(shí)施例，本發(fā)明提供另一種移相濾波方法，該方法用于在通信系統(tǒng)接收/發(fā)射電路中抑制指定頻段的電磁干擾，該方法包括通過(guò)功率分解模塊將單路信號(hào)分成功率相等的兩路信號(hào)；通過(guò)相位調(diào)節(jié)模塊對(duì)所述功率分解模塊輸出的兩路信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)節(jié)，使調(diào)節(jié)后輸出的兩路信號(hào)在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為O度；通過(guò)功率合成模塊將所述相位調(diào)節(jié)模塊輸出的兩路信號(hào)轉(zhuǎn)化為單端口信號(hào)，濾除指定頻段外的信號(hào)。進(jìn)一步地，上述移相濾波方法中，所述功率分解模塊采用功分器或巴侖實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步地，上述移相濾波方法中，所述功率合成模塊采用功率合成器、巴倫或差動(dòng)低噪聲放大器實(shí)現(xiàn),其中在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度時(shí)，選用功率合成器濾除指定頻段外的信號(hào)，保留指定頻段內(nèi)的信號(hào)；或在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度時(shí)，選用巴侖或差動(dòng)低噪聲放大器保留指定頻段外的信號(hào)，濾除指定頻段內(nèi)的信號(hào)；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為O度時(shí)，選用功率合成器保留指定頻段外的信號(hào)，濾除指定頻段內(nèi)的信號(hào)；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為O度時(shí)，選用巴侖或差動(dòng)低噪聲放大器濾除指定頻段外的信號(hào)，保留指定頻段內(nèi)的信號(hào)。進(jìn)一步地，所述相位調(diào)節(jié)模塊執(zhí)行所述相位調(diào)節(jié)的方法為通過(guò)信號(hào)采樣模塊對(duì)第一路輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，將采樣信號(hào)輸出給相位控制模塊；通過(guò)相位控制模塊控制數(shù)字相位濾波器，通過(guò)控制數(shù)字相位濾波器的階數(shù)調(diào)節(jié)指定頻段信號(hào)的相位，對(duì)所述指定頻段的信號(hào)相位補(bǔ)償180度；將第二路輸入信號(hào)直接作為輸出信號(hào)從輸出端口輸出。進(jìn)一步地，所述相位調(diào)節(jié)模塊執(zhí)行所述相位調(diào)節(jié)的方法為通過(guò)可變電容/電感控制電路對(duì)可變電容器/電感的電容/電感值進(jìn)行調(diào)節(jié)；
通過(guò)可變電容器/電感調(diào)節(jié)反相濾波器的濾波的中心頻點(diǎn)；在所述可變電容器/電感的控制下，反相濾波器對(duì)指定頻段的信號(hào)相位補(bǔ)償180 度；所述移相濾波裝置的第二路輸入信號(hào)直接作為輸出信號(hào)從輸出端口輸出?；诒景l(fā)明實(shí)施例，本發(fā)明提供另一種能夠抑制鄰頻干擾的方法，該方法包括使用第一濾波器濾除通信系統(tǒng)接收頻帶之外的電磁信號(hào)；使用移相濾波裝置對(duì)第一濾波器輸出的信號(hào)進(jìn)行移相濾波，濾除指定頻段之外的 電磁信號(hào)；對(duì)移相濾波裝置輸出的單端信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理。本發(fā)明在信號(hào)接收系統(tǒng)中，使用相位調(diào)節(jié)模塊對(duì)兩個(gè)輸入端口中的信號(hào)在指定頻 段內(nèi)和指定頻段外的相位差進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得兩個(gè)輸出端口輸出的信號(hào)在指定的頻段內(nèi)的相 位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或者，相位調(diào)節(jié)模塊輸出的兩路信號(hào)的相位 差在指定的頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為O度，再通過(guò)功率合成模塊 濾除指定通信信道所占頻段或者所占頻段之外的電磁信號(hào)，從而濾除帶內(nèi)的電磁噪聲，提 高設(shè)備接收系統(tǒng)抗電磁干擾的能力，通信信道鄰近的信道的電磁噪聲將被大大抑制。通信 系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境下的魯棒性將會(huì)大大加強(qiáng)。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)的通信系統(tǒng)的框圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種移相濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種移相濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明基于圖3提供的一種移相濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明基于圖4提供的一種通信系統(tǒng)框圖，包括了圖4所示的平衡天線和 相位調(diào)節(jié)模塊；圖6為本發(fā)明基于圖3提供的另一種移相濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明基于圖6的雙端口通彳目系統(tǒng)的不意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種移相濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種移相濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意10為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種移相濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的通信系統(tǒng)的框圖，增加了移相濾波裝置；圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的通過(guò)數(shù)字濾波法實(shí)現(xiàn)的移相濾波裝置(組)的實(shí)現(xiàn) 框圖；圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的通過(guò)反相濾波器加可變電容(電感)法實(shí)現(xiàn)的移相 濾波裝置(組)的實(shí)現(xiàn)框圖；圖14為本發(fā)明實(shí)施例提供的移相濾波裝置的頻率響應(yīng)；圖15為本發(fā)明實(shí)施例提供的移相濾波裝置中單個(gè)差分輸出的信號(hào)的幅度響應(yīng)的 最優(yōu)結(jié)果；圖16為本發(fā)明實(shí)施例提供的移相濾波裝置中輸出的差分信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為單端信 號(hào)后的結(jié)果。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下舉實(shí)施例并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例I圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種移相濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置應(yīng)用于通信系統(tǒng)接收/發(fā)射電路中，用于抑制對(duì)指定頻段的鄰頻干擾，該裝置包括相位調(diào)節(jié)模塊；所述相位調(diào)節(jié)模塊用于調(diào)節(jié)從輸入端口輸入的兩路信號(hào)相位差，使得該模塊輸出的兩路信號(hào)在指定的頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定的頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為O度。所述相位調(diào)節(jié)模塊具有雙輸入端口和雙輸出端口，兩組雙端口分別用于和其它組件的連接，實(shí)現(xiàn)相位調(diào)節(jié)的作用。所述移相濾波裝置的輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)一功率合成模塊就可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的濾波效
果O優(yōu)選地，所述移相濾波裝置中可包括一組相位調(diào)節(jié)模塊，通過(guò)添加射頻開(kāi)關(guān)來(lái)選定信號(hào)通過(guò)哪個(gè)相位調(diào)節(jié)模塊。連接方式為所有相位調(diào)節(jié)模塊的一端都連接在一起，另一端通過(guò)一個(gè)射頻開(kāi)關(guān)選擇信號(hào)的流向。實(shí)施例2圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種移相濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括包含雙端口信號(hào)收/發(fā)模塊和相位調(diào)節(jié)模塊，其中雙端口信號(hào)收/發(fā)模塊，用于接收/發(fā)射雙端口信號(hào)；相位調(diào)節(jié)模塊，用于調(diào)節(jié)雙端口信號(hào)收/發(fā)模塊的兩個(gè)輸出端口的信號(hào)的相位差，使經(jīng)調(diào)節(jié)后輸出的兩路信號(hào)在指定的頻段內(nèi)等于或接近180度，在所述指定頻段之外等于或接近O度；或者調(diào)節(jié)雙端口信號(hào)收/發(fā)模塊的兩個(gè)輸出端口的信號(hào)的相位差在指定的頻段內(nèi)等于或接近O度，在所述指定頻段之外等于或接近180度。所述雙端口信號(hào)收/發(fā)模塊的雙端口和相位調(diào)節(jié)模塊的一個(gè)雙端口連接；所述相位調(diào)節(jié)模塊的另一組雙端口作為移相濾波裝置的對(duì)外連接端口 ；圖4為該實(shí)施例優(yōu)選實(shí)例，在該實(shí)例中，所述的雙端口信號(hào)收/發(fā)模塊為平衡天線，平衡天線輸出的差分信號(hào)輸入到相位調(diào)節(jié)模塊中，相位調(diào)節(jié)模塊調(diào)節(jié)輸入的信號(hào)的相位，使得相位調(diào)節(jié)模塊的兩個(gè)輸出端口輸出的信號(hào)的相位差在指定頻段內(nèi)和指定頻段外的反相(相位差為等于或接近180度)。圖5為圖4提供的一種通信系統(tǒng)框圖，包括了圖4所示的平衡天線和相位調(diào)節(jié)模塊。該系統(tǒng)是一個(gè)收/發(fā)系統(tǒng)。接收通路為平衡天線接收到自由空間的信號(hào)之后，通過(guò)相位調(diào)節(jié)模塊進(jìn)行相位的調(diào)整，通過(guò)功率合成模塊實(shí)現(xiàn)移相濾波模塊的濾波效果，之后，信號(hào)進(jìn)入第一濾波器進(jìn)行濾波，再通過(guò)射頻開(kāi)關(guān)進(jìn)入接收解調(diào)模塊完成信號(hào)的接收。發(fā)射通路為發(fā)射調(diào)制模塊產(chǎn)生信號(hào)之后，通過(guò)射頻開(kāi)關(guān)，進(jìn)入第一濾波器進(jìn)行濾波，對(duì)于發(fā)射而言，在接收回路的功率合成模塊就成了發(fā)射模塊的功率分解模塊，信號(hào)接下來(lái)進(jìn)入相位調(diào)節(jié)模塊實(shí)現(xiàn)濾波效果，該濾波效果通過(guò)平衡天線聯(lián)合實(shí)現(xiàn)(相位調(diào)節(jié)模塊和平衡天線聯(lián)合實(shí)現(xiàn)的濾波效果的實(shí)現(xiàn)方式為相位調(diào)節(jié)模塊需要濾除的指定頻段的電磁信號(hào)由于被相位調(diào)節(jié)模塊改變了相位信息，因此通過(guò)平衡天線就無(wú)法發(fā)射出去)。所述通信系統(tǒng)就是包括了所述接收通路和發(fā)射通路的系統(tǒng)。圖6為該實(shí)施例的另一優(yōu)選實(shí)例,在該實(shí)例中,所述的雙端口信號(hào)收/發(fā)模塊為一個(gè)雙端口信號(hào)收/發(fā)芯片，相位調(diào)節(jié)模塊輸出的信號(hào)需要保證在指定頻段內(nèi)的相位和在指定頻段外的相位差為180度。所述移相濾波裝置的輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)一功率合成模塊就可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的濾波效
果O圖7為本發(fā)明基于圖6的雙端口通信系統(tǒng)的示意圖。其中，雙端口信號(hào)發(fā)射模塊產(chǎn)生雙端口信號(hào)，經(jīng)過(guò)相位調(diào)節(jié)模塊移相之后，被雙端口信號(hào)接收模塊接收，雙端口信號(hào)通過(guò)相位調(diào)節(jié)模塊之后，就實(shí)現(xiàn)了濾波效果。該雙端口通信系統(tǒng)的實(shí)施例一般應(yīng)用在雙端口信號(hào)的長(zhǎng)距離通信的場(chǎng)合。實(shí)施例3圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種移相濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括功率分解模塊和相位調(diào)節(jié)模塊，其中功率分解模塊，用于將接收到的單路信號(hào)分成功率相等的兩路信號(hào)，本發(fā)明對(duì)兩路信號(hào)的相位不作要求。用作功率分解模塊的器件可以是功分器、巴侖(Balun，平衡-不平衡變換器)、或者其它可以將功率等分的器件。相位調(diào)節(jié)模塊，用于接收所述功率分解模塊輸出的兩路信號(hào)，并調(diào)節(jié)兩路信號(hào)的相位差在指定的頻段內(nèi)等于或接近180度，在所述指定頻段之外等于或接近O度；或調(diào)節(jié)兩路信號(hào)的相位差在指定的頻段內(nèi)等于或接近O度，在所述指定頻段之外等于或接近180 度。即使得從所述相位調(diào)節(jié)模塊兩個(gè)端口輸出的信號(hào)的相位差在指定頻段內(nèi)和指定頻段之外的相位差為反相；該實(shí)施例的移相濾波裝置的一個(gè)對(duì)外連接端口為功率分解模塊的單端口處，功率分解模塊的雙端口處連接相位調(diào)節(jié)模塊的一個(gè)雙端口，相位調(diào)節(jié)模塊的另一組雙端口作為移相濾波裝置的對(duì)外連接端口。該實(shí)施例中的移相濾波裝置的應(yīng)用場(chǎng)合為所述信號(hào)為單端信號(hào)，此時(shí)，需要通過(guò)移相濾波模塊進(jìn)行移相并實(shí)現(xiàn)濾波效果，就需要先使用功率分解模塊將單端信號(hào)轉(zhuǎn)化為雙端口信號(hào)，再將該雙端口信號(hào)輸入相位調(diào)節(jié)模塊進(jìn)行相位調(diào)節(jié)，并且該信號(hào)通過(guò)圖7所示雙端口信號(hào)接收芯片進(jìn)行接收的情況下，適用本實(shí)施例的移相濾波裝置。實(shí)施例4圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種移相濾波裝置包括相位調(diào)節(jié)模塊和功率合成模塊，其中相位調(diào)節(jié)模塊，用于接收外部的差分輸入信號(hào)，對(duì)兩路輸入信號(hào)的相位差進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得該模塊輸出的兩路信號(hào)的相位差在指定的頻段內(nèi)等于或接近180度，在所述指定頻段之外等于或接近O度；或調(diào)節(jié)兩路輸入信號(hào)的相位差在指定的頻段內(nèi)等于或接近O度， 在所述指定頻段之外等于或接近180度。即使得從所述相位調(diào)節(jié)模塊兩個(gè)端口輸出的信號(hào)的相位差在指定頻段內(nèi)和指定頻段之外反相(相位差為180度)；功率合成模塊，用于接收從相位調(diào)節(jié)模塊輸出的兩路信號(hào)，將相位調(diào)節(jié)模塊與功率合成模塊之間傳送的雙端口信號(hào)轉(zhuǎn)化為單端口信號(hào)，且當(dāng)功率合成模塊使用兩路信號(hào)能量相加的方式，則會(huì)濾除指定頻段，留下指定頻段之外的頻段的信號(hào)；當(dāng)功率合成模塊使用兩路信號(hào)能量相減的方式，則會(huì)留下指定頻段，濾除指定頻段之外的頻段信號(hào)。該移相濾波裝置的應(yīng)用場(chǎng)合為所述輸入信號(hào)為雙端口信號(hào)，此時(shí)，需要通過(guò)移相濾波模塊進(jìn)行移相并實(shí)現(xiàn)濾波效果，并且在將移相濾波后的信號(hào)轉(zhuǎn)化為單端信號(hào)完成整個(gè)濾波過(guò)程的情況下，適用本實(shí)施例的移相濾波裝置。實(shí)施例5圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種移相濾波裝置結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括功率分解模塊、相位調(diào)節(jié)模塊、功率合成模塊，其中該裝置的輸入端口為功率分解模塊的單端口，功率分解模塊的雙端口處連接相位調(diào)節(jié)模塊的一個(gè)雙端口，相位調(diào)節(jié)模塊的另一組雙端口連接所述信號(hào)合成模塊的雙端口， 功率合成模塊的單端口為對(duì)外連接端口。功率分解模塊用于將功率分為相等的兩份，通過(guò)兩路進(jìn)行傳輸，對(duì)相位不作要求。 可以用作功率分解模塊的器件可以是功分器、巴侖、或者其它可以將功率等分的器件。相位調(diào)節(jié)模塊，用于調(diào)節(jié)功率分解模塊的兩個(gè)輸出端口的信號(hào)的相位差在指定的頻段內(nèi)等于或接近180度，在所述指定頻段之外等于或接近O度；或在指定的頻段內(nèi)等于或接近O度，在所述指定頻段之外等于或接近180度。即使得從所述相位調(diào)節(jié)模塊兩個(gè)端口輸出的信號(hào)的相位差在指定頻段內(nèi)和指定頻段之外反相(相位差等于或接近180度)。功率合成模塊，用于將相位調(diào)節(jié)模塊與功率合成模塊之間傳送的雙端口信號(hào)轉(zhuǎn)化為單端口信號(hào)，使需要濾波的頻段的能量相減，需要保留的頻段的能量相加，從而實(shí)現(xiàn)濾波效果。當(dāng)相位調(diào)節(jié)模塊輸出的兩路信號(hào)的相位差在指定的頻段內(nèi)等于180度，在指定頻段之外等于O度時(shí)，如果功率合成模塊使用兩路信號(hào)能量相加的方式，則會(huì)濾除指定頻段， 留下其余頻段的信號(hào)。具有此類(lèi)功能的器件例如功率合成器(實(shí)際上就是功分器反過(guò)來(lái)使用)。當(dāng)相位調(diào)節(jié)模塊輸出的兩路信號(hào)的相位差在指定的頻段內(nèi)等于180度，在指定頻段之外等于O度時(shí)，如果功率合成模塊使用兩路信號(hào)能量相減的方式，則會(huì)留下指定頻段， 濾除其余頻段的信號(hào)。具有此類(lèi)功能的器件例如差分信號(hào)合成器(實(shí)際上就是巴侖反過(guò)來(lái)使用)。實(shí)施例6圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于圖10所提供的移相濾波裝置實(shí)現(xiàn)的可濾除通信頻段帶內(nèi)臨近信道出現(xiàn)電磁干擾噪聲的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，該系統(tǒng)包括天線，用于發(fā)射或者接收無(wú)線電磁信號(hào)；天線開(kāi)關(guān)或雙工器，用于區(qū)分通信系統(tǒng)所處的狀態(tài)，用來(lái)選通發(fā)射回路和接收回路；第一濾波器，用于接收由天線傳送的無(wú)線電信號(hào)，并從所接收的信號(hào)中濾除通信系統(tǒng)接收頻帶之外的干擾信號(hào)。該第一濾波器所選通的頻帶(簡(jiǎn)稱(chēng)為通帶)為通信系統(tǒng)的整個(gè)接收頻段，在該頻帶范圍內(nèi)包含一個(gè)或多個(gè)通信信道(或者也可以稱(chēng)之為頻道)；移相濾波裝置，用于對(duì)第一濾波器輸出的信號(hào)進(jìn)行移相濾波，濾除指定頻段之外的頻段。接收解調(diào)裝置，用于對(duì)移相濾波裝置輸出的單端信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理。該系統(tǒng)實(shí)例中，所使用的移相濾波裝置的結(jié)構(gòu)如圖7所示，其中包括功率分解模塊、相位調(diào)節(jié)模塊、功率合成模塊，其中第一濾波器輸出的單端信號(hào)輸入到功率分解模塊，由功率分解模塊分解為差分相位差為反相的兩路等幅信號(hào)，如果所述功率分解模塊采用功分器實(shí)現(xiàn)，則分解后的差分相位差為O度，如果所述功率分解模塊采用巴侖實(shí)現(xiàn)，則分解后的差分相位差為180度；在所述功率分解模塊采用功分器實(shí)現(xiàn)的情況下，功率合成模塊采用信號(hào)相減的方式，即選用巴侖或者差動(dòng)低噪聲放大器濾除指定頻段之外的信號(hào)。即功率分解模塊輸出的相位差為O度的信號(hào)，通過(guò)相位調(diào)節(jié)模塊(組)將當(dāng)前通信信道的頻段與當(dāng)前通信信道頻段之外的頻段的之間的相位差調(diào)整為180度，然后在功率合成模塊將兩路信號(hào)相加后，將當(dāng)前通信信道頻段之外的頻段上的信號(hào)濾除掉。在所述功率分解模塊采用巴倫或者差動(dòng)低噪聲放大器實(shí)現(xiàn)的情況下，功率合成模塊采用信號(hào)相加的方式，即選用功率合成器(功分器的輸入和輸出反過(guò)來(lái)使用即可)濾除指定頻段之外的信號(hào)。功率分解模塊輸出的相位差為180度的信號(hào)通過(guò)相位調(diào)節(jié)模塊 (組)，將當(dāng)前通信信道的差分相位差變?yōu)镺度；然后在功率合成模塊將兩路信號(hào)相減后，將當(dāng)前通信信道頻段之外的頻段上的信號(hào)濾除掉。實(shí)施例7圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種移相濾波裝置的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖，該實(shí)施例中功率分解模塊使用功分器，功率合成模塊使用差動(dòng)低噪聲放大器(Differential Low Noise Amplifier, DLNA)。該實(shí)施例選擇功分器而不是巴侖的原因是選擇巴侖，則要求信道之外的信號(hào)的差分相位需要轉(zhuǎn)化為O度，這個(gè)范圍較寬，較難控制，因此本案例中選擇的是功分器。選擇功分器則只需要將該信道的差分相位變?yōu)?80度即可，需要處理的頻段更窄，更易于實(shí)現(xiàn)。該實(shí)施例中，相位調(diào)節(jié)模塊只對(duì)功率分解模塊輸出的一路信號(hào)進(jìn)行處理，另一路信號(hào)直接輸出，該模塊具體包含信號(hào)采樣模塊、數(shù)字相位濾波器、相位控制模塊；信號(hào)采樣模塊用于對(duì)功率分解模塊的一路輸出信號(hào)進(jìn)行采樣，其一端與功率分解模塊連接，另一端與相位控制模塊連接；得到信號(hào)的采樣結(jié)果是進(jìn)行數(shù)字濾波的前提。數(shù)字相位濾波器用于在相位控制電路的控制下對(duì)指定頻段的信號(hào)相位補(bǔ)償180 度，其一端與功率分解模塊的連接，一端與功率合成模塊連接，另一端與相位控制模塊連接。本發(fā)明選擇對(duì)數(shù)字濾波器的相位進(jìn)行控制，而不是對(duì)幅度進(jìn)行控制，即直接進(jìn)行濾波的原因是直接進(jìn)行濾波，則需要數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)成很多階，造成相位信息的不穩(wěn)定， 另外還會(huì)產(chǎn)生信號(hào)處理的很大延時(shí)。因此，本發(fā)明采取的做法是將功分器輸出的一路的信道頻率內(nèi)相位補(bǔ)償180度，這樣可以使用最小的數(shù)字濾波器階數(shù)就可以完成濾波，降低數(shù)字濾波器的復(fù)雜度。相位控制模塊用于控制數(shù)字相位濾波器的階數(shù)以調(diào)節(jié)指定頻段信號(hào)的相位，其一端與信號(hào)采樣模塊連接，另一端與數(shù)字相位濾波器連接；通過(guò)數(shù)字相位濾波器，相位變化信息加載到功分器輸出的一路信號(hào)通路上。數(shù)字相位濾波器可以選用，例如I至2階巴特沃斯濾波器，加上線性相位濾波器進(jìn)行時(shí)延的微調(diào)。其他的數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)形式也是可以的， 只要信道的信號(hào)的相位進(jìn)行180度反相即可。實(shí)施例8圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種移相濾波裝置的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖，該實(shí)施例與實(shí)施例7的不同在于相位調(diào)節(jié)模塊的實(shí)現(xiàn)方式不同。該實(shí)施例通過(guò)反相濾波器加可變電容/ 電感法實(shí)現(xiàn)的相位調(diào)節(jié)裝置(組)。和移相濾波裝置的數(shù)字濾波法的實(shí)現(xiàn)方式相比，數(shù)字濾波器易于實(shí)現(xiàn)濾波器(組)，并且能夠覆蓋較寬的頻率范圍，而直接使用由硬件構(gòu)成的濾波器組就會(huì)面臨帶寬覆蓋范圍小的問(wèn)題，因此，本發(fā)明提出使用可變電容/電感來(lái)調(diào)節(jié)反相濾波器工作頻段，使之恰好和當(dāng)前接收信道重合。該實(shí)施例中相位調(diào)節(jié)模塊的實(shí)現(xiàn)原理和實(shí)施例7中相位調(diào)節(jié)模塊的實(shí)現(xiàn)原理相同，該實(shí)施例中相位調(diào)節(jié)模塊包括可變電容/電感控制電路用于對(duì)可變電容器的電容值進(jìn)行調(diào)節(jié)，其一端與功率分解模塊連接，另一端與可變電容器/電感連接；可變電容器/電感用于調(diào)節(jié)反相濾波器的濾波的中心頻點(diǎn)；反相濾波器用于在可變電容器/電感的控制下對(duì)指定頻段的信號(hào)相位補(bǔ)償180 度，其一端與功率分解模塊的連接，一端與功率合成模塊連接，一端與可變電容器/電感連接?？蛇x用I至2階巴特沃斯濾波器，加上線性相位濾波器進(jìn)行時(shí)延的微調(diào)，得到最終的濾波器改變信號(hào)的差分相位差。實(shí)施例9圖14描述的是移相濾波模塊輸出的已經(jīng)經(jīng)過(guò)移相的雙端口差分信號(hào)的差分相位的最優(yōu)情況，其中，f和f2是當(dāng)前通信信道的最高頻率和最低頻率，該信道僅僅是整個(gè)通信系統(tǒng)接收部分帶寬的一部分。在和f2之間的頻帶，差分信道的相位差保持原先通過(guò)巴侖的180度，而其余頻率的信號(hào)，被設(shè)置為O度(如果使用功分器，則在和f2之間的頻帶， 差分信道的相位差被設(shè)置為180度，而其余頻率的信號(hào)，被設(shè)置為保持原先通過(guò)功分器的O 度)?？梢越邮芊秶鸀楹蚮2之間的差分相位差的絕對(duì)值從90度到180度(角度范圍需要限制在0-180度之間，負(fù)角度加上180度就可以轉(zhuǎn)化為正角度)，和f2之外的頻段的差分相位差的絕對(duì)值可以接受的范圍是O度到90度(角度范圍需要限制在0-180度之間，負(fù)角度加上180度就可以轉(zhuǎn)化為正角度)。圖15所示的差分信號(hào)的能量衰減的最優(yōu)情況，因?yàn)槭遣罘志€，能量平分在兩個(gè)線上，因此，兩根線上的衰減相對(duì)于原單端信號(hào)而言，都是_3dB。圖16所示的是具有圖14和圖15的特性的差分信號(hào)的合成后的結(jié)果的最優(yōu)情況。合成公式為對(duì)于2端口和3端口信號(hào)相位反相的情況，功率合成公式為S123=VS122+S132其中，本發(fā)明要求的差模S123的相位信息如圖14所示，幅度信息如圖16所示，S12 承載了其中一路差分線的幅度和相位信息，S13承載了另一路差分線的幅度和相位信息。對(duì)于2端口和3端口信號(hào)相位相同的情況，功率合成公式為S123=VS122 - S132其中，由于共模信號(hào)而言S12和S13的幅度很接近和差分相位為O度，由共模信號(hào)的公式可以看出共模S123將會(huì)極大地衰減?？梢钥吹剑?和&，也就是當(dāng)前通信信道的內(nèi)的頻率的信號(hào)因?yàn)槭遣钅Ｐ盘?hào)，根據(jù)差模信號(hào)的公式可以看出不會(huì)有衰減，而以下和f2以上的信號(hào)為共模信號(hào)，根據(jù)共模信號(hào)的公式，衰減為負(fù)無(wú)窮大?？紤]到實(shí)際情況，合成后和f2之間會(huì)有一定的衰減，例如，-O. 5dB左右，這對(duì)信號(hào)的實(shí)際接收影響不大(可以接受的范圍從OdB到-IOdB)。而以下和f2以上的信號(hào)的衰減也不會(huì)真的為負(fù)無(wú)窮大，但是率減值也會(huì)是一個(gè)較大的值，例如，-20dB左右，而這在實(shí)際的應(yīng)用中已經(jīng)是完全可以起到有益效果了(可以接受的范圍從-5dB 到-^ dB)。另外，相位調(diào)節(jié)裝置(組)的實(shí)現(xiàn)可以是用集總器件，諧振器濾波器，數(shù)字濾波器或者采取對(duì)差分線的其中一根進(jìn)行延時(shí)(但不限于以上所述方法)實(shí)現(xiàn)相位調(diào)節(jié)裝置 (組)，實(shí)現(xiàn)原則是最終相位調(diào)節(jié)裝置(組)實(shí)現(xiàn)的單個(gè)差分線的幅度信息符合圖15所示， 差分相位信息符合圖14所示，合成后的單端信號(hào)的幅度信息符合圖16所示。本發(fā)明應(yīng)用的范圍包括所有具有一定通信頻段的非單一信道的通信系統(tǒng)。包括但不限于數(shù)字電視系統(tǒng)，模擬電視系統(tǒng)，F(xiàn)M廣播系統(tǒng)，GSM通信系統(tǒng)，CDMA通信系統(tǒng)，WCDMA通信系統(tǒng)，TD-SCDMA通信系統(tǒng)，TD-LTE通信系統(tǒng)，F(xiàn)DD-LTE通信系統(tǒng)等等。本發(fā)明涉及通過(guò)改變信號(hào)相位信息進(jìn)行帶內(nèi)信號(hào)的濾波的問(wèn)題，突破了現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法實(shí)現(xiàn)的效果，其實(shí)施案例不限于本發(fā)明所涉及的部分，與上述設(shè)計(jì)方式類(lèi)似的實(shí)現(xiàn)方式均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種移相濾波方法，該方法用于在通信系統(tǒng)接收/發(fā)射電路中抑制指定頻段的電磁干擾，其特征在于，該方法包括通過(guò)相位調(diào)節(jié)模塊對(duì)兩路輸入信號(hào)的相位差進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得輸出的兩路信號(hào)在指定的頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定的頻段內(nèi)的相位差為 180度，在指定頻段外的相位差為O度。
2.一種移相濾波方法，該方法用于在通信系統(tǒng)接收/發(fā)射電路中抑制指定頻段的電磁干擾，其特征在于，該方法包括通過(guò)雙端口信號(hào)收/發(fā)模塊接收/發(fā)射雙端口信號(hào)；通過(guò)相位調(diào)節(jié)模塊對(duì)所述雙端口信號(hào)收/發(fā)模塊接收/發(fā)射的雙端口信號(hào)的相位差進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得所述相位調(diào)節(jié)模塊與所述雙端口信號(hào)收/發(fā)模塊之間的雙路信號(hào)在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180度， 在指定頻段外的相位差為O度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移相濾波方法，其特征在于，所述方法還包括在接收通路中，通過(guò)功率合成解模塊將所述相位調(diào)節(jié)模塊輸出的兩路信號(hào)轉(zhuǎn)化為單端口信號(hào)，濾除指定頻段外的信號(hào)；在發(fā)射通路中，通過(guò)功率分解模塊將單端口信號(hào)轉(zhuǎn)化為雙路信號(hào)，輸入到所述相位調(diào)節(jié)模塊。
4.一種移相濾波方法，該方法用于在通信系統(tǒng)接收/發(fā)射電路中抑制指定頻段的電磁干擾，其特征在于，該方法包括通過(guò)功率分解模塊將單路信號(hào)分成功率相等的兩路信號(hào)；通過(guò)相位調(diào)節(jié)模塊對(duì)所述功率分解模塊輸出的兩路信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)節(jié)，使調(diào)節(jié)后輸出的兩路信號(hào)在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為O度。
5.一種移相濾波方法，該方法用于在通信系統(tǒng)接收/發(fā)射電路中抑制指定頻段的電磁干擾，其特征在于，該方法包括通過(guò)相位調(diào)節(jié)模塊對(duì)輸入的兩路信號(hào)的相位進(jìn)行調(diào)節(jié)，使輸出的兩路信號(hào)在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180度， 在指定頻段外的相位差為O度；通過(guò)功率合成模塊將所述相位調(diào)節(jié)模塊輸出的兩路信號(hào)轉(zhuǎn)化為單端口信號(hào)，濾除指定頻段外的信號(hào)。
6.一種移相濾波方法，該方法用于在通信系統(tǒng)接收/發(fā)射電路中抑制指定頻段的電磁干擾，其特征在于，該方法包括通過(guò)功率分解模塊將單路信號(hào)分成功率相等的兩路信號(hào)；通過(guò)相位調(diào)節(jié)模塊對(duì)所述功率分解模塊輸出的兩路信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)節(jié)，使調(diào)節(jié)后輸出的兩路信號(hào)在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為O度；通過(guò)功率合成模塊將所述相位調(diào)節(jié)模塊輸出的兩路信號(hào)轉(zhuǎn)化為單端口信號(hào)，濾除指定頻段外的信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的移相濾波方法，其特征在于，所述功率分解模塊采用功分器或巴侖實(shí)現(xiàn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的移相濾波方法，其特征在于，所述功率合成模塊采用功率合成器、巴倫或差動(dòng)低噪聲放大器實(shí)現(xiàn)，其中在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度時(shí)，選用功率合成器濾除指定頻段外的信號(hào)，保留指定頻段內(nèi)的信號(hào)；或在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度時(shí)，選用巴侖或差動(dòng)低噪聲放大器保留指定頻段外的信號(hào)，濾除指定頻段內(nèi)的信號(hào)；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為O度時(shí)，選用功率合成器保留指定頻段外的信號(hào)，濾除指定頻段內(nèi)的信號(hào)；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為O度時(shí)，選用巴侖或差動(dòng)低噪聲放大器濾除指定頻段外的信號(hào)，保留指定頻段內(nèi)的信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至6任一項(xiàng)所述的移相濾波方法，其特征在于，所述相位調(diào)節(jié)模塊執(zhí)行所述相位調(diào)節(jié)的方法為通過(guò)信號(hào)采樣模塊對(duì)第一路輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，將采樣信號(hào)輸出給相位控制模塊； 通過(guò)相位控制模塊控制數(shù)字相位濾波器，通過(guò)控制數(shù)字相位濾波器的階數(shù)調(diào)節(jié)指定頻段信號(hào)的相位，對(duì)所述指定頻段的信號(hào)相位補(bǔ)償180度；將第二路輸入信號(hào)直接作為輸出信號(hào)從輸出端口輸出。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至6任一項(xiàng)所述的移相濾波方法，其特征在于，所述相位調(diào)節(jié)模塊執(zhí)行所述相位調(diào)節(jié)的方法為通過(guò)可變電容/電感控制電路對(duì)可變電容器/電感的電容/電感值進(jìn)行調(diào)節(jié)；通過(guò)可變電容器/電感調(diào)節(jié)反相濾波器的濾波的中心頻點(diǎn)；在所述可變電容器/電感的控制下，反相濾波器對(duì)指定頻段的信號(hào)相位補(bǔ)償180度； 所述移相濾波裝置的第二路輸入信號(hào)直接作為輸出信號(hào)從輸出端口輸出。
11.一種能夠抑制鄰頻干擾的方法，其特征在于，該方法包括使用第一濾波器濾除通信系統(tǒng)接收頻帶之外的電磁信號(hào)；使用移相濾波裝置對(duì)第一濾波器輸出的信號(hào)進(jìn)行移相濾波，濾除指定頻段之外的電磁信號(hào);對(duì)移相濾波裝置輸出的單端信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種能夠抑制鄰頻干擾的方法，其特征在于，所述使用的移相濾波裝置為權(quán)利要求6所述的移相濾波裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種移相濾波方法，用于解決通信信道臨近的頻率干擾通信信道通信的問(wèn)題。本發(fā)明在信號(hào)接收系統(tǒng)中，使用相位調(diào)節(jié)模塊對(duì)兩個(gè)輸入端口中的信號(hào)在指定頻段內(nèi)和指定頻段外的相位差進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得在指定的頻段內(nèi)的相位差為0度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定的頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為0度，再通過(guò)功率合成模塊濾除指定通信信道所占頻段之外的頻率信號(hào)，從而濾除帶內(nèi)的電磁噪聲，提高設(shè)備接收系統(tǒng)抗電磁干擾的能力。
文檔編號(hào)H04B1/10GK102611469SQ20121003951
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者何文卿, 何經(jīng)緯 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司