抑制底噪信號抬升的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種寬帶系統(tǒng)中抑制底噪信號抬升的方法和裝置。所述方法包括：對來自移動終端或者基站側(cè)的射頻信號進行混頻和模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行數(shù)字下變頻（DDC，Digital?Down?Convertor），具體包括：將數(shù)字信號的中心頻率移到零中頻，將零中頻的信號分成兩個支路，對兩個支路進行第一半帶濾波，對第一半帶濾波后的信號進行N倍抽取濾波；對N倍抽取后的信號進行底噪抑制處理；對底噪抑制處理后的信號進行數(shù)字上變頻（DUC，Digital?Up?Convertor）處理，具體包括：對底噪抑制處理后的信號進行N倍插值濾波，對N倍插值后的信號進行第二半帶濾波，對所述第二半帶濾波后的信號進行混頻并合路，恢復(fù)所述合路信號的頻譜結(jié)構(gòu)。本發(fā)明改善了網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、降低了系統(tǒng)時延、提高了系統(tǒng)效率。
【專利說明】抑制底噪信號抬升的方法和裝置
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種抑制底噪信號抬升的方法及應(yīng)用該方法的裝置。該抑制底噪信號抬升的方法尤其適用于寬帶系統(tǒng)中。
【【背景技術(shù)】】
[0002]無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重要組成部分，隨著覆蓋環(huán)境的多元化，傳統(tǒng)的基站覆蓋已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需要。為了能夠擴大基站的覆蓋范圍，加強基站的覆蓋效果，運營商在無線覆蓋環(huán)境中引入了直放站。直放站一般由接入端和遠端組成，可直接耦合基站端射頻信號，利用網(wǎng)線、光纖等完成信號的傳輸，并通過遠端設(shè)備完成信號的延伸覆蓋。目前較為常用是數(shù)字光纖直放站。
[0003]直放站的加入著實能夠改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果，擴大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，但由于多級設(shè)備的級聯(lián)使用，導(dǎo)致了系統(tǒng)底噪的累加，造成底噪抬升。過高的底噪會降低基站接收靈敏度，并使得覆蓋區(qū)域內(nèi)上下行信號嚴重不平衡，通信過程中出現(xiàn)掉話等問題。所以抑制底噪抬升是保證網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能的關(guān)鍵步驟。
[0004]因此，亟需抑制底噪抬升的方案。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種有效的射頻信號處理方法，在寬帶通信系統(tǒng)中能夠有效的抑制底噪信號抬升，從而提高信號的信噪比。
[0006]為此，本發(fā)明提供一種抑制底噪信號抬升的方法，該方法包括:
[0007]對數(shù)字信號進行數(shù)字下變頻處理，具體包括:將所述數(shù)字信號的中心頻率移到零中頻，將所述零中頻的信號分成兩個支路，對所述兩個支路進行第一半帶濾波，對所述第一半帶濾波后的信號進行N倍抽取濾波，N為大于1的自然數(shù)；
[0008]對所述N倍抽取后的信號進行底噪抑制處理；
[0009]對所述底噪抑制處理后的信號進行數(shù)字上變頻處理，具體包括:對所述底噪抑制處理后的信號進行N倍插值濾波，對所述N倍插值后的信號進行第二半帶濾波，對所述第二半帶濾波后的信號進行混頻并合路，恢復(fù)所述合路信號的頻譜結(jié)構(gòu)。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進方案:所述數(shù)字下變頻處理循環(huán)兩級或者兩級以上，前一級數(shù)字下變頻處理的輸出作為后一級數(shù)字下變頻處理的輸入；所述數(shù)字上變頻的循環(huán)級數(shù)與所述數(shù)字下變頻處理的循環(huán)級數(shù)相同，前一級數(shù)字上變頻處理的輸出作為后一級數(shù)字上變頻處理的輸入。
[0011]作為本發(fā)明的一種改進方案:所述信號數(shù)字下變頻中兩支路信號進行N倍抽取濾波后，信號采樣率和信號速率變?yōu)槌槿∏暗腘分之一。相應(yīng)的，所述信號在數(shù)字上變頻處理中，兩支路信號進行N倍插值后，信號采樣率和信號速率變?yōu)椴逯登暗腘倍。
[0012]作為本發(fā)明的一種改進方案，所述N倍抽取為2倍抽取，所述N倍插值為2倍插值。 [0013]作為本發(fā)明的一種改進方案:所述數(shù)字下變頻和數(shù)字上變頻處理過程中，對數(shù)字信號的處理并非僅限于2倍抽取或者2倍插值，可根據(jù)系統(tǒng)需要設(shè)置抽取或插值的倍數(shù)。
[0014]作為本發(fā)明的一種改進方案，所述底噪抑制處理中，根據(jù)最后一級N倍抽取輸出的功率值進行閾值檢測來區(qū)分噪音信號和載波信號。
[0015]作為本發(fā)明的一種改進方案，所述數(shù)字下變頻過程中，數(shù)控震蕩器函數(shù)為./k‘ = cxp(i2;r/*?)，其中，η為整數(shù)，j為復(fù)函數(shù)。 [0016]作為本發(fā)明的一種改進方案，將所述零中頻的信號分成兩個支路的步驟具體是:通過數(shù)控振蕩器本振信號的正弦分量和余弦分量分別與所述零中頻的信號相乘；對所述第二半帶濾波后的信號進行混頻并合路的步驟中，通過加法實現(xiàn)支路信號合路。
[0017]作為本發(fā)明的一種改進方案，所述數(shù)字下變頻過程中，數(shù)控震蕩的頻率為信號采樣頻率的1/4。
[0018]作為本發(fā)明的一種改進方案，所述信號數(shù)字下變頻、數(shù)字上變頻處理可在現(xiàn)場可編程門陣列中實現(xiàn)。所述數(shù)字下變頻模塊，數(shù)字下變頻模塊在系統(tǒng)中成對出現(xiàn)，并可以在不同的現(xiàn)場可編程門陣列中實現(xiàn)。
[0019]本發(fā)明的第二方面，還提供一種抑制信號底噪抬升的裝置，該裝置包括:用于將數(shù)字信號的中心頻率移到零中頻并將所述零中頻的信號分成兩個支路的第一數(shù)控振蕩器；用于對所述兩個支路進行第一半帶濾波的第一半帶濾波器；用于對所述第一半帶濾波后的信號進行N倍抽取濾波的N倍抽取濾波器，N為大于I的自然數(shù)；用于對所述N倍抽取后的信號進行底噪抑制處理的底噪抑制模塊；用于對所述底噪抑制處理后的信號進行N倍插值濾波的N倍插值濾波器；用于對所述N倍插值后的信號進行第二半帶濾波的第二半帶濾波器；用于對所述第二半帶濾波后的信號進行混頻并合路，并恢復(fù)所述合路信號的頻譜結(jié)構(gòu)的第二數(shù)控振蕩器。
[0020]實施本發(fā)明的優(yōu)選實施例，具有以下有益效果:運算量少，提高了底噪抑制的效率，提高了運行效率，降低了時延，改善了網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0021]圖1信號處理過程示意圖；
[0022]圖2數(shù)字下變頻處理單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3數(shù)字上變頻處理單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4數(shù)控振蕩器(NCO)特征函數(shù)示意圖
[0025]圖5數(shù)控振蕩器NCO混頻分路原理
[0026]圖6多次應(yīng)用DDC和DUC的實施案例；
[0027]圖7低噪抑制處理過程
【【具體實施方式】】
[0028]下面將結(jié)合圖示對本發(fā)明的進行說明。應(yīng)當意識到，本發(fā)明抑制底噪信號抬升的方法、應(yīng)用場景不限于直放站及室分系統(tǒng)中。
[0029]參考圖1，在下行鏈路中，來自基站或者從射頻拉遠單元(RRU)耦合過來的射頻信號通過第一下變頻模塊10和第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器11處理之后變成數(shù)字信號，數(shù)字信號經(jīng)過信號處理單元12中的數(shù)字下變頻器121完成分路、半帶濾波、抽取及低噪抑制等處理后，在信號處理單元13中的數(shù)字上變頻器131完成插值、半帶濾波及頻率合成恢復(fù)頻譜結(jié)構(gòu)后，在第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器14中轉(zhuǎn)換成模擬信號，經(jīng)過第一上混頻器15混頻后通過天線發(fā)射出去。
[0030]在上行鏈路中，天線接收到的射頻信號經(jīng)第二下混頻器16混頻后形成中頻信號，中頻信號經(jīng)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器17轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，數(shù)字信號經(jīng)過信號處理單元13中的數(shù)字下變頻器132完成分路，半帶濾波、數(shù)倍抽取及低噪抑制過程后通過光纖傳輸至位于接入端元的信號處理單元12中數(shù)字上變頻器122，在數(shù)字上變頻器122中，數(shù)字信號通過插值濾波，半帶濾波及頻率合成恢復(fù)信號頻譜結(jié)構(gòu)后通過第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器18轉(zhuǎn)換成模擬信號，并通過第二上混頻器19混頻后形成射頻信號傳送到基站或者RRU.[0031]圖2和圖3分別為數(shù)字上變頻器和數(shù)字下變頻器的結(jié)構(gòu)，值得注意的是，數(shù)字上變頻器121和132具有相同的信號處理過程；數(shù)字下變頻器131和122具有相同的信號處理過程。
[0032]下面結(jié)合圖1至圖7對數(shù)字信號在數(shù)字上變頻器(121和132)和數(shù)字下變頻器(122和131)中具體的處理過程進行描述。
[0033]步驟一:利用第一數(shù)控振蕩器(NC0)混頻，利用NC0中sin和cos函數(shù)將信號分成兩個支路(如圖5所示)，并通過混頻分別將兩支路的中心頻率移動到零中頻；
[0034]NC0的特征函數(shù)為/
【權(quán)利要求】
1.一種抑制底噪信號抬升的方法，包括: 對數(shù)字信號進行數(shù)字下變頻處理，具體包括:將所述數(shù)字信號的中心頻率移到零中頻，將所述零中頻的信號分成兩個支路，對所述兩個支路進行第一半帶濾波，對所述第一半帶濾波后的信號進行N倍抽取濾波，N為大于I的自然數(shù)； 對所述N倍抽取后的信號進行底噪抑制處理； 對所述底噪抑制處理后的信號進行數(shù)字上變頻處理，具體包括:對所述底噪抑制處理后的信號進行N倍插值濾波，對所述N倍插值后的信號進行第二半帶濾波，對所述第二半帶濾波后的信號進行混頻并合路，恢復(fù)所述合路信號的頻譜結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的抑制底噪信號抬升的方法，其特征在于: 所述數(shù)字下變頻處理循環(huán)兩級或者兩級以上，前一級數(shù)字下變頻處理的輸出作為后一級數(shù)字下變頻處理的輸入； 所述數(shù)字下變頻處理的循環(huán)級數(shù)與所述數(shù)字上變頻處理的循環(huán)級數(shù)相同，前一級數(shù)字上變頻處理的輸出作為后一級數(shù)字上變頻處理的輸入。
3.如權(quán)利要求1所述的抑制底噪信號抬升的方法，其特征在于，所述信號數(shù)字下變頻、數(shù)字上變頻處理集成在同一現(xiàn)場可編程門陣列中。
4.如權(quán)利要求1所述的抑制底噪信號抬升的方法，其特征在于，所述數(shù)字信號下變頻模塊、數(shù)字上變頻模塊分別集成到不同的現(xiàn)場可編程門陣列中。
5.如權(quán)利要求3或4所述的抑制底噪信號抬升的方法，其特征在于，所述數(shù)字信號下變頻模塊、數(shù)字上變頻模塊在同一系統(tǒng)中成對出現(xiàn)。
6.如權(quán)利要求1所述的抑制底噪信號抬升的方法，其特征在于，所述底噪抑制處理中，根據(jù)最后一級N倍抽取輸出的功率值進行閾值檢測來區(qū)分噪音信號和載波信號。
7.如權(quán)利要求1所述的抑制底噪信號抬升的方法，其特征在于，所述數(shù)字下變頻過程中,數(shù)控震蕩函數(shù)為
8.如權(quán)利要求1所述抑制底噪信號抬升的方法，其特征在于: 將所述零中頻的信號分成兩個支路的步驟具體是:通過數(shù)控振蕩器本振信號的正弦分量和余弦分量分別與所述零中頻的信號相乘；對所述第二半帶濾波后的信號進行混頻并合路的步驟中，通過算法實現(xiàn)信號合路。
9.如權(quán)利要求1所述的抑制底噪信號抬升的方法，其特征在于，所述數(shù)字下變頻過程中，數(shù)控震蕩的頻率為信號采樣頻率的1/4。
10.一種抑制底噪信號抬升的裝置，其特征在于，包括: 用于將數(shù)字信號的中心頻率移到零中頻并將所述零中頻的信號分成兩個支路的第一數(shù)控振蕩器； 用于對所述兩個支路進行第一半帶濾波的第一半帶濾波器； 用于對所述第一半帶濾波后的信號進行N倍抽取濾波的N倍抽取濾波器，N為大于I的自然數(shù)； 用于對所述N倍抽取后的信號進行底噪抑制處理的底噪抑制模塊； 用于對所述底噪抑制處理后的信號進行N倍插值濾波的N倍插值濾波器； 用于對所述N倍插值后的 信號進行第二半帶濾波的第二半帶濾波器；用于對所述第二半帶濾波后的信號進行混頻并合路，并恢復(fù)所述合路信號的頻譜結(jié)構(gòu)的第二數(shù)控振蕩器。`
【文檔編號】H04L25/03GK103634250SQ201310689919
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】徐雅靜, 孔明明, 周國勇 申請人:深圳國人通信股份有限公司