抑制底噪信號抬升的方法和裝置製造方法
2023-05-04 13:25:11 1
抑制底噪信號抬升的方法和裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種寬帶系統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的射頻信號進行混頻和模數轉換後的數位訊號進行數字下變頻（DDC，Digital?Down?Convertor），具體包括：將數位訊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，對第一半帶濾波後的信號進行N倍抽取濾波；對N倍抽取後的信號進行底噪抑制處理；對底噪抑制處理後的信號進行數字上變頻（DUC，Digital?Up?Convertor）處理，具體包括：對底噪抑制處理後的信號進行N倍插值濾波，對N倍插值後的信號進行第二半帶濾波，對所述第二半帶濾波後的信號進行混頻併合路，恢復所述合路信號的頻譜結構。本發明改善了網絡質量、降低了系統時延、提高了系統效率。
【專利說明】抑制底噪信號抬升的方法和裝置
【【技術領域】】
[0001]本發明涉及通信【技術領域】，更具體地，涉及一種抑制底噪信號抬升的方法及應用該方法的裝置。該抑制底噪信號抬升的方法尤其適用於寬帶系統中。
【【背景技術】】
[0002]無線網絡的覆蓋是網絡建設的重要組成部分，隨著覆蓋環境的多元化，傳統的基站覆蓋已經不能滿足現代網絡建設的需要。為了能夠擴大基站的覆蓋範圍，加強基站的覆蓋效果，運營商在無線覆蓋環境中引入了直放站。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，利用網線、光纖等完成信號的傳輸，並通過遠端設備完成信號的延伸覆蓋。目前較為常用是數字光纖直放站。
[0003]直放站的加入著實能夠改善網絡覆蓋效果，擴大網絡覆蓋範圍，但由於多級設備的級聯使用，導致了系統底噪的累加，造成底噪抬升。過高的底噪會降低基站接收靈敏度，並使得覆蓋區域內上下行信號嚴重不平衡，通信過程中出現掉話等問題。所以抑制底噪抬升是保證網絡覆蓋性能的關鍵步驟。
[0004]因此，亟需抑制底噪抬升的方案。
【
【發明內容】
】
[0005]本發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，本發明提供一種抑制底噪信號抬升的方法，該方法包括:
[0007]對數位訊號進行數字下變頻處理，具體包括:將所述數位訊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後的信號進行N倍抽取濾波，N為大於1的自然數；
[0008]對所述N倍抽取後的信號進行底噪抑制處理；
[0009]對所述底噪抑制處理後的信號進行數字上變頻處理，具體包括:對所述底噪抑制處理後的信號進行N倍插值濾波，對所述N倍插值後的信號進行第二半帶濾波，對所述第二半帶濾波後的信號進行混頻併合路，恢復所述合路信號的頻譜結構。
[0010]作為本發明的一種改進方案:所述數字下變頻處理循環兩級或者兩級以上，前一級數字下變頻處理的輸出作為後一級數字下變頻處理的輸入；所述數字上變頻的循環級數與所述數字下變頻處理的循環級數相同，前一級數字上變頻處理的輸出作為後一級數字上變頻處理的輸入。
[0011]作為本發明的一種改進方案:所述信號數字下變頻中兩支路信號進行N倍抽取濾波後，信號採樣率和信號速率變為抽取前的N分之一。相應的，所述信號在數字上變頻處理中，兩支路信號進行N倍插值後，信號採樣率和信號速率變為插值前的N倍。
[0012]作為本發明的一種改進方案，所述N倍抽取為2倍抽取，所述N倍插值為2倍插值。 [0013]作為本發明的一種改進方案:所述數字下變頻和數字上變頻處理過程中，對數位訊號的處理並非僅限於2倍抽取或者2倍插值，可根據系統需要設置抽取或插值的倍數。
[0014]作為本發明的一種改進方案，所述底噪抑制處理中，根據最後一級N倍抽取輸出的功率值進行閾值檢測來區分噪音信號和載波信號。
[0015]作為本發明的一種改進方案，所述數字下變頻過程中，數控震蕩器函數為./k『 = cxp(i2;r/*?)，其中，η為整數，j為複函數。 [0016]作為本發明的一種改進方案，將所述零中頻的信號分成兩個支路的步驟具體是:通過數控振蕩器本振信號的正弦分量和餘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後的信號進行混頻併合路的步驟中，通過加法實現支路信號合路。
[0017]作為本發明的一種改進方案，所述數字下變頻過程中，數控震蕩的頻率為信號採樣頻率的1/4。
[0018]作為本發明的一種改進方案，所述信號數字下變頻、數字上變頻處理可在現場可編程門陣列中實現。所述數字下變頻模塊，數字下變頻模塊在系統中成對出現，並可以在不同的現場可編程門陣列中實現。
[0019]本發明的第二方面，還提供一種抑制信號底噪抬升的裝置，該裝置包括:用於將數位訊號的中心頻率移到零中頻並將所述零中頻的信號分成兩個支路的第一數控振蕩器；用於對所述兩個支路進行第一半帶濾波的第一半帶濾波器；用於對所述第一半帶濾波後的信號進行N倍抽取濾波的N倍抽取濾波器，N為大於I的自然數；用於對所述N倍抽取後的信號進行底噪抑制處理的底噪抑制模塊；用於對所述底噪抑制處理後的信號進行N倍插值濾波的N倍插值濾波器；用於對所述N倍插值後的信號進行第二半帶濾波的第二半帶濾波器；用於對所述第二半帶濾波後的信號進行混頻併合路，並恢復所述合路信號的頻譜結構的第二數控振蕩器。
[0020]實施本發明的優選實施例，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，改善了網絡質量。
【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0021]圖1信號處理過程示意圖；
[0022]圖2數字下變頻處理單元結構示意圖；
[0023]圖3數字上變頻處理單元結構示意圖；
[0024]圖4數控振蕩器(NCO)特徵函數示意圖
[0025]圖5數控振蕩器NCO混頻分路原理
[0026]圖6多次應用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]下面將結合圖示對本發明的進行說明。應當意識到，本發明抑制底噪信號抬升的方法、應用場景不限於直放站及室分系統中。
[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和第一模數轉換器11處理之後變成數位訊號，數位訊號經過信號處理單元12中的數字下變頻器121完成分路、半帶濾波、抽取及低噪抑制等處理後，在信號處理單元13中的數字上變頻器131完成插值、半帶濾波及頻率合成恢復頻譜結構後，在第一數模轉換器14中轉換成模擬信號，經過第一上混頻器15混頻後通過天線發射出去。
[0030]在上行鏈路中，天線接收到的射頻信號經第二下混頻器16混頻後形成中頻信號，中頻信號經第二模數轉換器17轉換成數位訊號，數位訊號經過信號處理單元13中的數字下變頻器132完成分路，半帶濾波、數倍抽取及低噪抑制過程後通過光纖傳輸至位於接入端元的信號處理單元12中數字上變頻器122，在數字上變頻器122中，數位訊號通過插值濾波，半帶濾波及頻率合成恢復信號頻譜結構後通過第二數模轉換器18轉換成模擬信號，並通過第二上混頻器19混頻後形成射頻信號傳送到基站或者RRU.[0031]圖2和圖3分別為數字上變頻器和數字下變頻器的結構，值得注意的是，數字上變頻器121和132具有相同的信號處理過程；數字下變頻器131和122具有相同的信號處理過程。
[0032]下面結合圖1至圖7對數位訊號在數字上變頻器(121和132)和數字下變頻器(122和131)中具體的處理過程進行描述。
[0033]步驟一:利用第一數控振蕩器(NC0)混頻，利用NC0中sin和cos函數將信號分成兩個支路(如圖5所示)，並通過混頻分別將兩支路的中心頻率移動到零中頻；
[0034]NC0的特徵函數為/
【權利要求】
1.一種抑制底噪信號抬升的方法，包括: 對數位訊號進行數字下變頻處理，具體包括:將所述數位訊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後的信號進行N倍抽取濾波，N為大於I的自然數； 對所述N倍抽取後的信號進行底噪抑制處理； 對所述底噪抑制處理後的信號進行數字上變頻處理，具體包括:對所述底噪抑制處理後的信號進行N倍插值濾波，對所述N倍插值後的信號進行第二半帶濾波，對所述第二半帶濾波後的信號進行混頻併合路，恢復所述合路信號的頻譜結構。
2.如權利要求1所述的抑制底噪信號抬升的方法，其特徵在於: 所述數字下變頻處理循環兩級或者兩級以上，前一級數字下變頻處理的輸出作為後一級數字下變頻處理的輸入； 所述數字下變頻處理的循環級數與所述數字上變頻處理的循環級數相同，前一級數字上變頻處理的輸出作為後一級數字上變頻處理的輸入。
3.如權利要求1所述的抑制底噪信號抬升的方法，其特徵在於，所述信號數字下變頻、數字上變頻處理集成在同一現場可編程門陣列中。
4.如權利要求1所述的抑制底噪信號抬升的方法，其特徵在於，所述數位訊號下變頻模塊、數字上變頻模塊分別集成到不同的現場可編程門陣列中。
5.如權利要求3或4所述的抑制底噪信號抬升的方法，其特徵在於，所述數位訊號下變頻模塊、數字上變頻模塊在同一系統中成對出現。
6.如權利要求1所述的抑制底噪信號抬升的方法，其特徵在於，所述底噪抑制處理中，根據最後一級N倍抽取輸出的功率值進行閾值檢測來區分噪音信號和載波信號。
7.如權利要求1所述的抑制底噪信號抬升的方法，其特徵在於，所述數字下變頻過程中,數控震蕩函數為
8.如權利要求1所述抑制底噪信號抬升的方法，其特徵在於: 將所述零中頻的信號分成兩個支路的步驟具體是:通過數控振蕩器本振信號的正弦分量和餘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後的信號進行混頻併合路的步驟中，通過算法實現信號合路。
9.如權利要求1所述的抑制底噪信號抬升的方法，其特徵在於，所述數字下變頻過程中，數控震蕩的頻率為信號採樣頻率的1/4。
10.一種抑制底噪信號抬升的裝置，其特徵在於，包括: 用於將數位訊號的中心頻率移到零中頻並將所述零中頻的信號分成兩個支路的第一數控振蕩器； 用於對所述兩個支路進行第一半帶濾波的第一半帶濾波器； 用於對所述第一半帶濾波後的信號進行N倍抽取濾波的N倍抽取濾波器，N為大於I的自然數； 用於對所述N倍抽取後的信號進行底噪抑制處理的底噪抑制模塊； 用於對所述底噪抑制處理後的信號進行N倍插值濾波的N倍插值濾波器； 用於對所述N倍插值後的 信號進行第二半帶濾波的第二半帶濾波器；用於對所述第二半帶濾波後的信號進行混頻併合路，並恢復所述合路信號的頻譜結構的第二數控振蕩器。`
【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 優先權日:2013年12月16日
【發明者】徐雅靜, 孔明明, 周國勇 申請人:深圳國人通信股份有限公司