專利名稱:用于中繼器的干涉信號抑制回路、程序及中繼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及無線通信中使用的中繼器用干涉信號抑制回路及程序,所述干涉信號抑制回路具有抑制以相同頻率再發(fā)送接收信號時,環(huán)繞接收天線而產(chǎn)生的干涉信號的功能,本發(fā)明還涉及具有該功能的中繼器。
背景技術(shù):
以往,在無線基站的電波難以到達的建筑物內(nèi)部,隧道內(nèi)部或者山岳地帶,使用中繼器(又稱中繼裝置或者無線中繼放大器)來改善電波狀況。
由于以相同頻率進行中繼的中繼器基本上是將接收天線接收的電波增幅,通過發(fā)送天線進行發(fā)送的,因此沒有必要像基站那樣敷設(shè)專用的線路,具有能夠減少設(shè)備成本的優(yōu)點。
但是,由于中繼器中的接收信號和發(fā)送信號的頻率相同,如果從發(fā)送天線發(fā)射的發(fā)送信號環(huán)繞接收天線,對所期望的信號來說,就會成為干涉信號,中繼器再發(fā)送增益大的時候,結(jié)果,會發(fā)生振蕩。
這時,也可考慮將發(fā)送天線和接收天線進行物理隔離,減少天線間的結(jié)合量的方法,但是,這種方法中,中繼器的設(shè)備規(guī)模變大,有些時候無法進行物理的設(shè)置,具有普遍性的問題。
而且,已知技術(shù)中,有另一方法,在接收信號上附加相當(dāng)于CDMA信號中高于一個碼片的延遲的預(yù)定延遲量,將附加了延遲的信號作為發(fā)送信號輸出,在干涉信號到來的延遲中,進行接收信號和發(fā)送信號間的相關(guān)演算,來檢測出干涉信號的余差,根據(jù)檢測出的余差,對干涉信號,生成逆相位、相同振幅,相同延遲的抑制信號,此抑制信號可消除由于發(fā)送信號環(huán)繞接收天線而產(chǎn)生的干涉信號(例如,參考特開2001-196994號公報第2-5頁,圖3)。
根據(jù)這種方法,將再發(fā)送的信號作為干涉信號,進行被附加的接收信號和發(fā)送信號間的相關(guān)演算,來檢測出干涉信號的殘差成分,但是檢測出該殘差成分的時候,由于要在再發(fā)送的發(fā)送信號上附加高于CDMA信號中1個碼片的延遲,成為參考信號的發(fā)送信號和干涉信號的殘差成分之間的相關(guān)以外的相關(guān)關(guān)系減小,具有能夠精確的檢測出殘差成分的優(yōu)點。
但是,以裝置整體的小型化為目的,將中繼器的環(huán)繞干涉波抑制處理進行數(shù)字化的時候,由于對抑制信號的延遲量的分辨率由數(shù)字化處理部分的采樣頻率的倒數(shù)決定,很難使抑制信號的延遲與干涉波信號的延遲完全一致,結(jié)果具有導(dǎo)致干涉抑制量惡化的問題。
而且,環(huán)繞天線間的干涉信號受到裝置周圍環(huán)境的影響,從一個發(fā)送天線到接收天線之間,有通過多個路徑傳播的可能性。特別是,中繼器覆蓋的范圍內(nèi)如果出現(xiàn)新的建筑物,受新出現(xiàn)的建筑物的影響,到達接收天線的干涉信號的到來狀況發(fā)生改變,以往的中繼器中,由于不能識別這樣的干涉信號到來狀況的變化,不同狀況下,具有由干涉信號的影響造成裝置發(fā)振的問題。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明是鑒于上述的問題點而形成的,其目的是提供一種干涉信號抑制回路及程序,使得即使將中繼器進行數(shù)字化處理的時候,也能增加發(fā)送信號環(huán)繞接收天線產(chǎn)生的干涉信號的抑制量。
本發(fā)明的另一目的是,提供一種干涉信號抑制回路,使得即使干涉信號到來狀況發(fā)生變化的時候,干涉抑制量也不會惡化,能夠穩(wěn)定的維持再發(fā)送增益。
為了解決上述問題,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例提供一種干涉信號抑制回路,具有將接收天線接收的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換器,在所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出信號上附加預(yù)定延遲量的延遲量附加裝置,將所述延遲附加裝置的輸出信號轉(zhuǎn)換成模擬信號的D/A轉(zhuǎn)換器,將所述D/A轉(zhuǎn)換器的輸出信號作為發(fā)送信號輸出的發(fā)送裝置,進行上述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出信號和所述延遲量附加裝置的輸出信號間的相關(guān)演算,來檢測出干涉信號的至少一個干涉信號檢測裝置,所述各干涉信號檢測裝置中從被檢測出的干涉信號,生成與所述干涉信號具有相同振幅、相同延遲,但逆相位的抑制信號的至少一個抑制信號生成裝置,多個抑制信號生成裝置中合成生成的抑制信號的抑制信號合成裝置,和所述抑制合成裝置中將生成的信號和上述接收信號進行合成的信號合成裝置。
根據(jù)本發(fā)明,通過A/D轉(zhuǎn)換器,將接收天線接收的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。被轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號在延遲量附加裝置中被附加預(yù)定延遲量之后,由D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號,由發(fā)送天線發(fā)送。附加了預(yù)定延遲量的數(shù)字信號與數(shù)字化的接收信號一起進入干涉信號檢測裝置,進行相關(guān)演算,來檢測出干涉信號成分。檢測出的各干涉信號成分進入抑制信號生成裝置,生成與干涉信號相同振幅,但逆相位的抑制信號。生成的抑制信號在抑制信號合成裝置中被合成之后,在信號合成裝置中與數(shù)字化后的接收信號進行合成。
最好,上述的干涉信號抑制回路中,上述抑制信號生成裝置以高于上述A/D轉(zhuǎn)換器的采樣頻率的分辨率的延遲時間,對到來的干涉信號,在干涉信號的近旁生成相當(dāng)于單位時間的整數(shù)倍的延遲時間的抑制信號,其中,單位時間是采樣頻率的倒數(shù)。但是,對于高于A/D轉(zhuǎn)換器分辨率的干涉信號,也能生成適當(dāng)?shù)囊种菩盘枴?br>
優(yōu)選地,上述的干涉信號抑制回路中,上述抑制信號生成裝置以上述干涉信號近旁的2個以上的延遲時間生成抑制信號。
根據(jù)本發(fā)明,為了抑制干涉信號,每隔干涉信號近旁的2個以上的延遲時間,生成抑制信號,因此,即使對延遲時間相鄰接的多個干涉信號,也能生成大的抑制量。
而且,根據(jù)本發(fā)明,提供執(zhí)行以下各步驟的程序在數(shù)字化后的接收信號上附加預(yù)定延遲量的步驟;進行所述數(shù)字化的接收信號和所述附加了預(yù)定延遲量的信號間的相關(guān)演算,來檢測出干涉成分的步驟;從所述檢測出的干涉信號,以高于采樣頻率的分辨率的延遲時間,對到來的干涉信號,在該干涉信號的近旁生成抑制信號的步驟;所述抑制信號具有相當(dāng)于單位時間的整數(shù)倍的時間延遲,與所述檢測出的干涉信號具有相同振幅但逆相位,所述單位時間是上述采樣頻率的倒數(shù);將所述合成的抑制信號和上述接收信號進行合成的步驟。
根據(jù)本發(fā)明其它實施例,提供一種具有以下回路的中繼器發(fā)送信號反射到近旁的建筑物上,環(huán)繞接收天線而產(chǎn)生干涉信號,抑制該干涉信號的至少一個干涉信號抑制回路;監(jiān)視新干涉信號的發(fā)生,在發(fā)生新干涉信號時,檢測出該新干涉信號的傳播延遲時間,分配上述干涉信號抑制回路的監(jiān)視控制回路。
根據(jù)本發(fā)明,監(jiān)視控制回路在監(jiān)視干涉信號到來的同時,根據(jù)周圍環(huán)境的變化,在新干涉信號到來時,設(shè)定新干涉信號的延遲時間,分配干涉信號抑制回路。因此,即使干涉信號到來的狀況發(fā)生改變,也不會導(dǎo)致干涉抑制量的惡化。
優(yōu)選地,上述中繼器具有將接收天線接收的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換器,在該A/D轉(zhuǎn)換器的輸出信號上附加預(yù)定延遲量的延遲量附加裝置,將所述延遲附加裝置的輸出信號轉(zhuǎn)換成模擬信號的D/A轉(zhuǎn)換器,和將該D/A轉(zhuǎn)換器的輸出信號作為發(fā)送信號發(fā)送的發(fā)送裝置,所述干涉信號抑制回路具有設(shè)定相當(dāng)于單位時間的整數(shù)倍的延遲時間的延遲時間設(shè)定裝置,所述單位時間是所述A/D轉(zhuǎn)換器的采樣頻率的倒數(shù);以所設(shè)定的延遲時間,進行A/D轉(zhuǎn)換器的輸出信號和所述延遲量附加裝置的輸出信號間的相關(guān)演算,來檢測出干涉信號的至少一個干涉信號檢測裝置;所述干涉信號檢測裝置中,從檢測出的干涉信號,生成與所述干涉信號相同振幅、相同延遲,但逆相位的抑制信號的至少一個抑制信號生成裝置;將所述抑制信號生成裝置中生成的抑制信號進行合成的抑制信號合成裝置;和將所述抑制合成裝置中生成的信號與所述接收信號進行合成的信號合成裝置;上述監(jiān)視控制回路每隔相當(dāng)于單位時間的整數(shù)倍的延遲時間,,其中單位時間是上述A/D轉(zhuǎn)換器的采樣頻率的倒數(shù),邊掃描需要監(jiān)視的延遲時間范圍,邊進行所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出信號和所述延遲量附加裝置的輸出信號間的相關(guān)演算,來檢測出干涉信號,將檢測出的每個干涉信號的延遲時間分配到各干涉信號抑制回路的延遲時間設(shè)定裝置。
根據(jù)本發(fā)明,構(gòu)成中繼器的干涉信號抑制回路的干涉信號檢測裝置中,輸入附加了預(yù)定延遲量的數(shù)字信號和數(shù)字化了的接收信號,進行相關(guān)演算,檢測出干涉信號。將檢測出的各干涉信號成分輸入到抑制信號生成裝置,生成與干涉信號相同延遲、相同振幅,但逆相位的抑制信號。生成的抑制信號在抑制信號合成裝置中被合成之后,在信號合成裝置中與數(shù)字化的接收信號進行合成。
而且,監(jiān)視控制回路每隔單位時間,所述單位時間是A/D轉(zhuǎn)換器的采樣頻率的倒數(shù),進行A/D轉(zhuǎn)換器的輸出信號和延遲量附加裝置的輸出信號間的相關(guān)演算,來檢測干涉信號,檢測出干涉信號時,對每個檢測出的干涉信號,通過將檢測出的延遲時間向干涉信號抑制回路的延遲時間設(shè)定裝置分配,來將檢測出的各干涉信號與各干涉信號抑制回路相對應(yīng)。
優(yōu)選地,上述中繼器中,所述監(jiān)視控制回路具有檢測檢測出的干涉信號的強度的信號強度檢測裝置,和將所述檢測出的各信號的強度按照大小順序進行抽出的抽出裝置,按照所述抽出裝置抽出的順序,將所述檢測出的干涉信號的延遲時間設(shè)置于所述各延遲時間設(shè)定裝置。
根據(jù)本發(fā)明,將檢測出的干涉信號的強度與閾值進行比較,當(dāng)檢測出的干涉信號的強度大于閾值時,由于將其延遲時間設(shè)定在干涉信號抑制回路的延遲器中,因此短時間內(nèi)可進行干涉信號抑制回路的分配,從而能夠在短時間內(nèi)提高干涉信號的抑制量。
優(yōu)選地,所述第二中繼器中,所述監(jiān)視控制回路具有將分配的干涉信號的強度記憶在所述干涉信號抑制回路中的信號強度記憶裝置;發(fā)生的干涉信號被分配到所述所有的干涉信號抑制回路中時,檢測出新的干涉信號,將新檢測出的干涉信號的強度與所述分配信號強度記憶裝置中記憶的信號強度中最小的強度進行比較的信號強度比較裝置,所述新檢測出的信號強度比所述強度最小的干涉信號的強度大的時候,在所述最小強度的干涉信號被分配的所述干涉信號抑制回路中分配所述新檢測出的干涉信號。
根據(jù)本發(fā)明,監(jiān)視控制回路在中繼器內(nèi)的所有干涉信號抑制回路被分配了到來的干涉信號時又檢測出新的干涉信號時,將新檢測出的干涉信號的電平與已經(jīng)分配的干涉信號中電平最低的干涉信號的電平進行比較。
其結(jié)果,當(dāng)新檢測出的干涉信號的電平比已分配的干涉信號的電平高時,在最小電平的干涉信號被分配的干涉信號抑制回路中分配新干涉信號,因此,即使新干涉信號到來的時候,干涉信號全體的抑制量也不會惡化。
這樣,根據(jù)本發(fā)明的第一實施例,即使在將中繼器的處理進行數(shù)字化時,也能提高發(fā)送信號環(huán)繞接收天線而產(chǎn)生的干涉信號的抑制量。
而且,根據(jù)本發(fā)明的第二實施例,隨著中繼器近旁的環(huán)境的變化,干涉信號的到來狀況發(fā)生變化時,干涉信號的抑制量也不會惡化,能夠維持穩(wěn)定的再發(fā)送增益,即使短時間內(nèi),隨著中繼器的周邊環(huán)境的變化,干涉信號的到來狀況(傳播環(huán)境)發(fā)生變化,也能維持所管轄的原來的服務(wù)區(qū)。
而且,由于中繼器內(nèi)的干涉信號抑制回路和監(jiān)視控制回路是數(shù)字化處理而形成的,與相同機能的處理高頻率信號的模擬回路相比較,可實現(xiàn)裝置的低成本。
圖1表示含有內(nèi)藏干涉信號抑制回路的中繼器的通信系統(tǒng)的示意圖。
圖2是表示干涉信號的到來時間的概念圖。
圖3是表示干涉信號的抑制方法的概念圖。
圖4是表示隨著環(huán)境的變化發(fā)生新的干涉信號的概念圖。
圖5是中繼器的結(jié)構(gòu)圖。
圖6是第一實施例的干涉信號抑制回路的結(jié)構(gòu)圖。
圖7表示第一實施例的計算機仿真結(jié)果。
圖8是第二實施例的干涉信號抑制裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖9是第二實施例的處理程序圖。
圖10是第二實施例的處理程序圖。
圖11是第二實施例的處理程序圖。
圖12是第二實施例的處理程序圖。
圖13是第二實施例的處理程序圖。
圖14表示第二實施例的干涉信號的抑制順序。
具體實施例方式
下面,參考圖1至圖14詳細描述本發(fā)明實施例的干涉信號抑制回路和中繼器。
圖1表示本發(fā)明中含有內(nèi)藏干涉信號抑制回路的中繼器的通信系統(tǒng)的示意圖。該通信系統(tǒng)由基站1、中繼器2、終端4構(gòu)成,圖3a、3b表示建筑物。
設(shè)置中繼器的環(huán)境最好是周圍不并列有建筑物的傳播環(huán)境。中繼器將接收的電波增幅后,以相同頻率通過發(fā)送天線發(fā)射。
但是,從發(fā)送天線發(fā)送的電波,沒有全部都到達終端4,而是發(fā)送信號的一部分從發(fā)送天線直接到達接收天線,一部分經(jīng)建筑物3a、3b反射到達接收天線,這些信號成為干涉信號。而且,這些信號具有隨傳播路徑不同而到達接收天線的時間也不同的性質(zhì)。但是,如果中繼器的周邊出現(xiàn)新的建筑物,到來的干涉信號的狀況也發(fā)生變化(參考圖4)。
圖2是表示這樣的干涉信號的到來狀況的一個例子,圖2的橫軸是從到來的干涉信號的基準時間開始的延遲時間,縱軸表示干涉信號的強度,橫軸的刻度表示單位時間,為數(shù)字信號處理部分的采樣頻率的倒數(shù)。
該圖中,對應(yīng)圖1的傳播路徑(1)、(2)和(3),到來3個干涉信號,延遲時間分別為τ1,τ2,τ3。
把這些從采樣頻率的倒數(shù)得到的高于分辨率的干涉信號作為具有一定幅度的信號進行觀察。圖2的虛線模擬畫出了到來的干涉信號。
一般的,在中繼器中,以模擬方式處理信號的時候,檢測出這些干涉信號的延遲時間和電平,將與其逆相位,但相同振幅的信號以與干涉信號相同的延遲合并到上述的干涉信號上時,能夠消除干涉信號。
但是,如果以數(shù)字方式處理信號,由于單位時間幅度為數(shù)字信號處理部分的采樣頻率的倒數(shù),已經(jīng)決定了延遲時間的分辨率,無差錯地正確地再現(xiàn)干涉信號的延遲時間非常困難。
因此,本發(fā)明的中繼器的特征是,其干涉信號抑制回路為了減小一個干涉信號,使用2個以上不同延遲量的抑制信號。
即,就圖2的例子來說,為了減少延遲時間為τ1的干涉信號,使用了具有τ11和τ12的時間的2個抑制信號。
具體地說,如圖3所示,每隔單位時間,該單位時間為數(shù)字信號處理部分的采樣頻率的倒數(shù),檢測干涉信號,生成與檢測出的干涉信號相同延遲、相同振幅,但相位的干涉抑制信號,將這些信號進行合成從而抑制干涉信號。
下面,說明本發(fā)明的實施例的中繼器和中繼器內(nèi)的干涉信號抑制回路的構(gòu)成及作用。
如圖5所示,中繼器具有面向基站的天線11,天線共用器12,面向移動臺的天線13,上行鏈路、下行鏈路用的低噪聲增幅器14a、14b,頻率轉(zhuǎn)換器15a、15b、15c、15d,干涉抑制裝置16a、16b,和高輸出增幅器17a、17b。
面向基站的天線11是用于進行與基站間的電波的發(fā)送和接收的天線,面向移動臺的天線13是用于進行與移動臺間的電波的發(fā)送和接收的天線。天線共用器12是將基站接收的電波供給下行鏈路,將對基站發(fā)送信號的上行鏈路的信號供給面向基站的天線11的裝置,面向移動臺的天線13也具有相同的天線共用器12。
低噪聲增幅器14a、14b將通過面向基站的天線11或是面向移動臺的天線13接收的微弱電波進行增幅。頻率轉(zhuǎn)換器15a、15b、15c、15d將接收的RF信號進行頻率變換,正交變換,生成IQ(In-Phase QuadraturePhase)基帶信號。
然后,進行上述處理的逆處理,將IQ基帶信號進行正交變換,頻率變換,變換成RF信號。高輸出增幅器17a、17b用于將發(fā)送電波增幅,增幅度較高。
如圖6所示,根據(jù)本發(fā)明第一實施例的中繼器內(nèi)的干涉信號抑制回路具有A/D轉(zhuǎn)換器21,碼片延遲器22,D/A轉(zhuǎn)換器23,加法器24,相位振幅控制器25a、25b、25c,相關(guān)積分器26a、26b、26c,和延遲器27a、27b、27c。
A/D轉(zhuǎn)換器21將模擬信號以一定的采樣頻率轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,本實施例中,將由未示出的接收天線接收的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號供給下一階段。
D/A轉(zhuǎn)換器23的作用剛好與A/D轉(zhuǎn)換器21相反,將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號。本實施例中,將數(shù)字化的接收信號附加預(yù)定的延遲量,轉(zhuǎn)換成模擬信號,將其作為發(fā)送信號由未示出的發(fā)送天線輸出。
碼片延遲器22是為了減小期望的接收信號和環(huán)繞發(fā)送天線及接收天線間的干涉信號的相關(guān)性,再發(fā)送時,附加碼分多址(CDMA)信號的一個碼片以上的延遲的延遲回路。
相關(guān)積分器26a、26b、26c是將通過碼片延遲器22的信號作為參考信號,從期望波和干涉波的合成信號來檢測干涉波的振幅和相位的演算回路。但是,為使演算有效,必須預(yù)先知道干涉波的延遲,因此設(shè)有與各相關(guān)積分器26a、26b、26c及相位振幅控制器25a、25b、25c相對應(yīng)的延遲器27a、27b、27c,在延遲器27a、27b、27c中輸入具有相當(dāng)于干涉波的延遲的信號。
相位振幅控制器25a、25b、25c是用于生成使所述參考信號與干涉信號相同振幅但逆相位的抑制信號的回路,生成抑制信號的控制信號是由相關(guān)積分器26a、26b、26c生成。
加法器24是將相位振幅器25a、25b、25c生成的干涉抑制信號與含有干涉波的期望波相加的回路。
下面說明本發(fā)明的第一實施例的干涉信號抑制回路的作用,接收天線接收的RF信號在頻率變換器15a中變換成IQ基帶信號,該IQ基帶信號輸入到A/D轉(zhuǎn)換器21,轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。將轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的IQ基帶信號復(fù)制多個,分別分配到各相關(guān)積分器26a、26b、26c。以往的模擬方式中,分配信號時,發(fā)生分配損失,信號電平惡化,數(shù)字方式的情況下,如上所述,信號經(jīng)拷貝進行分配,不會有模擬方式那樣的分配損失的發(fā)生。
相關(guān)積分器26a、26b、26c中,輸入分配的數(shù)字接收信號和碼片延遲器22中附加了延遲的數(shù)字信號,從被分配的數(shù)字信號檢測出由于環(huán)繞接收天線而產(chǎn)生的干涉信號的電平和相位。
再者,這時,根據(jù)各相關(guān)積分器26a、26b、26c的相關(guān)積分,延遲量不同,據(jù)此,以檢測出的對象,即,干涉信號的延遲上加上的延遲量進行相關(guān)積分。
具體的說,因環(huán)繞的干涉信號是從發(fā)送天線發(fā)射的電波到達接收天線而產(chǎn)生的,這時,發(fā)生相應(yīng)于傳播路徑的延遲。這在圖2中以t1和t2來表示。檢測該延遲時間的方法是,每隔單位時間(圖2橫軸的刻度),該單位時間是數(shù)字信號處理器的采樣頻率的倒數(shù),進行相關(guān)演算,有干涉信號的延遲時間中可得到相關(guān),無干涉信號的延遲時間中,得不到相關(guān),利用這一情況檢測延遲時間的方法。
相關(guān)積分器26a、26b、26c中檢測出的干涉信號成分的相位和振幅的信息,輸入到相位振幅控制器25a、25b、25c,生成與干涉信號逆相位但相同振幅的抑制信號,這些信號在加法器24中合成之后,再在加法器24中與A/D轉(zhuǎn)換器21中數(shù)字化后的接收信號進行合成。
圖7表示使用計算機實施本發(fā)明的仿真結(jié)果。此圖中,橫軸是頻率,縱軸是干涉信號的抑制量,圖中,上面的線是表示由對干涉信號偏離20nsec的延遲的干涉抑制信號1波抑制干涉信號的情況,下面的線是表示由對干涉信號偏離±10nsec的延遲的干涉抑制信號2波抑制干涉信號的情況。根據(jù)此圖可知,例如,對于具有4MHz的頻帶的信號來說,能夠達到10dB以上的干涉抑制量。
以上,參考附圖對本發(fā)明的第一實施例進行了詳細描述,但是,本發(fā)明并不僅局限于這些實施例的具體構(gòu)成,也包括不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)的設(shè)計變更等。例如,根據(jù)本發(fā)明的實施例,說明了對于以高于從采樣頻率得到的延遲分辨率的延遲到來的干涉信號,從該干涉信號近旁的延遲時刻的2個以上的信號生成的抑制信號進行抑制的例子,對于具有極為接近延遲時刻的延遲的干涉波到來的情況,也可以從其近旁的一個信號生成抑制信號。
這樣,根據(jù)本發(fā)明的第一實施例,對檢測出的干涉信號,根據(jù)數(shù)字信號處理部分的采樣頻率所決定的延遲時刻,即使不能設(shè)定完全相同的延遲量,也能夠提高干涉信號的抑制量。
而且,如圖8所示,本發(fā)明的第二實施例的中繼器內(nèi)的干涉信號抑制裝置具有A/D轉(zhuǎn)換器21,碼片延遲器22,D/A轉(zhuǎn)換器23,加法器24,形成干涉信號抑制回路的相位振幅控制器25a、25b、25c,相關(guān)積分器26a、26b、26c及延遲器27a、27b、27c,和監(jiān)視控制回路28。
第二實施例的干涉信號抑制裝置(或者說回路)在具有監(jiān)視控制回路28,這一點與第一實施例的干涉信號抑制回路不同,其它都與第一實施例相同。因此,對于相同的要素或是部分,用相同的符號來表示,并省略其說明。
相位振幅控制器25a、25b、25c,相關(guān)積分器26a、26b、26c及延遲器27a、27b、27c的各一個為一組,對一個干涉信號形成一條干涉信號抑制回路。
監(jiān)視控制回路28是由相關(guān)積分器31、CPU32和延遲器33構(gòu)成。相關(guān)積分器31的機能與上面說明的相關(guān)積分器26a、26b、26c相同。
延遲器33、相關(guān)積分器31、相位振幅控制器25a、25b、25c與未示出的時鐘發(fā)生器提供的時鐘信號同時動作,該時鐘信號輸入到A/D轉(zhuǎn)換器21中時,起到采樣時鐘的作用。另外,該時鐘信號也供給CPU32。延遲器33將輸入的經(jīng)過延遲處理的接收信號設(shè)定對應(yīng)于所述時鐘信號的延遲量,供給相關(guān)積分器31。
相關(guān)積分器31將延遲器33的輸入信號作為參考信號,從期望波和干涉信號合成的信號中檢測出干涉信號的振幅和相位。檢測出的干涉信號的振幅和相位信息輸入到控制部分32,CPU32對應(yīng)延遲量和干涉信號的振幅和相位信息,將檢測出的干涉信號的延遲量設(shè)定到各延遲器27a、27b、27c,來將各干涉信號與一個干涉信號抑制回路進行對應(yīng)。
接著,參考圖8至圖14,對本發(fā)明的第二實施例的中繼器,主要是監(jiān)視控制回路的作用進行說明。
如圖9所示,監(jiān)視控制回路28內(nèi)的CPU32首先設(shè)定延遲時間范圍(步驟101),接著,設(shè)定初期延遲時間(步驟102)將此在監(jiān)視控制回路28內(nèi)的延遲器33中進行設(shè)定(步驟103)。設(shè)定了延遲時間的延遲器33,將從碼片延遲器22輸出的被數(shù)字化的接收信號,所述接收信號相當(dāng)于設(shè)定的延遲時間,輸出到監(jiān)視控制回路28內(nèi)的相關(guān)積分器31。
相關(guān)積分器31輸入加法器24的輸出信號和監(jiān)視控制回路28內(nèi)的延遲器33的輸出信號進行相關(guān)演算,檢測干涉信號(步驟104)。
相關(guān)演算的結(jié)果記錄于由CPU32讀出的CPU32內(nèi)的未示出的內(nèi)存中(步驟105)。
CPU32在初期延遲時間內(nèi)的相關(guān)演算結(jié)束后,在初期延遲時間上追加相當(dāng)于采樣頻率的倒數(shù)的單位時間,設(shè)定下一個延遲時間的同時(步驟106),判定設(shè)定的延遲時間是否在預(yù)先設(shè)定的設(shè)定范圍內(nèi)(步驟107)。
判定的結(jié)果,如果新設(shè)定的延遲時間在設(shè)定范圍內(nèi),將該延遲時間設(shè)定于監(jiān)視控制回路28內(nèi)的延遲器33上(步驟103)。如果新設(shè)定的延遲時間在設(shè)定范圍之外,終止相關(guān)演算。
接著,如圖10所示,監(jiān)視控制回路30內(nèi)的CPU32在相關(guān)演算處理終止后,從CPU32內(nèi)的內(nèi)存中記錄的相關(guān)演算的結(jié)果檢測出干涉信號的強度。
具體地說,將初始值設(shè)定為n=1(步驟201),檢索內(nèi)存內(nèi)記憶的干涉信號強度中的最大值(步驟202)。
接著,讀出檢索的干涉信號的延遲時間(步驟203),將此延遲時間設(shè)定于多個干涉信號抑制回路中的一個干涉信號抑制回路內(nèi)的延遲器27a、27b、27c上(步驟204)。
上述設(shè)定完成后,監(jiān)視控制回路28內(nèi)的CPU32將上面程式中的n加1(步驟205),判斷是否有未使用的干涉信號抑制回路(步驟206)。
判斷的結(jié)果,如果有未使用的干涉信號抑制回路,從內(nèi)存中記錄的相關(guān)演算結(jié)果檢測次高強度的干涉信號。然后,繼續(xù)該處理,直到?jīng)]有未使用的干涉信號抑制回路為止。
所有的干涉信號抑制回路都設(shè)定了延遲時間后,監(jiān)視控制回路28內(nèi)的CPU32啟動所有的干涉信號抑制回路,轉(zhuǎn)換為狀態(tài)監(jiān)視模式(步驟207)。
最后,如圖11所示,轉(zhuǎn)換為狀態(tài)監(jiān)視模式后,監(jiān)視控制回路28內(nèi)的CPU32改為設(shè)定延遲時間范圍(步驟208),接著,設(shè)定初期延遲時間(步驟209),并將此設(shè)定加到監(jiān)視控制回路28內(nèi)的延遲器33上(步驟210)。設(shè)定了延遲時間的延遲器33將從碼片延遲器22輸出的被數(shù)字化的接收信號中相當(dāng)于設(shè)定的延遲時間的接收信號輸出到監(jiān)視控制回路28內(nèi)的相關(guān)積分器31。
相關(guān)積分器31輸入加法器24的輸出信號和監(jiān)視控制回路28內(nèi)的延遲器33的輸出信號,進行相關(guān)演算,來檢測干涉信號(步驟211)。
相關(guān)演算的結(jié)果記錄于由CPU32讀出的CPU32內(nèi)的未示出的內(nèi)存中(步驟212)。接著,判斷讀出的相關(guān)值(干涉信號的強度)是否高于預(yù)定的閾值(步驟213)。
判定的結(jié)果,如果讀出的相關(guān)值(干涉信號的強度)高于預(yù)定的閾值時,如圖12所示,檢索干涉信號抑制裝置中是否有未使用的干涉信號抑制回路,如果有未使用的干涉信號抑制回路,在該干涉信號抑制回路內(nèi)的延遲器27a、27b、27c設(shè)定延遲時間(步驟217),開始抑制動作(步驟218)。之后,回到步驟208,繼續(xù)監(jiān)視狀態(tài)。
判定的結(jié)果,如果讀出的相關(guān)值(干涉信號的強度)低于預(yù)定的閾值時,在延遲時間上追加1步(步驟214),判斷延遲時間是否在設(shè)定范圍內(nèi)(步驟215)。如果在設(shè)定范圍內(nèi),則返回步驟210,如果判定延遲時間不在設(shè)定范圍內(nèi),返回步驟209,繼續(xù)處理。
但是,如果沒有未使用的干涉信號抑制回路,將運行中的干涉信號抑制回路中設(shè)定的相關(guān)值(干涉信號的強度)中的最小值,和本次狀態(tài)監(jiān)視中檢測出的相關(guān)值(干涉信號的強度)進行比較(步驟219)。其結(jié)果,如果本次檢測出的值大,則在分配最小相關(guān)值的干涉信號抑制回路的延遲器中設(shè)定本次檢測出的延遲時間(步驟220),開始抑制動作(步驟221)。其后,返回步驟208,繼續(xù)狀態(tài)監(jiān)視。
另外,上述的處理順序是根據(jù)監(jiān)視控制回路檢測出的相關(guān)值(干涉信號的強度)的大小順序,分配干涉信號抑制回路的,例如,預(yù)先設(shè)定關(guān)于相關(guān)值(干涉信號的強度)的閾值,僅對超出該閾值的信號分配干涉信號抑制回路的方法也可行。
例如,從步驟101到107,在設(shè)定的延遲時間范圍內(nèi)完成相關(guān)演算后,將CPU32的內(nèi)存中記錄的相關(guān)演算結(jié)果和閾值進行比較,來決定干涉信號抑制裝置的分配。
具體地說,設(shè)定初始值為n=1,m=1(步驟222),從內(nèi)存讀出第一個相關(guān)值(干涉信號的強度)(步驟223),將其與閾值進行比較(步驟225)。
比較的結(jié)果,如果讀出的相關(guān)值(干涉信號的強度)小于閾值,將n加1,從內(nèi)存讀出第二個相關(guān)值(干涉信號的強度)(步驟224)。
如果讀出的相關(guān)值(干涉信號的強度)大于閾值,在第一個干涉信號抑制回路內(nèi)的延遲器27a、27b、27c設(shè)定延遲時間(步驟226)。延遲時間的設(shè)定完成后,將n和m各加1,判斷是否有未使用的干涉信號抑制回路,如果有未使用的干涉信號抑制回路,返回步驟223,從內(nèi)存讀出第二個相關(guān)值(干涉信號的強度),進行相同的處理。
如果沒有未使用的干涉信號抑制回路,則起動所有的干涉信號抑制回路,轉(zhuǎn)換為狀態(tài)監(jiān)視模式的同時,轉(zhuǎn)為步驟208進行處理(步驟229)。
這樣,本實施例中,根據(jù)監(jiān)視控制回路的作用,即使通信環(huán)境改變,發(fā)生新的干涉信號時,也不會惡化干涉信號的抑制量,能夠維持穩(wěn)定的再發(fā)送增益。
而且,本實施例中,由于采用數(shù)字處理來進行干涉信號的抑制,能夠?qū)⒍鄠€干涉信號抑制回路和監(jiān)視控制回路安裝在一個DSP或FPGA中,減少裝置的整體成本。
權(quán)利要求
1.一種干涉信號抑制回路,其特征在于,具有將從接收天線接收的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換器,在所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出信號上附加預(yù)定延遲量的延遲量附加裝置,將所述延遲附加裝置的輸出信號轉(zhuǎn)換成模擬信號的D/A轉(zhuǎn)換器,將所述D/A轉(zhuǎn)換器的輸出信號作為發(fā)送信號來輸出的發(fā)送裝置,將上述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出信號和所述延遲量附加裝置的輸出信號進行相關(guān)演算,來檢測干涉信號的至少一個干涉信號檢測裝置,所述各干涉信號檢測裝置中,從被檢測出的干涉信號成分生成與所述干涉信號具有相同振幅、相同延遲,但逆相位的抑制信號的至少一個抑制信號生成裝置,多個所述抑制信號生成裝置中,將生成的抑制信號進行合成的抑制信號合成裝置,所述抑制合成裝置中,將生成的信號和上述接收信號進行合成的信號合成裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的干涉信號抑制回路,其特征在于,上述抑制信號生成裝置以高于上述A/D轉(zhuǎn)換器的采樣頻率的分辨率的延遲時間對到來的干涉信號,在所述干涉信號的近旁,生成相當(dāng)于單位時間的整數(shù)倍的延遲時間的抑制信號,所述單位時間為上述采樣頻率的倒數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的干涉信號抑制回路,其特征在于,上述抑制信號生成裝置是根據(jù)上述干涉信號近旁的兩個以上的延遲時間生成抑制信號的。
4.執(zhí)行以下步驟的程序在數(shù)字化的接收信號上附加預(yù)定延遲量的步驟,和進行所述數(shù)字化的接收信號和附加了預(yù)定延遲量的信號間的相關(guān)演算,檢測出干涉信號成分的步驟,和從所述檢測出的干涉信號,以高于采樣頻率的分辨率的延遲時間對到來的干涉信號,在所述干涉信號的近旁,生成具有相當(dāng)于單位時間的整數(shù)倍的延遲時間、相同振幅但逆相位的抑制信號的步驟,所述單位時間為上述采樣頻率的倒數(shù),將所述生成的至少一個抑制信號進行合成的步驟,和將所述合成的抑制信號與上述接收到的信號進行合成的步驟。
5.一種中繼器,其特征在于,具有抑制由于發(fā)送信號反射到附近的建筑物上而環(huán)繞接收天線產(chǎn)生的干涉信號的至少一條干涉信號抑制回路,和監(jiān)視新的干涉信號的產(chǎn)生,在所述新的干涉信號產(chǎn)生的時候,檢測出所述新干涉信號的傳播延遲時間,分配上述干涉信號抑制回路的監(jiān)視控制回路。
6.如權(quán)利要求5所述的中繼器,其特征在于,具有將從接收天線接收的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換器,在所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出信號上附加預(yù)定延遲量的延遲量附加裝置,將所述延遲附加裝置輸出的信號轉(zhuǎn)換成模擬信號的D/A轉(zhuǎn)換器,將所述D/A轉(zhuǎn)換器的輸出信號作為發(fā)送信號來輸出的發(fā)送裝置;上述干涉信號抑制回路具有設(shè)置相當(dāng)于單位時間的整數(shù)倍的延遲時間的延遲時間設(shè)定裝置,所述單位時間為上述采樣頻率的倒數(shù),在所述被設(shè)定的延遲時間內(nèi),進行A/D轉(zhuǎn)換器的輸出信號和所述延遲量附加裝置的輸出信號間的相關(guān)演算,來檢測干涉信號的至少一個干涉信號檢測裝置,所述干涉信號檢測裝置中,從被檢測出的干涉信號生成與所述干涉信號具有相同振幅、相同延遲,但逆相位的抑制信號的至少一個抑制信號生成裝置,所述抑制信號生成裝置中,將生成的抑制信號進行合成的抑制信號合成裝置,所述抑制合成裝置中,將生成的信號和上述接收信號進行合成的信號合成裝置;上述監(jiān)視控制回路每隔相當(dāng)于單位時間的整數(shù)倍的延遲時間,所述單位時間為上述A/D轉(zhuǎn)換器的采樣頻率的倒數(shù),邊掃描需要監(jiān)視的延遲時間范圍,邊進行上述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出信號和上述延遲量附加裝置的輸出信號間的相關(guān)演算,來檢測干涉信號,將檢測出的每個干涉信號的延遲時間分配到各干涉信號抑制回路的延遲時間設(shè)定裝置中。
7.如權(quán)利要求6所述的中繼器,其特征在于上述監(jiān)視控制回路具有檢測被檢測出的干涉信號強度的信號強度檢測裝置,和按強度從大到小的順序抽出所述被檢測出的各信號強度的抽出裝置,按照所述抽出裝置抽出的順序,在上述各延遲時間設(shè)定裝置中設(shè)定檢測所述檢測出的干涉信號的延遲時間。
8.如權(quán)利要求7所述的中繼器,其特征在于上述監(jiān)視控制回路具有記憶預(yù)定閾值的閾值記憶裝置,和判斷上述檢測出的干涉信號的強度是否比所述閾值大的判斷裝置,在上述檢測出的干涉信號的強度大于上述預(yù)定的閾值時,將檢測所述檢測出的干涉信號的延遲時間設(shè)定在上述各延遲時間設(shè)定裝置中。
9.如權(quán)利要求6所述的中繼器,其特征在于上述監(jiān)視控制回路具有記憶分配到上述干涉信號抑制回路的干涉信號強度的信號強度記憶裝置,和將產(chǎn)生的干涉信號分配到上述所有的干涉信號抑制回路中時,檢測新的干涉信號,將所述新檢測出的干涉信號強度與上述分配的信號強度記憶裝置中記憶的信號強度中強度最小的進行比較的信號強度比較裝置;當(dāng)上述新檢測出的干涉信號強度比上述強度最小的干涉信號強度大時,在所述強度最小的干涉信號被分配的上述干涉信號抑制回路上分配新檢測出的干涉信號。
全文摘要
提供一種干涉信號抑制回路,其中,所述干涉信號抑制回路具有將接收信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換器,在數(shù)字信號上附加預(yù)定延遲量的延遲量附加裝置,進行A/D轉(zhuǎn)換器的輸出信號和延遲量附加裝置的輸出信號間的相關(guān)演算,來檢測干涉信號成分的至少一個干涉信號檢測裝置,各干涉信號檢測裝置中從檢測出的干涉信號成分,生成與干涉信號相同延遲、相同振幅,但逆相位的抑制信號的至少一個抑制信號生成裝置,合成抑制信號的抑制信號合成裝置,將合成的抑制信號和接收信號進行合成的信號合成裝置,從而提高了干涉信號的抑制量。提高發(fā)送信號環(huán)繞接收天線而產(chǎn)生的干涉信號的抑制量。本發(fā)明還提供一種中繼器,其具有當(dāng)產(chǎn)生新干涉信號時,分配干涉信號抑制回路的監(jiān)視控制回路。
文檔編號H04B7/14GK1578168SQ20041007091
公開日2005年2月9日 申請日期2004年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月15日
發(fā)明者前山利幸, 井上隆, 米澤健也 申請人:Kddi株式會社