專利名稱：一種直放站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動多媒體技術(shù)，尤指一種直放站。
背景技術(shù)：
中國移動多媒體廣播技術(shù)聯(lián)盟簡稱為中國移動多媒體廣播(CMMB, China Mobile Multimedia Broadcasting),其作為服務(wù)于中國移動多媒體廣播 的技術(shù)體系，旨在發(fā)展適合移動應(yīng)用的多媒體接收技術(shù)與設(shè)備。
在數(shù)字多媒體廣播的組網(wǎng)中，經(jīng)常遇到擴大信號覆蓋范圍，填充信號覆 蓋盲區(qū)的要求，比如，由于無線傳輸?shù)年幱靶?yīng)，在高層建筑的背后或者中 間，往往形成無線廣播信號的盲區(qū)；或者在基站功率受限前提下，需要增加 覆蓋范圍等。對于這些需求，利用直放站是極其有效的。
直放站的主要功能是將接收到的微弱的用戶信號放大之后，轉(zhuǎn)發(fā)出去。 直放站的接收天線和基站之間采用定向天線，不存在回波干擾問題。但是， 由于直放站的發(fā)射天線和接收天線之間存在耦合，因此，在直放站的接收側(cè)， 直放站會收到直放站的發(fā)送天線耦合回的回波信號，從而形成強烈的回波干 擾。另外，在覆蓋盲區(qū)的應(yīng)用中，由于直放站本身的延時增加了接收機系統(tǒng) 的延時擴展。
目前，大多數(shù)直放站均采用純模擬器件的方式來實現(xiàn)，針對CMMB應(yīng) 用情況下的強回波干擾，抑止能力很有限。在這種情況下，為了能更好地抑 制回波干擾，必然對工程安裝提出更高的隔離要求，例如需要利用建筑物來 進行空間物理隔離，將接收側(cè)天線與發(fā)送側(cè)天線間隔開來，不僅加大了人力 物力開銷，而且對回波干擾的抑制效果并不理想。
在中國專利申請?zhí)枮镃N200610147225.5,發(fā)明名稱為"數(shù)字多媒體廣
播直放站多徑回波消除方法"的在先申請中，為了消除由于直放站的發(fā)射 天線與接收天線間的耦合而產(chǎn)生的回波干擾，從直放站的發(fā)射天線引回射 頻信號，作為對回波消除的閉環(huán)控制的參考信號，這樣無疑增加了系統(tǒng)復(fù) 雜性，而且由于增加了對參考信號進行處理的硬件電路，也會減弱對回波 的消除效果。而且，在該在先申請中沒有涉及對直放站延時問題的限制。

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直放站，能夠有效消除回波 干擾，而且直放站延時短。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實現(xiàn)的
一種直放站，包括接收側(cè)射頻處理單元、第一數(shù)字下變頻單元DDC、基
帶處理單元、數(shù)字上變頻單元DUC、發(fā)送側(cè)射頻處理單元和功率放大處理單元；
其中，
接收側(cè)射頻處理單元，用于通過接收天線接收用戶信號，同時接收到從直 放站的發(fā)送天線耦合回的回波信號，對接收到的射頻信號進行處理后得到模擬 中頻信號，并將處理后的模擬中頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號后，發(fā)送給第一 DDC;
第一 DDC，用于對接收到的數(shù)字中頻信號進行數(shù)字下變頻處理； 基帶處理單元包括回波消除模塊，用于以其自身輸出信號的基帶數(shù)字信號
作為參考信號，對來自第一 DDC的數(shù)字中頻信號進行回波消除處理后發(fā)送給
所述DUC;
DUC，用于對來自基帶處理單元的數(shù)字中頻信號進行數(shù)字上變頻處理；
發(fā)送側(cè)射頻處理單元，用于將來自DUC的數(shù)字中頻信號轉(zhuǎn)換為模擬中頻 信號，并經(jīng)過處理后得到模擬射頻信號；
功率放大處理單元，用于將經(jīng)過放大預(yù)處理后的模擬射頻信號進行放大后 經(jīng)發(fā)送天線發(fā)射。
所述直放站還包括反饋處理單元和第二DDC，其中，
反饋處理單元，用于對從發(fā)送天線耦合的射頻信號進行處理后得到模擬中
頻信號，并將處理后的模擬中頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號后發(fā)送給第二 DDC;
第二 DDC，用于對接收到的數(shù)字中頻信號進行數(shù)字下變頻處理；
所述基帶處理單元還包括線性/非線性處理模塊，用于根據(jù)來自所述第二 DDC的數(shù)字中頻信號，對經(jīng)過回波消除處理的數(shù)字中頻信號進行線性和非線性 處理后發(fā)送給所述DUC。
所述回波消除模塊包括訓(xùn)練序列發(fā)生器、切換開關(guān)k、訓(xùn)練序列檢測器、 可變延時器、回波信道估計器、FIR濾波器和加法器；
切換開關(guān)k的輸入端連接至訓(xùn)練序列發(fā)生器，回波消除模塊進入信道預(yù)估 計階段；切換開關(guān)k將從訓(xùn)練序列發(fā)生器發(fā)出的與用戶信號不相關(guān)的訓(xùn)練序列 分別輸出給訓(xùn)練序列檢測器、可變延時器和所述線性/非線性處理模塊；訓(xùn)練序 列檢測器根據(jù)來自所述第一 DDC的數(shù)字中頻信號以及訓(xùn)練序列估計回波信道 的延時參數(shù)，將所述延時參數(shù)發(fā)送給可變延時器，并向回波信道估計器發(fā)送開 始工作的使能信號；
回波信道估計器在使能信號的觸發(fā)下開始工作，回波消除模塊進入開環(huán)訓(xùn) 練階段；可變延時器將訓(xùn)練序列延遲延時參數(shù)對應(yīng)的時間后得到參考信號ref—d 分別發(fā)送給FIR濾波器和回波信道估計器；FIR濾波器對來自可變延時器的參 考信號ref一d濾波之后得到期望回波信號并發(fā)送給加法器；加法器的另一路輸 入是來自所述第一 DDC的數(shù)字中頻信號，加法器從來自所述第一 DDC的數(shù)字 中頻信號中減去所述期望回波信號得到經(jīng)回波消除后的數(shù)字中頻信號，將所述 經(jīng)回波消除后的數(shù)字中頻信號作為回波估計的誤差信號e發(fā)送給回波信道估計 器；回波信道估計器根據(jù)參考信號ref一d和誤差信號e進行信道估計，得到估計 器系數(shù)，根據(jù)所述估計器系數(shù)調(diào)整FIR濾波器系數(shù)，在所述估計器系數(shù)收斂時， 向切換開關(guān)發(fā)送切換信號；
切換開關(guān)根據(jù)切換信號將其輸入端切換至加法器，回波消除模塊進入閉環(huán) 訓(xùn)練階段；所述回波消除模塊開始向所述線性/非線性處理模塊輸出由加法器輸 出的經(jīng)回波消除的數(shù)字中頻信號。
所述訓(xùn)練序列檢測器，用于根據(jù)來自所述第一 DDC的數(shù)字中頻信號和訓(xùn) 練序列估計回波信道各徑的延時參數(shù)，并根據(jù)所述估計的回波信道各徑的延時 參數(shù)估計回波信道的延時參數(shù)。
所述訓(xùn)練序列檢測器，用于將所述回波信道的首徑的延時參數(shù)作為所述估 計的回波信道的延時參數(shù)。
所述回波信道估計器，用于在執(zhí)行完一次回波信道估計后，計算一次執(zhí)行 本次回波信道估計得到的所有估計器系數(shù)的絕對值的和，當(dāng)從當(dāng)前時刻開始往 前的預(yù)設(shè)時間段內(nèi)計算得到的各絕對值的和的變化幅度在預(yù)設(shè)幅度之內(nèi)、或從 本次回波信道估計開始往前的預(yù)設(shè)次數(shù)內(nèi)計算得到的各絕對值的和的變化幅度 在預(yù)設(shè)幅度之內(nèi)，并且，所述絕對值的和不為零時，判定估計器系數(shù)收斂。
所述回波信道估計器包括最小均方差估計器，和/或遞歸最小方差估計器。
所述線性/非線性處理模塊中包括用于進行線性處理的18階的FIR結(jié)構(gòu)的 濾波器。
所述線性/非線性處理模塊中包括用于進行非線性處理的9階的乘累加器， 或者采用查找表的方法的結(jié)構(gòu)，或者基于wiener模型的方法的結(jié)構(gòu)，或者基于 hammerstein才莫型的方法的結(jié)構(gòu)。
所述基帶處理單元采用可編程邏輯器件實現(xiàn)。
所述可編程邏輯器件為現(xiàn)場可編程門陣列FPGA，或者復(fù)雜可編程邏輯器 件CPUD。
所述接收側(cè)射頻處理單元包括低通濾波器LPF、低噪聲放大器LNA、射 頻濾波器RF SW、帶通濾波器BPF及其對應(yīng)的第二電壓控制調(diào)諧器UHF2 Tuning、衰減器ATT、混頻器、中頻濾波SAW、放大器AMP、壓控自動增益 控制VGC以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D。
所述接收側(cè)射頻處理單元還包括高通濾波器HPF和對應(yīng)的第一電壓控制 調(diào)諧器UHF1 Tuning。
所述發(fā)送側(cè)射頻處理單元包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器D/A、基帶低通濾波器BB LPF、 混頻器、帶通濾波器BPF、衰減器ATT和放大預(yù)處理器PRE一PA。
所述反饋處理單元主要包括混頻器、放大器AMP、中頻濾波SAW和模 數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D。
由上述技術(shù)方案可見，本發(fā)明作為對回波消除的閉環(huán)控制的參考信號 ref直接由基帶處理單元自身產(chǎn)生，即以基帶數(shù)字信號作為參考信號ref參與 回波消除處理，簡化了回波消除的處理復(fù)雜度 一方面，由于無需增加對參 考信號進行處理的硬件電路，大大減小了系統(tǒng)復(fù)雜性，另一方面，同時也 保證了對回波的消除效果。而且，從上述實現(xiàn)來看，本發(fā)明基帶處理單元的 延時相當(dāng)小。


圖1是本發(fā)明直放站的組成結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明基帶處理單元的實施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明接收側(cè)射頻處理單元的實施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖4是本發(fā)明發(fā)送側(cè)射頻處理單元的實施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖5是本發(fā)明反饋處理單元的實施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖6是本發(fā)明基帶處理單元中回波消除模塊的實施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉 實施例，對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明。
圖1是本發(fā)明直放站的組成結(jié)構(gòu)示意圖，如圖l所示，本發(fā)明直放站包 括接收側(cè)射頻處理單元、第一數(shù)字下變頻單元(DDC)、基帶處理單元、 數(shù)字上變頻單元(DUC)、發(fā)送側(cè)射頻處理單元、功率放大處理單元，以及 第二DDC和反饋處理單元。其中，
接收側(cè)射頻處理單元，用于通過接收天線接收用戶信號如基站或發(fā)射塔 或發(fā)射臺發(fā)射的射頻信號，同時接收從直放站的發(fā)送天線耦合回的回波信號
(射頻信號)，對接收到的射頻信號進行濾波、放大、混頻、衰減等處理后 得到模擬中頻信號，并將處理后的模擬中頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號后，發(fā)
送給第一 DDC。
第一 DDC，用于對接收到的數(shù)字中頻信號進行數(shù)字下變頻處理。DDC 的具體實現(xiàn)屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)，這里不再贅述。
基帶處理單元，用于以基帶數(shù)字信號作為參考信號ref,對來自第一DDC 的數(shù)字中頻信號進行回波消除處理；根據(jù)來自第二DDC的數(shù)字中頻信號， 對經(jīng)過回波消除處理的數(shù)字中頻信號進行線性/非線性處理后發(fā)送給DUC。
DUC,用于對來自基帶處理單元的數(shù)字中頻信號進行數(shù)字上變頻處理。 DUC的具體實現(xiàn)屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)，這里不再贅述。
發(fā)送側(cè)射頻處理單元，用于將來自DUC的數(shù)字中頻信號轉(zhuǎn)換為模擬中 頻信號，并經(jīng)過混頻、衰減、放大預(yù)處理等后得到模擬射頻信號。
功率放大處理單元，用于將經(jīng)過放大預(yù)處理后的模擬射頻信號進行放大 處理后經(jīng)發(fā)送天線發(fā)射，具體實現(xiàn)屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)，這里不再 詳述。
反饋處理單元，用于對從發(fā)送天線耦合的射頻信號進行混頻、放大、濾 波等處理后得到模擬中頻信號，并將處理后的模擬中頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻 信號后，發(fā)送給第二DDC;第二DDC,用于對接收到的數(shù)字中頻信號進行 數(shù)字下變頻處理。
圖1中，基帶處理單元包括回波消除模塊和線性/非線性處理模塊，如 圖2所示，圖2是本發(fā)明基帶處理單元的實施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖。其中，
回波消除模塊，其自身輸出信號作為參考信號ref,用于根據(jù)參考信號 ref對來自第一 DDC的數(shù)字中頻信號進行回波處理；
線性/非線性處理模塊，用于根據(jù)來自第二DDC的數(shù)字中頻信號，對經(jīng) 過回波消除處理的數(shù)字中頻信號進行線性/非線性處理后發(fā)送給DUC。其中 的線性處理部分較佳地可以采用18階的FIR結(jié)構(gòu)的濾波器，其延時小于1.8 微秒(us),或者，在允許增加延時的情況下，階數(shù)越高，線性處理性能越
好；非線性處理部分可以采用9階的乘累加器來實現(xiàn)，其延時小于0.6us， 或者采用查找表的現(xiàn)有方法的結(jié)構(gòu)，或者完全基于wiener模型、hammerstein 模型等的現(xiàn)有方法的結(jié)構(gòu)。
基帶處理單元可以采用可編程邏輯器件，如在現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA)，或者復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)等來實現(xiàn)。
從本發(fā)明基帶處理單元的實現(xiàn)來看，本發(fā)明作為對回波消除的閉環(huán)控制 的參考信號ref直接由基帶處理單元自身產(chǎn)生即以基帶數(shù)字信號作為參考信 號ref參與回波消除處理，簡化了回波消除的處理復(fù)雜度 一方面，由于無 需增加對參考信號進行處理的硬件電路，大大減小了系統(tǒng)復(fù)雜性，另一方 面，同時也保證了對回波的消除效果。而且，從上述實現(xiàn)來看，本發(fā)明基帶 處理單元的延時相當(dāng)小。
需要說明的是，圖1所示的線性/非線性模塊是為了提高功率放大器的 利用率，也可以省略，同時反饋處理單元和第二 DDC也可以省略，在這種 情況下，基帶處理單元在完成回波消除處理后直接將處理后的信號發(fā)送給 DUC即可。
下面對本發(fā)明直放站中的組成部分進行詳細(xì)的描述。 圖3是本發(fā)明接收側(cè)射頻處理單元的實施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3 所示，當(dāng)來自接收天線的射頻信號為單頻信號時，如直放站在CMMB中的 應(yīng)用時，接收側(cè)射頻處理單元可以由低通濾波器(LPF)、低噪聲放大器 (LNA)、射頻濾波器(RFSW)、帶通濾波器(BPF)及其對應(yīng)的第二電 壓控制調(diào)諧器(UHF2 Tuning )、衰減器(ATT)、混頻器、中頻濾波(SAW)、 放大器(AMP)、壓控自動增益控制(VGC)以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)組成， 其工作過程為來自接收天線的射頻信號依次經(jīng)過LBP、 LNA1、 RF SW1 的處理后進入BPF，然后再依次經(jīng)UHF2 Tuning、 RF SW2、 LNA2及ATT 的處理；經(jīng)過ATT的射頻信號經(jīng)過兩級混頻(兩級混頻間設(shè)有SAW1 )后 得到中頻模擬信號，中頻模擬信號再依次經(jīng)過AMP、 SAW2和VGC后得到 模擬中頻電壓信號，模擬中頻電壓信號經(jīng)過A/D得到數(shù)字中頻信號。
當(dāng)來自接收天線的射頻信號為全頻信號時，接收側(cè)射頻處理單元除了包
括上述各部分外，還包括高通濾波器(HPF)和對應(yīng)的第一電壓控制調(diào)諧器 (UHF1 Tuning) ， HPF及其對應(yīng)的UHF1 Tuning先后串行連接，并與先后 串行連接的BPF及其對應(yīng)的UHF2 Tuning并行連接，圖3是以來自接收天 線的射頻信號為全頻信號為例進行示意的。
需要說明的是，組成接收側(cè)射頻處理單元的各部分的具體實現(xiàn)屬于本領(lǐng) 域技術(shù)人員慣用技術(shù)手段，這里不再贅述。
圖4是本發(fā)明發(fā)送側(cè)射頻處理單元的實施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4 所示，發(fā)送側(cè)射頻處理單元包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器(D/A)、基帶低通濾波器(BB LPF)、混頻器、BPF、 ATT和放大預(yù)處理器(PRE—PA)，其工作過程大 致包括將來自DUC的數(shù)字中頻信號轉(zhuǎn)換為模擬中頻信號，并依次經(jīng)過BB LPF)、兩級混頻器(兩級混頻器間設(shè)有BPF) 、 ATT和PRE—PA處理后得 到模擬射頻信號。其中，BBLPF的個數(shù)取決于D/A轉(zhuǎn)換后的路數(shù)，只要能 滿足對各路模擬中頻信號進行BB LPF處理即可，圖4中以BB LPF的個數(shù) 為2為例進行示意。
需要說明的是，組成接收側(cè)射頻處理單元的各部分的具體實現(xiàn)屬于本領(lǐng) 域技術(shù)人員慣用技術(shù)手段，這里不再贅述。
圖5是本發(fā)明反饋處理單元的實施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示， 反饋處理單元主要包括混頻器、AMP、 SAW和A/D，其工作過程大致為 對從發(fā)送天線耦合的射頻信號進行混頻，之后依次進行AMP、 SAW、 AMP 處理后得到模擬中頻信號，最后將處理后的模擬中頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信 號。
需要說明的是，組成接收側(cè)射頻處理單元的各部分的具體實現(xiàn)屬于本領(lǐng) 域技術(shù)人員慣用技術(shù)手段，這里不再贅述。
圖6是本發(fā)明基帶處理單元中回波消除模塊的實施例的組成結(jié)構(gòu)示意 圖，如圖6所示，回波消除模塊包括訓(xùn)練序列發(fā)生器、切換開關(guān)k、訓(xùn)練 序列檢測器、可變延時器、回波信道估計器、FIR濾波器和加法器，另外，
回波消除模塊還可以包括AGC?；夭ㄏK的工作原理如下
首先，切換開關(guān)k的輸入端連接至訓(xùn)練序列發(fā)生器，此時，回波消除模 塊進入信道預(yù)估計階段；切換開關(guān)k將從訓(xùn)練序列發(fā)生器發(fā)出的與用戶信號 不相關(guān)的訓(xùn)練序列分為三路 一路輸出至線性/非線性處理模塊， 一路輸出 至訓(xùn)練序列檢測器， 一路輸出至可變延時器；訓(xùn)練序列檢測器根據(jù)來自第一 DDC的數(shù)字中頻信號以及來自切換開關(guān)k的訓(xùn)練序列估計回波信道的延時 參數(shù)，將所述延時參數(shù)發(fā)送給可變延時器，并向回波信道估計器發(fā)送開始工 作的使能信號；所述來自第一 DDC的數(shù)字中頻信號為用戶信號與對應(yīng)于所 述向外輸出的訓(xùn)練序列的回波信號之和。
然后，回波信道估計器在使能信號的觸發(fā)下開始工作，回波消除模塊進 入開環(huán)訓(xùn)練階段；可變延時器將訓(xùn)練序列延遲延時參數(shù)對應(yīng)的時間后得到參 考信號ref—d分別發(fā)送給FIR濾波器和回波信道估計器；FIR濾波器對來自 可變延時器的參考信號ref一d濾波之后得到期望回波信號并發(fā)送給加法器； 加法器的另一路輸入是來自第一 DDC的數(shù)字中頻信號，加法器從來自第一 DDC的數(shù)字中頻信號中減去所述期望回波信號得到經(jīng)回波消除后的數(shù)字中 頻信號，由于該來自第一 DDC的數(shù)字中頻信號主要由用戶信號構(gòu)成，同時 也包含微弱的殘余回波信號，因此，加法器將所述經(jīng)回波消除后的數(shù)字中頻 信號作為回波估計的誤差信號e發(fā)送給回波信道估計器；回波信道估計器根 據(jù)參考信號ref_d和誤差信號e進行信道估計，得到估計器系數(shù)，根據(jù)所述 估計器系數(shù)調(diào)整FIR濾波器系數(shù)，在所述估計器系數(shù)收斂時，向切換開關(guān)發(fā) 送切換信號；
切換開關(guān)根據(jù)切換信號將其輸入端切換至加法器，此時，回波消除模塊 進入閉環(huán)訓(xùn)練階段；回波消除模塊開始向外輸出由加法器輸出的經(jīng)回波消除 的數(shù)字中頻信號。此后，加法器將替代上述第二階段中的訓(xùn)練序列發(fā)生器， 由切換開關(guān)將從加法器輸出的信號送給相應(yīng)模塊用于回波消除處理。
較佳地，圖6中所示的訓(xùn)練序列檢測器，用于根據(jù)來自第一DDC的數(shù) 字中頻信號和訓(xùn)練序列估計回波信道各徑的延時參數(shù)，并根據(jù)所述估計的回
波信道各徑的延時參數(shù)估計回波信道的延時參數(shù)。
在根據(jù)估計的回波信道各徑的延時參數(shù)估計回波信道的延時參數(shù)時，可
以采用多種方式。例如可以將第一個功率不低于某一預(yù)設(shè)功率閾值的信號 的延時參數(shù)作為回波信道的延時參數(shù)；也可以將首徑的延時參數(shù)作為回波信 道的延時參數(shù)。
圖6中所示的回波信道估計器具備判定估計器系數(shù)是否收斂，并在收斂 時向切換開關(guān)發(fā)送切換信號的功能。在實際應(yīng)用中，所述功能也可以設(shè)置一 個單獨的模塊完成，或者將該功能設(shè)置在某一控制模塊中。判定估計器系數(shù) 是否收斂的方法有纟艮多，例如，可以按照如下方法進行
每執(zhí)行完一次回波信道估計，計算一次執(zhí)行本次回波信道估計得到的所 有估計器系數(shù)的絕對值的和，當(dāng)從當(dāng)前時刻開始往前的預(yù)設(shè)時間段內(nèi)計算得 到的各絕對值的和的變化幅度在預(yù)設(shè)幅度之內(nèi)、或從本次回波信道估計開始 往前的預(yù)設(shè)次數(shù)內(nèi)計算得到的各絕對值的和的變化幅度在預(yù)設(shè)幅度之內(nèi)，并 且，所述絕對值的和不為零時，判定估計器系數(shù)收斂。
進一步地，圖6中還可以包括AGC,其設(shè)置于加法器與切換開關(guān)之間， 用于實現(xiàn)對加法器輸出信號的增益控制。
本發(fā)明所述與用戶信號不相關(guān)的訓(xùn)練序列可以是PN序列、CAZAC序 列等。本發(fā)明所述回波信道估計器可以是最小均方差(LMS， Least Mean Square)估計器，和/或遞歸最小方差(RLS, Recursive Least Square)估計 器等。
在本發(fā)明提供的回波消除模塊中，首先，將切換開關(guān)k的輸入端連接至 訓(xùn)練序列發(fā)生器，并由訓(xùn)練序列檢測器根據(jù)訓(xùn)練序列發(fā)生器所發(fā)出的與用戶 信號不相關(guān)的訓(xùn)練序列估計回波信道的延時參數(shù)，然后回波信道估計器開始 工作，根據(jù)來自第一 DDC的數(shù)字中頻信號、訓(xùn)練序列以及延時參數(shù)對回波 信道進行估計，調(diào)整估計器系數(shù)，當(dāng)估計器系數(shù)收斂時，將切換開關(guān)的輸入 端切換至加法器，此后，回波消除模塊停止向外輸出訓(xùn)練序列，開始向外輸 出經(jīng)回波消除后的用戶信號。
本發(fā)明回波消除模塊在估計器系數(shù)收斂之前，切換開關(guān)的輸入端 一 直連 接在訓(xùn)練序列發(fā)生器，因此，從回波消除模塊向外輸出的始終是未受回波干 擾的訓(xùn)練序列信號，從而使得回波消除模塊處于穩(wěn)定的開環(huán)狀態(tài)，不會發(fā)生 正反饋而導(dǎo)致射頻鏈路飽和，因此，可確?；夭ㄐ诺拦烙嬈鞯墓烙嬈飨禂?shù)快 速收斂，使回波消除模塊盡快進入穩(wěn)定的工作狀態(tài)。并且，在估計器系數(shù)收 斂之后，切換開關(guān)的輸入端切換至加法器，此時，回波消除模塊不再向外輸 出訓(xùn)練序列，這一方面節(jié)約了數(shù)據(jù)資源，另一方面避免了因發(fā)射訓(xùn)練序列而 給用戶信號所帶來的干擾。
而且，本發(fā)明回波消除模塊中使用了可變延時器，其延時參數(shù)可以根據(jù) 回波信道預(yù)估計的結(jié)果進行設(shè)置，這能確?；夭ㄏ翱诒M可能大地覆蓋回 波多徑信號的時間范圍，從而盡可能多地消除回波信號。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范 圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進等， 均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種直放站，其特征在于，包括接收側(cè)射頻處理單元、第一數(shù)字下變頻單元DDC、基帶處理單元、數(shù)字上變頻單元DUC、發(fā)送側(cè)射頻處理單元和功率放大處理單元；其中，接收側(cè)射頻處理單元，用于通過接收天線接收用戶信號，同時接收到從直放站的發(fā)送天線耦合回的回波信號，對接收到的射頻信號進行處理后得到模擬中頻信號，并將處理后的模擬中頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號后，發(fā)送給第一DDC；第一DDC，用于對接收到的數(shù)字中頻信號進行數(shù)字下變頻處理；基帶處理單元包括回波消除模塊，用于以其自身輸出信號的基帶數(shù)字信號作為參考信號，對來自第一DDC的數(shù)字中頻信號進行回波消除處理后發(fā)送給所述DUC；DUC，用于對來自基帶處理單元的數(shù)字中頻信號進行數(shù)字上變頻處理；發(fā)送側(cè)射頻處理單元，用于將來自DUC的數(shù)字中頻信號轉(zhuǎn)換為模擬中頻信號，并經(jīng)過處理后得到模擬射頻信號；功率放大處理單元，用于將經(jīng)過放大預(yù)處理后的模擬射頻信號進行放大后經(jīng)發(fā)送天線發(fā)射。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直放站，其特征在于，所述直放站還包括反饋 處理單元和第二DDC,其中，反饋處理單元，用于對從發(fā)送天線耦合的射頻信號進行處理后得到模擬中 頻信號，并將處理后的模擬中頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號后發(fā)送給第二 DDC; 第二 DDC,用于對接收到的數(shù)字中頻信號進行數(shù)字下變頻處理； 所述基帶處理單元還包括線性/非線性處理模塊，用于根據(jù)來自所述第二 DDC的數(shù)字中頻信號，對經(jīng)過回波消除處理的數(shù)字中頻信號進行線性和非線性 處理后發(fā)送給所述DUC。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直放站，其特征在于，所述回波消除模塊包 括訓(xùn)練序列發(fā)生器、切換開關(guān)k、訓(xùn)練序列檢測器、可變延時器、回波信道 估計器、FIR濾波器和加法器；切換開關(guān)k的輸入端連接至訓(xùn)練序列發(fā)生器，回波消除模塊進入信道預(yù)估 計階段；切換開關(guān)k將從訓(xùn)練序列發(fā)生器發(fā)出的與用戶信號不相關(guān)的訓(xùn)練序列 分別輸出給訓(xùn)練序列檢測器、可變延時器和所述線性/非線性處理模塊；訓(xùn)練序 列檢測器根據(jù)來自所述第一 DDC的數(shù)字中頻信號以及訓(xùn)練序列估計回波信道 的延時參數(shù)，將所述延時參數(shù)發(fā)送給可變延時器，并向回波信道估計器發(fā)送開 始工作的使能信號；回波信道估計器在使能信號的觸發(fā)下開始工作，回波消除模塊進入開環(huán)訓(xùn) 練階段；可變延時器將訓(xùn)練序列延遲延時參數(shù)對應(yīng)的時間后得到參考信號ref—d 分別發(fā)送給FIR濾波器和回波信道估計器；FIR濾波器對來自可變延時器的參 考信號ref—d濾波之后得到期望回波信號并發(fā)送給加法器；加法器的另一路輸 入是來自所述第一 DDC的數(shù)字中頻信號，加法器從來自所述第一 DDC的數(shù)字 中頻信號中減去所述期望回波信號得到經(jīng)回波消除后的數(shù)字中頻信號，將所述 經(jīng)回波消除后的數(shù)字中頻信號作為回波估計的誤差信號e發(fā)送給回波信道估計 器；回波信道估計器根據(jù)參考信號ref一d和誤差信號e進行信道估計，得到估計 器系數(shù)，根據(jù)所述估計器系數(shù)調(diào)整FIR濾波器系數(shù)，在所述估計器系數(shù)收斂時， 向切換開關(guān)發(fā)送切換信號；切換開關(guān)根據(jù)切換信號將其輸入端切換至加法器，回波消除模塊進入閉環(huán) 訓(xùn)練階段；所述回波消除模塊開始向所述線性/非線性處理模塊輸出由加法器輸 出的經(jīng)回波消除的數(shù)字中頻信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的直放站，其特征在于，所述訓(xùn)練序列檢測器，用 于根據(jù)來自所述第一 DDC的數(shù)字中頻信號和訓(xùn)練序列估計回波信道各徑的延 時參數(shù)，并根據(jù)所述估計的回波信道各徑的延時參數(shù)估計回波信道的延時參數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的直放站，其特征在于，所述訓(xùn)練序列檢測器，用 于將所述回波信道的首徑的延時參數(shù)作為所述估計的回波信道的延時參數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的直放站，其特征在于，所述回波信道估計器，用 于在執(zhí)行完一次回波信道估計后，計算一次執(zhí)行本次回波信道估計得到的所有 估計器系數(shù)的絕對值的和，當(dāng)從當(dāng)前時刻開始往前的預(yù)設(shè)時間段內(nèi)計算得到的 各絕對值的和的變化幅度在預(yù)設(shè)幅度之內(nèi)、或從本次回波信道估計開始往前的 預(yù)設(shè)次數(shù)內(nèi)計算得到的各絕對值的和的變化幅度在預(yù)設(shè)幅度之內(nèi)，并且，所述 絕對值的和不為零時，判定估計器系數(shù)收斂。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的直放站，其特征在于，所述回波信道估計器包括 最小均方差估計器，和/或遞歸最小方差估計器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的直放站，其特征在于，所述線性/非線性處理模 塊中包括用于進行線性處理的18階的FIR結(jié)構(gòu)的濾波器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的直放站，其特征在于，所述線性/非線性處理模 塊中包括用于進行非線性處理的9階的乘累加器，或者采用查找表的方法的結(jié) 構(gòu)，或者基于wiener模型的方法的結(jié)構(gòu)，或者基于hammerstein模型的方法的 結(jié)構(gòu)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直放站，其特征在于，所述基帶處理單 元采用可編程邏輯器件實現(xiàn)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的直放站，其特征在于，所述可編程邏輯器件 為現(xiàn)場可編程門陣列FPGA,或者復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直放站，其特征在于，所述接收側(cè)射頻處 理單元包括低通濾波器LPF、低噪聲放大器LNA、射頻濾波器RF SW、帶通 濾波器BPF及其對應(yīng)的第二電壓控制調(diào)諧器UHF2 Tuning、衰減器ATT、混頻 器、中頻濾波SAW、放大器AMP、壓控自動增益控制VGC以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器 A/D。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直放站，其特征在于，所述接收側(cè)射頻處 理單元還包括高通濾波器HPF和對應(yīng)的第一電壓控制調(diào)諧器UHF1 Tuning。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直放站，其特征在于，所述發(fā)送側(cè)射頻處 理單元包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器D/A、基帶低通濾波器BBLPF、混頻器、帶通濾波器 BPF、衰減器ATT和》t大預(yù)處理器PRE—PA。
15. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的直放站，其特征在于，所述反饋處理單元主要 包括混頻器、放大器AMP、中頻濾波SAW和模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直放站，包括接收側(cè)射頻處理單元、第一數(shù)字下變頻單元(DDC)、基帶處理單元、數(shù)字上變頻單元(DUC)、發(fā)送側(cè)射頻處理單元和功率放大處理單元。本發(fā)明作為對回波消除的閉環(huán)控制的參考信號ref直接由基帶處理單元自身產(chǎn)生，即以基帶數(shù)字信號作為參考信號ref參與回波消除處理，簡化了回波消除的處理復(fù)雜度一方面，由于無需增加對參考信號進行處理的硬件電路，大大減小了系統(tǒng)復(fù)雜性，另一方面，同時也保證了對回波的消除效果。而且，本發(fā)明基帶處理單元的延時相當(dāng)小。
文檔編號H04B1/10GK101359956SQ20081022226
公開日2009年2月4日 申請日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者輝 張, 張衛(wèi)東, 張江輝, 李炯亮, 楊浴光, 王西強 申請人:北京創(chuàng)毅視訊科技有限公司