抑制底噪信號(hào)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(hào)抬升的方法和裝置。所述方法包括：對(duì)來自移動(dòng)終端或者基站側(cè)的射頻信號(hào)進(jìn)行混頻和模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻（DDC，Digital?Down?Convertor），具體包括：將數(shù)字信號(hào)的中心頻率移到零中頻，將零中頻的信號(hào)分成兩個(gè)支路，對(duì)兩個(gè)支路進(jìn)行第一半帶濾波，對(duì)第一半帶濾波后的信號(hào)進(jìn)行N倍抽取濾波；對(duì)N倍抽取后的信號(hào)進(jìn)行底噪抑制處理；對(duì)底噪抑制處理后的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字上變頻（DUC，Digital?Up?Convertor）處理，具體包括：對(duì)底噪抑制處理后的信號(hào)進(jìn)行N倍插值濾波，對(duì)N倍插值后的信號(hào)進(jìn)行第二半帶濾波，對(duì)所述第二半帶濾波后的信號(hào)進(jìn)行混頻并合路，恢復(fù)所述合路信號(hào)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(shí)延、提高了系統(tǒng)效率。
【專利說明】抑制底噪信號(hào)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(hào)抬升的方法及應(yīng)用該方法的裝置。該抑制底噪信號(hào)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(kuò)大基站的覆蓋范圍，加強(qiáng)基站的覆蓋效果，運(yùn)營(yíng)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(yuǎn)端組成，可直接耦合基站端射頻信號(hào)，利用網(wǎng)線、光纖等完成信號(hào)的傳輸，并通過遠(yuǎn)端設(shè)備完成信號(hào)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(shí)能夠改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果，擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，但由于多級(jí)設(shè)備的級(jí)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(huì)降低基站接收靈敏度，并使得覆蓋區(qū)域內(nèi)上下行信號(hào)嚴(yán)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(hào)處理方法，在寬帶通信系統(tǒng)中能夠有效的抑制底噪信號(hào)抬升，從而提高信號(hào)的信噪比。
[0006]為此，本發(fā)明提供一種抑制底噪信號(hào)抬升的方法，該方法包括:
[0007]對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻處理，具體包括:將所述數(shù)字信號(hào)的中心頻率移到零中頻，將所述零中頻的信號(hào)分成兩個(gè)支路，對(duì)所述兩個(gè)支路進(jìn)行第一半帶濾波，對(duì)所述第一半帶濾波后的信號(hào)進(jìn)行N倍抽取濾波，N為大于1的自然數(shù)；
[0008]對(duì)所述N倍抽取后的信號(hào)進(jìn)行底噪抑制處理；
[0009]對(duì)所述底噪抑制處理后的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字上變頻處理，具體包括:對(duì)所述底噪抑制處理后的信號(hào)進(jìn)行N倍插值濾波，對(duì)所述N倍插值后的信號(hào)進(jìn)行第二半帶濾波，對(duì)所述第二半帶濾波后的信號(hào)進(jìn)行混頻并合路，恢復(fù)所述合路信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)方案:所述數(shù)字下變頻處理循環(huán)兩級(jí)或者兩級(jí)以上，前一級(jí)數(shù)字下變頻處理的輸出作為后一級(jí)數(shù)字下變頻處理的輸入；所述數(shù)字上變頻的循環(huán)級(jí)數(shù)與所述數(shù)字下變頻處理的循環(huán)級(jí)數(shù)相同，前一級(jí)數(shù)字上變頻處理的輸出作為后一級(jí)數(shù)字上變頻處理的輸入。
[0011]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)方案:所述信號(hào)數(shù)字下變頻中兩支路信號(hào)進(jìn)行N倍抽取濾波后，信號(hào)采樣率和信號(hào)速率變?yōu)槌槿∏暗腘分之一。相應(yīng)的，所述信號(hào)在數(shù)字上變頻處理中，兩支路信號(hào)進(jìn)行N倍插值后，信號(hào)采樣率和信號(hào)速率變?yōu)椴逯登暗腘倍。
[0012]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)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(jìn)方案:所述數(shù)字下變頻和數(shù)字上變頻處理過程中，對(duì)數(shù)字信號(hào)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(jìn)方案，所述底噪抑制處理中，根據(jù)最后一級(jí)N倍抽取輸出的功率值進(jìn)行閾值檢測(cè)來區(qū)分噪音信號(hào)和載波信號(hào)。
[0015]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)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(jìn)方案，將所述零中頻的信號(hào)分成兩個(gè)支路的步驟具體是:通過數(shù)控振蕩器本振信號(hào)的正弦分量和余弦分量分別與所述零中頻的信號(hào)相乘；對(duì)所述第二半帶濾波后的信號(hào)進(jìn)行混頻并合路的步驟中，通過加法實(shí)現(xiàn)支路信號(hào)合路。
[0017]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，所述數(shù)字下變頻過程中，數(shù)控震蕩的頻率為信號(hào)采樣頻率的1/4。
[0018]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，所述信號(hào)數(shù)字下變頻、數(shù)字上變頻處理可在現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列中實(shí)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(duì)出現(xiàn)，并可以在不同的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列中實(shí)現(xiàn)。
[0019]本發(fā)明的第二方面，還提供一種抑制信號(hào)底噪抬升的裝置，該裝置包括:用于將數(shù)字信號(hào)的中心頻率移到零中頻并將所述零中頻的信號(hào)分成兩個(gè)支路的第一數(shù)控振蕩器；用于對(duì)所述兩個(gè)支路進(jìn)行第一半帶濾波的第一半帶濾波器；用于對(duì)所述第一半帶濾波后的信號(hào)進(jìn)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(duì)所述N倍抽取后的信號(hào)進(jìn)行底噪抑制處理的底噪抑制模塊；用于對(duì)所述底噪抑制處理后的信號(hào)進(jìn)行N倍插值濾波的N倍插值濾波器；用于對(duì)所述N倍插值后的信號(hào)進(jìn)行第二半帶濾波的第二半帶濾波器；用于對(duì)所述第二半帶濾波后的信號(hào)進(jìn)行混頻并合路，并恢復(fù)所述合路信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)的第二數(shù)控振蕩器。
[0020]實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，具有以下有益效果:運(yùn)算量少，提高了底噪抑制的效率，提高了運(yùn)行效率，降低了時(shí)延，改善了網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0021]圖1信號(hào)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(shí)施案例；
[0027]圖7低噪抑制處理過程
【【具體實(shí)施方式】】
[0028]下面將結(jié)合圖示對(duì)本發(fā)明的進(jìn)行說明。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，本發(fā)明抑制底噪信號(hào)抬升的方法、應(yīng)用場(chǎng)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(yuǎn)單元(RRU)耦合過來的射頻信號(hào)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(hào)，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過信號(hào)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(hào)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(hào)，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(hào)經(jīng)第二下混頻器16混頻后形成中頻信號(hào)，中頻信號(hào)經(jīng)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器17轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過信號(hào)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(hào)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(hào)通過插值濾波，半帶濾波及頻率合成恢復(fù)信號(hào)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(hào)，并通過第二上混頻器19混頻后形成射頻信號(hào)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(hào)處理過程；數(shù)字下變頻器131和122具有相同的信號(hào)處理過程。
[0032]下面結(jié)合圖1至圖7對(duì)數(shù)字信號(hào)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(jìn)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(hào)分成兩個(gè)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(dòng)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(hào)抬升的方法，包括: 對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻處理，具體包括:將所述數(shù)字信號(hào)的中心頻率移到零中頻，將所述零中頻的信號(hào)分成兩個(gè)支路，對(duì)所述兩個(gè)支路進(jìn)行第一半帶濾波，對(duì)所述第一半帶濾波后的信號(hào)進(jìn)行N倍抽取濾波，N為大于I的自然數(shù)； 對(duì)所述N倍抽取后的信號(hào)進(jìn)行底噪抑制處理； 對(duì)所述底噪抑制處理后的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字上變頻處理，具體包括:對(duì)所述底噪抑制處理后的信號(hào)進(jìn)行N倍插值濾波，對(duì)所述N倍插值后的信號(hào)進(jìn)行第二半帶濾波，對(duì)所述第二半帶濾波后的信號(hào)進(jìn)行混頻并合路，恢復(fù)所述合路信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的抑制底噪信號(hào)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(jí)或者兩級(jí)以上，前一級(jí)數(shù)字下變頻處理的輸出作為后一級(jí)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(jí)數(shù)與所述數(shù)字上變頻處理的循環(huán)級(jí)數(shù)相同，前一級(jí)數(shù)字上變頻處理的輸出作為后一級(jí)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(hào)抬升的方法，其特征在于，所述信號(hào)數(shù)字下變頻、數(shù)字上變頻處理集成在同一現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列中。
4.如權(quán)利要求1所述的抑制底噪信號(hào)抬升的方法，其特征在于，所述數(shù)字信號(hào)下變頻模塊、數(shù)字上變頻模塊分別集成到不同的現(xiàn)場(chǎng)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(hào)抬升的方法，其特征在于，所述數(shù)字信號(hào)下變頻模塊、數(shù)字上變頻模塊在同一系統(tǒng)中成對(duì)出現(xiàn)。
6.如權(quán)利要求1所述的抑制底噪信號(hào)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(jí)N倍抽取輸出的功率值進(jìn)行閾值檢測(cè)來區(qū)分噪音信號(hào)和載波信號(hào)。
7.如權(quán)利要求1所述的抑制底噪信號(hào)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(hào)抬升的方法，其特征在于: 將所述零中頻的信號(hào)分成兩個(gè)支路的步驟具體是:通過數(shù)控振蕩器本振信號(hào)的正弦分量和余弦分量分別與所述零中頻的信號(hào)相乘；對(duì)所述第二半帶濾波后的信號(hào)進(jìn)行混頻并合路的步驟中，通過算法實(shí)現(xiàn)信號(hào)合路。
9.如權(quán)利要求1所述的抑制底噪信號(hào)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(hào)采樣頻率的1/4。
10.一種抑制底噪信號(hào)抬升的裝置，其特征在于，包括: 用于將數(shù)字信號(hào)的中心頻率移到零中頻并將所述零中頻的信號(hào)分成兩個(gè)支路的第一數(shù)控振蕩器； 用于對(duì)所述兩個(gè)支路進(jìn)行第一半帶濾波的第一半帶濾波器； 用于對(duì)所述第一半帶濾波后的信號(hào)進(jìn)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(duì)所述N倍抽取后的信號(hào)進(jìn)行底噪抑制處理的底噪抑制模塊； 用于對(duì)所述底噪抑制處理后的信號(hào)進(jìn)行N倍插值濾波的N倍插值濾波器； 用于對(duì)所述N倍插值后的 信號(hào)進(jìn)行第二半帶濾波的第二半帶濾波器；用于對(duì)所述第二半帶濾波后的信號(hào)進(jìn)行混頻并合路，并恢復(fù)所述合路信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)的第二數(shù)控振蕩器。`
【文檔編號(hào)】H04L25/03GK103634250SQ201310689919
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)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(guó)勇 申請(qǐng)人:深圳國(guó)人通信股份有限公司