[发明专利]消除单频干扰及多频干扰的系统及方法

说明书

【技术背景】

在通信系统中，强大的单频干扰信号或多频干扰信号会严重影响通信接收机的性能。这类 干扰来源广泛，如传播空间存在的单频或多频干扰，电路板非理想引入的多次谐波以及射频部 分调制或解调残余等。对单载波传输系统而言，这类干扰会直接影响系统的有效信噪比。对类 似于OFDM的多载波系统而言，当干扰频点落在有效数据的频域时，如果不做消除，则不仅会 毁掉一个或多个子载波数据，而且会影响时域同步和信道估计。传统的解决方案是采用滤波方 式实现，如检测出干扰频点，然后采用陷波器将其滤去。然而，由于滤波器过渡带很难做到理 想，这会导致一些相邻子载波数据受到滤波的影响发生畸变，进而造成系统性能的损失。

另一方面，对于干扰信号的估计，目前现有的方法包括频域和时域两大类。对于频域处理 方法，可以通过时频变换处理实现，若采用传统的离散傅立叶变换(DFT，Discrete Fourier Transform)或离散余弦变换(DCT，Discrete Cosine Transform)变换，采用点数少时，估计精 度不高，采用点数多时，计算复杂度较高，并且即使采用点数多时其分辨力也有限，因此，这 样的估计存在一定的固定偏移。如果采用小波基或其他基等高级信号处理方法，虽然可以解决 分辨力的问题，但由于其计算复杂程度较高，目前在实际通信系统的接收机中应用这类方法的 时机尚不成熟。对于时域处理方法，其中一类是将接收信号进行差分处理后，再采用高阶信号 处理方法由差分信号中的相位估计出单频干扰信号的频率。这类方法需要的数据量较小，可以 获得较高可信度的估计值，尤其当信噪比和数据量满足一定要求时，其估计方差很小。但这类 方法中需要作矩阵操作，虽然可以使用迭代方法降低其中运算的复杂度，但总的运算量还是较 大。

由于传统的消除单频干扰及多频干扰的系统与方法存在以上不足，因此，有必要提供一种 能克服以上缺陷的消除单频干扰及多频干扰的系统与方法。

【发明内容】

本发明的一方面提供了一种消除干扰信号的方法，其包括以下步骤：将接收信号进行时频 变换；根据接收信号时频变换的计算结果计算获得一干扰信号的估计频率；获得该干扰信号的 估计增益；根据估计频率与估计增益产生一参考干扰信号，基于最小相关性原则根据接收信号 与参考干扰信号计算获得一误差信号，基于自适应算法利用该误差信号调整参考干扰信号使其 逼近干扰信号；将接收信号消去该参考干扰信号以消除所述干扰信号获得除扰信号；以及输出 除扰信号。

本申请对步骤的描述顺序是为了便于技术人员理解这些方法，不是为了限制本申请的范 围。其中，一些步骤可以平行进行。

在一个实施方式中，根据接收信号的时频变换的计算结果计算获得该干扰信号的估计增 益。

在一个实施方式中，误差信号可表达为：

σ(n)＝(R(n)-I＇(n))conj(I＇(n))。

其中，R(n)表示接受信号，I＇(n)表示参考干扰信号，n表示采样次数。

在另一实施方式中，误差信号可表达为：

σ(n)＝(R(n)-I＇(n))conj(R(n))。

在一个实施方式中，参考干扰信号表达为：

I＇(n)＝A＇(n)exp(j*2*π*f₀*n*T_s+j*ξ(n))

其中，A＇(n)表示参考干扰信号的增益部分，exp(j*2*π*f₀*n*T_s+j*ξ(n))表示参考干扰信号的 相位部分，f₀表示估计频率，T_s表示采样间隔，ξ(n)表示相位部分的当前估计相位。

在一个实施方式中，采用一般LMS算法根据以下方程式调整参考干扰信号：

A＇(n)＝A＇(n-1)+λ₁*σ(n-1)；

θ(n)＝mod(θ(n-1)+λ₂*angle(A＇(n))，2*π)；以及

ξ(n)＝mod(θ(n)+λ₃*angle(A＇(n))，2*π)。

其中，λ₁、λ₂以及λ₃分别为对应的更新步长。