[发明专利]一种多天线系统干扰抑制装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字干扰抑制技术，特别是涉及一种多天线系统干扰抑制装置及方法。

背景技术

窄带干扰是通信系统中一种常见的干扰类型，在干扰抑制方向，已有的研究大多针对特定的系统，如码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)系统以及正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统。

天线阵列技术被广泛的应用于通信系统中，通过在接收端配置天线阵列，即在接收端使用多根天线进行信号接收，是最常见并且研究得最多的多天线配置方式。多天线接收可利用信号和信道的性质，将接收到的多径信号分离成互不相关的多路信号，并将这些多路信号分离的能量按一定的规则合并起来，使接收到的有用信号能量最大，从而提高接收信号的信噪比，达到提高系统容量的目的。在实际使用中，常用的是最大比合并(Maximal Ratio Combining,MRC)以及干扰抑制合并(Interference Rejection Combining,IRC)技术。

IRC可以被认为是一种更高级的分集接收功能，它可以改善上行链路的质量，提高上行信号的增益。相较于传统的MRC算法，IRC考虑了干扰的空间特性，抗干扰的效果更为明显。

(1)最大比合并：在接收端由多个分集支路，经过相位调整后，按照适当的增益系数，同相相加，再送入检测器进行检测。在接收端各个不相关的分集支路经过相位校正，并按适当的可变增益加权再相加后送入检测器进行相干检测。最大比合并方法在收端只需对接收信号做线性处理，然后利用最大似然检测即可还原出发端的原始信息。

(2)干扰抑制合并：最大比合并算法没有考虑干扰的影响，在有干扰的情况下，将干扰和白噪声统一看作噪声，在有干扰存在的时候失去效果。IRC算法将干扰和噪声分开考虑，在最大均方误差(Minimum Mean Square Error,MMSE)准则下，IRC算法的对各路信号加权的权值表达式如下：

ω_o＝R^-1h；

其中，R为接收信号r的自相关矩阵，R＝E{rr^H}＝hh^H+R_z，z＝gj+v为干扰加噪声信号向量，R_z是干扰加噪声的自相关矩阵，R_z＝E{zz^H}，带入接收信号向量的表达式r＝hd+z后得：

ωo=Rz-1h1+hHRz-1h.]]>

分析上面两种类型，分别具有以下特点：最大比合并过程简单、易实现，合并增益与分集支路数N成正比，在噪声为系统主导因素的情况下，MRC具有最佳的抗衰落和抗噪声性能。当系统中存在较大干扰时，对于干扰很大的分支，MRC给予的权值也很大，因此这些分支的干扰被放大，致使性能恶化。

IRC可以被认为是一种更高级的分集接收技术，它可以改善链路的质量，提高信号的增益。相较于传统的MRC算法，IRC考虑了干扰的空间特性，抗干扰的效果更为明显，但是IRC不具有针对性，对于窄带干扰没有很好的利用其特性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型的多天线系统干扰抑制装置及方法，充分利用窄带干扰在本征域能量集中的特点，并在本征域运用干扰抑制合并，取得比传统IRC算法更好的干扰抑制效果。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种多天线系统干扰抑制装置，它包括信号变换模块、加权合并模块和信号反变换模块；

信号变换模块：用于对接收信号向量做变换，得到接收信号在干扰本征域的表征；

加权合并模块：用于根据MMSE准则对变换后的信号做加权合并；