[发明专利]一种射频数字化干扰抵消器

摘要

本发明涉及一种射频数字化干扰抵消器，主要包括：参考射频取样电路、误差射频取样电路、射频抵消输出电路、时钟电路、延时线、噪声源、数字信号处理单元。本发明提出的射频数字化干扰抵消器，首次采用了基于射频数字化技术体制，给出了具体的电路组成方案及信号处理方法，采用了无延时LMS自适应滤波技术、提出了基于RLS闭环回路非线性群延时校正方法，其特点是：误差、参考信号的提取在数字域内进行；自适应滤波、加权、波形的产生在数字域内进行；干扰抵消仍在模拟域内进行。其技术优势是：体积小、重量轻；波形适应能力强，可抵消定频、跳频、脉冲等波形；宽带性能好，可抵消多源干扰；抵消抑制比高等优点。

主权项

一种射频数字化干扰抵消器，其特征在于，包括：参考射频取样电路、误差射频取样电路、射频抵消输出电路、时钟电路、延时线、噪声源、数字信号处理单元，其中，参考射频取样电路，用于将与被抵消的干扰信号相干的输入射频信号u(t)进行带通滤波、射频直接采样,得到信号u(n)，并送数字信号处理单元的u(n)输入端；所述参考射频取样电路具体包括：第一分波段滤波器和第一模数转换器ADC1，其中，第一分波段滤波器将参考信号u(t)进行带通滤波后送ADC1进行射频直接采样，得到数字信号u(n)送数字信号处理单元的u(n)输入端，这里的参考信号u(t)与干扰信号d(t)同源；误差射频取样电路，用于将误差信号e(t)经过带通滤波，射频直接采样得到e(n)，并送数字信号处理单元的e(n)输入端；所述误差射频取样电路具体包括：耦合器、第二分波段滤波器以及第二模数转换器ADC2，其中，耦合器将耦合的误差信号e(t)送给第二分波段滤波器，第二分波段滤波器将对误差信号e(t)进行带通滤波后送入ADC2，ADC2对滤波后的误差信号进行射频直接采样得到e(n)，并送数字信号处理单元的e(n)输入端；射频抵消输出电路，用于将数字信号处理单元产生的数字反相估计干扰信号通过DAC直接变换到射频，再通过处理后得到估计的反相干扰抵消信号与干扰信号d(t)进行功率合路得到误差信号e(t)，并输出给误差射频取样电路；所述射频抵消输出电路具体包括：DAC电路、可调衰减器、第一放大器、第三分波段滤波器、第二放大器，功率合路器或耦合器，其中，数字信号处理单元产生的数字反相估计干扰信号通过DAC电路直接变换到射频，再通过可调衰减器、第一放大器调整到合适的电平，并通过第三分波段滤波器进行滤波，滤除带外杂散，最后一级功率第二放大器将信号放大到足够大的功率，得到估计的反相干扰抵消信号反相干扰抵消信号与干扰信号d(t)通过合路器进行功率合路后输出给误差射频取样电路；时钟电路，用于射频数字化ADC采样时钟和DAC转换时钟，要求所有时钟频率相同并同源；延时线，用于补偿产生干扰信号的处理时延和模拟回路延时；噪声源，用于校正模拟和数字信号处理回路的幅度和相位，针对模拟回路的非线性群延时进行校正，以使整个射频回路、数字回路的闭环自适应滤波运算收敛；数字信号处理单元，用于对参考信号u(n)和误差信号e(n)进行自适应滤波参数求取、无延时LMS自适应滤波、非线性回路的幅相校正，生成与干扰信号幅度相等、相位相反的数字估计信号并将输出给射频抵消输出电路；所述数字信号处理单元具体包括：第一并行FIR滤波器PFIR1、校正单元、LMS自适应滤波器，其中，所述校正单元具体包括：第一延时单元、第二延时单元、RLS自适应滤波电路、第二并行FIR滤波器PFIR2，校正单元工作时，开关打在cal位置，参考信号u(n)来自校正用噪声源，经过第一延时单元和第二延时单元进行两次延时后输出给RLS电路的xn输入端；同时，干扰输入信号d(t)断开，得到的误差取样信号e(n)送RLS电路的dn端，经RLS电路计算加权系数W_r，由此得到校正系数矢量coef送PFIR2，校正过程结束；正常工作模式时，所有开关位置打在normal位置，与干扰信号d(t)相关的参考信号u(n)经第一延时单元延时，得到u(n‑m1)信号送PFIR2与权系数coef进行并行FIR滤波运算后送入LMS自适应滤波器；LMS自适应滤波器进行自适应滤波计算后得到自适应滤波系数W，然后送入第一并行FIR滤波器PFIR1作为滤波器系数，与参考信号u(n)进行并行FIR计算后再进行相位取反，生成反相的干扰估计数字信号并将输出给射频抵消电路。