CN101247140B - 一种减小无线系统中邻频干扰的方法、基站及滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种减小无线系统邻频干扰的方法，该方法包括：A.将调制后的业务信号输入成型滤波器，成型滤波器根据存储的减小邻频干扰的滤波器系数和业务信号，进行滤波处理后，得到减小邻频干扰的业务数据；B.将减小邻频干扰的业务数据转换为模拟信号，将所述模拟信号的中间频点从基带上变频为所在基站规定的发射频带的中间频点后，传送给无线接收终端。本发明实施例还公开了一种减小无线系统邻频干扰的基站和一种减小无线系统邻频干扰的滤波器。本发明技术方案减小了邻频间的干扰，使无线接收终端在邻近频域覆盖范围内仍能正常工作。

Description

一种减小无线系统中邻频干扰的方法、基站及滤波器

技术领域

本发明涉及无线通信技术，具体涉及一种减小无线系统中邻频干扰的方法、基站及滤波器。

背景技术

在无线通信系统中，存在邻频之间的干扰问题。这里，以CDMA协议为例，对邻频干扰进行说明。

在CDMA协议中，规定了各个频段的基站的收发频率范围及每个CDMA载波的带宽。基站经成型滤波器进行滤波处理后，向无线接收终端输出协议规定的带宽的数据信号，这里，以无线接收终端为手机进行说明。

在实际工程中，基站的成型滤波器都无法达到理想要求，将信号功率完全限制在规定频谱带宽内，使由两个基站发射的邻近的频带之间不发生互相影响。这样，将导致有部分能量泄漏到邻信道，造成对邻信道的干扰。这里所指的邻信道信号为与本基站的频带邻近的基站发送的信号。参见图1，为实际工程中能量泄漏到邻信道的示意图。图1中，242频点为某一基站发射的频率信号的带宽的中间频点，设该基站为A基站，其输出的频率信号的带宽为协议规定的值，1.23M；283频点为与基站A邻频的基站发射的频率信号的带宽的中间频点，设该基站为B基站，其输出的频率信号的带宽为协议规定的值，1.23M。基站A对应的频谱带宽范围内的功率与283频点频谱带宽范围内的功率之间的交叉部分为能量的泄漏，242频点范围内标有格子的部分表示邻道283频点的频谱带宽范围内信号功率泄漏到242频点的频谱带宽范围的功率，即图中表示的邻道泄漏功率P_283to242。

手机若工作在邻频覆盖的范围内，设手机的服务基站为基站A，与基站A发射的信号频率邻近的基站为基站B，则手机在接收基站A发送的频率信号的同时，邻频基站B也向手机发送频率信号。由于基站B发送信号的频率邻近基站A的发射给手机的工作频率，所以手机的接收到的由基站A发送的正常工作频率将收到影响。

为了抑制相邻频带间的干扰，手机采用了邻道选择性技术。手机的邻道选择性是指手机的接收机对相邻频带的干扰进行抑制。参见图2，为现有技术中手机采用邻道技术抑制邻频干扰的原理示意图。图中，手机工作在基站发射的中间频点为242频点的频带范围内，与之邻近频率的基站发射中间频点为283频点的频率信号，移动台即手机的接收滤波器对中间频点为283频点的邻近频带进行33dB邻道衰减(ACS，Adjacent Channel Selection)处理，使中间频点为283频点的邻近频带的功率由图中的虚线部分经33dB衰减后变为实线部分，这样，减小了泄漏到中间频点为242频点的频带范围的功率，从而，减小了邻频干扰。

采用邻道选择性技术后，在某些场景中同样存在因为邻频干扰，使手机无法正常工作的情况，图3为其中的一个例子。

参见图3，为手机从基站A向基站B移动的示意图。图中，两个相邻的基站A和基站B为邻频关系，手机从服务基站A向基站B移动。在移动过程中，手机接收到的服务手机的基站A发射的频率信号越来越弱，接收到基站B发射的邻近频率信号越来越强，随着手机向基站B移动，其服务扇区的信号质量越来越差，最终导致终端不能解调服务扇区信号而掉网。随着手机向基站B移动，也就是说，接收到基站B发射的邻近频率信号越来越强，随着手机向基站B移动，基站B发射的频谱带宽范围内信号功率泄漏到基站A发射的频谱带宽范围的功率越来越大，对手机的邻频干扰也就越来越大。

为解决基站邻频干扰的问题，现有技术中，将不同频点的载频进行共站址建设网络，即将与邻近频率的基站对应的不同频点的载波频率建设在同一个站址上，这样相邻频点的信号同升同降。以图3的情况为例，将基站A发射的信号频率和基站B发射的信号频率建设于同一站址上，当手机远离基站A时，也同样远离基站B，手机接收到的服务基站A的信号减弱的同时，手机接收到的基站B发射的干扰频率信号也在减弱，使基站B对手机的影响减弱。这样，基站B发送的信号不会对手机接收信号的性能造成影响。所述手机接收信号也就是由基站A发送给手机的工作信号。

上述同站址建设网络的方法存在以下缺点：该方法仅适用于同一运营商内部网络优化。不同网络运营商是竞争关系，要共站址建设网络几乎不可能。且各网络运营商的市场策略、网络覆盖目标可能会有所差异，要做到共站址建设网络难度进一步增加。因此，共站址建设网络的方法往往在实际实施中无法实现，也就不能达到减小无线系统邻频间的干扰。

发明内容

本发明实施例提供一种减小无线系统邻频干扰的方法，该方法能够减小无线系统邻频间的干扰。

本发明实施例提供一种减小无线系统邻频干扰的基站，该基站能够减小无线系统邻频间的干扰。

本发明实施例提供一种减小无线系统邻频干扰的滤波器，该滤波器能够减小无线系统邻频间的干扰。

一种减小无线系统邻频干扰的方法，该方法包括：

A、将调制后的业务信号输入成型滤波器，成型滤波器根据存储的减小邻频干扰的滤波器系数和业务信号，进行滤波处理后，得到减小邻频干扰的业务数据；

B、将减小邻频干扰的业务数据转换为模拟信号，将所述模拟信号的中间频点从基带上变频为所在基站规定的发射频带的中间频点后，传送给无线接收终端。

一种减小无线系统邻频干扰的基站，该基站包括基带调制模块、成型滤波器、数模变换模块、上变频模块和发射模块；

基带调制模块，将需要发送给无线接收终端的业务信息调制为无线通信系统制式业务信号；

成型滤波器，对基带调制模块传送的业务信号进行滤波后，向数模转换模块输出减小邻频干扰的业务数据；

数模变换模块，将成型滤波器输入的业务数据信号转换为模拟信号；

上变频模块，将数模变换模块输入的模拟信号的中间频点从基带上变频为所在基站规定的发射频带的中间频点；

发送模块，将上变频模块传送的数据信号传送给无线接收终端。

一种减小无线系统邻频干扰的滤波器，该滤波器包括业务数据缓冲模块、滤波器系数存储模块和运算输出模块；

业务数据缓冲模块，存储由基带调制模块传送的业务数据，在读地址的驱动下，将存储的业务数据传送给运算输出模块；

滤波器系数存储模块，存储减小邻频干扰的滤波器系数，在读地址的驱动下，将存储的滤波器系数传送给运算输出模块；

运算输出模块，对业务数据存储模块输入的业务数据和滤波器系数存储模块输入的滤波器系数进行运算后，输出减小邻频干扰的业务数据。

从上述方案可以看出，本发明实施例通过对基站中成型滤波器的改进减小输出基站发射频率信号的带宽，减小了邻频基站间的干扰，使无线接收终端在频近频域覆盖范围内仍能正常工作。

附图说明

图1为实际工程中能量泄漏到邻信道的示意图；

图2为现有技术中手机采用邻道技术抑制邻频干扰的原理示意图；

图3为手机从基站A向基站B移动的示意图；

图4为本发明实施例减小无线系统邻频干扰的基站的结构示意图；

图5为图4中成型滤波器的结构示意图；

图6为本发明实施例减小无线系统邻频干扰的方法的流程图；

图7为本发明实施例成型滤波器频率响应示意图；

图8为本发明实施例滤波器修改前后邻道泄漏情况比较图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明。

这里，同样以CDMA系统为例对本发明实施例减小无线系统邻频干扰的方案进行说明。

在标准协议中，规定了基站的发射频率的带宽、各基站发射频率的范围，规定了基站中的成型滤波器的通带频率f_p和阻带频率f_s，分别为590KHz和740KHz。基站根据通带频率f_p和阻带频率f_s，得到滤波器系数，基站内的成型滤波器根据滤波器系数和需要发送给无线接收终端的业务数据，进行运算后输出滤波后的具有协议规定带宽的频率信号。标准协议中，由于规定了通带频率f_p和阻带频率f_s，所以滤波器系数为固定值，输出的频率信号的带宽为规定值。

如果两个基站发射信号的频率范围接近，且基站覆盖的地域有重合，将会出现邻近频率之间的干扰，在干扰严重的地域，手机将很难正常工作。为了减小邻近频率之间的干扰，可以减小基站发射信号的带宽，使两个基站发射频率的带宽之间的间隔增大，以减小邻近频率的干扰。以图1为例，若将基站发射频率的带宽减小，即将图中所示的带宽1.23M减小，由于基站A发射频率信号的中间频点242和基站B发射频率信号的中间频点283保持不变，则在各基站发射频率的带宽减小的情况下，中间频点242对应的频率范围与中间频点283对应的频率范围之间的间隔将增大，从而，减小这两个邻近频带之间的功率泄漏。减小了邻近频道之间的功率泄漏，也就是邻近频带之间的干扰减小。

可见，减小基站发射频率信号的带宽，便可减小邻近频带之间的干扰。本发明便是利用此原理实现对邻频干扰的减小的。

参见图4，为本发明实施例减小无线系统邻频干扰的基站的结构示意图，该基站包括基带调制模块、成型滤波器、数模变换模块、上变频模块和发射模块。

基带调制模块，将需要发送给无线接收终端的业务信息调制为无线通信系统制式业务信号。

这里，由于所述无线通信系统为CDMA系统，所以所述无线通信制式信号为CDMA制式信号。

成型滤波器，对基带调制模块传送的CDMA制式业务信号进行滤波后，向数模转换模块输出减小邻频干扰的业务数据。

所述减小邻频干扰的业务数据为减小带宽后的业务数据，即比标准协议的带宽窄的业务数据。经过成型滤波器后的数据信号的带宽减小，也就是说，输出的数据信号的带宽2f_p减小了。

参见图5，为图4中成型滤波器的结构示意图，该成型滤波器包括：业务数据缓冲模块、滤波器系数存储模块和运算输出模块。

业务数据缓冲模块，存储由基带调制模块传送的业务数据，在读地址的驱动下，将存储的业务数据传送给乘法模块。该业务数据为同向数据和正交数据。

滤波器系数存储模块，存储减小邻频干扰的滤波器系数，在读地址的驱动下，将存储的滤波器系数传送给乘法模块。

成型滤波器存储的减小邻频干扰的滤波器系数，根据输出成型滤波器的减小邻频干扰的业务数据的带宽确定。

所述减小邻频干扰的滤波器系数为修改标准协议里规定的滤波器系数后得到的滤波器系数，其确定方法为：预先设置减小数值后的通带频率f_s和/或阻带频率f_p，将减小邻频干扰的f_p和f_s作为设计滤波器的两个约束条件，并参考协议提供的标准滤波器的冲激响应，得到滤波器系数。所述预先设置减小数值后的通带频率f_s和阻带频率f_p可根据输出成型滤波器的减小邻频干扰的业务数据的带宽确定。该滤波器系数存储模块以存储初始值文件(MIF)的形式存储滤波器系数。

标准协议里确定滤波器系数的方法为：将成型滤波器的带通频率f_p和阻带频率f_s作为设计滤波器的两个约束条件，得到滤波器系数。

运算输出模块，对业务数据存储模块输入的业务数据和滤波器系数存储模块输入的滤波器系数进行运算后，输出减小邻频干扰的业务数据。运算输出模块包括乘法模块和累加模块。

所述减小邻频干扰的业务数据为减小带宽后的业务数据，即比标准协议的带宽窄的业务数据。经过成型滤波器后的数据信号的带宽减小，也就是说，输出的数据信号的带宽2f_p减小了。

乘法运算模块，对业务数据存储模块输入的业务数据和滤波器系数存储模块输入的滤波器系数进行乘法运算，向累加运算模块输出相乘结果。

所述乘法运算模块可以为专用乘法器、组合乘法器，或者由触发器组合而成的乘法器，等等。

累加运算模块，将乘法运算模块传送的相乘结果进行累加，累加次数为成型滤波器阶数，向数模变换模块输出累加运算后的信号，并将累加运算模块清零。

经过累加运算模块后的信号为数字信号。

数模变换模块，将成型滤波器输入的数字信号转换为模拟信号。

此时，经数模变换模块后输出的模拟信号的中间频点为0频。

上变频模块，将数模变换模块输入的模拟信号的中间频点从基带上变频为所在基站规定的发射频带的中间频点。

所述的基带，即0频。以图3中基站A为例，所述将模拟信号的中间频点由基带上变频为所在基站规定的发射频带的中间频点的方法为：将模拟信号的中间频点由0频上变频为基站A规定的发射频带的中间频点，即242。以图3中基站B为例，所述将模拟信号的中间频点由基带上变频为所在基站规定的发射频带的中间频点的方法为：将模拟信号的中间频点由0频上变频为基站B规定的发射频带的中间频点，即283。

发送模块，将上变频模块传送的数据信号传送给无线接收终端。

所述无线接收终端包括手机或/和无线调制解调器。

无线接收终端接收的由基站发射的数据信号为比标准协议的带宽窄的数据信号。同样，以图3为例，手机的服务基站为基站A，基站A的邻频基站为基站B。手机接收到的由基站A传送的数据信号和基站B传送的频率信号都比标准协议的带宽窄，根据前面的分析，带宽变窄，也就减小了基站B发出的频率信号对基站A传送的数据信号的影响，即减小了基站B发出的频率信号对基站A传送的数据信号的干扰。

本发明实施例的滤波器装置可以用现场可编程门阵列(FPGA)、数据信号处理器(DSP)或专用集成电路(ASIC)来实现。

参见图6，为本发明实施例减小无线系统邻频干扰的方法的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤601，将需要发送给无线接收终端的业务信息调制为无线通信系统制式业务信号。

这里，由于所述无线通信系统为CDMA系统，所以所述无线通信制式信号为CDMA制式信号。

步骤602，将调制后的业务信号输入成型滤波器进行滤波处理后，得到减小邻频干扰的业务数据。

本步骤中，所述减小邻频干扰的业务数据为减小带宽后的业务数据，即比标准协议的带宽窄的业务数据。所述经过成型滤波器后的数据信号的带宽减小，即，输出的数据信号的带宽2f_p减小了。

所述对调制后的信号进行滤波处理的方法包括以下步骤：

步骤6021，成型滤波器存储减小邻频干扰的滤波器系数。

成型滤波器存储的减小邻频干扰的滤波器系数，根据输出成型滤波器的减小邻频干扰的业务数据的带宽确定。

所述减小邻频干扰的滤波器系数的得到方法为：预先设置减小数值后的通带频率f_s和/或阻带频率f_p，将减小邻频干扰的f_p和f_s作为设计滤波器的两个约束条件，并参考协议提供的标准滤波器的冲激响应，得到减小邻频干扰的滤波器系数。所述预先设置减小数值后的通带频率f_s和阻带频率f_p可根据需要输出成型滤波器的减小邻频干扰的业务数据的带宽确定。该滤波器系数存储模块以存储初始值文件(MIF)的形式存储滤波器系数。

步骤6022，在读地址的驱动下，成型滤波器对减小邻频干扰的滤波器系数和进行无线通信系统制式调制后的业务数据进行乘法运算，得到相乘结果。

步骤6023，成型滤波器对相乘结果进行累加运算，累加次数为滤波器阶数，得到输累加后的数据信号，即减小邻频干扰的业务数据，并清零成型滤波器。

经累加后输出的数据信号的通带频率降低，即带宽变窄。

经过累加运算后的信号为数字信号，也就是，经滤波器输出的减小邻频干扰的业务数据为数字信号。

步骤603，将减小邻频干扰的业务数据转换为模拟信号。

步骤604，将模拟信号的中间频点从基带上变频为所在基站规定的发射频带的中间频点。

步骤605，将上变频后的数据信号传送给无线接收终端。

所述无线接收终端包括手机或/和无线调制解调器。

无线接收终端接收的由基站发射的数据信号为比标准协议的带宽窄的数据信号。同样，以图3为例，手机的服务基站为基站A，基站A的邻频基站为基站B。手机接收到的由基站A传送的数据信号和基站B传送的频率信号都比标准协议的带宽窄，根据前面的分析，带宽变窄，也就减小了基站B发出的频率信号对基站A传送的数据信号的影响，即减小了基站B发出的频率信号对基站A传送的数据信号的干扰。

本发明实施例的成型滤波器可以用可编程阵列(FPGA)、数据信号处理器(DSP)或专用集成电路(ASIC)来实现。

参见图7，为本发明实施例成型滤波器频率响应示意图，这里将成型滤波器通带频率设置f_p为比标准滤波器的通带频率小的值。图8将本发明实施例的邻道泄漏情况和标准协议下的邻道泄漏情况进行了更加清晰、明显的比较。

参见图8，为本发明实施例成型滤波器修改前后邻道泄漏情况比较图。图8中，带格子的阴影部分表示采用本发明实施例成型滤波器比采用标准成型滤波器邻频功率泄漏减小的部分，不带格子的阴影部分表示采用本发明实施例成型滤波器比采用标准成型滤波器邻频功率泄漏增多的部分。两种颜色累加，由于带格子的阴影部分面积比不带格子部分面积大得多，结果将得到带格子的阴影部分，也就是说，减小邻频干扰采用成型滤波器的基站所引起的邻道泄漏比采用标准成型滤波器的基站所引起的泄漏小得多，即干扰小得多。邻频泄漏减小是因为带宽减小产生的。

以上描述以CDMA系统为例对本发明技术方案进行了说明，本发明实施例减小无线通信邻域干扰的方案适用于所有无线通信系统，如GPRS系统、WCDMA系统或WIMAX系统等。应用于其他无线通信系统时，同样地，对输入基站的成型滤波器的成型滤波器系数进行修改，来减小基站输出的数据数据信号的带宽，从而，减小无线系统邻频之间的干扰。

本发明实施例的技术方案可应用于特定条件的应用场景，减小邻频间的干扰，使无线接收终端在频近频域覆盖范围内仍能正常工作，使系统设备具有更好的适应性，使跨营运商在无邻频配置的情况下具有更佳的性能。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种减小无线系统邻频干扰的方法，其特征在于，该方法包括：

A、将调制后的业务信号输入成型滤波器，成型滤波器根据存储的减小邻频干扰的滤波器系数和业务信号，进行滤波处理后，得到减小邻频干扰的业务数据；

所述减小邻频干扰的滤波器系数的得到方法为：预先设置减小邻频干扰的通带频率f_s和/或阻带频率f_p，将减小邻频干扰的f_p和f_s作为设计成型滤波器的两个约束条件，并参考协议提供的标准滤波器的冲激响应，得到减小邻频干扰的滤波器系数；所述预先设置减小数值后的通带频率f_s和阻带频率f_p根据输出成型滤波器的减小邻频干扰的业务数据的带宽确定；

所述进行滤波处理的方法包括：A1、在读地址的驱动下，成型滤波器对减小邻频干扰的滤波器系数和进行无线通信系统制式调制后的业务数据进行乘法运算，得到相乘结果；A2、成型滤波器对相乘结果进行累加运算，得到减小邻频干扰的业务数据；

B、将减小邻频干扰的业务数据转换为模拟信号，将所述模拟信号的中间频点从基带上变频为所在基站规定的发射频带的中间频点后，传送给无线接收终端。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述减小邻频干扰的业务数据的带宽为实现邻频干扰减小的带宽。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述成型滤波器存储的减小邻频干扰的滤波器系数，根据输出成型滤波器的减小邻频干扰的业务数据的带宽确定。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤B所述的成型滤波器用现场可编程门阵列、数据信号处理器或专用集成电路实现。

5.一种减小无线系统邻频干扰的基站，其特征在于，该基站包括基带调制模块、成型滤波器、数模变换模块、上变频模块、发射模块、业务数据缓冲模块、滤波器系数存储模块和运算输出模块；

基带调制模块，将需要发送给无线接收终端的业务信息调制为无线通信系统制式业务信号；

成型滤波器，对基带调制模块传送的业务信号进行滤波后，向数模转换模块输出减小邻频干扰的业务数据；

数模变换模块，将成型滤波器输入的业务数据信号转换为模拟信号；

上变频模块，将数模变换模块输入的模拟信号的中间频点从基带上变频为所在基站规定的发射频带的中间频点；

发送模块，将上变频模块传送的数据信号传送给无线接收终端；

业务数据缓冲模块，存储由基带调制模块传送的业务数据，在读地址的驱动下，将存储的业务数据传送给运算输出模块；

滤波器系数存储模块，存储减小邻频干扰的滤波器系数，在读地址的驱动下，将存储的滤波器系数传送给运算输出模块；所述减小邻频干扰的滤波器系数的得到方法为：预先设置减小邻频干扰的通带频率f_s和/或阻带频率f_p，将减小邻频干扰的f_p和f_s作为设计成型滤波器的两个约束条件，并参考协议提供的标准滤波器的冲激响应，得到减小邻频干扰的滤波器系数；所述预先设置减小数值后的通带频率f_s和阻带频率f_p根据输出成型滤波器的减小邻频干扰的业务数据的带宽确定；

运算输出模块，对业务数据缓冲模块输入的业务数据和滤波器系数存储模块输入的滤波器系数进行运算后，输出减小邻频干扰的业务数据；

所述运算输出模块进一步包括乘法运算模块和累加运算模块；

乘法运算模块，对业务数据缓冲模块输入的业务数据和滤波器系数存储模块输入的滤波器系数进行乘法运算，向累加运算模块输出相乘结果；

累加运算模块，将所述乘法运算模块传送的相乘结果进行累加，所述累加次数为成型滤波器阶数，向数模变换模块输出累加运算后的信号，并清零。

6.如权利要求5所述的基站，其特征在于，所述乘法运算模块为专用乘法器、组合乘法器，或者由触发器组合而成的乘法器。

7.一种减小无线系统邻频干扰的滤波器，其特征在于，该滤波器包括业务数据缓冲模块、滤波器系数存储模块和运算输出模块；

业务数据缓冲模块，存储由基带调制模块传送的业务数据，在读地址的驱动下，将存储的业务数据传送给运算输出模块；

滤波器系数存储模块，存储减小邻频干扰的滤波器系数，在读地址的驱动下，将存储的滤波器系数传送给运算输出模块；所述减小邻频干扰的滤波器系数的得到方法为：预先设置减小邻频干扰的通带频率f_s和/或阻带频率f_p，将减小邻频干扰的f_p和f_s作为设计成型滤波器的两个约束条件，并参考协议提供的标准滤波器的冲激响应，得到减小邻频干扰的滤波器系数；所述预先设置减小数值后的通带频率f_s和阻带频率f_p根据输出成型滤波器的减小邻频干扰的业务数据的带宽确定；

运算输出模块，对业务数据缓冲模块输入的业务数据和滤波器系数存储模块输入的滤波器系数进行运算后，输出减小邻频干扰的业务数据；

所述运算输出模块进一步包括乘法运算模块和累加运算模块；

乘法运算模块，对业务数据缓冲模块输入的业务数据和滤波器系数存储模块输入的滤波器系数进行乘法运算，向累加运算模块输出相乘结果；

累加运算模块，将所述乘法运算模块传送的相乘结果进行累加，所述累加次数为成型滤波器阶数，向数模变换模块输出累加运算后的信号，并清零。

8.如权利要求7所述的滤波器，其特征在于，所述乘法运算模块为专用乘法器、组合乘法器，或者由触发器组合而成的乘法器。

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