CN101312577A - 一种识别干扰源类型的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种无线通信系统中识别干扰源类型的方法，该方法包括以下步骤：接收信号；获取所述接收到信号的信号特征；根据所述接收到信号的信号特征判断干扰源类型。通过采用本发明所提出的无线通信系统中识别干扰源类型的方法，可以实现更准确、更方便地实时检测干扰信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统中识别干扰源类型的方法，尤其涉及一种SCDMA系统中识别干扰源类型的方法。
背景技术
在极为复杂的无线电磁环境下，通讯中的干扰不可避免，信号干扰不仅影响了无线通信系统的覆盖范围和容量，而且还严重地影响了现有系统的正常运作。如果可以准确识别干扰信号的类型，则可以根据干扰信号的特征，采取相应抗干扰策略，提高无线通信系统的工作性能。
在现有技术中，通常用来识别干扰类型的方法是利用频谱分析仪分析干扰信号的频域特性，然后根据频率特性对干扰源类型进行识别。但是，该方法会受到频谱分析仪的灵敏度、频率分辨率等的影响，而且用频谱分析仪观察信号操作起来比较麻烦。
因此，本发明提出了一种无线通信系统中识别干扰源类型的方法，采用这种方法可以方便有效地识别干扰源类型，以便根据干扰源类型检测结果，采用有针对性的抗干扰策略提高无线通信系统的服务质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无线通信系统中识别干扰源类型的方法以更准确、更方便地实时检测干扰源类型。
本发明的目的是通过下述特征实现的：
一种识别干扰源类型的方法包括以下步骤：
(1)接收信号；
(2)获取所述接收到信号的信号特征；
(3)根据所述接收到信号的信号特征判断干扰源类型。
优选地，所述步骤(2)为获取所述接收到信号的功率特性。并且，获取所述接收到信号的功率特性包括以下步骤：
A.计算每个时刻所述接收信号的功率；
B.设定功率峰值判决门限值；
C.将计算得到的所述接收信号的功率与所述功率峰值判决门限值进行比较，如果所述接收信号的功率大于所述功率峰值判决门限，则判决结果为1，否则为0；判决结果从0变为1为上升沿，从1变为0为下降沿；
D.根据步骤C中得到的判决结果得到接收到信号的功率峰值周期和功率峰值持续长度。
其中，所述步骤B为根据无干扰情况下的接收信号功率的均值和干扰信号的强度设定功率峰值判决门限值。并且，所述功率峰值判决门限值比无干扰情况下接收信号的功率均值大n倍，其中n值以区分有用信号和干扰信号为准。
其中，所述步骤D中的所述功率峰值周期为相邻的两个上升沿之间的时间长度；所述功率峰值持续长度为相邻的上升沿和下降沿之间的时间长度。
优选地，所述步骤(2)为获取所述接收到信号的波形。
优选地，在所述步骤(3)中，将所述接收到信号的信号特征与预设干扰源的信号特征相对应以确定干扰源类型。
优选地，在所述步骤(3)中，如果根据所述接收到信号的信号特征不能确定干扰源，则取空闲信道的一段接收信号，然后执行所述步骤(2)。
优选地，所述步骤(1)为从忙碌信道取一段信号。
通过采用本发明所提出的无线通信系统中识别干扰源类型的方法，可以实现更准确、更方便地实时检测干扰信号。
附图说明
图1为本发明的无线通信系统中识别干扰源类型的方法流程图；
图2为获取接收信号的功率或波形特性的方法流程图；
图3为SCDMA系统的接收系统示意图；
图4为SCDMA系统的上下行时隙交换示意图；
图5为GSM信号干扰SCDMA系统的第一帧基带信号波形图；
图6为GSM信号干扰SCDMA系统的第二帧基带信号波形图；
图7为手机干扰器信号干扰SCDMA系统的8路接收信号中的1路信号的基带波形图；
图8为对讲机信号干扰SCDMA系统的8路接收信号中的1路信号的基带波形图。
具体实施方式
图1是本发明所述的无线通信系统中识别干扰源类型的方法流程图。如图1所示，首先，接收模块取对描述干扰信号有代表性的一段信号，在此为取忙碌信道的一段信号；然后获取所述接收到信号的信号特征，例如，在本实施例中优选为功率或波形特性；根据所述获取的功率或波形特性，确定干扰源的类型；如果根据所述获取的功率或波形特性不能够确定干扰源的类型，则接收模块取空闲信道的一段信号，然后再获取所述接收到信号的功率或波形特性，从而进行干扰源类型的识别。在此，需要指出的是，对于信号特征的获取可以为获取某一个信号特征，例如，功率或波形特性；也可以为获取多个信号特征，例如，功率和波形特性。
图2是获取接收信号的功率或波形特性的方法流程图。
对于接收信号的功率特性的获取过程，可以具体描述如下：
当接收模块从信道内取一段信号后，此处所述信道为忙碌信道或空闲信道，计算功率模块根据接收到的信号，计算每个时刻接收信号的功率，并且记为Pt(t＝1，2，...T)，其中T为接收信号的长度。并且，门限设定模块根据无线通信系统中无干扰情况下的接收信号功率的均值和干扰信号的强度设定一个门限，作为判断功率峰值的标准，假设为λ。例如，以没有干扰影响时接收信号功率的均值为基准，比这个均值大n倍的功率视为功率峰值的判断门限，其中，n的值可以由实际情况而定。此外，也可以采用其它可以区分有用信号和干扰信号的门限设定方法。
然后，功率比较模块比较计算得到的接收信号功率和功率峰值判决门限，如果接收信号功率大于功率峰值判决门限，判决为1，否则判决为0。也就是，当Pt≥λ时，判决结果Qt为1；当Pt＜λ时，判决结果Qt为0。最后，判决模块根据功率比较模块得到的判决结果得到功率峰值周期和功率峰值持续长度。具体判决方法为：相邻的两个上升沿之间的时间长度为功率峰值周期，相邻的上升沿和下降沿之间的时间长度为功率峰值持续长度，其中，上升沿为判决结果从0变成1的时刻，下降沿为判决结果从1变成0的时刻。如果所取的信号内可以得到几个功率峰值周期和功率峰值持续长度，则分别对这些值取平均值，得到最后的功率峰值周期和功率峰值持续长度值。最后，操作人员直接观察接收到的信号的功率峰值周期和功率峰值持续长度。如果所述观察到的接收信号的功率峰值周期和功率峰值持续长度分别与某种预设类型的干扰源信号的周期和一个周期内干扰源信号的持续长度相对应，也就是，相一致或者在某一允许的浮动范围内相一致，则确定干扰源类型为所述类型的干扰源，所述浮动范围可以为工程测试得到的经验值。
对于接收信号的波形特性的获取，具体描述如下：
当接收模块从信道内取一段信号后，此处所述信道为忙碌信道或空闲信道，然后利用画图模块得到接收信号的波形，如果接收信号的波形与某种预设类型的干扰源信号的波形相对应，也就是，相一致或在某一允许的浮动范围内相一致，则确定干扰源的类型为所述类型的干扰源，所述浮动范围可以为工程测试得到的经验值。
下面将具体描述在SCDMA系统中根据接收信号的功率峰值周期、功率峰值持续长度或者波形识别干扰源类型的过程。
图3为SCDMA系统的接收系统示意图。SCDMA系统采用了天线阵列技术和TDD工作方式，多址方式为CDMA。
图4为SCDMA系统的接收时隙示意图。SCDMA系统采用TDD的工作模式，其TDD时序的一帧周期为10ms，其中，上行帧为5ms，下行帧为5ms。
首先，以干扰源类型为GSM信号为例进行说明。
图5和图6为在GSM信号干扰的情况下，SCDMA系统的一个上行帧(5ms)的信号波形图，并且分别为第一帧和第二帧的信号。每个图中有8幅小图，分别是1-8路天线接收到的信号的基带波形。
GSM信号采用TDMA方式工作，TDMA帧的周期约为4.615ms，每个TDMA帧含有8个时隙，每个时隙宽度为577us。如果从上述接收机接收的所有信号或空闲信道接收的信号中可以判断出功率峰值周期为4.615ms以及功率峰值持续长度为577us的干扰信号，则判定此时的干扰源类型为GSM信号干扰。
对于第一帧信号，以SCDMA系统没有干扰影响时上行信号功率均值的1.5倍为门限，功率大于这个门限判决为功率峰值。可以检测到其中有两段干扰信号的功率特别强，视为功率峰值，每一段的持续长度都约为一个GSM用户的时隙长度。由此判断SCDMA系统收到的干扰源类型为GSM信号。
对于第二帧信号，由于GSM周期(4.615ms)与SCDMA周期(5ms)差拍，出现信号功率峰值的位置发生了变化，提前了约769.2μs，进一步证实了SCDMA系统收到的干扰源类型为GSM信号。
下面再以干扰源类型为手机干扰器信号为例进行说明。
通常使用的手机干扰器发射信号为全频段扫描的锯齿波信号，扫描周期约50us。如果接收模块接收的所有信号或空闲信道接收的信号中可以判断出功率峰值周期为50us的干扰信号，则判定此时的干扰源类型为手机干扰器信号干扰。
图7为在手机干扰器的干扰情况下，SCDMA的一个上行帧(5ms)的信号波形。图中波形为8路接收信号中的1路天线接收到的信号的基带波形。对于这一帧信号，以SCDMA系统没有干扰影响时上行信号的功率均值的1.5倍为门限，功率大于这个门限判决为功率峰值，可以检测出手机干扰器中有功率峰值周期约50μs。由此判断SCDMA系统受到的干扰源为手机干扰器信号。
最后再以干扰源类型为对讲机信号为例进行说明。
调频对讲机使用的是单一频率的调频信号，时域上可以看作是正弦波的包络。如果在对讲机的工作频段附近，接收模块接收的所有信号或接收模块从空闲信道接收的信号中可以观察到调频波的干扰信号，则判定此时的干扰源类型为对讲机信号干扰。
图8为在对讲机干扰的情况下，SCDMA系统的上行信号波形图。图中波形是8路天线中1路天线接收到的信号的基带波形。采集上行接收数据，用图形表示这些数据，由此判断此时SCDMA系统受到的干扰源类型为对讲机信号。
本发明并不仅仅限于对上述实施方式的描述。例如，在根据功率峰值周期、功率峰值持续长度或波形进行干扰源类型的判断时，除了采用由操作人员直接观察功率峰值周期、功率峰值持续长度或波形的方法外，还可以采用在系统内建立包含有多种通常类型的干扰源信号的数据库，这样系统可以自动将计算得到的信号特征参数与数据库内存储的干扰源信号参数进行对比，从而更准确、更方便和更快速地得到干扰源的类型。
Claims (10)
1.一种识别干扰源类型的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)接收信号；
(2)获取所述接收到信号的信号特征；
(3)根据所述接收到信号的信号特征判断干扰源类型。
2.根据权利要求1所述的识别干扰源类型的方法，其特征在于，所述步骤(2)为获取所述接收到信号的功率特性。
3.根据权利要求2所述的识别干扰源类型的方法，其特征在于，获取所述接收到信号的功率特性包括以下步骤：
A.计算每个时刻所述接收信号的功率；
B.设定功率峰值判决门限值；
C.将计算得到的所述接收信号的功率与所述功率峰值判决门限值进行比较，如果所述接收信号的功率大于所述功率峰值判决门限，则判决结果为1，否则为0；判决结果从0变为1为上升沿，从1变为0为下降沿；
D.根据步骤C中得到的判决结果得到接收到信号的功率峰值周期和功率峰值持续长度。
4.根据权利要求3所述的识别干扰源类型的方法，其特征在于，所述步骤B为根据无干扰情况下的接收信号功率的均值和干扰信号的强度设定功率峰值判决门限值。
5.根据权利要求4所述的识别干扰源类型的方法，其特征在于，所述功率峰值判决门限值比无干扰情况下接收信号的功率均值大n倍，其中n值以区分有用信号和干扰信号为准。
6.根据权利要求3所述的识别干扰源类型的方法，其特征在于，所述步骤D中的所述功率峰值周期为相邻的两个上升沿之间的时间长度；所述功率峰值持续长度为相邻的上升沿和下降沿之间的时间长度。
7.根据权利要求1所述的识别干扰源类型的方法，其特征在于，所述步骤(2)为获取所述接收到信号的波形。
8.根据权利要求1所述的识别干扰源类型的方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，将所述接收到信号的信号特征与预设干扰源的信号特征相对应以确定干扰源类型。
9.根据权利要求1所述的识别干扰源类型的方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，如果根据所述接收到信号的信号特征不能确定干扰源，则取空闲信道的一段接收信号，然后执行所述步骤(2)。
10.根据权利要求1所述的识别干扰源类型的方法，其特征在于，所述步骤(1)为从忙碌信道取一段信号。
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