CN102187586B - 用于自适应射频滤波的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种系统和方法提供了射频(RF)信号的自适应滤波。在预定RF频谱中接收到多个信号,所述信号包括期望信号和多个潜在干扰信号。将所述潜在干扰信号中的第一信号下转换至基带信号,并且确定基带信号的功率。当所述功率超过预定阈值功率时,激活与第一信号的频率相对应的第一陷波滤波器。
Description
技术领域
本发明属于数据通信领域,更具体地属于用于自适应射频(RF)滤波的系统和方法。
背景技术
诸如全球移动通讯系统(GSM)、增强型数据速率GSM演进(EDGE)、通用分组无线服务(GPRS)、泛欧集群无线电(TETRA)和民用波段电台(CB)等高功率无线通信标准的使用已经显著地增加。这些标准可以纳入与易受信号干扰的其他RF系统共址的通信系统中,诸如在甚高频(VHF)和特高频(UHF)电视频带中工作的电视(TV)系统。邻近基站、手机和其他接收机/发射机,特别是在人口稠密的城区,可以导致电视接收机暴露于来自共址通信系统的高干扰信号强度。例如,这些干扰信号强度足以在电视架空天线处产生100dBμV或者更高的干扰信号。
因此,在相同带宽中工作的各种共址系统设备的传输期间,可能会阻挡诸如射频(RF)电视接收机之类的宽带接收机的接收。因此,输入电视信号的接收质量被认为是不可接受的。
发明内容
为了防止来自共址系统的干扰,可以在接收机的RF一侧增加陷波滤波器,以便除去所述共址系统信号。
例如,陷波滤波器可以包括在电视接收机100的调谐器120中,如图1的方框图所示。所述电视接收机还包括天线110、信道解码器130和源解码器140,用于接收和解码例如在监视器150上显示的信号。所述天线110接收电视频带信号以及来自共址系统的电视频带外信号i、i+1、i+2、……i+x。所述电视频带外信号i、i+1、i+2、……i+x在RF频谱内,并且除非被适当地滤波,否则可能潜在地干扰电视信号。即使所有共址系统同时处于活跃状态的可能性典型地较低,但是所有陷波滤波器都是级联的以便把来自一个或所有共址系统的干扰的可能性降至最低,并且因此提供了一种耐用的解决方案。因此,所述电视接收机包括与共址系统一样多的陷波滤波器。每个陷波滤波器都引入相关联的执行损耗(implementationloss),导致了接收机相应的灵敏度损失。例如,所述接收机100可以包括3个陷波滤波器,分别调谐到与信号i、i+1和i+2相对应的频率。因此,灵敏度损失随着潜在干扰共址系统的数量而增加。
在本发明的一个方面中,提供了一种用于自适应滤波的方法。所述方法包括接收在预定射频(RF)频谱中的多个信号,所述信号包括期望信号和多个潜在干扰信号;将所述潜在干扰信号中的第一信号下转换至基带信号;以及确定基带信号的功率。确定所述功率是否超过阈值功率。当所述功率不超过所述阈值时,激活与第一信号的频率相对应的第一陷波滤波器。
在本发明的其他方面中,提供了一种用于对RF接收机的预定频谱中的信号进行自适应地滤波的系统,所述预定频谱包括期望信号。所述系统包括多个选择性激活的陷波滤波器、功率检测器、本地振荡器(LO)生成器、混频器和处理器。所述选择性激活的陷波滤波器配置用于对预定频谱中的潜在干扰信号的相应频率进行滤波。所述功率检测器配置用于检测在预定频谱中的接收信号的总功率,并且确定所述总功率是否超过预定最大功率。所述LO生成器配置用于产生与陷波滤波器的频率相对应的LO频率,当总功率超过预定的最大功率时,所述LO生成器产生与多个陷波滤波器中的第一陷波滤波器相对应的第一LO频率。所述混频器配置用于将所述接收信号与第一LO频率混频,以便将所述接收信号下转换至基带频率。所述处理器配置用于确定基带信号的功率是否超过阈值功率,并且当所述功率超过阈值功率时激活第一陷波滤波器。
在本发明的其他方面中,提供了一种用于对RF接收机的预定频谱中的信号进行滤波的系统,所述预定频谱包括期望信号。所述系统包括多个选择性激活的陷波滤波器、功率检测器、数据路径、滤波器和处理器。所述选择性激活的陷波滤波器配置用于对预定频谱中的潜在干扰信号的相应频率进行滤波。所述功率检测器配置用于检测在预定频谱中的接收信号的总功率,并且确定所述总功率是否超过预定最大功率。所述数据路径配置用于解调期望信号而不管总功率如何。所述滤波器自适应路径配置用于当总功率超过预定最大功率时,基本上与数据路径解调期望信号同时将至少一个潜在干扰信号解调至基带信号。所述处理器配置用于确定基带信号的功率是否超过阈值功率,并且当所述功率超过阈值功率时选择性地激活与已解调潜在干扰信号相对应的陷波滤波器中的第一陷波滤波器。
附图说明
图1是电视接收机系统的功能方框图。
图2是自适应RF滤波器实施例的功能方框图。
图3是另一个自适应RF滤波器实施例的功能方框图。
图4是用于RF信号自适应滤波方法的实施例的流程图。
图5是用于RF信号自适应滤波方法的实施例的流程图。
图6是另一个自适应RF滤波器实施例的功能方框图。
图7是另一个自适应RF滤波器实施例的功能方框图。
具体实施方式
在以下详细的说明中,为了解释而非限制的目的,详尽地阐述了公开具体细节的示例实施例,以便彻底理解根据本发明教导的实施例。然而,受益于本发明公开的本领域普通技术人员应该理解,根据本发明教导却背离在此公开的具体细节的其他实施例仍然在所附权利要求的范围内。此外,省略总所周知的设备和方法的说明,以免模糊示例实施例的说明。这些方法和设备显然在本发明教导的范围内。
高功率共址系统邻近宽带RF接收机可能产生共存问题,导致选择性损失,例如当级联陷波滤波器时。在不同实施例中,自适应滤波技术周期性地监测相关RF频谱,诸如电视频带(例如50MHz至1.0GHz),智能地检测共址频带中的功率并且按需自适应RF滤波特性以便优化电视接收机灵敏度。通过扫描和监测频谱活动性,按需拒绝了共址系统的强无用信号,例如在电视接收机的待机模式期间,以便减轻由增加的噪声本底(noise floor)造成的灵敏度衰减(sensitivity degradation)。另外,在接收广播电视信号的同时,通过感测和自适应频带外频谱活动性可以减小或者最小化待机模式功耗。当然,在此讨论的不同实施例可以同样地应用于除了电视接收机以外其他类型的接收机,这些接收机受到来自在相同频谱中工作的共址系统的信号干扰。
图2是一个自适应RF滤波器实施例的功能方框图。电视接收机200包括自适应滤波器220,通过天线215和低噪声放大器(LNA)201接收宽带信号。自适应滤波器220可能包括在例如硅调谐器中。自适应滤波器220包括一排陷波滤波器230,描述为包括三个独立的具有相应旁路的陷波滤波器231、232和233。应当理解在不脱离本公开的精神和范围的情况下,依赖于保护电视接收机200不受影响的可能的干扰信号,陷波滤波器排230可以包括任意数量的陷波滤波器,。如下所述,除非被激活,陷波滤波器231、232和233处于旁路状态。可以随时激活陷波滤波器231、232和233的任何数量和/或组合。另外,尽管在此描述了电视接收机,但是应当理解自适应滤波可以应用于易受共址系统信号干扰的其他宽带接收机。
陷波滤波器231、232和233中的每一个都配置用于通过除在各个陷波滤波器所调谐的中心频率附近的预定频带内的频率之外的所有频率。例如,当陷波滤波器231工作(例如非旁路)时可以对以GSM信号(例如900MHz)的频率为中心的频带进行滤波,以便滤出(例如禁止旁路)这些信号。其他执行类似功能的滤波器类型,诸如带阻滤波器,可以结合到陷波滤波器排230中。本领域普通技术人员应当理解,可以改变滤波器特性,以便给任何特定情况提供特有的益处或者满足不同实施方法的应用具体设计要求。
所接收的(并且当陷波滤波器231、232和233中至少一个工作时,所过滤的)信号受到典型的电视接收机处理。例如,已接收的RF信号可以通过第二LNA 202,并且在混频器204处通过将RF载波频率(或者中频)与来自LO生成器223的本地振荡器(LO)频率混频,从模拟(或数字)RF频谱下转换至基带。在不同实施例中,LO生成器223具有模拟或者数字装置,用于合成共址LO频率。不同LO频率可以是基于LO频率字,例如源于与RF载波和共址系统信号相对应的LO频率的查找表。在不同实施例中,LO生成器223可以包括锁相环(PLL)电路和压控振荡器。另外,通过处理器226可以控制LO生成器223。基带信号通过例如抗混叠(AA)滤波器206和模数转换器(ADC)208。数字信号由数字滤波器210滤波并且提供给信道解码器和信源解码器(未示出)。
同时,再LNA202之后,功率检测器221监测并且分析相关RF频谱(例如50MHz至1.0GHz)中的功率活动性(power activity)。例如,功率检测器221可以是模拟功率检测器,配置用于监测平均功率(例如均方根(RMS)功率检测)。2004年12月16日公开的题为“Au tomatic GainControl System”的国际专利申请公开No.WO2004109909公开了一种功率检测器的示例,因此将其内容结合在此作为参考。在不同实施例中,功率检测器221可以监测LNA202或者替代地LNA 201处的功率。另外,可以使用功率检测器221更改LNA 202增益。
除了陷波滤波器排230、LO生成器223和处理器226,自适应滤波器220包括接收信号强度(RSS)检测器224、数据库228和接口229。在待机模式中,接收机200能够唤醒自适应滤波器220的器件。例如当在功率检测器221处检测到的RF功率超过预定阈值时,自适应滤波器220被激活。阈值是基于相关RF频谱中的总功率。因此,检测到的超过这一阈值的功率表示存在来自RF频谱中共址系统的潜在干扰信号。本领域普通技术人员应当理解,任何特定电视接收机200的阈值可以变化,以便给任何特定情况提供特有的益处或者满足不同实施方法的应用具体设计要求。例如,阈值功率基于RF信号调制(例如QPSK、16-QAM、64-QAM等)的类型而变化。在不同实施例中,功率检测器221可由处理器226实现和/或控制。
在图2中,一旦自适应滤波器220被唤醒或以其他方式激活,RSS检测器224接收来自数字滤波器210的数字信号,确定所接收信号强度并且向自适应滤波器220的处理器226提供RSS指示(RSSI)。RSS 224接收窄带信号并且例如测量RMS功率。更具体地,RSS检测器224接收所接收RF频谱的一个信号,所述信号与共址系统中的一个相对应。
处理器226配置用于执行一个或者多个软件算法,包括在此描述的实施例的滤波器自适应算法,与数据库228一起提供自适应滤波器220的功能性。处理器226可以包括自己的存储器(例如非易失性存储器),用于存储允许其执行在此讨论的自适应滤波器220不同功能的可执行软件代码。替代地,可执行代码可以存储在位于数据库228中的指定存储器中,所述指定存储器可以是任意类型的合适电子存储器或者记录介质,包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或其组合。处理器226因此能够基于从RSS检测器224接收的RSSI来检测频带外频谱活动性。此外,接收关于整个接收机200增益等级的数据的处理器226能够确定天线215处每一个频率的信号水平。
具体地,当共址频带中的频谱活动性低于预定阈值时,处理器226控制陷波滤波器排230,使得陷波滤波器231、232和233全部被旁路。然而,当频谱活动性超过预定阈值时,处理器执行自适应滤波器算法,下面将参考图5进行讨论,以便确定激活陷波滤波器231、232和233中的哪一个,如果有的话。例如,处理器226可以向与陷波指数i和/或特定陷波频率相对应的陷波滤波器排230中的陷波滤波器发送陷波使能信号。在实施例中,不同的统计数据,例如存储在数据库228中,也可以计入陷波滤波器激活的判定中。统计数据可以包括例如由网络操作员或广播员通过网络250提供的现场统计,所述网络可以是分组交换网或其他数据网络。处理器226和/或数据库228经由接口229接收统计数据。因此,可以成功地监测来自多个共址系统的频带,并且基于RSSI和统计数据可以选择性地级联陷波以便仅仅对干扰共址系统进行滤波。
在扫描程序的最后,接收机200意识到电视频带外频谱活动性并且根据现场条件改变了RF滤波,无过度滤波。由于现场条件容易变化,在任何频谱扫描中的自适应RF滤波也容易变化。另外,网络操作员和/或广播员可以充分利用存储在数据库228中的扫描统计结果。此外,修理和维护人员可以访问数据库228以便分析接收机200的功能和操作环境。
图3是另一个自适应RF滤波器实施例的功能方框图。电视接收机200包括自适应滤波器220,其配置为基本与上面根据图2所讨论的相同。然而,在图3中,使用由接收ADC 208之前信号的RSS检测器224指示的模拟RSSI功能测量功率频谱活动性。显而易见地,图2的数字RSSI结构往往更精确并且比较容易实现。此外,容易通过数字统计分析功能解释来自RSSI的数字信息。
图4是用于RF信号自适应滤波方法的实施例的流程图,参考图2,其中当接收机200处于待机模式时扫描并且监测现场活动性。例如可以通过自适应滤波器220的处理器226,或者处理器226与控制信号接收和处理接收机200功能的独立处理器(未示出)的组合来执行所述过程。当然,在实施例中,处理器226可以普遍用于接收机200的全部功能。
在步骤S410中,初始化自适应滤波算法。例如,设定RFpowermax字以便向接收功率提供阈值来触发自适应滤波。RFpowermax基于相关RF频谱(例如50MHz至1.0GHz)中的总功率,使得超过这一阈值表示存在来自RF频谱中共址系统的潜在干扰信号。例如可以基于接收机设计确定最大功率。同样,设定RSSImax字以便向接收信号强度提供阈值来确定何时对具体的陷波频率进行滤波。
此外,可以设定统计数据位来表示是否将例如来自数据库228的统计数据计入自适应滤波的判定中。例如,可以设定统计数据位为“1”来使用统计数据以及“0”来不使用统计数据。在实施例中,统计数据可以被收集并且存储在例如数据库228中,甚至当统计数据位设定为“0”,表示统计数据不依赖于实际的自适应滤波判定时。此外,可以设定不同计数器来限制自适应滤波器算法的时间或者重复。例如,可以设定RSSIcountermax字来限制特定频率下的功率测量的数量,以及设定最大时间指数数字kmax来限制执行自适应滤波器算法的总时间。
在步骤S412中,确定电视接收机200是否处于待机模式,当在电视频带中没有接收和/或处理信号时可能出现所述待机模式。当接收机200没有处于待机模式时(S412:否),意味着接收机活跃地接收和处理电视信号,电视信号在步骤S414中解调。当接收机200处于待机模式时(S412:是),陷波滤波器指数在步骤S416中被重置为0(即i=0),造成所有陷波滤波器(例如231-233)被旁路。
在步骤S418中,确定已接收的RF功率是否大于RFpowermax。例如在功率检测器221处测量已接收的RF功率并且通过处理器226与RFpowermax相比较。当接收功率不大于RFpowermax时(S418:否),不执行自适应滤波,如步骤S422所示。然而,当接收功率大于RFpowermax时(S418:是),如步骤S420所示,执行自适应滤波过程。图5中详细示出了自适应滤波过程,如下所述。
图5是用于RF信号自适应滤波方法的实施例的流程图。再次,出于讨论的目的参考图2中的示例结构,例如通过自适应滤波器220的处理器226或者处理器226与控制信号接收和处理接收机200功能的独立处理器(未示出)的组合来执行所述过程。当然,在实施例中,处理器226可以普遍用于接收机200的全部功能。
在步骤S510中,本地振荡器(LO)生成器223设定为预定LO频率,所述预定LO频率提供给混频器204以便下转换来自潜在地干扰电视接收的共址系统之一的信号。具体地,步骤S510示出了设定LO频率使能对来自共址系统i的信号进行下转换,例如可以初始地设定i为“1”。尽管应当理解可以满足更多或者更少的共址系统(自适应滤波器220将具有对应的陷波滤波器用于共址系统),如上所述,图2示出了与来自3个共址系统频率相对应的3个陷波滤波器231-233。通过LO生成器223输出的LO频率基于LO频率字,可由例如处理器226、数据库228、查找表(未示出)或者类似提供。此外,在步骤S512中,例如通过将RSSI计数器RSSIcounter和时间指数设定为0来初始化RSSIcounter和时间指数k(即RSSIcounter=0并且k=0)。
在步骤S514中,对于N个样本测量在已下转换的基带频率处的功率活动性,并且计算对应的RSSI。例如,尽管可以结合用于测量不同频率处功率的其他技术,通过获得多个样本,可以确定在潜在干扰频率处的RMS功率。然后可以在步骤S516中递增时间指数(k=k+1)。
将N个样本的RSSI(RSSINsamples)与步骤S518中RSSImax的预定值相比较,以便确定来自从属共址系统(i=1)的功率是否足够大以至于造成对电视信号的干扰。当RSSINsamples不大于RSSImax时(S518:否),不对电视接收机200构成干扰问题,并且因此相应的陷波滤波器(陷波滤波器i=1)不被激活。所述过程进行至步骤S528,其中i递增1(i=i+1)以便分析与下一个陷波滤波器相对应的共址系统。然而,当RSSINsamples大于RSSImax时(S518:是),可能存在干扰,并且所述过程进行至步骤S520。
在步骤S520中,确定是否将统计数据计入何时激活相应陷波滤波器(陷波滤波器i=1)的判定中。如上根据图4步骤S410中的初始化所讨论的,所述判定基于统计数据位是否设定为“1”。例如,在接收机200和/或自适应滤波器220一段时间内的工作期间收集历史数据,并且可以访问所述数据以便确定何时激活特定的陷波滤波器。例如,表示RSSINsamples超过RSSImax次数的数据可被收集和存储在数据库228中。然后,在预定时段内(例如每小时或者每天)RSSINsamples超过RSSImax的次数可被计入何时激活滤波器的判定中。
对于便携式电视机,历史数据与定位数据(例如来自全球定位系统(GPS)或ad-hoc网络)耦合也可以使得在考虑超载统计和定位输入的情况下激活/停用滤波器。因此,例如在家庭环境中,由于分别邻近高功率共址系统,诸如蜂窝手持机,一些陷波滤波器可以在例如起居室中被激活,却不能在卧室中被激活。
在替代实施例中,任何历史数据可以用于选择性地激活陷波滤波器。例如,统计数据可以表示随着时间的推移,每天下午1点至3点之间发生来自共址系统i的干扰。因此,基于统计数据,可以训练处理器226在这一时段期间激活对应的陷波滤波器i,RSSINsamples大于或者不大于RSSImax。同样,历史数据可以表示关于其他系统的信息,例如相邻电视接收机的参数和/或工作条件。此外,在替代实施例中,除了陷波滤波器的激活/停用,统计数据可以用于调节接收机200的参数。例如,修理和维护人员可以访问数据库228中的统计数据,并且确定改变天线215的极化可以减小来自一个或者多个共址系统的干扰。
当不计入统计数据时(S520:否),对应的陷波滤波器在步骤S526中被激活并且i递增1(i=i+1),以便在步骤S528中分析与下一个陷波滤波器相对应的共址系统。
当计入统计数据时(S520:是),在步骤S522中递增RSSIcounter(RSSIcounter=RSSIcounter+1)。RSSIcounter表示在特定频率下RSSINsamples超过RSSImax的次数,所述信息存储在数据库228中。在步骤S524中,RSSIcounter的新值与事先设定的RSSIcountermax相比较,后者表示接收机200在特定频率下容许过量功率的次数的阈值。当RSSIcounter大于RSSIcountermax时(S524:是),在步骤S526中激活对应的陷波滤波器并且i递增1(i=i+1),以便在步骤S528中分析与下一个陷波滤波器相对应的共址系统。
然而,当RSSIcounter不大于RSSIcountermax时(S524:否),所述过程返回至步骤S514,在这里将从另外N个样本中测量功率活动性。这样减小了例如基于单个过量功率测量而过早激活对应陷波滤波器的可能。换言之,重复步骤S514至S524表示的过程直至RSSINsamples小于RSSImax(步骤S518:否)或者过量功率测量的阈值个数大于RSSIcountermax(步骤S524:是),在这一点对应的陷波滤波器将在步骤S526中被激活并且在步骤S528中i递增1(i=i+1)。
在步骤S528之后,当完成对共址系统i的分析时,确定时间指数k是否终止(k>kmax)或者是否步骤S530中没有剩余的共址系统和对应的陷波滤波器i(i>imax)。当满足这些条件之一时(S530:是),自适应率过程结束。然而,当时间指数k小于或者等于kmax并且滤波器指数i小于或者等于imax时,所述过程返回至步骤S510,使得可以相对于下一个共址系统做出自适应滤波判定。例如,在步骤S510中,设定LO生成器223的LO频率以便将共址系统i的信号下转换至基带,由于在步骤S528中i递增1,即是下一个连续的共址系统(以及对应的陷波滤波器)2。在步骤S512中,RSSIcounter和时间指数k都设定为0。然后重复步骤S514至S524,用于基于测量的功率活动性、RSSI阈值和/或统计数据确定对于新的频率是否应该激活对应的陷波滤波器i。如上所述,重复所述过程直至在步骤S530中确定已经超过时间指数(k>kmax)或者没有其他的共址系统/陷波滤波器(i>imax)。
根据图4和图5所示的示例方法,在最小化电视接收机200的去传感(de-sensing)(例如由于过度的不必要陷波滤波)的同时,按需对来自相邻高功率共址系统的已接收干扰进行陷波操作。
此外,例如通过网络操作员和/或广播员经由网络250从或至数据库228上传或下载存储内容,还可以进一步充分利用接收机215处的现场统计。当上传存储内容时,网络操作员、广播员等能够在电视天线215处接收关于现场条件的统计数据。这一统计数据可以用于调节网络或广播系统的各个方面。例如,可以比较来自若干接收机的统计数据,以便识别和监测地理区域上的趋势。当下载存储内容时,例如从第三方(广播员、网络操作员、修理和维护人员等)下载现场统计,可以通过控制统计数据来强制自适应滤波器220为给定结构。下载存储内容对帮助修理和维护人员诊断故障是有意义的,并且最终适当地调节例如天线和调谐器输入之间的接口。所述存储内容也可以用于适应其他系统部件,诸如天线215的增益、极性和/或选择性。
由于LNA 201和202必须总是激活的,图2和图3所述的实施例造成了待机电流的增加,使得功率检测器221能够实现现场传感以便确定频谱活动性,然后按需适应陷波滤波。相反,下面根据图6和图7讨论的实施例提供了有效的自适应滤波,没有造成待机电流的增加。
更具体地,图6是另一个自适应RF滤波器实施例的功能方框图。包括自适应滤波器620的电视接收机600能够同步地解调电视信号和扫描电视频带外频谱活动性以便适应。因此所述自适应滤波器620能够按需适应陷波滤波器231-233的陷波滤波功能,无需等待电视接收机600处于待机模式。此外,如上所述,仍然可以通过第三方收集和访问现场条件周围的相关统计数据。
参考图6,电视接收机600包括采用基于LO频率字由LO生成器643生成的电视信号LO频率来接收和解调电视信号的并行数据路径,同时采用基于共址LO频率字由LO生成器623生成的共址LO频率接收和解调来自共址信号的信号。除了LO生成器643以外,所述数据路径包括用于将已接收的RF载波与LO频率混频的混频器644、用于对基带信号进行滤波的AA 646、用于将已滤波的模拟信号转换为数字信号的ADC 648,以及用于对数字信号进行滤波的数字滤波器650,所述数字信号提供给信道解码器和信源解码器(未示出)。
同时,例如将用于自适应滤波的数字信号以基本上相同于上面根据图2所讨论的方式通过混频器604、AA 606、ADC 608和数字滤波器610提供给自适应滤波器620的RSS 224。在替代实施例中,如上根据图3所讨论的,RSS 224可以接收模拟信号。根据图6所示的结构,无需首先确定电视接收机600是否处于待机模式(例如图4中的步骤S412)。相反,LO生成器643和混频器644能够基于电视频率连续地下转换电视信号,而LO生成器623和混频器604能够基于共址信号的频率下转换潜在干扰信号。一旦已滤波的数字信号由自适应滤波器620的RSS 224接收,将以基本上相同于上面根据图5所讨论的方式执行自适应滤波算法。
图7是另一个自适应RF滤波器实施例的功能方框图。电视接收机700具有包括自适应滤波器720的直接采样多信道调谐器,类似地能够同时解调电视信号和扫描电视频带外频谱活动性,如上根据图6所讨论的。因此所述自适应滤波器720能够按需适应陷波滤波器231-233的陷波滤波功能,无需等待电视接收机700处于待机模式。
参考图7,电视接收机700包括基于由LO生成器743生成的电视信号LO频率接收和解调电视信号的并行数据路径,同时基于由自适应滤波器720的LO生成器723生成的共址LO频率接收和解调来自共址信号的信号。除了LO生成器743以外,接收机700的数据路径包括复数乘法器744和数字滤波器750。
不同于图6中所示的接收机600,接收机700在AA706处执行抗混叠滤波并且在将所述接收信号下转换至基带之前在ADC 708处将已滤波的模拟信号转换为数字信号。因此,在输入处施加的全RF信号频谱(例如50MHz至1.0GHz)全部数字化,并且由复数乘法器704和744执行的信道选择和频率转换在数字域中完成。因此,当在数字域中解调电视信号时,可以同时接收多个信道,使得能够监测电视频带外频谱活动性。
例如,LO生成器743向复数乘法器744提供LO频率,以便在数字域中下转换已接收的电视信号,而LO生成器723向复数乘法器704提供LO频率,以便在数字域中下转换已接收的来自共址系统的潜在干扰信号。数字滤波器710和750分别对数字电视和共址系统信号进行滤波。已滤波的电视信号提供给信道解码器和信源解码器(未示出),并且用于自适应滤波的已滤波共址系统信号提供给自适应滤波720的共址RSS224(注意,还可能存在用于期望电视信号的RSS)。根据图7所示结构,无需首先确定电视接收机700是否处于待机模式(例如图4中的步骤S412)。相反,LO生成器743和复数乘法器744能够基于电视频率连续地下转换电视信号,而LO生成器723和复数乘法器704能够扫描(下转换和分析共址RSS)所有潜在干扰信号。一旦已滤波的数字信号由自适应滤波器720的RSS 224接收,将以基本上相同于上面根据图5所讨论的方式执行自适应滤波算法。
尽管在此具体地公开了典型的实施例,可能存在许多保留在本发明概念和范围内的变化。在审视在此的说明书、附图和权利要求之后,本领域普通技术人员应当理解这些变化。因此,除了在所附权利要求的精神和范围内,本发明将不受限制。
Claims (16)
1.一种自适应滤波方法,包括:
-接收在预定射频(RF)频谱中的多个信号,所述多个信号包括期望信号和多个潜在干扰信号;
-初始地确定所述射频(RF)频谱的总接收功率是否超过总功率阈值,所述总接收功率指示存在多个干扰信号中的至少一个;以及
-只有当所述总接收功率超过所述总功率阈值时,将所述多个潜在干扰信号中的第一信号下转换至基带信号;
-确定所述基带信号的功率;
-确定所述功率是否超过阈值功率;以及
-经由数据网络在接口处接收统计数据;
当所述功率超过所述阈值时,基于接口所接收的统计数据激活与所述第一信号的频率相对应的第一陷波滤波器。
2.根据权利要求1所述的方法,其中确定基带信号的功率包括:
-测量基带信号的多个采样的功率活动性;
-基于所述多个采样的所测量的功率活动性,来确定基带信号的均方根(RMS)功率。
3.根据权利要求1所述的方法,其中下转换至少一个潜在干扰信号包括:
-选择性地设定本地振荡器信号;以及
-将所述本地振荡器信号与已接收的多个信号进行混频,以下转换所述第一信号的频率。
4.根据权利要求1所述的方法,还包括:
-将所述多个潜在干扰信号中的第二信号下转换至基带信号;
-确定基带信号的功率;
-确定所述功率是否超过阈值功率;以及
当所述功率超过所述阈值时,激活与第二信号频率相对应的第二陷波滤波器。
5.根据权利要求1所述的方法,还包括:
当所述功率超过所述阈值功率时,在激活第一陷波滤波器之前访问统计数据,所述统计数据包括功率已经超过所述阈值功率的总次数;以及
-将总次数递增1,并且确定递增后的总次数是否超过预定的最大次数。
6.根据权利要求5所述的方法,还包括:
-只有当递增后的总次数超过最大次数时,激活第一陷波滤波器。
7.根据权利要求6所述的方法,还包括:
当递增后的总次数不超过最大次数时,再次确定基带信号的功率并且确定所述功率是否超过阈值功率。
8.根据权利要求1所述的方法,其中所述期望信号包括电视信号,而所述多个潜在干扰信号包括由共址系统生成的多个信号。
9.根据权利要求8所述的方法,还包括:
-初始地确定配置用于接收电视信号的电视接收机是否处于待机模式;以及
-只有当电视接收机处于待机模式时,将所述多个潜在干扰信号中的第一信号下转换至基带信号。
10.根据权利要求8所述的方法,还包括:
-与将所述多个潜在干扰信号的第一信号下转换至基带信号基本上同时地,将所述电视信号下转换至电视基带信号。
11.一种对射频(RF)接收机的预定频谱中的信号进行自适应滤波的系统,所述预定频谱包括期望信号,所述系统包括:
-多个选择性激活的陷波滤波器,配置用于对在预定频谱中的潜在干扰信号的多个相应频率进行滤波;
-功率检测器,配置用于检测在预定频谱中的接收信号的总功率,并且确定所述总功率是否超过预定最大功率;
-本地振荡器(LO)生成器,配置用于生成与所述陷波滤波器的多个频率相对应的多个LO频率,当所述总功率超过预定最大功率时,所述LO生成器生成与多个陷波滤波器中第一陷波滤波器相对应的第一LO频率;
-混频器,配置用于将所述接收信号与第一LO频率混频,以将所述接收信号下转换至基带频率;以及
-接口,配置用于经由数据网络接收统计数据;
-处理器,配置用于确定基带信号的功率是否超过阈值功率,并且当所述功率超过阈值功率时,基于接口所接收的统计数据激活第一陷波滤波器。
12.根据权利要求11所述的系统,还包括:
-接收信号强度判定器,配置用于测量基带信号的功率。
13.根据权利要求12所述的系统,其中在处理器确定所测量的功率是否超过阈值功率之后,当所述总功率超过预定最大功率时所述LO生成器生成与多个陷波滤波器中的第二陷波滤波器相对应的第二LO频率;
-所述混频器将所述接收信号与第二LO频率混频,以将所述接收信号下转换至基带频率;
-所述接收信号强度判定器测量基带信号的功率;以及
-所述处理器确定所测量的功率是否超过阈值功率,并且当所述功率超过阈值功率时,激活第二陷波滤波器。
14.根据权利要求11所述的系统,进一步包括:数据路径,配置用于解调期望信号而不考虑所述总功率;
其中,LO生成器和混频器形成滤波器自适应路径的一部分,滤波器自适应路径被配置为用于当所述总功率超过预定最大功率时,基本上与数据路径解调期望信号同时地将所述多个潜在干扰信号中的至少一个解调至基带信号。
15.根据权利要求14所述的系统,其中所述数据路径包括:另一本地振荡器(LO)生成器,配置用于生成与期望信号的频率相对应的期望LO频率,以及另一混频器,配置用于将所述接收信号与期望LO频率混频,以将所述接收信号进行下转换来处理期望信号。
16.根据权利要求15所述的系统,其中所述数据路径包括:另一本地振荡器(LO)生成器,配置用于生成与期望信号的频率相对应的期望LO频率;以及第一复数乘法器,配置用于在已经将所述接收信号从模拟信号转换至数字信号之后,将所述接收信号进行下转换来处理期望信号;以及
其中所述混频器包括:第二复数乘法器,配置用于在已经将所述接收信号从模拟信号转换至数字信号之后将所述接收信号下转换至基带频率。
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