CN103199912A - 信号滤波方法和装置、基站信号同频放大的方法和直放站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信号滤波方法和装置，以及一种基站信号同频放大的方法、系统和直放站。所述直放站包括至少两个施主天线，其中，各个所述施主天线对接收信号的接收位置不同；所述信号滤波方法包括：获取各个施主天线接收的各个接收信号；利用各个所述施主天线对应的滤波器对各个所述施主天线对应的接收信号进行滤波，得到各个接收信号对应的初始输出信号；将各个所述初始输出信号进行加权平均，得到目标输出信号。通过本发明的技术方案，可以使得目标输出信号与基站信号更加一致，滤波输出信号更加准确，从而使得同频放大得到的重发信号更加准确。

Description

信号滤波方法和装置、基站信号同频放大的方法和直放站

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别是涉及一种信号滤波方法和装置，以及一种基站信号同频放大的方法和直放站。

背景技术

随着人们对无线通信需求日趋广泛，无线通信所覆盖的区域在不断扩大。在当前的无线通信中，基站发射的信号需要覆盖到相当大的区域。为了扩大基站信号的覆盖范围，在基站覆盖的区域内都安装有直放站等同频放大设备。直放站是通过对基站信号进行同频放大和重发来实现对基站信号增强的。图1所示的是现有技术中直放站对基站信号的放大重发示意图，基站发射的基站信号被直放站的施主天线接收，经过功率放大器同频放大后得到重发信号，再由直放站的重发天线将该重发信号发射到该基站信号待覆盖的区域。

在直放站对基站信号进行放大重发的过程中，由于直放站施主天线与重发天线之间的隔离度有限，施主天线在接收基站信号时，一些由重发天线发出后经过各种途径反馈回来的回波信号也会被施主天线接收，这些回波信号被接收以后会被功率放大器继续放大再重发，从而回波信号会不断地被重复放大，从而引起自激。

为了避免这种自激的产生，目前常用的现有技术是采用滤波器对施主天线接收的接收信号在功率放大之前进行滤波，以便将接收信号中的回波信号消除，从而得到基站信号。

但是，由于施主天线接收的回波信号是重发天线发射的重发信号经过外界环境反馈回来的信号，该反馈的重发信号会受到外界环境的干扰，所以，施主天线的接收信号中实际所包含的回波信号通常不是重发天线所发射的重发信号，而是受到干扰而发生改变的反馈信号。这样，采用上述现有技术对接收信号中滤波时，由于接收信号中的回波信号是重发信号受到外界干扰而发生改变形成的反馈信号，直放站对接收信号滤波得到的滤波输出信号就会不准确，进而再对该不准确的滤波输出信号进行同频放大时，得到重发信号也会不准确。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种信号滤波方法和装置以及一种基站信号同频放大的方法、系统和直放站，以解决按照现有技术中由于重发信号反馈形成回波信号时受到外界干扰发生改变而导致的直放站滤波得到的滤波输出信号不准确以及同频放大得到的重发信号不准确的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种信号滤波方法，应用于包括至少两个施主天线的直放站，其中，各个所述施主天线对接收信号的接收位置不同；所述方法包括：

获取各个施主天线接收的接收信号；

利用各个所述施主天线对应的滤波器对各个所述施主天线对应的接收信号进行滤波，得到各个接收信号对应的初始输出信号；

对各个所述初始输出信号进行加权平均，得到目标输出信号。

优选的，所述对各个所述初始输出信号进行加权平均，得到目标输出信号，包括：

依据加权规则，确定各个所述初始输出信号对应的加权系数；所述加权规则为：各个所述加权系数之间的比例与对应的各个所述初始输出信号幅度的平方之间的比例相同，且各个所述加权系数之和为1；

计算各个所述初始输出信号的幅度和对应的加权系数之间的乘积，并将各个所述乘积之和确定为所述目标输出信号的幅度；

根据所述目标输出信号的幅度和各个所述初始输出信号的频率、相位，生成所述目标输出信号。

优选的，所述对各个所述初始输出信号进行加权平均，得到目标输出信号，包括：

将各个所述初始输出信号的幅度相加，得到初始幅度之和；

将所述初始幅度之和与所述初始输出信号的数量之间的比值作为所述目标输出信号的幅度；

根据所述目标输出信号的幅度和各个所述初始输出信号的频率、相位，生成所述目标输出信号。

优选的，各个所述滤波器为采用最小二乘法的滤波器；

所述利用各个施主天线对应的滤波器对各个所述施主天线对应的接收信号进行滤波，得到各个接收信号对应的初始输出信号，包括：根据各个所述施主天线对应的滤波器的当前系数，分别对各个所述施主天线对应的接收信号进行回波估计，得到各个接收信号对应的回波信号；将各个所述接收信号与对应的所述回波信号之间的差值确定为各个所述接收信号对应的初始输出信号；

所述利用各个施主天线对应的滤波器对各个所述施主天线对应的接收信号进行滤波，得到各个接收信号对应的初始输出信号之后，还包括：

获取各个所述滤波器的当前遗忘因子、当前系数和当前协方差矩阵；

根据各个所述滤波器的当前遗忘因子、当前协方差矩阵和对应的接收信号，采用最小二乘法计算各个所述滤波器的当前增益矩阵；

根据各个所述滤波器的当前系数、当前增益矩阵和对应的初始输出信号，采用最小二乘法计算各个所述滤波器对应的修正系数；根据各个所述滤波器的当前遗忘因子、当前协方差矩阵、当前增益矩阵和对应的接收信号，采用最小二乘法计算各个所述滤波器对应的修正协方差矩阵；

将各个所述滤波器的当前系数更新为对应的修正系数；将各个所述滤波器的当前协方差矩阵更新为对应的修正协方差矩阵。

优选的，所述获取各个所述滤波器的当前遗忘因子，包括：

获取各个所述滤波器对应的初始输出信号的幅度；

根据各个所述初始输出信号的幅度，在预设的初始输出信号幅度与遗忘因子间对应关系中确定各个所述初始输出信号对应滤波器的当前遗忘因子。

本发明还提供了一种基站信号同频放大的方法，应用于包括一个重发天线和至少两个施主天线的直放站，其中，各个所述施主天线对接收信号的接收位置不同；所述方法包括：

利用各个所述施主天线接收各个接收信号；

采用权利要求1-5任意一项所述的方法对各个所述接收信号进行滤波处理，得到目标输出信号；

利用功率放大器对所述目标输出信号进行同频放大，得到重发信号；

利用所述重发天线将所述重发信号发射。

本发明还提供了一种信号滤波装置，应用于包括至少两个施主天线的直放站，其中，各个所述施主天线对接收信号的接收位置不同；所述装置包括：

接收信号获取模块，用于获取各个施主天线接收的接收信号；

初始滤波模块，用于利用各个所述施主天线对应的滤波器对各个所述施主天线对应的接收信号进行滤波，得到各个接收信号对应的初始输出信号；

叠加模块，用于对各个所述初始滤波输出信号进行加权平均，得到目标输出信号。

优选的，所述叠加模块包括：

权值确定子模块，用于依据加权规则，确定各个所述初始输出信号对应的加权系数；其中，所述加权规则为：各个所述加权系数之间的比例与对应的各个所述初始输出信号幅度的平方之间的比例相同且各个所述加权系数之和为1；

幅度计算子模块，用于计算各个所述初始输出信号的幅度和对应的加权系数之间的乘积，并将各个所述乘积之和确定为所述目标输出信号的幅度；

目标生成子模块，用于根据所述目标输出信号的幅度和各个所述初始输出信号的频率、相位，生成所述目标输出信号。

优选的，所述叠加模块包括：

初始幅度计算子模块，用于将各个所述初始输出信号的幅度相加，得到初始幅度之和；

目标幅度计算子模块，用于将所述初始幅度之和与所述初始输出信号的数量之间的比值作为所述目标输出信号的幅度；

目标生成子模块，用于根据所述目标输出信号的幅度和各个所述初始输出信号的频率、相位，生成所述目标输出信号。

优选的，各个所述滤波器为采用最小二乘法的滤波器；所述初始滤波模块包括：

回波估计子模块，用于根据各个所述施主天线对应的滤波器的当前系数，分别对各个所述施主天线对应滤波器的接收信号进行回波估计，得到各个所述接收信号对应的回波信号；差值计算子模块，用于将各个所述接收信号与对应的所述回波信号之间的差值确定为各个所述接收信号对应的初始输出信号；

所述装置还包括：

遗忘因子获取模块，用于在所述差值计算模块启动之后，获取各个所述滤波器的当前遗忘因子；

迭代参数获取模块，用于在所述差值计算模块启动之后，获取各个所述滤波器的当前系数和当前协方差矩阵；

当前增益计算模块，用于根据各个所述滤波器的当前遗忘因子、当前协方差矩阵和对应的接收信号，采用最小二乘法计算各个所述滤波器的当前增益矩阵；

当前修正系数计算模块，用于根据各个所述滤波器的当前系数、当前增益矩阵和对应的初始输出信号，采用最小二乘法计算各个所述滤波器对应的修正系数；

当前修正协方差计算模块，用于根据各个所述滤波器的当前遗忘因子、当前协方差矩阵、当前增益矩阵和对应的接收信号，采用最小二乘法计算各个所述滤波器对应的修正协方差矩阵；

当前系数更新模块，用于将各个所述滤波器的当前系数更新为对应的修正系数；

当前协方差更新模块，用于将各个所述滤波器的当前协方差矩阵更新为对应的修正协方差矩阵。

优选的，所述遗忘因子获取模块包括：

初始幅度获取子模块，用于获取各个所述滤波器对应的初始输出信号的幅度；

当前因子确定子模块，用于根据各个所述初始输出信号的幅度，在预设的初始输出信号幅度与遗忘因子间对应关系中确定各个所述初始输出信号对应滤波器的当前遗忘因子。

本发明还提供了一种基站信号同频放大的直放站，所述直放站具有一个重发天线和至少两个施主天线的直放站，其中，各个所述施主天线对接收信号的接收位置不同；

所述直放站包括：

接收单元，用于利用各个所述施主天线接收各个接收信号；

滤波单元，用于采用权利要求7-11任意一项所述的装置对各个所述接收信号中进行滤除处理，得到目标输出信号；

放大单元，用于利用功率放大器对所述目标输出信号进行同频放大，得到重发信号；

重发单元，用于利用所述重发天线将所述重发信号发射。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的技术方案，采用多个不同接收位置的施主天线接收信号，通过包括有至少两个彼此间接收位置不同的施主天线的直放站，获取各个施主天线的接收信号，并根据各个施主天线对应的滤波器，分别对其接收的接收信号进行滤波得到初始输出信号，再将各个初始输出信号进行加权平均，得到目标输出信号，该目标输出信号即为滤波输出信号。通过上述的技术方案，由于各个施主天线的接收位置不同，所以各个接收信号中的回波信号是同一重发信号受到不同的外界干扰形成的反馈信号，这样分别对各个接收信号进行滤波得到的各个初始输出信号中就包含有不同外界干扰的影响，所以，在对各个初始输出信号加权平均所得到的目标输出信号中，不同的外界干扰影响可以相互抵消，从而可以减小外界干扰对滤波得到的目标输出信号的影响，从而使得目标输出信号与基站信号更加一致，从而使得滤波输出信号更加准确，从而使得同频放大得到的重发信号更加准确。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中直放站对基站信号的增强重发示意图；

图2为本发明信号滤波方法实施例1的基本流程图；

图3为本发明方法实施例1中滤波器对接收信号的滤波示意图；

图4为本发明方法实施例1中初始输出信号加权平均的实施方式1的流程图；

图5为本发明信号滤波方法实施例2的基本流程图；

图6为本发明方法实施例2中第二种遗忘因子获取方式的流程图;

图7为本发明基站信号同频放大的方法实施例1的流程图；

图8为本发明基站信号同频放大的方法实施例2的流程图；

图9为本发明信号滤波装置实施例1的结构图；

图10为本发明装置实施例1中的一种叠加模块的结构图；

图11为本发明装置实施例1中的一种初始滤波模块的结构图；

图12为本发明信号滤波装置实施例2的结构图；

图13为本发明装置实施例2的一种遗忘因子获取模块的结构图；

图14为本发明基站信号同频放大的直放站实施例1的结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

发明人在长期的研究过程中发现，现有技术中，直放站是接收一个信号经过滤波、放大之后再重发，其中滤波器是基于重发天线发射的信号来对回波信号进行估计的，也即滤波器估计出的回波信号是重发天线所发射的信号，但由于实际上施主天线接收的回波信号是重发天线发射的信号经过外界环境反馈回来的信号，所以该反馈信号会受到外界环境的干扰而改变，这样就会导致滤波器估计出的回波信号不等于重发信号，进而导致直放站对接收信号滤波后得到的滤波输出信号不是该直放站所要重发的基站信号。

基于这一情况，本发明的主要思想是：在直放站上安装多个接收位置不同的施主天线，分别利用滤波器对不同施主天线的接收信号进行滤波得到多个初始输出信号，再将滤波得到所有初始输出信号加权平均得到目标输出信号，直放站再以该目标输出信号作为滤波输出信号进行同频放大及重发。这样，由于各个施主天线所接收到的回波信号是重发信号经过不同的外界路径所反馈回来的信号，所以各个施主天线的接收信号中回波信号是同一重发信号受到的不同外界干扰形成的反馈信号；这样，将各个施主天线的接收信号经过滤波器滤波后再加权平均得到目标输出信号，不同的外界干扰可以互相抵消，从而减小外界干扰对目标输出信号的影响，使得目标输出信号与基站信号相同。

下面结合附图，通过实施例来详细说明本发明的信号滤波方法和装置，以及基站信号同频放大的方法、系统和直放站的实现方式。

参见图2，示出了本发明信号滤波方法实施例1的基本流程图。本实施例应用于包括至少两个施主天线的直放站，其中，各个所述施主天线对接收信号的接收位置不同。本实施例可以包括以下步骤：

步骤201、获取各个施主天线接收的接收信号。

施主天线接收的信号，经过预处理生成对应的接收信号，该接收信号用于直放站后续进行的滤波、同频放大和重发。预处理可以包括滤波、下变频、模数转换、下采样、延时估计等，经过预处理的各个接收信号具有相同的频率和相位。该预处理与现有直放站相同，在此不再赘述。

需要说明的是，同一直放站的各个施主天线在安装时需要满足接收位置不同的条件。例如，可以将各个施主天线安装在同一地理位置，但将各个施主天线的接收方向设置为不同的方向；又如，也可以将各个施主天线安装在不同的地理位置。但是，由于直放站进行的是同频放大，因此，需要保证各个施主天线的接收信号具有相同的相位，如果相位不同则需要在步骤201之前将各个接收信号的相位对齐。所以，为了避免接收信号的相位相差过大，安装各个施主天线的地理位置不宜相差过大。因此，优选的施主天线安装方式为将各个施主天线安装在同一地理位置且接收方向各不相同。

步骤202、利用各个所述施主天线对应的滤波器对各个所述施主天线对应的接收信号进行滤波，得到各个接收信号对应的初始输出信号。

在本实施例中，滤波器可以采用自适应滤波器。

参见图3，示出了本实施例中可以采用的一种自适应滤波器。其滤波原理是：接收信号X(n)经过滤波器的处理，得到估计的回波信号Y(n)，该Y(n)再将期望信号d(n)与该回波信号Y(n)做差得到误差信号e(n)，该e(n)为滤波后的输出信号，也即直放站实际所需要放大的基站信号，这样再对该e(n)进行同频放大，得到重发信号；同时，利用得到的e(n)对滤波器的系数进行修正，通过e(n)对滤波器系数的不断修正，实现对X(n)中回波信号的准确估计。在实际应用中，一般直接采用接收信号X(n)作为期望信号d(n)来估计回波信号Y(n)。

对应于上述的自适应滤波器，本实施例中步骤202可以具体包括：根据各个所述施主天线对应的滤波器的当前系数，分别对各个所述施主天线对应的接收信号进行回波估计得到对应的回波信号；将各个所述接收信号与对应的所述回波信号之间的差值信号确定为对应的初始输出信号。

其中，对应于图3，d(n)和X(n)均为施主天线的接收信号，ω(n)为滤波器用于估计回波信号的当前系数，Y(n)为估计的回波信号，e(n)则为d(n)和Y(n)的差值，也即该滤波器的输出信号。对于该滤波器：

滤波器的输入X(n)=[x(n),x(n-1),…,x(n-N+1)]^T；

滤波器的当前系数ω(n)=[ω₀(n),ω₁(n),…,ω_N-1(n)]^T；

滤波器的输出 $Y\left(n\right)=\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}x(n-i+1)\·{\mathrm{\ω}}_i\left(n\right);$

其中，N为滤波器的阶数。

需要说明的是，本实施例中的滤波器为对应施主天线所设置的，每个施主天线对应设置有一个滤波器，该滤波器是对该施主天线的接收信号进行回波估计的。

接着返回图2，步骤202执行完成之后，执行步骤203。

步骤203、对各个所述初始输出信号进行加权平均，得到目标输出信号。

由于直放站所要执行的同频放大的功能，其各个接收信号的频率是相同的，并且在直放站对接收信号的预处理时已经将各个接收信号的相位对齐，所以，各个初始输出信号的频率和相位都是相同的。因此，将初始输出信号叠加时只需要将其幅度进行叠加得到目标输出信号的幅度，而目标输出信号的频率和相位与各个初始输出信号相同。

需要说明的是，在加权平均得到目标输出信号时，需要采用归一化的加权方式，即各个初始输出信号的幅度的加权系数之和为1，这样才能保证目标输出信号的功率与基站信号的功率相同。

本实施例中提供了两种初始输出信号加权平均的方式。

参见图4，示出了本发明方法实施例1中初始输出信号加权平均的实施方式1的流程图，在本实施方式中，步骤304可以包括：

步骤401、依据加权规则，确定各个所述初始输出信号对应的加权系数；所述加权规则为：各个所述加权系数之间的比例与对应的各个所述初始输出信号幅度的平方之间的比例相同，且各个所述加权系数之和为1。

其中，本实施方式中提供了两种叠加规则。

第一种加权规则为：各个所述加权系数均相等，且各个所述加权系数之和为1。

例如，假设直放站包括两个施主天线，滤波得到的两个初始输出信号的幅度分别为S_A和S_B，则两个初始输出信号对应的加权系数C_A和C_B满足：C_A+C_B=1，C_A=C_B。这样，可以确定C_A=C_B=0.5。在这种加权规则中，不考虑初始输出信号的幅度，只根据加权的初始输出信号的数量，即可确定加权系数。

例如，假设直放站包括两个施主天线，滤波得到的两个初始输出信号的幅度分别为S_A和S_B，则两个初始输出信号对应的加权系数C_A和C_B满足：C_A+C_B=1，C_A/C_B=(S_A/S_B)²。这样，可以确定：

$C_A=\frac{\left|1-{S_B}^2\right|}{|1-{S_A}^2|+|1-{S_B}^2|},$ $C_B=\frac{\left|1-{S_A}^2\right|}{|1-{S_A}^2|+|1-{S_B}^2|}.$

可见，加权系数需要根据初始输出信号的幅度确定，初始输出信号的幅度越大，其加权系数越大，该初始输出信号在加权时所占比重也就越大。

步骤402、计算各个所述初始输出信号的幅度和对应的加权系数之间的乘积，并将各个所述乘积之和确定为所述目标输出信号的幅度。

在上述采用两个施主天线的直放站的实例中，目标输出信号的幅度S=C_AS_A+C_BS_B。

步骤403、根据所述目标输出信号的幅度和各个所述初始输出信号的频率、相位，生成所述目标输出信号。

其中，目标输出信号的频率和相位为各个初始输出信号相同的频率和相位。

除了上述图4所示的加权平均方式，本实施例还提供了另一种加权平均方式。本发明方法实施例1中初始输出信号加权平均的实施方式2可以包括：将各个所述初始输出信号的幅度相加，得到初始幅度之和；将所述初始幅度之和与所述初始输出信号的数量之间的比值作为所述目标输出信号的幅度；根据所述目标输出信号的幅度和各个所述初始输出信号的频率、相位，生成所述目标输出信号。在本实施方式中，各个初始输出信号在加权平均时具有相同的权重。

需要说明的是，由于在不受外界干扰的情况下，滤波器的初始输出信号的幅度为1，但在受到外界干扰的情况下，初始输出信号的幅度会降低，且受到干扰越大，回波信号与其对应的重发信号差值越大，则初始输出信号的幅度就会越小。因此，本实施例中优选采用第二种加权规则来确定加权系数。这样，可以使得加权时受到外界干扰少的初始输出信号占有较大权重，从而使加权平均得到的目标输出信号更准确。

接着返回图2，步骤203执行完成以后，对一个时刻的接收信号完成了滤波。步骤203完成之后，可以将所得到的目标输出信号利用功率放大器进行同频放大再重发，同时，可以返回步骤201对下一个时刻的接收信号进行滤波。

通过本实施例的技术方案，由于滤波的目标输出信号是通过多个初始输出信号加权平均得到的，而各个初始输出信号是通过滤波器对不同外界干扰的接收信号进行滤波得到的，所以，目标输出信号中各个不同的外界干扰可以相互抵消，从而使得目标输出信号与基站信号更加一致，从而使得直放站对信号的滤波更加准确，从而使得同频放大得到的重发信号更加准确。

需要说明的是，无论形成回波信号的反馈信号是否受到外界干扰，回波信号都会不断变化。这是因为，直放站所放大的基站信号通常是不断变化的信号，这样直放站重发的信号就会不断变化，进而导致回波信号也在不断变化。因此，在滤波器通过当前系数对各个接收信号进行滤波时，滤波器的当前系数需要根据回波信号进行不断地调整。

如图3所示，对滤波器当前系数的调整是根据初始输出信号e(n)利用自适应算法而实现的。其中，自适应算法可以采用最小均方算法（也称LMS算法），也可以采用最小二乘法（也称RLS算法）。其中，LMS算法的特点是完全根据之前时刻的抽头参量来获取当前时刻的当前系数，收敛速度慢；RLS算法的特点是根据当前时刻与之前时刻的抽头参量来获取当前时刻的当前系数，收敛速度快。

由于回波信号处于不断变化的状态，直放站中滤波器的自适应算法需要在短时间内将当前系数调整至能够准确估计回波信号的值，因此，自适应算法需要具有较强的跟踪能力和较快的收敛速度。基于这一考虑，本发明实施例中优选采用RLS算法作为滤波器的自适应算法。

参见图5，示出了本发明直放站中信号滤波方法实施例2的基本流程图，本实施例同样应用于包括至少两个施主天线的直放站，其中，各个所述施主天线对接收信号的接收位置不同。本实施例中的滤波器采用最小二乘法的滤波器，其自适应算法为RLS算法。本实施例可以包括以下步骤：

步骤501、获取各个施主天线接收的接收信号。

步骤502、根据各个所述施主天线对应的滤波器的当前系数，分别对各个所述施主天线对应的接收信号进行回波估计，得到各个接收信号对应的回波信号。

在RLS算法中，需要在t₁,t₂,…,t_N时刻取一组数据u(1),u(2),…,u(N)，要构造一条曲线f(t_i)，这条曲线需要以某种最优方式拟合这些数据点，根据最小二乘法，f(t_i)与u(i)之差的平方和最小。由此可以得到一个滤波器当前系数的代价函数：

$J\left(\mathrm{\ω}\right)=\underset{i}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}^{n-i}{|d\left(i\right)-Y\left(i\right)|}^2=\underset{i}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}^{n-i}{|d\left(i\right)-\underset{j=0}{\overset{J-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ω}}_j\left(i\right)\·u(i-j+1)|}^2$

$=\underset{i}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}^{n-i}{|d\left(i\right)-\mathrm{\ω}\left(i\right)\·U\left(i\right)|}^2$

其中，d为接收信号，Y为估计的回波信号，ω为滤波器的当前系数，λ为遗忘因子，J为代价函数。

通过将代价函数J(ω)对当前系数ω求导：

$\frac{\∂J\left(\mathrm{\ω}\right)}{\∂\mathrm{\ω}}=0$

从而可以推导出滤波器当前系数的迭代公式：

ω(n)=ω(n-1)+k(n)e(n)（1）

其中：

e(n)=d(n)-x^T(n)ω(n-1)（2）

$k\left(n\right)=\frac{P(n-1)x\left(n\right)}{\mathrm{\λ}+x^T\left(n\right)P(n-1)x\left(n\right)}$

$P\left(n\right)=\frac{1}{\mathrm{\λ}}[P(n-1)-k\left(n\right)x^T\left(n\right)P(n-1)]---\left(4\right)$

其中，n表示当前滤波的时刻，n-1表示上一次滤波的时刻，d和x都表示接收信号，e表示初始输出信号，k表示增益矩阵，P表示协方差矩阵，λ为遗忘因子，而x^T(n)ω(n-1)则表示当前时刻估计的回波信号。

可以理解的是，对当前时刻来说，本步骤502所要执行的利用公式（2）计算当前时刻的回波信号x^T(n)ω(n-1)，而当前时刻的滤波器系数ω(n-1)是在上一次滤波器滤波时，自适应算法已经根据上一次滤波得到的初始输出信号e(n-1)调整得到了该系数ω(n-1)，因此，在当前时刻可以直接根据接收信号得到回波信号和初始输出信号，而不需要在滤波前去调整滤波器的系数。

另外，在滤波器首次对接收信号进行滤波时，滤波器是经过初始化的滤波器，其当前系数和当前协方差矩阵都是初始化的参数值。例如，初始化的参数值可以为：n=0，ω(n)=0，P(n)=I，其中I为常数；从首次进行滤波开始，每次滤波之前对参数n做累加，n=n+1，从而实现公式（1）～（4）的迭代计算；对首次滤波来说，滤波器当前系数为ω(n-1)=ω(0)=0。

步骤503、将各个所述接收信号与对应的所述回波信号之间的差值确定为对应的初始输出信号；进入步骤504和步骤505。

通过上述公式（1），计算初始输出信号e(n)。

在步骤503完成之后，对当前时刻的接收信号的处理进入步骤504；同时，进入步骤505，利用当前时刻得到的初始输出信号对对应的滤波器的当前系数进行调整，为下一时刻接收信号的滤波做准备。

步骤504、将各个所述初始输出信号进行加权平均，得到目标输出信号。

步骤505、获取各个所述滤波器的当前遗忘因子、当前系数和当前协方差矩阵。

其中，对于当前系数和当前协方差矩阵，是滤波器的自适应算法在上一时刻滤波过程中得到的，即对当前时刻的接收信号x(n)滤波过程来说，当前系数为ω(n-1)，当前协方差矩阵为P(n-1)。

由于在上述RLS算法的迭代公式中，协方差矩阵的修正过程需要受到遗忘因子λ的影响，这也表示滤波器的当前系数的修正也要受到遗忘因子的影响，因此，在每次对滤波器当前系数进行调整的时候，需要先获取当前遗忘因子。

在RLS算法的递推计算过程中，协方差矩阵P(n)和增益矩阵k(n)随着递推的进程将快速衰减，使得新数据失去对参数估计值的修正能力，这种现象成为数据饱和。为了防止数据饱和的产生，需要对不同时刻的数据赋予一定的加权系数，使得对历史数据逐渐遗忘，加强当前数据的影响。该加权系数就是遗忘因子。

在上述迭代计算过程中，遗忘因子λ的取值对历史数据的遗忘以及算法收敛速度都有影响。

当λ=1时，历史数据在计算过程中不会被遗忘，所以只有在接收的回波信号没有受到外界干扰影响的情况下可以准确的消除回波信号。但当回波信号受到外界干扰影响时，历史数据就会带有外界干扰的噪声，这样就会影响算法的收敛速度，也就会使滤波后的初始输出信号越来越不准确，从而不能准确消除回波信号。

当0<λ<1时，历史数据会在不断的迭代计算过程中被逐渐遗忘，其对当前系数和当前滤波的初始输出信号影响越来越小，这样无论回波信号是否受到外界干扰的影响，带有噪声的历史数据都会被遗忘，算法的收敛速度不会受影响，滤波后的初始输出信号可以保持准确，回波消除准确。但是，此时滤波后的初始输出信号混有外界干扰的噪声，当噪声增大时，初始输出信号的误码率会提高。

基于上述遗忘因子的特性，对于当前遗忘因子，本实施例提供了两种获取方式。

第一种遗忘因子获取方式，是获取预设的各个所述滤波器对应的固定遗忘因子作为所述滤波器的当前遗忘因子，也即，对每个滤波器预先设定一个遗忘因子，该滤波器每次获取的当前遗忘因子都是该预设的遗忘因子。此时，为了防止大量误码的产生，遗忘因子的数值优选为1。

第二种遗忘因子获取方式，是根据初始输出信号的幅度来设置不同的遗忘因子来进行迭代计算，也即，获取各个所述滤波器对应的初始输出信号的幅度，并根据各个所述初始输出信号的幅度，在预设的初始输出信号幅度与遗忘因子间对应关系中确定各个所述初始输出信号对应滤波器的当前遗忘因子。

参见图6，示出了本发明方法实施例2中第二种遗忘因子获取方式的流程图，包括：

步骤601、获取各个所述滤波器对应的初始输出信号的幅度；

步骤602、判断S与S₁、S₂之间的大小关系；其中，所述S为各个所述滤波器对应的初始输出信号的幅度，所述为S₁预设的第一幅度阈值，所述S₂为预设的第二幅度阈值，且S₂<S₁<1；根据判断结果，进入步骤603、步骤604或步骤605。

初始输出信号的幅度能够反映初始输出信号与基站信号的一致程度，也即初始输出信号的准确程度。如果初始输出信号与基站信号相同，则其幅度为1，随着初始输出信号与基站信号相差越大，则其幅度越小于1。因此，本获取方式中，是根据初始输出信号的幅度来判断其准确程度，进而确定适应的当前遗忘因子来调整滤波器的当前系数。

其中，本获取方式中优选采用第一幅度阈值为0.95，第二幅度阈值为0.5。

步骤603、当S≥S₁时，将所述初始输出信号对应的滤波器的当前遗忘因子确定为λ_max；其中，λ_max为预设的遗忘因子最大值。

初始输出信号幅度不小于第一幅度阈值时，表明初始输出信号较为准确，所以，可以忽略其带有的噪声，使该本次滤波的历史数据在当前系数调整的过程中占有较大权重，将当前遗忘因子确定为预设的遗忘因子最大值，该遗忘因子最大值优选为1。

步骤604、当S≤S₂时，将所述初始初始输出信号对应的滤波器的当前遗忘因子确定为λ_min；其中，λ_min为预设的遗忘因子最小值，且λ_min<λ_max。

初始输出信号幅度小于第二幅度阈值时，表明初始输出信号带有的较大的噪声，本应该采用较小的当前遗忘因子来使本次滤波的历史数据在当前系数调整过程中占较小权重，但为了防止过小的遗忘因子导致初始输出信号的误码率过高，因此，此时将当前遗忘因子都确定为预设的遗忘因子最小值。该遗忘因子最小值可以保证初始输出信号的误码率在可接受范围内。其中，该遗忘因子最大值优选为0.8。

步骤605、当S₁<S<S₂时，利用公式λ=aS+b计算所述初始输出信号对应的滤波器的当前遗忘因子；其中，λ为所述初始输出信号对应的滤波器的当前遗忘因子，所述a、b为根据所述S₁、λ_max、S₂和λ_min来确定的常数。

其中，初始输出信号的幅度位于两个幅度阈值之间时，表明初始输出信号的准确程度不高，但带有的噪声不大。所以，可以根据不同的幅度来确定不同的当前遗忘因子，以便根据本次滤波带有噪声的程度确定本次滤波的历史数据在当前系数调整过程中所占的比重。其中，初始输出信号幅度与当前遗忘因子的对应关系中，幅度越大，对应的当前遗忘因子越大，且当前遗忘因子的数值介于预设的遗忘因子最大值和遗忘因子最小值之间。

该预设的对应关系以一条遗忘因子拟合曲线的形式来表示。该遗忘因子拟合曲线可以为一条直线，该直线可以根据表示第一幅度阈值与遗忘因子最大值间对应关系的点和表示第二幅度阈值与遗忘因子最小值间对应关系的点来确定。其中，第一幅度阈值、第二幅度阈值、遗忘因子最大值和遗忘因子最小值都是前述的预设值。

例如，该直线表示为λ=aS+b，第一幅度阈值与遗忘因子最大值间对应关系表示为点A（S₁，λ_max），第二幅度阈值与遗忘因子最小值间对应关系表示为点B（S₂，λ_min）。在根据点A和点B确定该直线时，可以以该直线经过这两点而计算出该直线的常数a、b，也可以利用最小二乘法以该两点拟合出该直线的a、b。例如，以该直线经过这两点来确定a、b时有：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\&lambda;}}_{\max }=a{S}_1+b\\ {\mathrm{\&lambda;}}_{\min }=a{S}_2+b\end{array}\right.;$

求解该方程组可得：

$\left\{\begin{array}{c}a=\frac{{\mathrm{\&lambda;}}_{\max }-{\mathrm{\&lambda;}}_{\min }}{S_1-S_2}\\ b=\frac{S_1{\mathrm{\&lambda;}}_{\min }-S_2{\mathrm{\&lambda;}}_{\max }}{S_1-S_2}\end{array}\right.;$

由此，该直线就可以由常数a和b确定。

当然，在上述当前遗忘因子的第二种获取方式中，可以采用上述当前遗忘因子与初始输出信号的幅度之间形成直线的关系，也可以采用当前遗忘因子与初始输出信号幅度之间形成其他关系，只需要在初始输出信号幅度增大时，对应的当前遗忘因子也随之增大即可。

通过本获取方式来根据不同的初始输出信号幅度设置不同的当前遗忘因子，可以使滤波器当前系数的调整过程中噪声小的历史数据占有更大的权重，从而提高滤波器当前系数调整的准确程度，进而使得滤波器的初始输出信号更加准确。因此，本实施例中优选采用图6所示的第二种获取方式来获取当前遗忘因子。

接着返回图5，步骤505执行完成之后，进入步骤506。

步骤506、根据各个所述滤波器的当前遗忘因子、当前协方差矩阵和对应的接收信号，采用最小二乘法计算各个所述滤波器的当前增益矩阵。

根据上述步骤502中对RLS算法的说明，将当前协方差矩阵P(n-1)、当前的接收信号x(n)以及确定的当前遗忘因子λ代入上述公式（3），可以得到当前增益矩阵k(n)。

步骤507、根据各个所述滤波器的当前系数、当前增益矩阵和对应的初始输出信号，采用最小二乘法计算各个所述滤波器对应的修正系数；根据各个所述滤波器的当前遗忘因子、当前协方差矩阵、当前增益矩阵和对应的接收信号，采用最小二乘法计算各个所述滤波器对应的修正协方差矩阵。

根据上述步骤502中对RLS算法的说明，将当前系数ω(n-1)、当前的初始输出信号e(n)和步骤506中计算得到的当前增益矩阵k(n)代入上述公式（1），可以得到修正系数ω(n)。同时，将当前协方差矩阵P(n-1)、当前的接收信号x(n)、当前遗忘因子λ以及步骤506中计算得到的当前增益矩阵k(n)代入上述公式（4），可以得到修正协方差矩阵P(n)。

步骤508、将各个所述滤波器的当前系数更新为对应的修正系数；将各个所述滤波器的当前协方差矩阵更新为对应的修正协方差矩阵。

更新后，滤波器的当前系数为ω(n)，当前协方差矩阵为P(n)。

需要说明的是，在步骤507进行完成之后，本次滤波过程中对滤波器当前系数的调解已经进行完毕，直放站可以进行下一时刻接收信号的滤波处理过程。但再次执行步骤501来获取接收信号时，滤波器需要执行一次迭代计算的累加步骤，即当前时刻n=n+1，累加之后，滤波器的当前系数、当前协方差矩阵数据本身不变化，但当前系数表示为ω(n-1)，当前协方差矩阵表示为P(n-1)。

通过本实施例的技术方案，在每次滤波的同时对滤波器的当前系数进行调整，可以使直放站的滤波过程能够快速跟随回波信号的变化，从而使滤波得到的目标输出信号更加准确，从而使得直放站的重发信号更加准确。

对应于本发明直放站中信号滤波方法实施例，本发明还提供了一种基站信号同频放大的方法。参见图7，示出了本发明基站信号同频放大的方法实施例1的流程图，本实施例应用于包括一个重发天线和至少两个施主天线的直放站，其中，各个所述施主天线对接收信号的接收位置不同。本实施例可以包括以下步骤：

步骤701、利用各个所述施主天线接收各个接收信号；

其中，施主天线接收的信号经过滤波、下变频、模数转换、下采样和延时估计等预处理后得到接收信号。

步骤702、采用前述任意一实施例的方法对各个所述接收信号进行滤波处理，得到目标输出信号；

步骤703、利用功率放大器对所述目标输出信号进行同频放大，得到重发信号；

步骤704、利用所述重发天线将所述重发信号发射。

其中，重发信号在发射前需要经过上采样、数模转换、上变频和滤波等后续处理过程，这些后续处理与现有的直放站相同，在此不再赘述。

通过本实施例的技术方案，由于采用多个施主天线的接收信号来抵消不同接收信号中的不同的外界干扰，从而可以使得直放站可以更准确地通过信号滤波得到基站信号，从而使得重发信号更加准确。

为了使本领域技术人员更加清楚本发明技术方案的应用方式，下面以一个具体应用场景为例，详细说明本发明基站信号同频放大的方法。在该场景中，是以滤波器首次对接收信号进行滤波为初始条件开始执行的。

参见图8，示出了本发明基站信号同频放大的方法实施例2的流程图，应用于包括一个重发天线和至少两个施主天线的直放站，其中，各个所述施主天线对接收信号的接收位置不同。本实施例可以包括以下步骤：

步骤801、初始化各个施主天线对应的滤波器：初始化后，各个滤波器的各参数为：当前时刻n=0，当前系数ω(n)=0，当前协方差矩阵P(n)=I；其中I为一个预设的常数。

步骤802、获取各个施主天线当前时刻的接收信号：在接收信号的时候，对当前时刻做迭代的累加，n=n+1。例如，对于首次滤波来说，第一次接收信号时，当前时刻n=1，而滤波器的当前系数为ω(0)=0，当前协方差矩阵P(0)=I。

步骤803、各个滤波器对对应的接收信号进行回波估计，得到初始输出信号；得到初始输出信号之后，进入步骤804和步骤807：

利用如下公式计算初始输出信号：

e(n)=d(n)-x^T(n)ω(n-1)

其中，d(n)和x(n)为接收信号，e(n)为初始输出信号，ω(n-1)为滤波器当前系数。

例如，对于首次滤波来说，初始输出信号为：

e(1)=d(1)-x^T(1)ω(0)

步骤804、对各个初始输出信号进行加权平均，得到目标输出信号：根据初始输出信号的幅度设置叠加的加权系数，幅度越大，加权系数越大。例如，两个初始输出信号进行加权平均时，可以采用如下公式：

$C_A=\frac{\left|1-{S_B}^2\right|}{|1-{S_A}^2|+|1-{S_B}^2|},$ $C_B=\frac{\left|1-{S_A}^2\right|}{|1-{S_A}^2|+|1-{S_B}^2|}.$

其中，两个初始输出信号的幅度为S_A和S_B，两个初始输出信号对应的加权系数为C_A和C_B。

步骤805、利用功率放大器对目标输出信号进行同频放大，得到重发信号。

步骤806、利用重发天线将重发信号发射。

步骤807、确定当前遗忘因子：根据初始输出信号的幅度，确定当前遗忘因子。其中，当幅度不小于0.95时，当前遗忘因子确定为1；当幅度不大于0.5时，当前遗忘因子确定为0.8；当幅度小于0.95且大于0.5时，根据遗忘因子拟合直线λ=aS+b来确定，其中，S为初始输出信号幅度，λ为当前遗忘因子，a、b为常数。其中，a、b可以根据该直线经过点（0.5，0.8）和点（0.95，1）来计算确定。

步骤808、计算各个滤波器的当前增益矩阵；进入步骤809和步骤810：根据各个所述滤波器的当前遗忘因子、当前协方差矩阵和对应的接收信号，利用如下公式计算：

$k\left(n\right)=\frac{P(n-1)x\left(n\right)}{\mathrm{\&lambda;}+x^T\left(n\right)P(n-1)x\left(n\right)}$

其中，k(n)为当前增益矩阵，λ为遗忘因子，P(n-1)为当前协方差矩阵。

例如，对于首次滤波来说，当前增益矩阵为：

$k\left(1\right)=\frac{P\left(0\right)x\left(1\right)}{\mathrm{\&lambda;}+x^T\left(1\right)P\left(0\right)x\left(1\right)}$

步骤809、计算各个滤波器的修正系数；进入步骤811：根据各个所述滤波器的当前系数、当前增益矩阵和对应的初始输出信号，利用如下公式计算：

ω(n)=ω(n-1)+k(n)e(n)

其中，ω(n)为修正系数，ω(n-1)为当前系数，k(n)为当前增益矩阵。

例如，对于首次滤波来说，修正系数为：

ω(1)=ω(0)+k(1)e(1)

步骤810、计算各个滤波器的修正协方差矩阵；进入步骤811：根据各个所述滤波器的当前遗忘因子、当前协方差矩阵、当前增益矩阵和对应的接收信号，利用如下公式计算：

$P\left(n\right)=\frac{1}{\mathrm{\&lambda;}}[P(n-1)-k\left(n\right)x^T\left(n\right)P(n-1)]$

其中，P(n)为修正协方差矩阵，P(n-1)为当前协方差矩阵，k(n)为当前增益矩阵，λ为遗忘因子，x(n)为当前时刻的接收信号。

例如，对于首次滤波来说，修正系数为：

$P\left(1\right)=\frac{1}{\mathrm{\&lambda;}}[P\left(0\right)-k\left(1\right)x^T\left(1\right)P\left(0\right)]$

步骤811、以修正系数和修正协方差矩阵对当前系数和当前协方差矩阵进行更新；返回步骤802：更新后，当前系数为ω(n)，当前协方差矩阵为P(n)。例如，对于首次滤波来说，更新后，当前系数为ω(1)，当前协方差矩阵为P(1)。

在步骤811完成之后，返回步骤802，再次获取下一时刻的接收信号，并对当前时刻做迭代的累加，n=n+1，以继续对下一时刻的接收信号进行滤波、同频放大和重发。

通过本实施例的技术方案，直放站可以实现连续对接收信号进行更准确地滤波，从而实现更准确的重发信号连续发射，从而保证基站信号在该直放站对应的待覆盖区域的持续覆盖。

在本实施例中，还对本实施例的技术方案中重发信号所能达到的增益与现有技术进行了比较，以此说明本发明所能达到的技术效果。如表1所示，不采用滤波器对接收信号进行回波滤除的情况下，在保证没有误码的情况下，重发信号的增益只能达到32dB；采用通过对一个接收信号进行滤波的现有技术的情况下，没有误码时重发信号的增益可以达到52dB；而采用本实施例的通过两个接收信号滤波并叠加的技术方案，在保证没有误码时，增益可以达到57dB，由此可见，本实施例的技术方案相对于现有技术，既可以保证重发信号的准确，也可以使重发信号具有更高的增益。而在1%误码和5%误码以上时的情况下，也可以得出相同的结论。由此可见，本实施的技术方案相对于现有技术，具有更好的技术效果。

表1

对应于方法实施例，本发明还提供了一种信号滤波装置。参见图9，示出了本发明信号滤波装置实施例1的结构图，本实施例应用于包括至少两个施主天线的直放站，其中，各个所述施主天线对接收信号的接收位置不同。本实施例的装置可以包括：

接收信号获取模块901，用于获取各个施主天线接收的各个接收信号；

初始滤波模块902，用于利用各个所述施主天线对应的滤波器对各个所述施主天线对应的接收信号进行滤波，得到各个接收信号对应的初始输出信号；

叠加模块903，用于对各个所述初始滤波输出信号进行加权平均，得到目标输出信号。

参见图10，示出了本发明装置实施例1中的一种叠加模块的结构图，所述叠加模块903包括：

权值确定子模块1001，用于依据加权规则，确定各个所述初始输出信号对应的加权系数；其中，所述加权规则为：各个所述加权系数之间的比例与对应的各个所述初始输出信号幅度的平方之间的比例相同且各个所述加权系数之和为1；

幅度计算子模块1002，用于计算各个所述初始输出信号的幅度和对应的加权系数之间的乘积，并将各个所述乘积之和确定为所述目标输出信号的幅度；

目标生成子模块1003，用于根据所述目标输出信号的幅度和各个所述初始输出信号的频率、相位，生成所述目标输出信号。

参见图11，示出了本发明装置实施例1中的又一种叠加模块的结构图，所述叠加模块903包括：

初始幅度计算子模块1101，用于将各个所述初始输出信号的幅度相加，得到初始幅度之和；

目标幅度计算子模块1102，用于将所述初始幅度之和与所述初始输出信号的数量之间的比值作为所述目标输出信号的幅度；

目标生成子模块1003，用于根据所述目标输出信号的幅度和各个所述初始输出信号的频率、相位，生成所述目标输出信号。

参见图12，示出了本发明装置实施例1中的一种初始滤波模块的结构图，

参见图12，示出了本发明信号滤波装置实施例2的结构图，本实施例同样应用于包括至少两个施主天线的直放站，其中，各个所述施主天线对接收信号的接收位置不同。本实施例包括图9所示装置实施例1的所有结构，其中各个所述滤波器为采用最小二乘法的滤波器，所述初始滤波模块902可以包括：

回波估计子模块1201，用于根据各个所述施主天线对应的滤波器的当前系数，分别对各个所述施主天线对应滤波器的接收信号进行回波估计，得到各个所述接收信号对应的回波信号；

差值计算子模块1202，用于将各个所述接收信号与对应的所述回波信号之间的差值确定为各个所述接收信号对应的初始输出信号；

本实施例的装置还可以包括：

遗忘因子获取模块1203，用于在所述差值计算模块902启动之后，获取各个所述滤波器的当前遗忘因子；

迭代参数获取模块1204，用于在所述差值计算模块902启动之后，获取各个所述滤波器的当前系数和当前协方差矩阵；

当前增益计算模块1205，用于根据各个所述滤波器的当前遗忘因子、当前协方差矩阵和对应的接收信号，采用最小二乘法计算各个所述滤波器的当前增益矩阵；

当前修正系数计算模块1206，用于根据各个所述滤波器的当前系数、当前增益矩阵和对应的初始输出信号，采用最小二乘法计算各个所述滤波器对应的修正系数；

当前修正协方差计算模块1207，用于根据各个所述滤波器的当前遗忘因子、当前协方差矩阵、当前增益矩阵和对应的接收信号，采用最小二乘法计算各个所述滤波器对应的修正协方差矩阵；

当前系数更新模块1208，用于将各个所述滤波器的当前系数更新为对应的修正系数；

当前协方差更新模块1209，用于将各个所述滤波器的当前协方差矩阵更新为对应的修正协方差矩阵。

参见图13，示出了本发明装置实施例2的一种遗忘因子获取模块的结构图，所述遗忘因子获取子模块1203包括：

初始幅度获取子模块1301，用于获取各个所述滤波器对应的初始输出信号的幅度；

当前因子确定子模块1302，用于根据各个所述初始输出信号的幅度，在预设的初始输出信号幅度与遗忘因子间对应关系中确定各个所述初始输出信号对应滤波器的当前遗忘因子。

其中，所述当前因子确定子模块1302可以具体包括：

幅度判断子模块1303，用于判断S与S₁、S₂之间的大小关系；其中，所述S为各个所述滤波器对应的初始输出信号的幅度，所述为S₁预设的第一幅度阈值，所述S₂为预设的第二幅度阈值，且S₂<S₁<1；

第一因子确定子模块1304，用于在所述幅度判断子模块1303的判断结果为S≥S₁的情况下，则将所述初始输出信号对应的滤波器的当前遗忘因子确定为λ_max；其中，λ_max为预设的遗忘因子最大值；

第二因子确定子模块1305，用于在所述幅度判断子模块1303的判断结果为S≤S₂的情况下，则将所述初始初始输出信号对应的滤波器的当前遗忘因子确定为λ_min；其中，λ_min为预设的遗忘因子最小值，且λ_min<λ_max；；

第三因子确定子模块1306，用于在所述幅度判断子模块1303的判断结果为S₁<S<S₂的情况下，则利用公式λ=aS+b计算所述初始输出信号对应的滤波器的当前遗忘因子；其中，λ为所述初始输出信号对应的滤波器的当前遗忘因子，所述a、b为根据所述S₁、λ_max、S₂和λ_min来确定的常数。

对应于方法实施例，本发明还提供了一种基站信号同频放大的直放站。参见图14，示出了本发明基站信号同频放大的直放站的系统实施例1的结构图。本实施例的直放站具有一个重发天线和至少两个施主天线的直放站，其中，各个所述施主天线对接收信号的接收位置不同。本实施例的直放站可以包括：

接收单元1401，用于利用各个所述施主天线接收各个接收信号；

滤波单元1402，用于采用图9～图13任意一实施例所示的装置对各个所述接收信号进行滤除处理，得到目标输出信号；

放大单元1403，用于利用功率放大器对所述目标输出信号进行同频放大，得到重发信号；

重发单元1404，用于利用所述重发天线将所述重发信号发射。

通过本发明的装置实施例、系统实施例和直放站实施例，可以实现目标输出信号与基站信号更加一致，从而使得基站对信号的滤波更加准确，从而使得同频放大得到的重发信号更加准确。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对于系统实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (12)

1.一种信号滤波方法，其特征在于，应用于包括至少两个施主天线的直放站，其中，各个所述施主天线对接收信号的接收位置不同；

所述方法包括：

获取各个施主天线接收的接收信号；

利用各个所述施主天线对应的滤波器对各个所述施主天线对应的接收信号进行滤波，得到各个接收信号对应的初始输出信号；

对各个所述初始输出信号进行加权平均，得到目标输出信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对各个所述初始输出信号进行加权平均，得到目标输出信号，包括：

依据加权规则，确定各个所述初始输出信号对应的加权系数；所述加权规则为：各个所述加权系数之间的比例与对应的各个所述初始输出信号幅度的平方之间的比例相同，且各个所述加权系数之和为1；

计算各个所述初始输出信号的幅度和对应的加权系数之间的乘积，并将各个所述乘积之和确定为所述目标输出信号的幅度；

根据所述目标输出信号的幅度和各个所述初始输出信号的频率、相位，生成所述目标输出信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对各个所述初始输出信号进行加权平均，得到目标输出信号，包括：

将各个所述初始输出信号的幅度相加，得到初始幅度之和；

将所述初始幅度之和与所述初始输出信号的数量之间的比值作为所述目标输出信号的幅度；

根据所述目标输出信号的幅度和各个所述初始输出信号的频率、相位，生成所述目标输出信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，各个所述滤波器为采用最小二乘法的滤波器；

所述利用各个施主天线对应的滤波器对各个所述施主天线对应的接收信号进行滤波，得到各个接收信号对应的初始输出信号，包括：根据各个所述施主天线对应的滤波器的当前系数，分别对各个所述施主天线对应的接收信号进行回波估计，得到各个接收信号对应的回波信号；将各个所述接收信号与对应的所述回波信号之间的差值确定为各个所述接收信号对应的初始输出信号；

所述利用各个施主天线对应的滤波器对各个所述施主天线对应的接收信号进行滤波，得到各个接收信号对应的初始输出信号之后，还包括：

获取各个所述滤波器的当前遗忘因子、当前系数和当前协方差矩阵；

根据各个所述滤波器的当前遗忘因子、当前协方差矩阵和对应的接收信号，采用最小二乘法计算各个所述滤波器的当前增益矩阵；

根据各个所述滤波器的当前系数、当前增益矩阵和对应的初始输出信号，采用最小二乘法计算各个所述滤波器对应的修正系数；根据各个所述滤波器的当前遗忘因子、当前协方差矩阵、当前增益矩阵和对应的接收信号，采用最小二乘法计算各个所述滤波器对应的修正协方差矩阵；

将各个所述滤波器的当前系数更新为对应的修正系数；将各个所述滤波器的当前协方差矩阵更新为对应的修正协方差矩阵。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取各个所述滤波器的当前遗忘因子，包括：

获取各个所述滤波器对应的初始输出信号的幅度；

根据各个所述初始输出信号的幅度，在预设的初始输出信号幅度与遗忘因子间对应关系中确定各个所述初始输出信号对应滤波器的当前遗忘因子。

6.一种基站信号同频放大的方法，其特征在于，应用于包括一个重发天线和至少两个施主天线的直放站，其中，各个所述施主天线对接收信号的接收位置不同；

所述方法包括：

利用各个所述施主天线接收各个接收信号；

采用权利要求1～5任意一项所述的方法对各个所述接收信号进行滤波处理，得到目标输出信号；

利用功率放大器对所述目标输出信号进行同频放大，得到重发信号；

利用所述重发天线将所述重发信号发射。

7.一种信号滤波装置，其特征在于，应用于包括至少两个施主天线的直放站，其中，各个所述施主天线对接收信号的接收位置不同；

所述装置包括：

接收信号获取模块，用于获取各个施主天线接收的接收信号；

初始滤波模块，用于利用各个所述施主天线对应的滤波器对各个所述施主天线对应的接收信号进行滤波，得到各个接收信号对应的初始输出信号；

叠加模块，用于对各个所述初始滤波输出信号进行加权平均，得到目标输出信号。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述叠加模块包括：

权值确定子模块，用于依据加权规则，确定各个所述初始输出信号对应的加权系数；其中，所述加权规则为：各个所述加权系数之间的比例与对应的各个所述初始输出信号幅度的平方之间的比例相同且各个所述加权系数之和为1；

幅度计算子模块，用于计算各个所述初始输出信号的幅度和对应的加权系数之间的乘积，并将各个所述乘积之和确定为所述目标输出信号的幅度；

目标生成子模块，用于根据所述目标输出信号的幅度和各个所述初始输出信号的频率、相位，生成所述目标输出信号。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述叠加模块包括：

初始幅度计算子模块，用于将各个所述初始输出信号的幅度相加，得到初始幅度之和；

目标幅度计算子模块，用于将所述初始幅度之和与所述初始输出信号的数量之间的比值作为所述目标输出信号的幅度；

目标生成子模块，用于根据所述目标输出信号的幅度和各个所述初始输出信号的频率、相位，生成所述目标输出信号。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，各个所述滤波器为采用最小二乘法的滤波器；所述初始滤波模块包括：

回波估计子模块，用于根据各个所述施主天线对应的滤波器的当前系数，分别对各个所述施主天线对应滤波器的接收信号进行回波估计，得到各个所述接收信号对应的回波信号；差值计算子模块，用于将各个所述接收信号与对应的所述回波信号之间的差值确定为各个所述接收信号对应的初始输出信号；

所述装置还包括：

遗忘因子获取模块，用于在所述差值计算模块启动之后，获取各个所述滤波器的当前遗忘因子；

迭代参数获取模块，用于在所述差值计算模块启动之后，获取各个所述滤波器的当前系数和当前协方差矩阵；

当前增益计算模块，用于根据各个所述滤波器的当前遗忘因子、当前协方差矩阵和对应的接收信号，采用最小二乘法计算各个所述滤波器的当前增益矩阵；

当前修正系数计算模块，用于根据各个所述滤波器的当前系数、当前增益矩阵和对应的初始输出信号，采用最小二乘法计算各个所述滤波器对应的修正系数；

当前修正协方差计算模块，用于根据各个所述滤波器的当前遗忘因子、当前协方差矩阵、当前增益矩阵和对应的接收信号，采用最小二乘法计算各个所述滤波器对应的修正协方差矩阵；

当前系数更新模块，用于将各个所述滤波器的当前系数更新为对应的修正系数；

当前协方差更新模块，用于将各个所述滤波器的当前协方差矩阵更新为对应的修正协方差矩阵。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述遗忘因子获取模块包括：

初始幅度获取子模块，用于获取各个所述滤波器对应的初始输出信号的幅度；

当前因子确定子模块，用于根据各个所述初始输出信号的幅度，在预设的初始输出信号幅度与遗忘因子间对应关系中确定各个所述初始输出信号对应滤波器的当前遗忘因子。

12.一种基站信号同频放大的直放站，其特征在于，所述直放站具有一个重发天线和至少两个施主天线的直放站，其中，各个所述施主天线对接收信号的接收位置不同；

所述直放站包括：

接收单元，用于利用各个所述施主天线接收各个接收信号；

滤波单元，用于采用权利要求7～11任意一项所述的装置对各个所述接收信号中进行滤除处理，得到目标输出信号；

放大单元，用于利用功率放大器对所述目标输出信号进行同频放大，得到重发信号；

重发单元，用于利用所述重发天线将所述重发信号发射。

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