CN104270162B - 提高GSM接收系统对26MHz谐波抗干扰能力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高GSM接收系统对26MHz谐波抗干扰能力的方法，包括：在受干扰信道调整AFC频率校准参数的CDAC值，使26MHz谐波中心频率落在GSM接收带宽内同频信道中心频率偏移+90KHz至+100KHz处，判断调整后接收信号的信道是否为受干扰信道，数字信号处理器在中频信号偏移+80KHz处对判断结果为是的受干扰信道进行低通数字滤波。

Description

提高GSM接收系统对26MHz谐波抗干扰能力的方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种提高GSM接收系统对26MHz谐波抗干扰能力的方法。

背景技术

干扰是影响通信系统通话质量以及掉话率等网络指标的重要因素。GSM作为一种窄带通信系统(200KHz载波间隔)，小信号下接收性能很容易受到干扰影响。

GSM系统受基站同步和帧长的影响，主时钟源通常为13MHz/26MHz外供时钟，并在Transceiver(收发机)中通过频率调节器输出稳定26MHz时钟给其它模块。但是由于芯片内部或外部的隔离度问题，几乎所有的GSM接收系统都存在主时钟26MHz谐波同频干扰的问题，如EGSMCH5(26MHz36th谐波)、DCSCH716(26MHz71th谐波)等。

提高26MHz干扰频率精度并对同频干扰信道做单频点DC-remove处理是当前提高抗干扰能力的主要方式，主要方式如下：第一种为选择TCXO(温度补偿振荡器)或VC-TCXO(电压控制温度补偿振荡器)做主时钟源，但成本较高；第二种为提高Transceiver内部电容阵列精度，但是会降低频率调整动态范围或增加成本；第三种为优化校准算法来提高26MHz输出精度，目前AFC(AutomaticFrequencyControl，自动频率控制)算法已相对成熟且对温漂问题无法控制；第四种为优化PCB布局走线，提高隔离度，但是对于芯片内部隔离度问题无法解决。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供了一种提高GSM接收系统对26MHz谐波抗干扰能力的方法。本发明通过以下技术方案实现：

一种提高GSM接收系统对26MHz谐波抗干扰能力的方法，包括：

在受干扰信道调整AFC频率校准参数的CDAC值，使26MHz谐波中心频率落在GSM接收带宽内同频信道中心频率偏移+90KHz至+100KHz处，判断调整后接收信号的信道是否为受干扰信道，数字信号处理器在中频信号偏移+80KHz处对判断结果为是的受干扰信道进行低通数字滤波。

较佳的，包括步骤：

S1、通话开始后，接收系统接收信号，数字信号处理器通过寄存器地址标志位检测信道信息，判断信道是否为受干扰信道；

对非受干扰信道选择常规AFC校准参数，对受干扰信道使用干扰信号频率偏移AFC校准参数，使26MHz谐波中心频率落在GSM接收带宽内同频信道中心频率偏移+90KHz至+100KHz处，并将干扰信号频率偏移AFC校准参数写入寄存器；

S2、接收信号在接收系统的收发器输出差分IQ模拟信号至基带；

S3、在基带中，数字信号处理器通过寄存器地址标志位检测信道信息，判断信道是否为受干扰信道；

对非受干扰信道直接执行S4；对受干扰信道进行低通数字滤波，低通数字滤波器的通带截止频率选择中频信号偏移+80KHz；

S4、对接收信号进行解调，完成一个周期的接收工作。

较佳的，步骤S1中的调整AFC频率校准参数的CDAC值包括两种：通过数字信号处理器检测接收信号的信道号，判断是否为干扰信号，对于非干扰信道使用常规校准参数，对于干扰信道使用26MHz谐波中心频率偏移+90KHz至+100KHz的校准参数。

本发明具有以下优点：降低了对晶振输出精度的要求，提高了DCXO(数控石英振荡器)的通用性，有效的降低了成本；干扰信号偏移频率有一定的调整范围，有效的兼顾了温漂的问题；使用低通数字滤波器代替单频点DC-remove滤除干扰，有效的保证了对干扰信号的滤除效果。

附图说明

图1所示的是本发明一实施例中DCXO频率控制系统的示意图；

图2所示的是本发明的工作流程图。

具体实施方式

以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

为了便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本发明实施例的限定。

本发明以DCXO为实例，从AFC校准控制流程和GSM接收流程来说明。

AFC校准算法基于以下公式理论：

${\mathrm{slop}}_{\mathrm{CDAC}}=\frac{{\mathrm{frequency}}_{\mathrm{CDAC}2}-{\mathrm{frequency}}_{\mathrm{CDAC}1}}{{\mathrm{CDAC}}_2-{\mathrm{CDAC}}_1}$

$\mathrm{CDAC}={\mathrm{CDAC}}_1+\frac{{\mathrm{frequency}}_{\mathrm{CF}}-{\mathrm{frequency}}_{\mathrm{CDAC}1}}{{\mathrm{slop}}_{\mathrm{CDAC}}}$

${\mathrm{slop}}_{\mathrm{CAFC}}=\frac{{\mathrm{frequency}}_{\mathrm{CAFC}2}-{\mathrm{frequency}}_{\mathrm{CAFC}1}}{{\mathrm{CAFC}}_2-{\mathrm{CAFC}}_1}$ $\mathrm{CAFC}=\frac{{\mathrm{frequency}}_{\mathrm{CF}}-{\mathrm{frequency}}_{\mathrm{CDAC}}}{{\mathrm{slop}}_{\mathrm{CAFC}}}$

其中CDAC和CAFC为电容阵列粗调和细调参数；slop_CDAC和slop_CAFC为可变电容粗调和细调频率的步长(即斜率)；frequency_CDAC和frequency_CAFC为CDAC和CAFC取相应值时对应的频率值；frequency_CF为中心频率。

如图1所示，CDAC粗调以二进制数的方式来控制电容阵列开关，从而改变电容阵列的电容值。DCXO拥有参考起振电容容值，校准时CDAC的取值以电容阵列电容值接近参考电容值为基准，从而使DCXO主时钟输出频率能够最大限度接近26MHz。主时钟信号一路输出至振荡器，振荡器通过CAFC调整26MHz时钟精度提供给其它模块，另一方面该干扰信号耦合至接收通路产生26MHz谐波干扰。

非26MHz谐波干扰信道将采用上述公式提供的校准算法进行校准，该校准参数能够最大限度保证干扰信号稳定落在26MHz谐波同频信道内。而同频受干扰信道在DCXO精度不足、PCB布局不良和温度变化影响下，干扰信号中心频率会不同程度产生一定频率误差，此时使用单频点DC-remove的方式滤除干扰信号的效果将减弱，导致接收通路输出SNR(信噪比)恶化，使接收灵敏度变差。本发明中受干扰信道采用负载牵引式校准算法，即固定某一频偏CDAC值，使得26MHz谐波中心频率落在接收带宽内同频信道中心频率偏移+90KHz～+100KHz处，并在振荡器中通过CAFC调整26MHz时钟精度。

如图2所示，本发明的工作流程如下：

首先，通话开始前，基带通过SPI(串行外设接口)对Transceiver(收发器)进行射频参数配置，参数配置包含频率、功率等级、接入信道号等信息，一系列找网注册步骤成功后即可开始通话。

进一步的，DSP(数字信号处理器，DigitalSignalProcessor)通过寄存器地址标志位检测工作频带以及下行信道号信息，通过条件判断下行信道号是否为受干扰信道，若为非干扰信道，选择常规AFC校准参数，若为受干扰信道，使用干扰信号频率偏移AFC校准参数，并将相应的参数值写入频率锁频寄存器。

当然，通常情况下手机能保证稳定通话状态，但移动通信过程中越区切换可能会出现信道切换。GSM系统工作采用频分复用和时分复用方式，时分复用即GSM一个周期分为8个slot(时隙)，每个周期执行一次接收和一次发射工作，因此一个周期过程中有6个slot给AFC切换做PLL(锁相环)锁频工作，因此即使出现受干扰信道和非干扰信道切换导致AFC参数变化，手机依然能保证正常通信，不会出现相位误差跳变等问题。

进一步的，接收信号在Transceiver(收发器)中经过放大、滤波、下变频后输出差分IQ模拟信号至基带。

进一步的，DSP通过寄存器地址标志位检测工作频带以及下行信道号信息，通过条件判断下行信道号是否为受干扰信道，选择是否使用DSP实现低通数字滤波器滤除信道内干扰信号。

DSP实现低通数字滤波器选择需考虑GSM信号窄带特性，信号带宽为200KHz(中心频率左右偏移各100KHz)。IF信号通常为NZIF(近零中频)或ZIF(零中频)，在基带中经ADC(数模转换)转化为数字信号，有效数据部分在IF信号+/-67.7KHz处。数字滤波器在非干扰信道通常只滤除信道外干扰，如500KHz滤波带宽，而受干扰信道中干扰信号在经过AFC校准频率偏移后，数字滤波器不仅需要保证对干扰信号的滤除效果，同时需要减小对有用信号的压缩，因此低通数字滤波器通带截止频率选择IF信号偏移+80KHz。同时为了防止干扰信号影响相邻信道，26MHz谐波干扰信号频率选择为同频信道中心频率偏移+90KHz～+100KHz处。

进一步的，在基带中将数字信号解调，完成一个周期的接收工作。

本发明能够有效应用在使用相对TCXO成本较低的DCXO的情况，但并不以DCXO为限。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种提高GSM接收系统对26MHz谐波抗干扰能力的方法，通过数字信号处理器检测接收信号的信道号，判断是否为干扰信道，对于非干扰信道使用常规校准参数，其特征在于，包括：对于干扰信道，

在受干扰信道调整AFC频率校准参数的CDAC值，使26MHz谐波中心频率落在GSM接收带宽内同频信道中心频率偏移+90KHz至+100KHz处，判断调整后接收信号的信道是否为受干扰信道，数字信号处理器在中频信号偏移+80KHz处对判断结果为是的受干扰信道进行低通数字滤波。

2.根据权利要求1所述的提高GSM接收系统对26MHz谐波抗干扰能力的方法，其特征在于，包括步骤：

S1、通话开始后，接收系统接收信号，数字信号处理器通过寄存器地址标志位检测信道信息，判断信道是否为受干扰信道；

对非受干扰信道选择常规AFC校准参数，对受干扰信道使用干扰信号频率偏移AFC校准参数，使26MHz谐波中心频率落在GSM接收带宽内同频信道中心频率偏移+90KHz至+100KHz处，并将所述干扰信号频率偏移AFC校准参数写入寄存器；

S2、接收信号在接收系统的收发器输出差分IQ模拟信号至基带；

S3、在基带中，数字信号处理器通过寄存器地址标志位检测信道信息，判断信道是否为受干扰信道；

对非受干扰信道直接执行S4；对受干扰信道进行低通数字滤波，低通数字滤波器的通带截止频率选择中频信号偏移+80KHz；

S4、对接收信号进行解调，完成一个周期的接收工作。