CN104618056A

CN104618056A - 一种适用于显著波动的信道条件下的干扰抑制方法

Info

Publication number: CN104618056A
Application number: CN201410853621.4A
Authority: CN
Inventors: 何旭; 朱青云
Original assignee: University of Electronic Science and Technology of China
Current assignee: University of Electronic Science and Technology of China
Priority date: 2014-12-31
Filing date: 2014-12-31
Publication date: 2015-05-13

Abstract

本发明涉及移动通信技术，特别涉及无线通信中的干扰抑制技术。本发明在接收端设置射频单元，解调单元，检测单元，加权值计算单元、加权处理单元和纠错解码单元，在信道条件显著变化情况下，通过实时监测噪声和干扰信号的变化，即时调整接收信号的权重，使调整后的接收信号幅值与该时刻的接收信号的置信概率之间呈正相关性。这种正相关性的改善有助于提高纠错解码器的纠错性能，从而实现干扰抑制的效果。本发明通过实时调整接收信号的幅值，使得处理后的接收信号具有较好的干扰抑制效果。

Description

一种适用于显著波动的信道条件下的干扰抑制方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术，特别涉及无线通信中的干扰抑制技术。

背景技术

在无线通信系统中，通常情况下，平稳的信道条件是保证高质量通信的前提条件。在平稳的无线信道条件下，如果接收信噪比较高则接收信号的幅值与接收信号的置信概率之间呈正相关的关系：即当接收信号的幅度较大时，接收信号的置信概率也较高。但是，由于应用环境不同，某些信道的信道条件会发生显著的波动。这里所说的信道条件显著的波动，主要是指在通信频段内接收信号信噪比(或信干比)出现较大幅度的变化。对于定频工作的通信系统，这种信道条件的显著波动是指信噪比随时间的显著变化；对于跳频工作的通信系统，这种波动是指在通信频率集内某些跳频频带内出现的较强的噪声或干扰信号。这些显著的波动会破坏接收信号的幅值与接收信号的置信概率之间呈正相关性，引起接收端对接收信号的误判，减低接收到的数据的可靠度。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的不足，提供了一种适用于显著波动的信道条件下的干扰抑制方法，具体步骤如下：

S1、在接收端设置射频单元，解调单元，检测单元，加权值计算单元、加权处理单元和纠错解码单元；

S2、S1所述射频单元用于接收来自无线网络的信号；

S3、S1所述解调单元对S1所述射频单元接收到的信号进行解调，将解调后的信号X输入S1所述加权处理单元和S1所述检测单元；

S4、S1所述检测单元对S3所述解调后的信号X进行实时的噪声强度和/或干扰强度进行检测，并将当前时刻对应的检测结果N输出至S1所述加权值计算单元；

S5、S1所述加权值计算单元根据S4所述检测结果N确定当前时刻接收信号的加权值Q＝G(S，N)，其中，S代表检测的信号强度，N代表由检测模块检测出的干扰强度和/或噪声强度，G代表计算信号加权值的函数；

S6、S1所述加权处理单元根据S5所述前时刻接收信号的加权值Q对当前时刻的接收信号的幅值进行调整，使得当前时刻的接收信号幅值X与置信概率之间呈正相关性，Y＝F(X，Q)，其中，F是Q对X进行加权处理的函数，Y是加权处理单元的输出信号；

S7、S1所述纠错解码单元对S6所述加权处理单元的输出信号Y进行纠错解码，得到接收数据。

进一步地，S5所述信号加权值的函数包括线性的函数和非线性的函数。

进一步地，S5所述当前时刻接收信号的加权值计算方法具体如下：

S51、函数G利用设置的门限值b₁、b₂进行区间划分，对落入不同区间的噪声强度和/或干扰强度检测结果N所对应接收信号分配不同的加权值Q；

S52、

Q = \{\begin{matrix} a_{1}, & N < b_{1} \\ a_{2}, & b_{1} \leq N {< b}_{2} \\ a_{3}, & N &GreaterEqual; b_{2} \end{matrix} .

进一步地，S1所述接收端还包括信号解交织器和数据缓冲器。

本发明的有益效果是：

本发明在信道条件显著变化情况下，通过实时监测噪声和干扰信号的变化，即时调整接收信号的权重，使调整后的接收信号幅值与该时刻的接收信号的置信概率之间呈正相关性。这种正相关性的改善有助于提高纠错解码器的纠错性能，从而实现干扰抑制的效果。本发明通过实时调整接收信号的幅值，使得处理后的接收信号具有较好的干扰抑制效果。

附图说明

图1为实施例中接收端信号处理示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图，详细说明本发明的技术方案。

如图1所示，接收端包括射频单元、解调单元、检测单元、加权值计算单元、加权处理单元、纠错解码单元。

·射频单元接收来自无线网络的信号；

·解调单元对射频单元接收的信号进行解调，将解调后的信号X输入加权处理单元以及检测单元；

·检测单元对解调后的信号X进行实时的噪声强度和/或干扰强度检测，并将当前时刻对应的检测结果N输出至加权值计算单元；其中，检测单元对接收信号的信号强度、噪声强度以及干扰强度的检测为本领域技术人员的常用技术手段。检测模块具体对噪声强度、干扰强度这两项均进行检测或单独检测一项指标可以根据具体的网络环境与要求进行灵活选择，当对噪声强度和干扰强度同时检测时，这两项检测结果在最终检测结果N中所占比重也可根据具体请求进行调整；

·加权值计算单元利用检测结果N确定当前时刻接收信号的加权值Q；

Q＝G(S，N) (1)

其中，S代表检测的信号强度；N代表由检测模块检测出的干扰强度和/或噪声强度；G代表计算信号加权值的函数，所述计算信号加权值的函数可以线性的也可以是非线性的，具体是选择何种函数形式进行加权值的计算是根据具体的网络环境确定。

·加权处理单元根据当前时刻接收信号的加权值Q对当前时刻的接收信号的幅值进行调整，使得当前时刻的接收信号幅值X与置信概率之间呈正相关性；

Y＝F(X，Q) (2)

其中，X代表输入至加权处理单元的信号幅值；Q是由式(1)得到的信号加权值；F是加权值Q对信号幅值X进行加权处理的函数；Y是加权处理单元的输出信号；

·纠错解码单元对加权处理后的接收信号Y进行纠错解码能够得到置信度较高的接收数据。

计算信号加权值的函数G的一个简单示例如下：

Q = \{\begin{matrix} a_{1}, & N < b_{1} \\ a_{2}, & b_{1} \leq N {< b}_{2} \\ a_{3}, & N &GreaterEqual; b_{2} \end{matrix}

上式中，函数G利用设置的门限值b₁、b₂进行区间划分，对落入不同区间的噪声强度和/或干扰强度检测结果N所对应接收信号分配不同的加权值Q(a₁、a₂或a₃)；

基于函数G的示例，加权值Q对信号幅值X进行加权处理的函数F可以表示如下：

Y = \{\begin{matrix} Q \cdot X, & N < b_{1} \\ Q \cdot X, & b_{1} \leq N {< b}_{2} \\ Q \cdot sign (X), & N &GreaterEqual; b_{2} \end{matrix};

即

Y = \{\begin{matrix} a_{1} \cdot X, & N < b_{1} \\ a_{2} \cdot X, & b_{1} \leq N {< b}_{2} \\ a_{3} \cdot X, & N &GreaterEqual; b_{2} \end{matrix};

其中，·为乘号，sign为数值符号。当然也可以将区间分为两个或更多的区间。

另外，本领域技术人员还可以针对函数G做出多种变形，如：

Y = \{\begin{matrix} Q \cdot X, & N < b_{1} \\ Q \cdot (X - c), & b_{1} \leq N {< b}_{2} \\ Q \cdot sign (X), & N &GreaterEqual; b_{2} \end{matrix}

其中，c为一个定值。

Y = \{\begin{matrix} Q \cdot X, & N < b_{1} \\ Q \cdot (X - d \cdot N), & b_{1} \leq N {< b}_{2} \\ Q \cdot sign (X), & N &GreaterEqual; b_{2} \end{matrix}

其中，N为噪声强度和/或干扰强度检测结果，d为预设的权值。

加权处理单元与前端的解调单元、后端的纠错解码单元之间；解调单元与接收单元之间可以不是直接相联的，它们之间可以加入信号解交织器、数据缓冲器等信号处理单元；检测模块的输入也可以来自于解调单元的前端模块。

Claims

1.一种适用于显著波动的信道条件下的干扰抑制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S2、S1所述射频单元用于接收来自无线网络的信号；

S5、S1所述加权值计算单元根据S4所述检测结果N确定当前时刻接收信号的加权值Q＝G(S,N)，其中，S代表检测的信号强度，N代表由检测模块检测出的干扰强度和/或噪声强度，G代表计算信号加权值的函数；

S6、S1所述加权处理单元根据S5所述前时刻接收信号的加权值Q对当前时刻的接收信号的幅值进行调整，使得当前时刻的接收信号幅值X与置信概率之间呈正相关性，Y＝F(X,Q)，其中，F是Q对X进行加权处理的函数，Y是加权处理单元的输出信号；

2.根据权利要求1所述的一种适用于显著波动的信道条件下的干扰抑制方法，其特征在于：S5所述信号加权值的函数包括线性的函数和非线性的函数。

3.根据权利要求1所述的一种适用于显著波动的信道条件下的干扰抑制方法，其特征在于：S5所述当前时刻接收信号的加权值计算方法具体如下：

S52、

Q \{\begin{matrix} a_{1}, & N < b_{1} \\ a_{2}, & b_{1} \leq N < b_{2} \\ a_{3}, & N &GreaterEqual; b_{2} \end{matrix} .

4.根据权利要求1所述的一种适用于显著波动的信道条件下的干扰抑制方法，其特征在于：进一步地，S1所述接收端还包括信号解交织器和数据缓冲器。