CN105682186B - 下行导频抑制方法、装置及干扰机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种下行导频抑制方法、装置及干扰机，其方法包括：搜素空口导频信号，根据所述空口导频信号，并基于功率特征窗法搜索小区下行DWPTS的位置；当搜索到所述小区下行DWPTS的位置时，生成干扰源；基于干扰源并结合自动增益控制技术，在小区下行DWPTS的位置向空口发送干扰信号，以使干扰信号与空口导频信号叠加后进行空口传输，防止手机等移动终端搜索到空口导频信号。本发明使干扰机能有效的适应自发干扰信号的干扰和复杂的外界环境，稳定的锁定小区的导频信号，有效的抑制干扰范围内的手机用户接入TDS网络。

Description

下行导频抑制方法、装置及干扰机

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种TD-SCDMA(TDS，TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess，时分同步码分多址)下行导频抑制方法、装置及干扰机。

背景技术

目前，TD-SCDMA无线网络在国内大规模的覆盖，在某些应用场景下需要抑制某区域的用户接入3G网络。为了达到抑制手机用户接入基站，首先需要了解手机的小区搜索过程。手机开机搜索到登录到合适小区的过程定义为小区搜索。手机开机后，TD-SCDMA的小区搜索过程大致可以分为以下几个步骤：

(1)搜索DwPTS(Downlink Pilot Time Slot，下行导频)的位置，获取DwPTS时隙中SYNC_DL(下行同步序列码)；

(2)识别扰码和基本中间码；

(3)实现复帧同步；

(4)读广播信道BCH(broadcast channel)信息。

根据手机小区搜索的步骤来看，第一步找到小区下行Dwpts的位置是小区搜索成功的基础。目前，采用的抑制手机用户接入基站的干扰机的原理即为：将无线干扰装置实时同步到宏基站小区，在Dwpts位置发送干扰码，这样在干扰区域内的手机用户将无法同步到TD-SCDMA网络。干扰机同步到宏站小区的过程与手机小区搜索的第一步一致，即搜索空口的Dwpts的位置。

在搜索Dwpts位置时，目前普遍的做法是滑动相关法和特征窗法搜索Dwpts的大致位置。

滑动相关的基本原理为：利用SYNC码的相关特征，将32组SYNC_DL码分别与接收信号做滑动相关，当找到最大相关值时，则找到了SYNC_DL的位置以及使用了哪组SYNC_DL码。

特征窗法的基本原理为：利用Dwpts的功率形状来确定Dwpts的大致位置。TD-SCDMA无线帧结构将10ms的无线帧分成两个5ms的子帧，每个子帧中有7个常规时隙(包括TS0，广播信道)和3个特殊时隙。三个特殊时隙分别为下行导频时隙DwPTS、保护时隙GP和上行导频时隙UpPTS。TDS的物理子帧结构如图1所示。SYNC_DL左右各有一段保护间隔，在这段保护期内基站和移动终端都不发送信号，而SYNC_DL是以全功率级别发射，所以SYNC_DL本身的功率相对两边的保护时隙功率要大很多，因此用SYNC_DL的功率与两边GP时隙的功率做比较，就可以确定出SYNC_DL的大致位置。

但是，由于干扰机设计时不需要知道小区的SYNC_DL码具体为多少，使用滑动相关的方法会造成过多的运算浪费，且相关器设计复杂；而现有的特征窗法，则无法有效的适应自发干扰信号的干扰和复杂的外界环境。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种下行导频抑制方法、装置及干扰机，能有效的适应自发干扰信号的干扰和复杂的外界环境，稳定地锁定小区的导频信号。

为了达到上述目的，本发明提出一种下行导频抑制方法，包括：

搜素空口导频信号，根据所述空口导频信号，并基于功率特征窗法搜索小区下行DWPTS的位置；

当搜索到所述小区下行DWPTS的位置时，生成干扰源；

基于所述干扰源并结合自动增益控制技术，在所述小区下行DWPTS的位置向空口发送干扰信号，以使所述干扰信号与所述空口导频信号叠加后进行空口传输。

优选地，所述搜素空口导频信号，根据所述空口导频信号，并基于功率特征窗法搜索小区下行DWPTS的位置的步骤包括：

接收小区发出的空口导频信号；

动态获取所述空口导频信号的底噪功率值；

检测所述空口导频信号的均值功率；

比较所述底噪功率值与均值功率大小，根据比较结果生成功率特征匹配曲线；

将所述功率特征匹配曲线与设定的功率特征窗进行对比，如果匹配，则判定搜索到小区下行DWPTS的位置，输出锁定指示信号。

优选地，该方法还包括：

在将所述功率特征匹配曲线与设定的功率特征窗进行对比时，结合抗噪处理技术。

优选地，所述基于所述干扰源并结合自动增益控制技术，在所述小区下行DWPTS的位置向空口发送干扰信号的步骤包括：

在所述小区下行DWPTS的位置向空口发送所述干扰源的干扰信号；其中：在发送所述干扰信号时，持续监测所述锁定指示信号，在监测不到所述锁定指示信号时，提高设定的反向增益控制模块的增益，直至监控到锁定指示正常，所述反向增益控制模块设置有一初始衰减值。

优选地，所述在小区下行DWPTS的位置向空口发送干扰信号的步骤中进一步还包括：

在所述小区下行DWPTS的位置以及常规时隙TS0区域均向空口发送干扰信号；在所述小区下行DWPTS的位置的干扰信号的发送长度小于所述空口导频信号的发送长度。

优选地，所述方法还包括：

对接收的所述空口导频信号进行滤波、低噪放、增益调整和/或下变频至中频信号。

优选地，所述方法还包括：

将所述干扰源上变频至射频信号；以及对发送的干扰信号进行功率放大及滤波。

本发明还提出一种下行导频抑制装置，包括：

导频搜索模块，用于搜素空口导频信号，根据所述空口导频信号，并基于功率特征窗法搜索小区下行DWPTS的位置；

生成模块，用于当搜索到所述小区下行DWPTS的位置时，生成干扰源；

发送模块，用于基于所述干扰源并结合自动增益控制技术，在所述小区下行DWPTS的位置向空口发送干扰信号，以使所述干扰信号与所述空口导频信号叠加后进行空口传输。

优选地，所述导频搜索模块，还用于接收小区发出的空口导频信号；动态获取所述空口导频信号的底噪功率值；检测所述空口导频信号的均值功率；比较所述底噪功率值与均值功率大小，根据比较结果生成功率特征匹配曲线；将所述功率特征匹配曲线与设定的功率特征窗进行对比，如果匹配，则判定搜索到小区下行DWPTS的位置，输出锁定指示信号。

优选地，所述导频搜索模块，还用于在将所述功率特征匹配曲线与设定的功率特征窗进行对比时，结合抗噪处理技术。

优选地，所述发送模块，还用于当搜索到空口导频信号时，在所述小区下行DWPTS的位置向空口发送所述干扰源的干扰信号；其中：在发送所述干扰信号时，持续监测所述锁定指示信号，在监测不到所述锁定指示信号时，提高设定的反向增益控制模块的增益，直至监控到锁定指示正常，所述反向增益控制模块设置有一初始衰减值。

优选地，所述发送模块，还用于在所述小区下行DWPTS的位置以及常规时隙TS0区域均向空口发送干扰信号；在所述小区下行DWPTS的位置的干扰信号的发送长度小于所述空口导频信号的发送长度。

优选地，所述导频搜索模块，还用于对接收的所述空口导频信号进行滤波、低噪放、增益调整和/或下变频至中频信号。

优选地，所述发送模块，还用于将所述干扰源上变频至射频信号；以及对发送的干扰信号进行功率放大及滤波。

本发明还提出一种干扰机，包括权如上所述的装置。

本发明实施例提出的一种下行导频抑制方法、装置及干扰机，基于功率特征窗法检测空口导频信号，结合动态增益控制技术，以及抗自干扰优化，使干扰机能有效的适应自发干扰信号的干扰和复杂的外界环境，稳定的锁定小区的导频信号，有效的抑制干扰范围内的手机用户接入TDS网络。

附图说明

图1是TD-SCDMA子帧结构示意图；

图2是本发明下行导频抑制方法一实施例的流程示意图；

图3是本发明实施例设计的干扰机系统架构示意图；

图4是本发明实施例生成的功率特征匹配曲线示意图；

图5是本发明实施例干扰机干扰信号输出示意图；

图6是本发明下行导频抑制装置一实施例的功能模块示意图。

为了使本发明的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。

具体实施方式

本发明实施例的解决方案主要是：基于功率特征窗法检测空口导频信号，结合动态增益控制技术，以及抗自干扰优化，使干扰机能有效的适应自发干扰信号的干扰和复杂的外界环境，稳定地锁定小区的导频信号，有效的抑制干扰范围内的手机用户接入TDS网络。

如图2所示，本发明一实施例提出一种下行导频抑制方法，包括：

步骤S101，搜素空口导频信号，根据所述空口导频信号，并基于功率特征窗法搜索小区下行DWPTS的位置；

如前所述，在搜索Dwpts位置时，目前普遍的做法是滑动相关法和特征窗法搜索Dwpts的大致位置。

由于干扰机设计时不需要知道小区的SYNC_DL码具体为多少，使用滑动相关的方法会造成过多的运算浪费，且相关器设计复杂；而现有的特征窗法，则无法有效的适应自发干扰信号的干扰和复杂的外界环境。

本发明实施例方案设计一种适应室内和室外环境的TD-SCDMA干扰机，基于功率特征窗法检测空口导频信号，结合动态增益控制技术，以及抗自干扰优化，使干扰机能有效的适应自发干扰信号的干扰和复杂的外界环境，稳定锁定小区的导频信号，有效的抑制干扰范围内的手机用户接入TDS网络。

具体地，如图3所示，本实施例设计的干扰机系统由天线(包括接收天线和发射天线)、滤波器、功放单元、低噪放单元、增益调整单元、中射频链路单元、DWPTS导频检测模块、干扰源生成模块组成。

接收天线用于接收小区发出的空口导频信号，使用全向天线作为接收天线。发射天线用于向空口发送导频干扰源，使用定向天线将干扰信号发送到固定的区域。

滤波器用于滤除除TD-SCDMA之外的信号。

功放单元、低噪放单元用于对应放大接收信号和发送信号。

发送方向的增益调整模块用于实现发送信号的功率调节，控制干扰区域范围。反向增益调整模块用于实现反向接收的动态增益控制，增加干扰机的抗干扰性能。

反向接收的中射频链路单元用于将接收到的射频信号下变频到中频信号。前向发送的中射频链路单元用于将导频干扰源生成模块产生的干扰源上变频至射频，通过功放放大后发送至空口。

基于上述系统结构，在本实施例方案中，首先，基于功率特征窗法搜索小区下行DWPTS的位置，具体过程如下：

干扰机接收小区发出的空口导频信号；动态获取所述空口导频信号的底噪功率值；检测所述空口导频信号的均值功率。

之后，比较所述底噪功率值与均值功率大小，根据比较结果生成功率特征匹配曲线。

最后，将所述功率特征匹配曲线与设定的功率特征窗进行对比，如果匹配，则判定搜索到小区下行DWPTS的位置，输出锁定指示信号。

具体地，DWPTS导频检测模块使用特征窗法进行导频搜索，底层使用FPGA(现场可编程门阵列)实现。如前所述，SYNC_DL码有64chip(1.28Mcps)为满功率发射，SYNC_DL前后分别有48chip和96chip的保护时隙没有信号发送。在时域上，保护时隙内的均值功率即为接收信号的底噪，假设大于或等于底噪A db的信号为高电平(A可设置)，小于底噪Adb的信号为低电平，理想情况下，下行DWPTS位置的功率曲线为37.5us低电平，50us高电平，75us低电平。本实施例设计的导频检测技术具体可按照下面步骤来进行：

(1)动态获取底噪值。由于保护时隙的功率接近于底噪，为了保证检测的时域均值功率能落在保护时隙，本实施例设计底噪的时域检测长度为B，B<GP2/2。底噪值设计M ms更新一次(M可设置)，每次保持M ms内的最小值。保证干扰机能适应外部环境的变化，动态更新底噪功率值。在本步骤中定义获得底噪的均值功率为P1。

(2)按照检测长度为C(单位us，C可设置)的颗粒度检测输入信号的均值功率。为了保证功率计算的正确性，需要保证一定量的采样点数。在本步骤中定义获得接收信号的实时均值功率为P2。

(3)比较输入信号的实时均值功率P2与底噪的均值功率P1的大小。如果P2比P1大Adb，则输入信号为高电平，否则为低电平。根据此规则，将输入的高低电平信号依次输入RAM中缓存，生成的功率特征匹配曲线如图4所示。

(4)功率特征窗设计。SYNC_DL为50us长度，前后各有大于25us的保护时隙。因此在本设计中，设置功率匹配窗的长度为100us。由于在步骤2中的检测长度为C，在颗粒度为C的情况下，100us被分为100/C等份。因此在步骤2中，C需要设计为100us的公约数，这样在步骤3中得到的高低电平数目正好为整数。通过上面的设计，存入缓存RAM中的高低电平依次应为25/C个低电平，50/C个高电平，25/C个高电平。

(5)将缓存RAM内的功率电平与功率特征窗进行对比，如果匹配，则表示搜索到DWPTS的位置，输出锁定指示信号。

在本步骤中，将缓存RAM内的功率电平与功率特征窗比较时，需要加入抗噪的设计。由于外部多径以及其他噪声的干扰，导致在SYNC_DL信号的爬升和下降区间比较缓，功率判断容易出现错误。另外，由于实时功率检测颗粒度为C，带来一定的检测误差。因此，在本设计的特征窗匹配环节，需要预留一定的余量，设计SYNC_DL区域高电平数目需要大于D(可以设置)，前后保护间隔区域高电平数目需要分别小于E(可以设置)和F(可以设置)。

步骤S102，当搜索到所述小区下行DWPTS的位置时，生成干扰源；

当搜索到所述小区下行DWPTS的位置后，根据步骤S101中第5步生成的锁定指示信号，在FPGA内生成干扰源。干扰源为随机序列，数据源经中射频调制至TDS网络的应用频点。本发明所描述的接收机支持F频段(1880-1920 MHz)与A频段(2015-2025MHz)。

步骤S103，基于所述干扰源并结合自动增益控制技术，在所述小区下行DWPTS的位置向空口发送干扰信号，以使所述干扰信号与所述空口导频信号叠加后进行空口传输。

干扰信号与空口导频信号叠加后在空口向外传输，这样通过干扰信号的干扰，达到防止手机等移动终端搜索到空口导频信号的目的，也就是说，手机等移动终端就不能搜到基站的小区信息，这样就接入不了基站。

具体地，干扰机工作时只影响某区域内的手机用户不能接入TDS网络，但不能影响基站正常工作，这样干扰区域之外的手机用户可以正常运转。因此只能在下行导频位置发送干扰序列。

考虑到干扰机发送的干扰信号通过反向进入干扰机，会影响导频检测模块对SYNC_DL的搜索。因此，本设计中设计了如图5的干扰信号，在TS0区域发送干扰信号，在SYNC_DL位置发送小于50us宽度的干扰信号。由于空口的SYNC_DL时域宽度大于干扰信号，这样在生成功率匹配曲线时不会引起误判。并且，经过实测，在TS0区域也发送干扰信号时干扰效果最好。

进一步地，本实施例中，结合自动增益控制技术，在小区下行DWPTS的位置向空口发送干扰信号。

具体阐述如下：

干扰机搜索空口基站的导频信号，并发送大功率的干扰信号至空口，发送的干扰信号与基站的导频信号叠加。自身发送的干扰信号功率大，可能阻塞干扰机反向链路器件，另外干扰信号会影响干扰机对空口导频信号的判断。本设计使用动态增益控制技术，并设计特殊的输出干扰信号，有效的较低了自干扰的影响。

动态增益控制技术的原理如下：

干扰机上电后，反向增益控制模块设置一个初始衰减值，系统持续监测导频检测模块的锁定指示信号，当监测到干扰机持续不能锁定的情况时，系统提高反向增益控制模块的增益，直到监控到锁定指示正常。

下面结合实例来具体描述上述过程。

假设露天环境下，干扰初始搜索时按照20us的检测长度得到的干扰机的底噪值为-98dbm。由于在室外，空口的导频信号相对底噪有较好的信噪比，假设导频位置的功率达到-70dbm左右。设定大于底噪6dm即为高电平信号，这样在导频位置会获得先25us长度低电平，然后50us高电平，再25us低电平的功率窗。这个特征吻合设计的功率特征窗，输出锁定指示信号，指示内部干扰源生成模块开始生成干扰源。

由于复杂的干扰环境的影响，干扰机的底噪迅速变化，当底噪变化到-80dbm时，由于有动态底噪检测，干扰机可以适应环境的变化，保证生成的功率窗不变形。如果是固定检测门限的方法，如果检测门限设计在-80dbm以下时，则无法得到功率特征窗。

当搜索到导频信号后，干扰机开始按照设计的时域特征发送干扰信号，干扰信号通过干扰机放大到天线口输出，输出功率达到45dbm。干扰信号设计为在导频位置和TS0位置发送干扰信号，导频位置的发送长度需要小于空口发出的导频信号的50us长度，本发明发送的干扰信号只有40us，这样干扰信号在空口导频信号之内，和空口导频信号叠加后进入RRU时不会影响功率特征曲线的判断。

45dbm的干扰信号由于与接收的信号同频率，这样会通过空口耦合向外传输。

相比现有技术，本发明实施例中，由于反向链路有低噪放等器件，对接收的信号还有放大的功能，这样到中频ADC口的功率会超过其饱和功率。本发明设计的自动增益调整技术可以实时的调整干扰机接收链路的增益调整模块，实时监控锁定指示信号，如果一段时间不能锁定，则调整信号的衰减量，重新再检测，直到稳定锁定。另外，如果导频信号有比较严重的拖尾的情况发生时，所有功率窗检测的方法都会失效。此时，增益调整模块自动对输入的信号进行衰减，导频信号的拖尾能消减，起到了信号整形的作用。

另外，本发明算法部分使用FPGA(现场可编程门阵列)实现，运行速度快，能实时的跟踪锁定空口导频信号。使用的逻辑资源少，只需要两个DSP核，少量的查找表资源即可完成运算，相比设计复杂的相关滤波器而言，节约了系统成本。

本发明实施例基于功率特征窗法检测空口导频信号，结合动态增益控制技术，以及抗自干扰优化，使干扰机能有效的适应自发干扰信号的干扰和复杂的外界环境，稳定的锁定小区的导频信号，有效的抑制干扰范围内的手机用户接入TDS网络。

如图6所示，本发明一实施例提出一种下行导频抑制装置，该装置承载于干扰机中，该装置包括：导频搜索模块201、生成模块202及发送模块203，其中：

导频搜索模块201，用于搜素空口导频信号，根据所述空口导频信号，并基于功率特征窗法搜索小区下行DWPTS的位置；该导频搜索模块201具体可以为图3所示的DWPTS导频检测模块；

生成模块202，用于当搜索到所述小区下行DWPTS的位置时，生成干扰源；该生成模块202具体可以为图3所示的干扰源生成模块；

发送模块203，用于基于所述干扰源并结合自动增益控制技术，在所述小区下行DWPTS的位置向空口发送干扰信号，以使所述干扰信号与所述空口导频信号叠加后进行空口传输。

具体地，如前所述，在搜索Dwpts位置时，目前普遍的做法是滑动相关法和特征窗法搜索Dwpts的大致位置。

由于干扰机设计时不需要知道小区的SYNC_DL码具体为多少，使用滑动相关的方法会造成过多的运算浪费，且相关器设计复杂；而现有的特征窗法，则无法有效的适应自发干扰信号的干扰和复杂的外界环境。

本发明实施例方案设计一种适应室内和室外环境的TD-SCDMA干扰机，基于功率特征窗法检测空口导频信号，结合动态增益控制技术，以及抗自干扰优化，使干扰机能有效的适应自发干扰信号的干扰和复杂的外界环境，稳定锁定小区的导频信号，有效的抑制干扰范围内的手机用户接入TDS网络。

具体地，如图3所示，本实施例设计的干扰机系统由天线(包括接收天线和发射天线)、滤波器、功放单元、低噪放单元、增益调整单元、中射频链路单元、DWPTS导频检测模块、干扰源生成模块组成。

接收天线用于接收小区发出的空口导频信号，使用全向天线作为接收天线。发射天线用于向空口发送导频干扰源，使用定向天线将干扰信号发送到固定的区域。

滤波器用于滤除除TD-SCDMA之外的信号。

功放单元、低噪放单元用于对应放大接收信号和发送信号。

发送方向的增益调整模块用于实现发送信号的功率调节，控制干扰区域范围。反向增益调整模块用于实现反向接收的动态增益控制，增加干扰机的抗干扰性能。

反向接收的中射频链路单元用于将接收到的射频信号下变频到中频信号。前向发送的中射频链路单元用于将导频干扰源生成模块产生的干扰源上变频至射频，通过功放放大后发送至空口。

基于上述系统结构，在本实施例方案中，首先，基于功率特征窗法搜索小区下行DWPTS的位置，具体过程如下：

干扰机接收小区发出的空口导频信号；动态获取所述空口导频信号的底噪功率值；检测所述空口导频信号的均值功率。

之后，比较所述底噪功率值与均值功率大小，根据比较结果生成功率特征匹配曲线。

最后，将所述功率特征匹配曲线与设定的功率特征窗进行对比，如果匹配，则判定搜索到小区下行DWPTS的位置，输出锁定指示信号。

具体地，DWPTS导频检测模块使用特征窗法进行导频搜索，底层使用FPGA(现场可编程门阵列)实现。如前所述，SYNC_DL码有64chip(1.28Mcps)为满功率发射，SYNC_DL前后分别有48chip和96chip的保护时隙没有信号发送。在时域上，保护时隙内的均值功率即为接收信号的底噪，假设大于或等于底噪A db的信号为高电平(A可设置)，小于底噪Adb的信号为低电平，理想情况下，下行DWPTS位置的功率曲线为37.5us低电平，50us高电平，75us低电平。本实施例设计的导频检测技术具体可按照下面步骤来进行：

(1)动态获取底噪值。由于保护时隙的功率接近于底噪，为了保证检测的时域均值功率能落在保护时隙，本实施例设计底噪的时域检测长度为B，B<GP2/2。底噪值设计M ms更新一次(M可设置)，每次保持M ms内的最小值。保证干扰机能适应外部环境的变化，动态更新底噪功率值。在本步骤中定义获得底噪的均值功率为P1。

(2)按照检测长度为C(单位us，C可设置)的颗粒度检测输入信号的均值功率。为了保证功率计算的正确性，需要保证一定量的采样点数。在本步骤中定义获得接收信号的实时均值功率为P2。

(3)比较输入信号的实时均值功率P2与底噪的均值功率P1的大小。如果P2比P1大Adb，则输入信号为高电平，否则为低电平。根据此规则，将输入的高低电平信号依次输入RAM中缓存。生成的功率特征匹配曲线如图4所示。

(4)功率特征窗设计。SYNC_DL为50us长度，前后各有大于25us的保护时隙。因此在本设计中，设置功率匹配窗的长度为100us。由于在步骤2中的检测长度为C，在颗粒度为C的情况下，100us被分为100/C等份。因此在步骤2中，C需要设计为100us的公约数，这样在步骤3中得到的高低电平数目正好为整数。通过上面的设计，存入缓存RAM中的高低电平依次应为25/C个低电平，50/C个高电平，25/C个高电平。

(5)将缓存RAM内的功率电平与功率特征窗进行对比，如果匹配，则表示搜索到DWPTS的位置，输出锁定指示信号。

在本步骤中，将缓存RAM内的功率电平与功率特征窗比较时，需要加入抗噪的设计。由于外部多径以及其他噪声的干扰，导致在SYNC_DL信号的爬升和下降区间比较缓，功率判断容易出现错误。另外，由于实时功率检测颗粒度为C，带来一定的检测误差。因此，在本设计的特征窗匹配环节，需要预留一定的余量，设计SYNC_DL区域高电平数目需要大于D(可以设置)，前后保护间隔区域高电平数目需要分别小于E(可以设置)和F(可以设置)。

当搜索到所述小区下行DWPTS的位置后，根据上述第5步生成的锁定指示信号，在FPGA内生成干扰源。干扰源为随机序列，数据源经中射频调制至TDS网络的应用频点。本发明所描述的接收机支持F频段(1880-1920 MHz)与A频段(2015-2025MHz)。

之后，基于所述干扰源并结合自动增益控制技术，在所述小区下行DWPTS的位置向空口发送干扰信号，以使所述干扰信号与所述空口导频信号叠加后进行空口传输。

干扰信号与空口导频信号叠加后在空口向外传输，这样通过干扰信号的干扰，达到防止手机等移动终端搜索到空口导频信号的目的，也就是说，手机等移动终端就不能搜到基站的小区信息，这样就接入不了基站。

具体地，干扰机工作时只影响某区域内的手机用户不能接入TDS网络，但不能影响基站正常工作，这样干扰区域之外的手机用户可以正常运转。因此只能在下行导频位置发送干扰序列。

考虑到干扰机发送的干扰信号通过反向进入干扰机，会影响导频检测模块对SYNC_DL的搜索。因此，本设计中设计了如图5的干扰信号，在TS0区域发送干扰信号，在SYNC_DL位置发送小于50us宽度的干扰信号。由于空口的SYNC_DL时域宽度大于干扰信号，这样在生成功率匹配曲线时不会引起误判。并且，经过实测，在TS0区域也发送干扰信号时干扰效果最好。

进一步地，本实施例中，结合自动增益控制技术，在小区下行DWPTS的位置向空口发送干扰信号。

具体阐述如下：

干扰机搜索空口基站的导频信号，并发送大功率的干扰信号至空口，发送的干扰信号与基站的导频信号叠加。自身发送的干扰信号功率大，可能阻塞干扰机反向链路器件，另外干扰信号会影响干扰机对空口导频信号的判断。本设计使用动态增益控制技术，并设计特殊的输出干扰信号，有效的较低了自干扰的影响。

动态增益控制技术的原理如下：

干扰机上电后，反向增益控制模块设置一个初始衰减值，系统持续监测导频检测模块的锁定指示信号，当监测到干扰机持续不能锁定的情况时，系统提高反向增益控制模块的增益，直到监控到锁定指示正常。

下面结合实例来具体描述上述过程。

假设露天环境下，干扰初始搜索时按照20us的检测长度得到的干扰机的底噪值为-98dbm。由于在室外，空口的导频信号相对底噪有较好的信噪比，假设导频位置的功率达到-70dbm左右。设定大于底噪6dm即为高电平信号，这样在导频位置会获得先25us长度低电平，然后50us高电平，再25us低电平的功率窗。这个特征吻合设计的功率特征窗，输出锁定指示信号，指示内部干扰源生成模块开始生成干扰源。

由于复杂的干扰环境的影响，干扰机的底噪迅速变化，当底噪变化到-80dbm时，由于有动态底噪检测，干扰机可以适应环境的变化，保证生成的功率窗不变形。如果是固定检测门限的方法，如果检测门限设计在-80dbm以下时，则无法得到功率特征窗。

当搜索到导频信号后，干扰机开始按照设计的时域特征发送干扰信号，干扰信号通过干扰机放大到天线口输出，输出功率达到45dbm。干扰信号设计为在导频位置和TS0位置发送干扰信号，导频位置的发送长度需要小于空口发出的导频信号的50us长度，本发明发送的干扰信号只有40us，这样干扰信号在空口导频信号之内，和空口导频信号叠加后进入RRU时不会影响功率特征曲线的判断。

45dbm的干扰信号由于与接收的信号同频率，这样会通过空口耦合进入接收通道。

相比现有技术，本发明实施例中，由于反向链路有低噪放等器件，对接收的信号还有放大的功能，这样到中频ADC口的功率会超过其饱和功率。本发明设计的自动增益调整技术可以实时的调整干扰机接收链路的增益调整模块，实时监控锁定指示信号，如果一段时间不能锁定，则调整信号的衰减量，重新再检测，直到稳定锁定。另外，如果导频信号有比较严重的拖尾的情况发生时，所有功率窗检测的方法都会失效。此时，增益调整模块自动对输入的信号进行衰减，导频信号的拖尾能消减，起到了信号整形的作用。

另外，本发明算法部分使用FPGA(现场可编程门阵列)实现，运行速度快，能实时的跟踪锁定空口导频信号。使用的逻辑资源少，只需要两个DSP核，少量的查找表资源即可完成运算，相比设计复杂的相关滤波器而言，节约了系统成本。

本发明实施例基于功率特征窗法检测空口导频信号，结合动态增益控制技术，以及抗自干扰优化，使干扰机能有效的适应自发干扰信号的干扰和复杂的外界环境，稳定的锁定小区的导频信号，有效的抑制干扰范围内的手机用户接入TDS网络。

本发明实施例还提出一种如上所述的干扰机，其功能特点及原理，请参照上述实施例，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (15)

1.一种下行导频抑制方法，其特征在于，包括：

搜索空口导频信号，根据所述空口导频信号，并基于功率特征窗法搜索小区下行导频DWPTS的位置；

当搜索到所述小区下行DWPTS的位置时，生成干扰源；

基于所述干扰源并结合自动增益控制技术，在所述小区下行DWPTS的位置向空口发送干扰信号，以使所述干扰信号与所述空口导频信号叠加后进行空口传输。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搜索空口导频信号，根据所述空口导频信号，并基于功率特征窗法搜索小区下行DWPTS的位置的步骤包括：

接收小区发出的空口导频信号；

动态获取所述空口导频信号的底噪功率值；

检测所述空口导频信号的均值功率；

比较所述底噪功率值与均值功率大小，根据比较结果生成功率特征匹配曲线；

将所述功率特征匹配曲线与设定的功率特征窗进行对比，如果匹配，则判定搜索到小区下行DWPTS的位置，输出锁定指示信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

在将所述功率特征匹配曲线与设定的功率特征窗进行对比时，结合抗噪处理技术。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述干扰源并结合自动增益控制技术，在所述小区下行DWPTS的位置向空口发送干扰信号的步骤包括：

在所述小区下行DWPTS的位置向空口发送所述干扰源的干扰信号；其中：在发送所述干扰信号时，持续监测所述锁定指示信号，在监测不到所述锁定指示信号时，提高设定的反向增益控制模块的增益，直至监控到锁定指示正常，所述反向增益控制模块设置有一初始衰减值。

5.根据权利要求2、3或4所述的方法，其特征在于，所述在小区下行DWPTS的位置向空口发送干扰信号的步骤中进一步还包括：

在所述小区下行DWPTS的位置以及常规时隙TS0区域均向空口发送干扰信号；在所述小区下行DWPTS的位置的干扰信号的发送长度小于所述空口导频信号的发送长度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对接收的所述空口导频信号进行滤波、低噪放、增益调整和/或下变频至中频信号。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述干扰源上变频至射频信号；以及对发送的干扰信号进行功率放大及滤波。

8.一种下行导频抑制装置，其特征在于，包括：

导频搜索模块，用于搜索空口导频信号，根据所述空口导频信号，并基于功率特征窗法搜索小区下行导频DWPTS的位置；

生成模块，用于当搜索到所述小区下行DWPTS的位置时，生成干扰源；

发送模块，用于基于所述干扰源并结合自动增益控制技术，在所述小区下行DWPTS的位置向空口发送干扰信号，以使所述干扰信号与所述空口导频信号叠加后进行空口传输。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述导频搜索模块，还用于接收小区发出的空口导频信号；动态获取所述空口导频信号的底噪功率值；检测所述空口导频信号的均值功率；比较所述底噪功率值与均值功率大小，根据比较结果生成功率特征匹配曲线；将所述功率特征匹配曲线与设定的功率特征窗进行对比，如果匹配，则判定搜索到小区下行DWPTS的位置，输出锁定指示信号。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述导频搜索模块，还用于在将所述功率特征匹配曲线与设定的功率特征窗进行对比时，结合抗噪处理技术。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述发送模块，还用于在所述小区下行DWPTS的位置向空口发送所述干扰源的干扰信号；其中：在发送所述干扰信号时，持续监测所述锁定指示信号，在监测不到所述锁定指示信号时，提高设定的反向增益控制模块的增益，直至监控到锁定指示正常，所述反向增益控制模块设置有一初始衰减值。

12.根据权利要求9、10或11所述的装置，其特征在于，

所述发送模块，还用于在所述小区下行DWPTS的位置以及常规时隙TS0区域均向空口发送干扰信号；在所述小区下行DWPTS的位置的干扰信号的发送长度小于所述空口导频信号的发送长度。

13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述导频搜索模块，还用于对接收的所述空口导频信号进行滤波、低噪放、增益调整和/或下变频至中频信号。

14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述发送模块，还用于将所述干扰源上变频至射频信号；以及对发送的干扰信号进行功率放大及滤波。

15.一种干扰机，其特征在于，包括权利要求8-14中任一项所述的装置。