CN107332591B - 中继器及其回波干扰消除方法、装置 - Google Patents

Abstract

一种中继器及其回波干扰消除方法、装置，所述方法包括：检测所述中继器的回波信道增益是否发生改变；当所述中继器的回波信道增益发生改变时，调节回波估计链路的增益，并重新计算所述中继器的回波信道的冲击响应；将所述回波估计链路中滤波器的系数更新为所述重新计算得到的冲击响应。采用上述方案可以在降低中继器的结构复杂度及成本的前提下，消除回波干扰，提高回波干扰消除的准确率。

Description

中继器及其回波干扰消除方法、装置

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种中继器及其回波干扰消除方法、装置。

背景技术

在大型楼宇内部、地下停车场等场所，经常存在手机信号不佳的问题，因此运营商在这些隐蔽的地方，会增加低成本低功耗小型化的中继站，中继站通常由多个中继器构成。一方面，中继器通过室外天线接收基站信号，经过放大，由室内天线发送给用户手机，即对下行信号进行放大；另一方面，中继器通过室内天线接收手机信号，经过放大，由室外天线发送给基站。在对信号进行放大时，由于接收信号和发射信号处于同频段，所以存在同频干扰的问题，因此对室内外天线的隔离度提出了要求。而经过回波干扰消除处理能够消除中继站中的同频干扰成分，可以降低对两天线之间的隔离度要求。

目前的回波干扰消除过程中，通过自适应跟踪持续检测回波信道模型，在回波信道模型发生改变时，相应地更新可对信道进行自适应调节的滤波器的系数。

但是，使用上述的方法来消除回波干扰，会造成中继器的结构复杂度及成本较高，回波干扰消除的准确率低。

发明内容

本发明解决的问题是如何在降低中继器的结构复杂度及成本的前提下，消除回波干扰，提高回波干扰消除的准确率。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种中继器的回波干扰消除方法，所述方法包括：检测所述中继器的回波信道增益是否发生改变；当所述中继器的回波信道增益发生改变时，调节回波估计链路的增益，并重新计算所述中继器的回波信道的冲击响应；将所述回波估计链路中滤波器的系数更新为所述重新计算得到的冲击响应。

可选地，所述计算所述中继器的回波信道的冲击响应，包括：向发射天线发送训练序列，并接收来自回波信道的训练序列；根据所述中继器的环路增益、回波干扰信号的时延、所述向发射天线发送的训练序列及所述来自回波信道的训练序列，计算所述中继器的回波信道的冲击响应。

可选地，当所述训练序列为恒包络零自相关序列时，所述根据所述中继器的环路增益、回波干扰信号的时延、所述向发射天线发送的训练序列及所述来自回波信道的训练序列，计算所述中继器的回波信道的冲击响应，包括：w(n)＝w(n-1)+u×reference(n)×[echo(n)-w(n-1)×reference(n)]；其中：n表示第n个样点，w表示所述中继器的回波信道的冲击响应，reference(n)表示所述向发射天线发送的训练序列，echo(n)表示所述来自回波信道的训练序列，u表示步长因子。

可选地，在调节回波估计链路的增益后，选择时间段重新计算所述中继器的回波信道的冲击响应。

可选地，当所述中继器设置于TD-LTE通信系统中时，所选择的时间段为调节所述中继器的增益之后的下一个保护间隙；

当所述中继器设置于FDD-LTE通信系统中时，所选择的时间段为非控制信道及参考信号的传输时段。

可选地，当所述中继器工作于TD-LTELTE通信中，在保护间隙时发送训练序列；当所述中继器设置于FDD-LTE通信系统中时，在非控制信道及参考信号的传输时段发送训练序列。

可选地，在子帧边界，更新所述滤波器当前的系数为所述计算得到的冲击响应。

可选地，在子帧边界，调节回波估计链路的增益。

可选地，所述方法还包括：当确定所述回波信道增益没有发生改变时，检测是否需要更新所述滤波器的系数；当确定需要更新所述滤波器的系数时，重新计算所述中继器的回波信道的冲击响应；将所述回波估计链路中滤波器的系数更新为所述重新计算得到的冲击响应。

本发明实施例提供了一种中继器的回波干扰消除装置，所所述装置包括：回波估计链路，适于生成回波信号，所述回波信号用于抵消回波干扰信号，且包括滤波器、增益单元及延时单元，所述滤波器适于估计所述中继器的回波信道的冲击响应，所述延时单元适于估计所述回波信道的实际延时，所述增益单元适于估计所述回波估计链路的增益；检测单元，包括第一检测子单元，所述第一检测子单元适于检测所述中继器的回波信道增益是否发生改变；增益控制单元，适于当所述第一检测子单元确定所述中继器的回波信道增益发生改变时，控制调节所述增益单元的增益；训练单元，适于在所述增益控制单元调节所述增益单元的增益后，重新计算所述中继器的回波信道的冲击响应，并将所述回波估计链路中滤波器的系数更新为所述重新计算得到的冲击响应。

可选地，所述训练单元，包括：训练序列子单元及自适应计算子单元，其中：所述训练序列子单元，适于向发射天线及所述自适应计算子单元发送训练序列；所述自适应计算子单元，适于接收来自回波信道的训练序列及直接从所述训练序列子单元发送的训练序列；并根据所述中继器的环路增益、回波干扰信号的时延、所述直接从所述训练序列子单元发送的训练序列及所述来自回波信道的训练序列，计算所述中继器的回波信道的冲击响应。

可选地，所述自适应计算子单元，适于当所述训练序列为恒包络零自相关序列时，采用如下公式计算所述中继器的回波信道的冲击响应：w(n)＝w(n-1)+u×reference(n)×[echo(n)-w(n-1)×reference(n)]；其中：n表示第n个样点，w表示所述中继器的回波信道的冲击响应，reference(n)表示所述向发射天线发送的训练序列，echo(n)表示所述来自回波信道的训练序列，u表示步长因子。

可选地，所述训练单元，适于在所述增益控制单元调节回波估计链路的增益后，选择时间段重新计算所述中继器的回波信道的冲击响应。

可选地，所述训练单元，适于当所述中继器设置于TD-LTE通信系统中时，所选择的时间段为调节所述中继器的增益之后的下一个保护间隙；当所述中继器设置于FDD-LTE通信系统中时，所选择的时间段为非控制信道及参考信号的传输时段。

可选地，所述训练单元，还包括：训练控制子单元，适于当所述中继器工作于TD-LTE通信中，控制所述训练序列子单元在保护间隙时发送训练序列；当所述中继器设置于FDD-LTE通信系统中时，控制所述训练序列子单元在非控制信道及参考信号的传输时段发送训练序列。

可选地，所述训练单元，还适于在子帧边界，更新所述滤波器当前的系数为所述计算得到的冲击响应。

可选地，所述增益控制单元，还适于在子帧边界，调节回波估计链路的增益。

可选地，所述检测单元，还包括第二检测子单元，所述第二检测子单元适于在所述第一检测子单元确定所述回波信道增益没有改变时，检测是否需要更新所述滤波器的系数；所述训练单元，还适于在所述第二检测子单元确定需要更新所述滤波器的系数时，重新计算所述中继器的回波信道的冲击响应，并将所述回波估计链路中滤波器的系数更新为所述重新计算得到的冲击响应。

本发明实施例提供了一种中继器，所述中继器包括以上所述的任一种中继器的回波干扰消除装置、发射天线及接收天线；所述中继器的回波干扰消除装置，通过回波估计链路分别与所述发射天线及接收天线耦接。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

通过检测所述中继器的链路增益是否发生改变，在所述中继器的回波信道增益发生改变时，才调节所述中继器的增益，并更新设置于回波估计链路中的滤波器当前的系数，然后使用更新后的回波估计链路来消除所述中继系统的回波干扰，可以避免持续使用自适应跟踪功能来检测回波信道模型的改变，从而可在降低中继系统的结构复杂度及成本的前提下，消除回波干扰，并且可以避免自适应跟踪过程中所发生的信号不收敛问题，从而可以提高回波干扰消除的准确率。

进一步，在调节回波估计链路的增益后，通过选择时间段重新计算所述中继器的回波信道的冲击响应，可以避免对当前信号的传输造成影响，故可以提高中继器的性能。

附图说明

图1是本发明实施例中一种中继器的回波干扰消除方法的流程示意图；

图2是本发明实施例中一种信号传输的时序图；

图3是本发明实施例中一种中继器的回波干扰消除装置的结构示意图；

图4是本发明实施例中一种中继器的结构示意图；

图5是本发明实施例中另一种中继器的回波干扰消除方法的流程示意图。

具体实施方式

在大型楼宇内部、地下停车场等场所，经常存在手机信号不佳的问题，因此运营商在这些隐蔽的地方，会增加低成本低功耗小型化的中继站，中继站通常由多个中继器构成。一方面，中继器通过室外天线接收基站信号，经过放大，由室内天线发送给用户手机，即对下行信号进行放大；另一方面，中继器通过室内天线接收手机信号，经过放大，由室外天线发送给基站。在对信号进行放大时，由于接收信号和发射信号处于同频段，所以存在同频干扰的问题，因此对室内外天线的隔离度提出了要求。而经过回波干扰消除处理能够消除中继站中的同频干扰成分，可以降低对两天线之间的隔离度要求。

目前的回波干扰消除过程中，通过自适应跟踪持续检测回波信道模型，在回波信道模型发生改变时，相应地更新可对信道进行自适应调节的滤波器的系数。

但是，由于采用自适应跟踪的功能会增加系统设计的复杂度和风险，并且中继传输信号的自相关特性比特殊的训练序列差，在自适应跟踪的过程可能存在不收敛，“跑飞”的情形，故如果使用上述的方法来消除回波干扰，会造成中继器的结构复杂度及成本较高，回波干扰消除的准确率低。

为解决上述问题，本发明实施例通过检测所述中继器的链路增益是否发生改变，在所述中继器的回波信道增益发生改变时，才调节所述中继器的增益，并更新设置于回波估计链路中的滤波器当前的系数，然后使用更新后的回波估计链路来消除所述中继系统的回波干扰，可以避免持续使用自适应跟踪功能来检测回波信道模型的改变，从而可在降低中继系统的结构复杂度及成本的前提下，消除回波干扰，并且可以避免自适应跟踪过程中所发生的信号不收敛问题，从而可以提高回波干扰消除的准确率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明实施例中提供一种中继器的回波干扰消除方法下面参考图1对所述方法分步骤详细介绍：

S11：检测所述中继器的回波信道增益是否发生改变。

回波估计链路适于产生回波信号，以抵消造成回波干扰的信号。如果中继器的回波信道增益发生改变，也就是表示造成回波干扰的信号会发生改变，为了及时相应地调整所述回波估计链路，故在具体实施中，可以检测所述中继器的回波信道增益是否发生改变。

当所述中继器的回波信道增益发生改变时，可以执行S12；反之，可以执行S15。

S12：调节回波估计链路的增益。

在具体实施中，当所述中继器的回波信道增益发生改变时，可以调节回波估计链路的增益。并且，由于射频系统中增益调整的准确度有限，因此调整后的回波估计链路的增益与实际上的回波信道的增益是有偏差的，可以重新计算所述中继器的回波信道的冲击响应，以对回波估计链路进行进一步的调整。这样一来，可以避免回波干扰消除能力下降，提高接收信号的质量。

S13：重新计算所述中继器的回波信道的冲击响应。

在具体实施中，计算所述中继器的回波信道的冲击响应的流程可以依次为：首先向发射天线发送训练序列，接着接收来自回波信道的训练序列，最后根据所述中继器的环路增益、回波干扰信号的时延、所述向发射天线发送的训练序列及所述来自回波信道的训练序列，计算所述中继器的回波信道的冲击响应。

在具体实施中，可以选择自相关良好的训练序列，比如可以使用恒包络零自相关(CAZAC)序列，通过使用该序列，可以提高宽带信道冲击响应计算的准确性。

在本发明一实施例中，当所述训练序列为恒包络零自相关序列时，假设原始的CAZAC序列(也就是向天线发射的序列)表示为reference(n)，n表示第n个样点，w表示滤波器系数；error(n)表示CAZAC序列回波信号与原始信号(也就是向天线发射的序列)的误差；经过多次迭代之后，能够最终得到最优的w值，使error(n)最小，也就是说，可以利用以下所示出的公式(1)-(3)，来根据所述中继器的环路增益、回波干扰信号的时延、所述向发射天线发送的训练序列及所述来自回波信道的训练序列，计算所述中继器的回波信道的冲击响应：

y(n)＝w(n-1)×reference(n)； (1)

error(n)＝echo(n)-y(n)； (2)

w(n)＝w(n-1)+u×reference(n)×error(n)； (3)

其中：n表示第n个样点，w表示所述中继器的回波信道的冲击响应，reference(n)表示所述向发射天线发送的训练序列，echo(n)表示所述来自回波信道的训练序列，u表示步长因子，y(n)表示当前第n次估计出的回波信号。在具体实施中，u决定了自适应算法收敛过程的速度和误差。步长越大，收敛越快，但是误差较大。u一般设计成可调，其大小根据实际情况而定。

需要说明的是，训练序列虽然持续时间较短，但是其本身也是一种宽带干扰信号，会对正常的接收信号造成干扰，所以对于不同的通信系统，对于发送训练序列的时刻要求也是不一样的，也就是要选择不同的时刻来发送所述训练序列。比如在TD-LTE系统的帧结构中，由下行信号子帧切换至上行信号子帧时，存在保护时段(Guard Period，GP)的空闲时间段，在GP内均没有上行和下行信号的传输，因此，当中继器需要对数字滤波器系数更新时，可以利用该段时间内发送并接收训练序列。具体可以参考图2所示，t1-t2期间对应基站的GP时段，t3-t4期间对应中继器的GP时段，可以选择在t3-t4这一时段来发送及接收所述训练序列。

在本发明另一实施例中，如果所述中继器设置于FDD-LTE通信系统中时，可以在非控制信道及参考信号的传输时段发送训练序列，以最大程度地降低对信号传输的影响，故可以保证信号传输的质量。

S14：将所述回波估计链路中滤波器的系数更新为所述重新计算得到的冲击响应。

需要说明的是，由于更新滤波器的系数需要时间，而该段时间里，回波估计链路仍然要继续工作，故为了避免影响回波干扰消除的质量，可以在调节回波估计链路的增益后，选择时间段重新计算所述中继器的回波信道的冲击响应。

在具体实施中，对于不同的通信系统，所选择的时间段也是不同的。比如：如果所述中继器设置于TD-LTE通信系统中时，所选择的时间段可以为调节所述中继器的增益之后的下一个保护间隙。如果所述中继器设置于FDD-LTE通信系统中时，由于FDD-LTE通信系统中并不存在无信号传输的空闲时段，故为了最大程度的降低对信号传输的影响，所选择的时间段可以为非控制信道及参考信号的传输时段。

在具体实施中，通过将所述回波估计链路中滤波器的系数更新为所述重新计算得到的冲击响应，可以使得回波估计链路生成与改变后的回波信道对应，也就是可以产生可以抵消改变后的回波干扰信号的信号，从而可以提升回波干扰消除的效率。并且回波信道相对稳定，滤波器系数的变动也是比较缓慢的，在调节回波估计链路的增益之后，基本即可仍然保证回波干扰消除的质量，故通过采用间断性的重新计算并更新滤波器的系数，可以降低系统设计的复杂度，也降低了风险。

在具体实施中，可以在子帧边界，调节回波估计链路的增益。在具体实施中，可以在子帧边界，更新所述滤波器当前的系数为所述计算得到的冲击响应。

在具体实施中，在对滤波器系数更新之后，可以使用增益及滤波器系数调节之后的回波估计链路来继续消除中继器的回波干扰。

S15：检测是否需要更新所述滤波器的系数。

由于接收信号信噪比的恶化等原因，可能也会造成信道冲击响应随时间发生缓慢的变化，故在具体实施中，如果确定所述回波信道增益没有发生改变时，可以检测是否需要更新所述滤波器的系数。

如果需要更新所述滤波器的系数，可以执行S13；反之，可以结束流程。

为使得本领域技术人员更好地理解和实现本发明，下面提供了可以实现本发明实施例中的一种中继器的回波干扰消除方法的装置，如图3所示，所述装置包括：回波估计链路31、检测单元32、增益控制单元33及训练单元34，其中：

所述回波估计链路31，适于生成回波信号，所述回波信号用于抵消回波干扰信号，且包括滤波器313、增益单元312、延时单元311及加法器314，所述滤波器313适于估计所述中继器的回波信道的冲击响应，所述延时单元311适于估计所述回波信道的实际延时，所述增益单元312适于估计所述回波估计链路31的增益；所述加法器314适于实现回波干扰的消除。

所述检测单元32，包括第一检测子单元321，所述第一检测子单元321适于检测所述中继器的回波信道增益是否发生改变；

所述增益控制单元33，适于当所述第一检测子单元321确定所述中继器的回波信道增益发生改变时，控制调节所述增益单元312的增益；

所述训练单元34，适于在所述增益控制单元33调节所述增益单元312的增益后，重新计算所述中继器的回波信道的冲击响应，并将所述回波估计链路31中滤波器313的系数更新为所述重新计算得到的冲击响应。

在具体实施中，所述训练单元34包括：训练序列子单元341及自适应计算子单元342，其中：

所述训练序列子单元341，适于向发射天线及所述自适应计算子单元342发送训练序列；

所述自适应计算子单元342，适于接收来自回波信道的训练序列及直接从所述训练序列子单元341发送的训练序列；并根据所述中继器的环路增益、回波干扰信号的时延、所述直接从所述训练序列子单元341发送的训练序列及所述来自回波信道的训练序列，计算所述中继器的回波信道的冲击响应。

在具体实施中，当所述训练序列为恒包络零自相关序列时，所述自适应计算子单元342，适于采用如下公式(4)计算所述中继器的回波信道的冲击响应：

w(n)＝w(n-1)+u×reference(n)×[echo(n)-w(n-1)×reference(n)]； (4)

其中：n表示第n个样点，w表示所述中继器的回波信道的冲击响应，reference(n)表示所述向发射天线发送的训练序列，echo(n)表示所述来自回波信道的训练序列，u表示步长因子。

在具体实施中，所述训练单元34，适于在所述增益控制单元33调节回波估计链路31的增益后，选择时间段重新计算所述中继器的回波信道的冲击响应。

在具体实施中，所述训练单元34，适于在调节所述中继器的增益之后的下一个保护间隙，重新计算所述中继器的回波信道的冲击响应。

在具体实施中，所述训练单元34，还包括：训练控制子单元343，适于当所述中继器工作于时分LTE(TD-LTE)通信中，控制所述训练序列子单元341在保护间隙时发送训练序列；当所述中继器设置于FDD-LTE通信系统中时，控制所述训练序列子单元341在非控制信道及参考信号的传输时段发送训练序列。

在具体实施中，所述训练单元34，还适于在子帧边界，更新所述滤波器313当前的系数为所述计算得到的冲击响应。

在具体实施中，所述增益控制单元33，还适于在子帧边界，调节回波估计链路31的增益。

在具体实施中，所述检测单元32，还包括第二检测子单元322，所述第二检测子单元322适于在所述第一检测子单元321确定所述回波信道增益没有改变时，检测是否需要更新所述滤波器313的系数；

所述训练单元34，还适于在所述第二检测子单元322确定需要更新所述滤波器的系数时，重新计算所述中继器的回波信道的冲击响应，并将所述回波估计链路31中滤波器313的系数更新为所述重新计算得到的冲击响应。

为使得本领域技术人员更好地理解和实现本发明，下面提供了本发明实施例还提供了一种中继器，如图4所示，所述中继器可以包括以上所述的任一种中继器的回波干扰消除装置、Ant(发射天线)1、Ant(接收天线)2、开关k1、开关k2、接收放大器(Amp)41及发射放大器(Amp)42，所述中继器的回波干扰消除装置，两端分别通过Amp41及Amp42与所述Ant1及Ant2耦接。所述开关k1及开关k2适于实现信号通路的选择，在正常模式下，开关k1选通至加法器314的通路，使得从Amp41接收的信号传输至加法器314，然后再传输至开关k2，接着再传输至Amp42。

以下还提供了本发明实施例中的另一种中继器的回波信号干扰消除的方法，如图5所示，下面结合图3-图5，对所述方法及中继器的各个部分进行详细介绍：

S51：判断回波信号增益是否发生改变。

在具体实施中，当确定回波信号增益未发生改变，可以执行S52；反之，可以执行S56。

S52：处于正常模式下工作。

在具体实施中，Amp 41和Amp 42是指能够增大信号强度的模块，所述Amp 41适于对从接收天线1的信号进行放大，所述Amp 422适于对要发射至发射天线2的信号进行放大。所述放大器可以有多种形式，比如可以为射频电路中的低噪声放大器，也可以为可变增益放大器，还可以为功率放大器，也可以为数字基带中的可变增益模块。

在具体实施中，延时单元311、增益单元312及滤波器313这三个模块可以组成一个回波信道的模拟器。具体而言，延时单元311对应估计回波信道的实际延时，该时延数据只需要一个估计范围即可，不需要十分精确，精确的延时补偿由滤波器313来完成；增益单元312对应估计回波估计链路31的环路增益，包括Amp 41的增益，Amp 42的增益以及回波信道的衰减；滤波器313用于估计回波信道的冲击响应。

在具体实施中，所谓的正常模式下，延时单元311、增益单元312、滤波器313以及加法器314可以构成一个回波估计链路31，延时单元311、增益单元312及滤波器313这三个部件能够实时估计出接收信号中包含的回波干扰的分量，然后通过加法器314，可以将所述回波干扰的分量抵消，从而实现回波干扰的消除，并提高中继放大信号的信噪比。

需要说明的是，滤波器313用于估计回波信道的冲击响应，比如通过自适应算法计算出数字滤波器313的系数。在本发明一实施例中，可以使用复系数有限冲击响应滤波器313。

在具体实施中，增益控制单元33，用于改变中继器的总增益，即可以调整中继器接收机和发射机中的放大器增益。还可以控制所述增益单元312的增益。

在具体实施中，回波信号干扰消除装置处于正常模式的工作情况下，也就是初始状态，此时可以假设Amp 41增益为G1，Amp 42增益为G2，信号回波衰减为A。

S53：调整回波估计链路31增益。

在具体实施中，当Amp 41增益为G1，Amp 42增益为G2，信号回波衰减为A时，增益单元312中的值可以为G1+G2-A。如果中继器由于某种原因(譬如接收到的信号过大)要求回波信号增益改变时，相应地，需要改变回波估计链路31的增益，假设Amp 41目标增益为G1’，Amp 42目标增益为G2’，信号回波衰减仍然为A，增益控制单元33可以控制增益单元312中的值更新为G1’+G2’-A，也就是调整回波估计链路31增益至G1’+G2’-A。

在具体实施中，如果中继器工作在TD-LTE系统中，由于由下行信号子帧切换至上行信号子帧时，存在保护时隙(Guard Period，GP)的空闲时间段，在GP内均没有上行和下行信号的传输，在正常工作模式下，链路增益的调整可以发生在子帧边界处，滤波器313系数，增益单元312系数的更新均可以发生在子帧边界处，这样一来，可以避免对正常信号的传输造成影响。

S54：进入训练模式，训练新的滤波器313系数。

由于射频系统中增益调整的准确度有限，故增益单元312中的增益值(G1’+G2’-A)与实际上的环路增益是有偏差的，故在具体实施中，增益单元312中的值更新后，可以触发回波干扰消除装置进入一次训练模式，并选择合适的时机进行一次训练，以训练得到或者是计算得到新的滤波器313系数，并更新，这样一来，可以避免因增益调整不精确而造成回波干扰消除能力下降，避免影响接收信号质量，从而可以提高回波干扰消除的能力。

在具体实施中，所述开关k1及开关k2适于实现信号通路的选择，在训练模式下，开关k1选通至自适应计算子单元342的通路，使得从Amp41接收的信号传输至自适应计算子单元342；开关k2选通至放大器Amp42的通路，使得训练序列子单元341可以向放大器Amp42发送信号。

在具体实施中，所述合适的时机可以为增益单元312的增益调整之后的在下一个GP到来的时刻。

在具体实施中，一旦回波干扰消除装置进入训练模式之后，训练序列子单元341可以训练控制子单元342的控制下，选择时刻来向Ant 2及自适应计算子单元342发送训练序列。

接着对于自适应计算子单元342而言，它可以接收两路训练序列，一路是由训练控制子单元342直接发送过来的，另一路是由Ant 2发送，经过了回波信道的传输，被Ant 1接收，通过Amp 41及开关k1，最终接收到的。然后自适应计算子单元342，可以根据当前中继器的信息(比如中继器的环路增益，回波干扰信号的时延等)，所述训练控制子单元342直接发送的训练序列以及从回波信道接收的训练序列，运用相应的自适应算法，计算得到回波信道的冲激响应，即数字滤波器313的系数。

在本发明一实施例中，所述自适应算法可以为最小均方误差算法。

需要说明的是，在具体实施中，自适应计算子单元342以上的所有操作可以由外界信息来触发。所述外界信息可以为多种形式，譬如可以为接收信号的信噪比，也可以为自激现象出现。本领域技术人员可以设置其他的外界信息，也可以不设置外界信息。

在具体实施中，自适应计算子单元342采用最小均方误差算法及CAZAC序列来计算回波信道的冲激响应时，可以使用下列公式(5)-(7)：

y(n)＝w(n-1)×reference(n) (5)

error(n)＝echo(n)-y(n) (6)

w(n)＝w(n-1)+u×reference(n)×error(n) (7)

其中：原始的CAZAC序列，也就是训练子单元直接向自适应计算子单元342发送的序列可以表示为reference(n)，n表示第n个样点；w表示训练滤波器313系数；error(n)表示CAZAC序列回波信号与原始信号的误差；经过多次迭代之后，能够最终得到最优的w值，使error(n)最小。

在具体实施中，训练序列可以选择自相关良好的序列。在本发明一实施例中，可以使用恒包络零自相关(CAZAC)序列，使用该序列有利于训练出准确的宽带信道冲击响应。

由于训练序列虽然持续时间较短，但是其本身也是一种宽带干扰信号，会对正常的接收信号造成干扰，故在具体实施中，训练控制子单元342可以用于精确控制发送以及接收训练序列的时刻。并且对于不同的通信系统，对于发送训练序列的时刻要求也是不一样的。比如对于TD-LTE系统，可以利用GP时间内发送及接收训练序列。

S55：更新滤波器313系数。

为了降低对中继器传输信号的干扰，在具体实施中，在训练得到或者计算得到新的滤波器313系数后，可以在距离最近的子帧边界更新滤波器313系数。

S56:检测是否需要更新所述滤波器的系数。

由于接收信号信噪比的恶化等原因，可能也会造成信道冲击响应随时间发生缓慢的变化，故在具体实施中，如果确定所述回波信道增益没有发生改变时，可以检测是否需要更新所述滤波器的系数。

如果需要更新所述滤波器的系数，可以执行S54；反之，可以结束流程。综上所述可知，通过检测所述中继器的链路增益是否发生改变，在所述中继器的回波信道增益发生改变时，才调节所述中继器回波估计链路的增益，并更新设置于回波估计链路中的滤波器当前的系数，然后使用更新后的回波估计链路来消除所述中继系统的回波干扰，可以避免持续使用自适应跟踪功能来检测回波信道模型的改变，从而可在降低中继系统的结构复杂度及成本的前提下，消除回波干扰，并且可以避免自适应跟踪过程中所发生的信号不收敛问题，从而可以提高回波干扰消除的准确率。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于以计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (19)

1.一种中继器的回波干扰消除方法，其特征在于，所述方法包括：

检测所述中继器的回波信道增益是否发生改变；

当所述中继器的回波信道增益发生改变时，调节回波估计链路的增益，并重新计算所述中继器的回波信道的冲击响应；

将所述回波估计链路中滤波器的系数更新为所述重新计算得到的冲击响应。

2.根据权利要求1所述的中继器的回波干扰消除方法，其特征在于，计算所述中继器的回波信道的冲击响应，包括：

向发射天线发送训练序列，并接收来自回波信道的训练序列；

根据所述中继器的环路增益、回波干扰信号的时延、所述向发射天线发送的训练序列及所述来自回波信道的训练序列，计算所述中继器的回波信道的冲击响应。

3.根据权利要求2所述的中继器的回波干扰消除方法，其特征在于，当所述训练序列为恒包络零自相关序列时，所述根据所述中继器的环路增益、回波干扰信号的时延、所述向发射天线发送的训练序列及所述来自回波信道的训练序列，计算所述中继器的回波信道的冲击响应，包括：

w(n)＝w(n-1)+u×reference(n)×[echo(n)-w(n-1)×reference(n)]；

其中：n表示第n个样点，w表示所述中继器的回波信道的冲击响应，w(n)表示第n个样点对应的中继器的回波信道的冲击响应，reference(n)表示所述向发射天线发送的训练序列，echo(n)表示所述来自回波信道的训练序列，u表示步长因子。

4.根据权利要求1所述的中继器的回波干扰消除方法，其特征在于，在调节回波估计链路的增益后，选择时间段重新计算所述中继器的回波信道的冲击响应。

5.根据权利要求4所述的中继器的回波干扰消除方法，其特征在于，当所述中继器设置于TD-LTE通信系统中时，所选择的时间段为调节所述回波估计链路的增益之后的下一个保护间隙；

当所述中继器设置于FDD-LTE通信系统中时，所选择的时间段为非控制信道及参考信号的传输时段。

6.根据权利要求2所述的中继器的回波干扰消除方法，其特征在于，

当所述中继器工作于TD-LTE通信中，在保护间隙时发送训练序列；

当所述中继器设置于FDD-LTE通信系统中时，在非控制信道及参考信号的传输时段发送训练序列。

7.根据权利要求1所述的中继器的回波干扰消除方法，其特征在于，

在子帧边界，更新所述滤波器当前的系数为所述计算得到的冲击响应。

8.根据权利要求1所述的中继器的回波干扰消除方法，其特征在于，

在子帧边界，调节回波估计链路的增益。

9.根据权利要求1所述的中继器的回波干扰消除方法，其特征在于，还包括：

当确定所述回波信道增益没有发生改变时，检测是否需要更新所述滤波器的系数；

当确定需要更新所述滤波器的系数时，重新计算所述中继器的回波信道的冲击响应；

将所述回波估计链路中滤波器的系数更新为所述重新计算得到的冲击响应。

10.一种中继器的回波干扰消除装置，其特征在于，所述装置包括：

回波估计链路，适于生成回波信号，所述回波信号用于抵消回波干扰信号；

且包括滤波器、增益单元及延时单元，所述滤波器适于估计所述中继器的回波信道的冲击响应，所述增益单元适于估计所述回波估计链路的增益，所述延时单元适于估计所述回波信道的实际延时；

检测单元，包括第一检测子单元，所述第一检测子单元适于检测所述中继器的回波信道增益是否发生改变；

增益控制单元，适于当所述第一检测子单元确定所述中继器的回波信道增益发生改变时，控制调节所述增益单元的增益；

训练单元，适于在所述增益控制单元调节所述增益单元的增益后，重新计算所述中继器的回波信道的冲击响应，并将所述回波估计链路中滤波器的系数更新为所述重新计算得到的冲击响应。

11.根据权利要求10所述的中继器的回波干扰消除装置，其特征在于，所述训练单元，包括：训练序列子单元及自适应计算子单元，其中：

所述训练序列子单元，适于向发射天线及所述自适应计算子单元发送训练序列；

所述自适应计算子单元，适于接收来自回波信道的训练序列及直接从所述训练序列子单元发送的训练序列；并根据所述中继器的环路增益、回波干扰信号的时延、所述直接从所述训练序列子单元发送的训练序列及所述来自回波信道的训练序列，计算所述中继器的回波信道的冲击响应。

12.根据权利要求11所述的中继器的回波干扰消除装置，其特征在于，所述自适应计算子单元，适于当所述训练序列为恒包络零自相关序列时，采用如下公式计算所述中继器的回波信道的冲击响应：

w(n)＝w(n-1)+u×reference(n)×[echo(n)-w(n-1)×reference(n)]；

其中：n表示第n个样点，w表示所述中继器的回波信道的冲击响应，w(n)表示第n个样点对应的中继器的回波信道的冲击响应，reference(n)表示所述向发射天线发送的训练序列，echo(n)表示所述来自回波信道的训练序列，u表示步长因子。

13.根据权利要求10所述的中继器的回波干扰消除装置，其特征在于，所述训练单元，适于在所述增益控制单元调节回波估计链路的增益后，选择时间段重新计算所述中继器的回波信道的冲击响应。

14.根据权利要求13所述的中继器的回波干扰消除装置，其特征在于，所述训练单元，适于当所述中继器设置于TD-LTE通信系统中时，所选择的时间段为调节所述回波估计链路的增益之后的下一个保护间隙；当所述中继器设置于FDD-LTE通信系统中时，所选择的时间段为非控制信道及参考信号的传输时段。

15.根据权利要求11所述的中继器的回波干扰消除装置，其特征在于，所述训练单元，还包括：训练控制子单元，适于当所述中继器工作于TD-LTE通信中，控制所述训练序列子单元在保护间隙时发送训练序列；当所述中继器设置于FDD-LTE通信系统中时，控制所述训练序列子单元在非控制信道及参考信号的传输时段发送训练序列。

16.根据权利要求10所述的中继器的回波干扰消除装置，其特征在于，所述训练单元，还适于在子帧边界，更新所述滤波器当前的系数为所述计算得到的冲击响应。

17.根据权利要求10所述的中继器的回波干扰消除装置，其特征在于，所述增益控制单元，还适于在子帧边界，调节回波估计链路的增益。

18.根据权利要求10所述的中继器的回波干扰消除装置，其特征在于，所述检测单元，还包括第二检测子单元，所述第二检测子单元适于在所述第一检测子单元确定所述回波信道增益没有改变时，检测是否需要更新所述滤波器的系数；

所述训练单元，还适于在所述第二检测子单元确定需要更新所述滤波器的系数时，重新计算所述中继器的回波信道的冲击响应，并将所述回波估计链路中滤波器的系数更新为所述重新计算得到的冲击响应。

19.一种中继器，其特征在于，包括权利要求10-18任一项所述的中继器的回波干扰消除装置、发射天线及接收天线；

所述中继器的回波干扰消除装置，通过回波估计链路分别与所述发射天线及接收天线耦接。

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