CN108449112A - 一种降低射频干扰抵消中放大器引入噪声系数的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于通信技术领域，具体的说是一种降低射频干扰抵消中放大器引入噪声系数的装置。本发明利用两级射频干扰抵消，保证在LNA模块之前的信号中，由重建出的干扰信号引入的重建板噪声最小，从而实现经过LNA增益后，抵消信号中叠加最小的重建板引入噪声系数，提高射频干扰抵消效果。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体的说是一种降低射频干扰抵消中放大器引入噪声系数的装置。
背景技术
现有的通信技术中，射频干扰抵消技术已经广泛应用于军用以及民用系统中。特别是在军事通信中，射频干扰抵消有极其重要的价值：实现邻道双工，充分利用频率资源；并能实现发射机和侦察接收机同时正常工作，保证军事对抗的有效性和可靠性；同时还能解决电磁干扰的问题。
射频干扰抵消根据实现方式的不同，主要包括两个方面：直接射频耦合干扰对消以及间接射射频干扰对消。直接射频耦合干扰对消主要是通过将发射端射频单元输出的信号经过延时、衰减等处理后，通过有线链路送入接收射频单元，进行对消。间接射频耦合干扰对消，则是利用一条额外的射频链路产生拥有相同信道衰落的射频信号来进行对消。
射频干扰抵消的基本原理是通过调幅、调相处理，重建出接收到的干扰信号，接收到的干扰信号与重建出的干扰信号进行抵消，实现干扰对消的目的。重建信号的过程中，会引入新的噪声，在经过射频板LNA时，噪声会成倍增长，因此有效降低射频干扰抵消中由放大器造成的噪声系数显得尤其重要。目前对射频干扰抵消中降低放大器引入噪声系数的方法研究还处于空白。
发明内容
本发明的目的，就是针对在进行射频干扰抵消时，射频重建板重建新号在经过射频板LNA模块时，引入噪声过大的问题，提出一种降低射频干扰抵消中放大器引入噪声系数的装置，使得抵消后的信号中由重建板引入的噪声大大降低，提高射频抵消性能。
本发明所采用的技术方案为：
一种降低射频干扰抵消中放大器引入噪声系数的装置，其特征在于，包括第一耦合器、第二耦合器、LNA、第一射频干扰信号重建单元、第二射频干扰信号重建单元和抵消效果检测单元；
所述第一耦合器、LNA和第二耦合器依次连接，构成两级式射频干扰抵消单元；其中，第一级耦合器用于提取第一射频干扰信号重建单元重建的干扰信号，耦合抵消干扰信号获得第一级射频干扰抵消后的信号，通过LNA对第一级射频干扰抵消后的信号进行放大；第二耦合器用于提取第二射频干扰信号重建单元重建的干扰信号，耦合抵消干扰信号后获得第二级射频干扰抵消后信号，用于接收端进行还原；
所述抵消效果检测单元用于提取第二级射频干扰抵消后信号，通过计算干扰信号残余功率，对第一射频干扰信号重建单元、第二射频干扰信号重建单元的重建信号参数进行更新。
进一步的，所述第一射频干扰信号重建单元重建干扰信号的方法为：
通过第一调幅模块和第一调相模块，根据发射信号x(t)、第一幅度参数α1、第一相位参数ω1，重建出第一路信号r'(t)+Nf；其中Nf为噪声。
所述第二射频干扰信号重建单元重建干扰信号的方法为：
通过第二调幅模块和第二调相模块，根据接发射信号x(t)、第一幅度参数α2、第一相位参数ω2，重建出第二路信号r”(t)+Nf'。
进一步的，所述第一路信号r'(t)+Nf满足与接收信号r(t)进行第一级射频干扰抵消后的信号功率，为LNA输入功率的上限。
进一步的，所述抵消效果检测单元为检波器，通过计算残余信号功率，对第一幅度参数α1、第一相位参数ω1、第一幅度参数α2、第一相位参数ω2进行持续更新。参数更新的依据是：残余信号功率是幅度和相位参数的凸优化函数，基于最小化残余信号功率的目标，可以根据凸优化理论求最小值的方法调整幅度和相位参数，比如内点法，最小梯度法，因这种凸优化理论是现有的被广泛应用的理论算法，在此不再赘述。
本发明的有益效果为，利用两级射频干扰抵消，保证在LNA模块之前的信号中，由重建出的干扰信号引入的重建板噪声最小，从而实现经过LNA增益后，抵消信号中叠加最小的重建板引入噪声系数，提高射频干扰抵消效果。
附图说明
图1示出的是两级式射频干扰对消系统结构图；
图2示出的是两级式射频干扰对消流程图；
图3示出的是两级式射频干扰对消实际应用框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。
实施例
本例射频干扰抵消基于同时同频全双工系统，采用LTE标准，信号带宽为20MHz，射频频点为2.6GHz，采用直接射频耦合干扰对消方式，进行两级式射频干扰对消；
本例的系统结构组成：如图3所示，发射端包括基带处理单元7和射频单元8，接收端包括调幅模块15、17、调相模块16、18、两级式射频干扰抵消单元9、10、11、检波器12，射频单元13和基带处理单元14；
本例的工作流程为：第一步，发送端基带处理单元7，生成20MHz带宽基带信号，由DA口送入发射端射频处理单元8；第二步，发射端射频处理单元8进行射频处理，产生发射信号x(t)，一路由发射天线发送，同时，耦合一路信号给射频信号重建单元，其包括两个调幅模块15、17，两个调相模块16、18；第三步，接收端天线接收信号r(t)，与调幅模块15、调相模块16根据α1幅度参数，ω1相位参数重建出的第一路信号r'(t)+Nf，进行第一级射频干扰抵消，使得抵消后的信号功率可以通过LNA模块10；经过LNA放大后的信号rc(t)+KNf(K为LNA增益)再与调幅模块16、调相模块18根据α2幅度参数，ω2相位参数重建出的第二路信号r”(t)+Nf'进行第二级射频干扰对消；第四步，完成两级射频干扰抵消后的信号rc'(t)+KNf+Nf'送入抵消效果检测模块12，计算残余信号功率，判断是否需要持续修改调幅、调相参数；第五步，经过两级射频干扰对消后的信号，送入接收端射频单元13，进行滤波，混频，放大等处理后，由AD口送入基带单元14；第六步，接收端基带单元14对接收信号进行同步、解调、译码等处理后，完成基带处理，得到原始发送信号。
本发明在进行射频干扰抵消时，有效降低由放大器引入的重建板噪声系数，有效提升射频干扰抵消效果。
Claims (4)
1.一种降低射频干扰抵消中放大器引入噪声系数的装置，其特征在于，包括第一耦合器、第二耦合器、LNA、第一射频干扰信号重建单元、第二射频干扰信号重建单元和抵消效果检测单元；
所述第一耦合器、LNA和第二耦合器依次连接，构成两级式射频干扰抵消单元；其中，第一级耦合器用于提取第一射频干扰信号重建单元重建的干扰信号，耦合抵消干扰信号获得第一级射频干扰抵消后的信号，通过LNA对第一级射频干扰抵消后的信号进行放大；第二耦合器用于提取第二射频干扰信号重建单元重建的干扰信号，耦合抵消干扰信号后获得第二级射频干扰抵消后信号，用于接收端进行还原；
所述抵消效果检测单元用于提取第二级射频干扰抵消后信号，通过计算干扰信号残余功率，对第一射频干扰信号重建单元、第二射频干扰信号重建单元的重建信号参数进行更新。
2.根据权利要求1所述的一种降低射频干扰抵消中放大器引入噪声系数的装置，其特征在于，所述第一射频干扰信号重建单元重建干扰信号的方法为：
通过第一调幅模块和第一调相模块，根据发射信号x(t)、第一幅度参数α1、第一相位参数ω1，重建出第一路信号r'(t)+Nf，其中Nf为噪声；
所述第二射频干扰信号重建单元重建干扰信号的方法为：
通过第二调幅模块和第二调相模块，根据接发射信号x(t)、第一幅度参数α2、第一相位参数ω2，重建出第二路信号r”(t)+Nf'。
3.根据权利要求2所述的一种降低射频干扰抵消中放大器引入噪声系数的装置，其特征在于，所述第一路信号r'(t)+Nf满足与接收信号r(t)进行第一级射频干扰抵消后的信号功率，为LNA输入功率的上限。
4.根据权利要求3所述的一种降低射频干扰抵消中放大器引入噪声系数的装置，其特征在于，所述抵消效果检测单元为检波器，用于通过计算残余信号功率，对第一幅度参数α1、第一相位参数ω1、第一幅度参数α2、第一相位参数ω2进行持续更新。
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