CN109921826A - 一种脉冲干扰抑制方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种脉冲干扰抑制方法与装置，涉及通信技术领域。通过依据当前状态下的信息确定干扰脉冲门限能量，再依据干扰脉冲门限能量与当前状态下的输入信号采样点能量判断是否出现干扰脉冲，然后当出现干扰脉冲时，确定干扰脉冲的周期与宽度，最后依据干扰脉冲的周期、宽度以及输入信号采样点能量确定抑制方式，以实现对干扰脉冲的抑制。本发明提供的脉冲干扰抑制方法与装置具有对于脉冲干扰的抑制算法能够更加灵活的使用，有效地改善有线通信系统接收机的性能的优点。

Description

一种脉冲干扰抑制方法与装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种脉冲干扰抑制方法与装置。

背景技术

随着通信技术和干扰技术的发展，电磁环境中的干扰对通信系统的性能影响越来越大。按干扰域来划分，可以大致将干扰分为时域干扰、频域干扰和时频干扰。其中脉冲干扰作为一种典型的时域干扰，具有突发性、持续时间短、干扰功率大等特点，会造成通信系统性能明显恶化，因此脉冲干扰抑制技术是抗干扰通信系统中的关键技术之一，脉冲干扰的抑制直接影响了有线电视通信系统的接收器性能。

对于脉冲干扰，传统的抑制算法有置零法、限幅法等。置零法直接将干扰样点置为零，和干扰混叠在一起的有用信号样点也会被置零，在干扰功率较大时，具有较好的干扰抑制效果，但在干扰功率较小时，干扰对信号的影响较小，如果采用置零抑制，会损失部分有用信号的信息，从而可能损害系统的传输性能；限幅法将干扰限制到某个门限以内，在干扰功率较大时，抑制后的残余干扰对系统性能影响依然较大，系统性能改善很小。

综上，目前对于脉冲干扰的抑制算法无法灵活使用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种脉冲干扰抑制方法，以解决现有技术中对于脉冲干扰的抑制算法无法灵活使用的问题。

本发明的另一目的在于提供一种脉冲干扰抑制装置，以解决现有技术中对于脉冲干扰的抑制算法无法灵活使用的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的计数方案如下：

一方面，本发明实施例提出一种脉冲干扰抑制方法，所述脉冲干扰抑制方法包括：

依据当前状态下的信息确定干扰脉冲门限能量；

依据所述干扰脉冲门限能量与当前状态下的输入信号采样点能量判断是否出现干扰脉冲；

当出现干扰脉冲时，确定所述干扰脉冲的周期与宽度；

依据所述干扰脉冲的周期、宽度以及所述输入信号采样点能量确定抑制方式，以实现对所述干扰脉冲的抑制。

另一方面，本发明实施例还提出了一种脉冲干扰抑制装置，所述脉冲干扰抑制装置包括干扰脉冲门限计算模块、干扰脉冲能量检测模块、干扰脉冲宽度和周期检测模块以及干扰脉冲抑制模块，所述干扰脉冲门限计算模块、所述干扰脉冲能量检测模块、所述干扰脉冲宽度和周期检测模块以及所述干扰脉冲抑制模块依次电连接；

所述干扰脉冲门限计算模块用于依据当前状态下的信息确定干扰脉冲门限能量；

所述干扰脉冲能量检测模块用于依据所述干扰脉冲门限能量与当前状态下的输入信号采样点能量判断是否出现干扰脉冲；

所述干扰脉冲宽度和周期检测模块用于当出现干扰脉冲时，确定所述干扰脉冲的周期与宽度；

所述干扰脉冲抑制模块用于依据所述干扰脉冲的周期、宽度以及所述输入信号采样点能量确定抑制方式，以实现对所述干扰脉冲的抑制。

相对现有计数，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种脉冲干扰抑制方法与装置，通过依据当前状态下的信息确定干扰脉冲门限能量，再依据干扰脉冲门限能量与当前状态下的输入信号采样点能量判断是否出现干扰脉冲，然后当出现干扰脉冲时，确定干扰脉冲的周期与宽度，最后依据干扰脉冲的周期、宽度以及输入信号采样点能量确定抑制方式，以实现对干扰脉冲的抑制。由于本发明能够根据当前检测到脉冲干扰功率强度以及干扰脉冲的周期与宽度确定抑制方式，进而对于脉冲干扰的抑制算法能够更加灵活的使用，有效地改善有线通信系统接收机的性能。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的计数方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通计数人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的有线电视接收器系统的模块示意图。

图2示出了本发明实施例提供的脉冲干扰抑制方法的流程图。

图3示出了本发明实施例提供的图2中S102的子步骤的流程图。

图4示出了本发明实施例提供的图2中S104的子步骤的流程图。

图5示出了本发明实施例提供的脉冲干扰抑制装置的模块示意图。

图标：100-脉冲干扰抑制装置；110-干扰脉冲门限计算模块；120-干扰脉冲能量检测模块；130-干扰脉冲宽度和周期检测模块；140-干扰脉冲抑制模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、计数方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的计数方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的计数方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域计数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，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通计数人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

在信号通信的过程中，均会经过调制与解调的过程。请参阅图1，为本实施例提供的有线电视接收器系统的模块示意图，有线电视信号经过下变频转换后，通过模拟信号到数字信号的变换，经过自动增益调节，进行脉冲干扰信号的检测和抑制，而后进行信号混叠，时域信号恢复，载波信号恢复，信号均衡模块处理，最后进行信道解码再输出给解码和显示子系统。

其中，对于脉冲干扰信号的检测和抑制模块，现有技术中对于脉冲干扰的抑制算法无法灵活使用，导致有线通信系统接收机的性能无法得到有效的改善。

有鉴于此，本实施例提供了一种脉冲干扰抑制方法，以实现对于脉冲干扰的抑制算法灵活使用，从而使有线通信系统接收机的性能得到有效的改善。请参阅图2，该所述脉冲干扰抑制方法包括：

S101，依据当前状态下的信息确定干扰脉冲门限能量。

在本实施例中，对于干扰脉冲的判断，由于在不同的状态下干扰脉冲的门限能量值不同，因此首先需要依据当前状态下的信息确定干扰脉冲门限能量。

具体地，系统首先会对连续的脉冲进行采样，其中，系统以采样点的方式进行采样，通过获取每个信号采样点的平均功率，然后根据脉冲门限系数得到判别干扰脉冲的门限能量。其中，脉冲门限系数可根据当前状态进行配置，以使计算出的干扰脉冲门限能量适用于不同的状态。具体地，本实施例依据公式确定干扰脉冲门限能量，其中，PlsPower_thd表示干扰脉冲门限能量，signal_level表示输入信号采样点的电平值，n表示输入信号个数，Coef_pls表示脉冲门限系数。进一步地，本实施例所述的当前状态下的信息包括的输入信号采样点的能量、输入信号的个数以及脉冲门限系数。

需要说明的是，通过获取输入信号采样点的电平值，即获取了该输入信号采样点的电压值，同时，输入信号采样点的功率与输入信号采样点的电压值的平方成正比例关系，因此，在本实施例中，对n个signal_level²进行累加后除以n，以得到输入信号采样点的平均功率，即得到输入信号采样点的能量值。其中，n的数值可以采用寄存器进行配置，例如n的数值配置为16384，32768，65536或131072。同时，脉冲门限系数的数值也可由寄存进行配置，并在在0.125～16.125之间选择，以计算出不同状态下的干扰脉冲门限能量。例如，在A状态下时，脉冲门限系数的值选取为1，在B状态下时，脉冲门限系数的值选取为5，同时，系统能够从寄存器中自动进行配置。

S102，依据所述干扰脉冲门限能量与输入信号采样点能量判断是否出现干扰脉冲。

在确定了干扰脉冲门限能量后，当采样点的能量高于干扰脉冲门限能量时，即表示该采样点为干扰采样点。

具体地，请参阅图3，S102包括：

S1021，按预设定宽度建立滑动窗口。

为了保证确定干扰脉冲时的连续性，在本实施例中，系统首先会按预设定宽度建立滑动窗口。其中，预设定宽度m表示采样点的数量，且该预设定宽度能够依据寄存器进行配置，其大小为512～4096，且该滑动窗口需每一个时钟周期向前滑动一个采样点。即在一个时钟周期内，滑动窗口滑出一个采样点，同时滑入一个采样点，滑动窗口内的采样点的数量保持不变。

S1022，在所述滑动窗口内将所述输入信号能量大于所述干扰脉冲门限能量的采样点作为干扰采样点。

由于干扰脉冲门限能量与处于正常状态时的脉冲能量基本相同，而当出现的干扰时，干扰脉冲能量会大于干扰脉冲门限能量，因此在滑动窗口内即可通过与干扰脉冲门限能量的比较，将能量大于干扰脉冲门限能量的采样点作为干扰采样点。

S1023，在每个时钟周期内统计所述滑动窗口内的干扰采样点的个数。

其中，本实施例所述的时钟周期为滑动窗口向前滑动一个采样点。

S1024，当所述干扰采样点的数量大于预设定的值且所述干扰采样点呈周期性排列时，判定出现干扰脉冲。

由于干扰采样点实际为与正常采样点能量不符的采样点，其中，干扰采样点可能为在干扰脉冲上的采样点，也可能为正常脉冲上的某个点的能量偶然性突变，其实质并未出现干扰脉冲。有鉴于此，本实施例中在干扰采样点的数量大于预设定的值且干扰采样点呈周期性排列时，判定出现干扰脉冲。即当出现大量干扰采样点且干扰采样点呈周期性排列时，则表示事件的发生并非偶然性，已经出现干扰脉冲。

S103，当出现干扰脉冲时，确定所述干扰脉冲的周期与宽度。

在判定出现干扰脉冲后，需要确定干扰脉冲的周期与干扰买中的宽度，以达到依据周期与宽度实现确定干扰脉冲的抑制方式的效果。

本实施例依据干扰采样点的个数、每个干扰采样点的能量、第一计数器、第二计数器以及比较能量确定所述干扰脉冲的周期与宽度。

具体地，为了达到检测干扰脉冲的周期与宽度的效果，系统会实时获取在滑动窗口内的采样点的能量值，检测到采样点的能量值突变，在时钟周期内出现干扰采样点的能量大于比较能量时，系统控制第一计数器启动，并记录干扰采样点的个数。同时，直至在时钟周期内出现干扰采样点的能量小于比较能量时，控制第一计数器停止计数，并将第一计数器记录的数值作为干扰脉冲的宽度。

其中，由于脉冲以周期性的形式存在，且本实施例中，滑动窗口内的采样点向前滑动，因此当以上升沿(即出现干扰采样点的能量大于比较能量时)为起始时间，并以该上升沿相邻的下降沿(出现干扰采样点的能量小于比较能量时)为终止时间，第一计数器记录的数值即为干扰脉冲的宽度。

同时，在检测下降沿时，以下降沿为起始时间，控制第二计数器开始计数，直至再次出现干扰采样点的能量大于比较能量时，控制第二计数器停止计数，并将第二计数器记录的数值作为干扰脉冲的周期。

其中，相邻脉冲的下降沿与上升沿之间的宽度即为该干扰脉冲的周期。

需要说明的是，比较能量可以根据信道环境进行设置，其可需依据当前系统需过滤的脉冲能量而设定。其可以与干扰脉冲门限能量相等，也可以与干扰脉冲门限能量不相等，本实施例对此并不做任何限定。

S104，依据所述干扰脉冲的周期、宽度以及所述输入信号采样点能量确定抑制方式，以实现对所述干扰脉冲的抑制。

在确定干扰脉冲的周期与宽度后，系统能够依据干扰脉冲的周期、宽度以及所述输入信号采样点能量确定抑制方式，其中，抑制方式包括第一干扰抑制方式与第二干扰抑制方式。

具体地，请参阅图4，S104包括：

S1041，依据所述干扰脉冲的周期、宽度以及所述输入信号采样点能量确定干扰脉冲属性。

其中，干扰脉冲属性包括第一干扰属性与第二干扰属性，在本实施例中，第一干扰属性指大功率干扰，第二干扰属性指小功率干扰。并且，在本实施例中，当干扰脉冲的能量大于干扰脉冲门限能量的两倍时，确定该干扰脉冲的能量为大功率干扰；当干扰脉冲的能够小于或等于干扰脉冲门限能量的两倍时，确定该干扰脉冲的能量为小功率干扰。其中，干扰脉冲的周期越小，其频率越大，干扰功率强度越大；宽度越大，其干扰功率强度越大；干扰采样点的能量越大，其干扰功率强度越大。并且，本实施例还可通过设置参考周期、参考宽度的方式，并利用干扰脉冲的周期与宽度与参考周期、参考宽度的标胶确定干扰脉冲的属性。

并且，需要说明的是，本实施例在对于干扰脉冲属性的确定时，周期与宽度的优先级高于干扰采样点能量的优先级，即当干扰脉冲的周期较小、宽度较大且干扰采样点的能量较小时，判定其为大功率干扰。

S1042，当所述干扰脉冲属性为第一干扰属性时，利用第一干扰抑制方式对所述干扰脉冲进行抑制。

在本实施例中，第一干扰抑制方式包括置零法。

S1043，当所述干扰脉冲属性为第二干扰属性时，利用第二干扰抑制方式对所述干扰脉冲进行抑制。

在本实施例中，第二干扰抑制方式包括限幅法。当然地，在其它的一些实施例中，抑制方式也可以为其它方式，本实施例对此并不做任何限定。

第二实施例

请参阅图5，本发明实施例提供了一种脉冲干扰抑制装置100，该脉冲干扰抑制装置100包括干扰脉冲门限计算模块110、干扰脉冲能量检测模块120、干扰脉冲宽度和周期检测模块130以及干扰脉冲抑制模块140，干扰脉冲门限计算模块110、干扰脉冲能量检测模块120、干扰脉冲宽度和周期检测模块130以及干扰脉冲抑制模块140依次电连接。通过干扰脉冲门限计算模块110、干扰脉冲能量检测模块120、干扰脉冲宽度和周期检测模块130以及干扰脉冲抑制模块140能够执行第一实施例所述的步骤。

其中，干扰脉冲门限计算模块110用于依据当前状态下的信息确定干扰脉冲门限能量。

具体地，干扰脉冲门限计算模块110用于依据公式确定干扰脉冲门限能量，其中，PlsPower_thd表示干扰脉冲门限能量，signal_level表示输入信号采样点的电平值，n表示输入信号个数，Coef_pls表示脉冲门限系数。

干扰脉冲能量检测模块120用于依据干扰脉冲门限能量与输入信号采样点能量判断是否出现干扰脉冲。

干扰脉冲宽度和周期检测模块130用于当出现干扰脉冲时，确定干扰脉冲的周期与宽度。

干扰脉冲抑制模块140用于依据干扰脉冲的周期、宽度以及输入信号采样点能量确定抑制方式，以实现对干扰脉冲的抑制。其中，抑制方式包括第一干扰抑制方式与第二干扰抑制方式，干扰脉冲抑制模块140用于依据干扰脉冲的周期、宽度以及输入信号采样点能量确定干扰脉冲属性，并在当干扰脉冲属性为第一干扰属性时，利用第一干扰抑制方式对干扰脉冲进行抑制；当干扰脉冲属性为第二干扰属性时，利用第二干扰抑制方式对干扰脉冲进行抑制。

综上所述，本发明提供了一种脉冲干扰抑制方法与装置，通过依据当前状态下的信息确定干扰脉冲门限能量，再依据干扰脉冲门限能量与当前状态下的输入信号采样点能量判断是否出现干扰脉冲，然后当出现干扰脉冲时，确定干扰脉冲的周期与宽度，最后依据干扰脉冲的周期、宽度以及输入信号采样点能量确定抑制方式，以实现对干扰脉冲的抑制。由于本发明能够根据当前检测到脉冲干扰功率强度以及干扰脉冲的周期与宽度确定抑制方式，进而对于脉冲干扰的抑制算法能够更加灵活的使用，有效地改善有线通信系统接收机的性能。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的计数人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种脉冲干扰抑制方法，其特征在于，所述脉冲干扰抑制方法包括：

依据当前状态下的信息确定干扰脉冲门限能量；

依据所述干扰脉冲门限能量与当前状态下的输入信号采样点能量判断是否出现干扰脉冲；

当出现干扰脉冲时，确定所述干扰脉冲的周期与宽度；

依据所述干扰脉冲的周期、宽度以及所述输入信号采样点能量确定抑制方式，以实现对所述干扰脉冲的抑制。

2.如权利要求1所述的脉冲干扰抑制方法，其特征在于，所述抑制方式包括第一干扰抑制方式与第二干扰抑制方式，所述依据所述干扰脉冲的周期、宽度以及所述输入信号采样点能量确定抑制方式，以实现对所述干扰脉冲的抑制的步骤包括：

依据所述干扰脉冲的周期、宽度以及所述输入信号采样点能量确定干扰脉冲属性；

当所述干扰脉冲属性为第一干扰属性时，利用第一干扰抑制方式对所述干扰脉冲进行抑制；

当所述干扰脉冲属性为第二干扰属性时，利用第二干扰抑制方式对所述干扰脉冲进行抑制。

3.如权利要求2所述的脉冲干扰抑制方法，其特征在于，所述第一干扰抑制方式包括置零法，所述第二干扰抑制方式包括限幅法。

4.如权利要求1所述的脉冲干扰抑制方法，其特征在于，所述依据当前状态确定干扰脉冲门限能量的步骤包括：

依据公式确定所述干扰脉冲门限能量，其中，PlsPower_thd表示干扰脉冲门限能量，signal_level表示输入信号采样点的电平值，n表示输入信号个数，Coef_pls表示脉冲门限系数。

5.如权利要求1所述的脉冲干扰抑制方法，其特征在于，所述依据所述干扰脉冲门限能量与输入信号采样点能量判断是否出现干扰脉冲的步骤包括：

按预设定宽度建立滑动窗口；

在所述滑动窗口内将所述输入信号能量大于所述干扰脉冲门限能量的采样点作为干扰采样点；

当所述干扰采样点的数量大于预设定的值且所述干扰采样点呈周期性排列时，判定出现干扰脉冲。

6.如权利要求5所述的脉冲干扰抑制方法，其特征在于，所述依据所述干扰脉冲门限能量与输入信号采样点能量判断是否出现干扰脉冲的步骤还包括：

在每个时钟周期内统计所述滑动窗口内的干扰采样点的个数；

所述确定所述干扰脉冲的周期与宽度的步骤包括：

依据所述干扰采样点的个数、每个所述干扰采样点的能量、第一计数器、第二计数器以及比较能量确定所述干扰脉冲的周期与宽度。

7.如权利要求6所述的脉冲干扰抑制方法，其特征在于，所述依据所述干扰采样点的个数、每个所述干扰采样点的能量、第一计数器、第二计数器以及比较能量确定所述干扰脉冲的周期与宽度的步骤包括：

当在时钟周期内出现干扰采样点的能量大于所述比较能量时，控制所述第一计数器启动，并记录所述干扰采样点的个数；

直至在所述时钟周期内出现干扰采样点的能量小于所述比较能量时，控制所述第一计数器停止计数，并将所述第一计数器记录的数值作为所述干扰脉冲的宽度；

控制所述第二计数器开始计数，直至再次出现所述干扰采样点的能量大于所述比较能量时，控制所述第二计数器停止计数，并将所述第二计数器记录的数值作为所述干扰脉冲的周期。

8.一种脉冲干扰抑制装置，其特征在于，所述脉冲干扰抑制装置包括干扰脉冲门限计算模块、干扰脉冲能量检测模块、干扰脉冲宽度和周期检测模块以及干扰脉冲抑制模块，所述干扰脉冲门限计算模块、所述干扰脉冲能量检测模块、所述干扰脉冲宽度和周期检测模块以及所述干扰脉冲抑制模块依次电连接；

所述干扰脉冲门限计算模块用于依据当前状态下的信息确定干扰脉冲门限能量；

所述干扰脉冲能量检测模块用于依据所述干扰脉冲门限能量与输入信号采样点能量判断是否出现干扰脉冲；

所述干扰脉冲宽度和周期检测模块用于当出现干扰脉冲时，确定所述干扰脉冲的周期与宽度；

所述干扰脉冲抑制模块用于依据所述干扰脉冲的周期、宽度以及所述输入信号采样点能量确定抑制方式，以实现对所述干扰脉冲的抑制。

9.如权利要求8所述的脉冲干扰抑制装置，其特征在于，所述抑制方式包括第一干扰抑制方式与第二干扰抑制方式，所述干扰脉冲抑制模块用于依据所述干扰脉冲的周期、宽度以及所述输入信号采样点能量确定干扰脉冲属性，并在当所述干扰脉冲属性为第一干扰属性时，利用第一干扰抑制方式对所述干扰脉冲进行抑制；当所述干扰脉冲属性为第二干扰属性时，利用第二干扰抑制方式对所述干扰脉冲进行抑制。

10.如权利要求8所述的脉冲干扰抑制装置，其特征在于，所述干扰脉冲门限计算模块用于依据公式确定所述干扰脉冲门限能量，其中，PlsPower_thd表示干扰脉冲门限能量，signal_level表示输入信号采样点的电平值，n表示输入信号个数，Coef_pls表示脉冲门限系数。