CN110417997A - 一种降低tdd噪声的方法、装置及移动终端 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种降低TDD噪声的方法、装置及移动终端，所述方法包括：根据系统射频信号质量选定主天线；实时监控音频发送方向上TDD噪声的幅值大小；判断TDD噪声的幅值是否小于预设阈值；若TDD噪声的幅值小于预设阈值，则保持当前主天线状态不变；若TDD噪声的幅值不小于预设阈值，则控制ASDIV开关切换当前主天线。本申请提供的降低TDD噪声的方法通过实时监测语音信号质量，即TDD噪声的幅值大小，将其与预设阈值进行判断，并结合系统射频信号质量综合判定控制ASDIV开关切换天线，使得语音质量达到最优，TDD噪声达到最小，该方法对音频器件摆放位置没有明确要求，减小了堆叠难度，且不增加任何成本。

Description

一种降低TDD噪声的方法、装置及移动终端

技术领域

本申请涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种降低TDD噪声的方法、装置及移动终端。

背景技术

现有的全球移动通信系统(Global System for Mobile Communication，GSM)制式的手机在通话过程中普遍存在时分双工(Time Division Duplexing，TDD)噪声，其由GSMTDD机理导致，当射频信号辐射到音频器件及外围器件上，会产生TDD noise干扰，影响用户体验。

为了解决由辐射引起的TDD noise干扰，目前主要解决方案为：一种是将音频器件远离GSM天线放置，由于GSM天线距离音频器件及通路越近，辐射干扰越大，因此将音频器件远离GSM天线，减小辐射引起的TDD noise；另一种是在音频器件上加屏蔽罩，使得射频信号无法辐射至音频器件上，如此音频器件可避开天线辐射区间，降低TDD noise幅值大小。

但是，受限于堆叠空间，增大音频器件与GSM天线的距离或是在音频器件上加屏蔽罩实施起来较困难，音频器件并不能完美避开天线辐射区间，有的音频器件上也没有空间加屏蔽罩，同时加屏蔽罩也会增加成本，影响手机信号质量。

发明内容

本申请提供了一种降低TDD噪声的方法、装置及移动终端，以解决目前降低TDDnoise的方案受限于堆叠空间，实施较困难，成本太高的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

第一方面，本申请实施例公开了一种降低TDD噪声的方法，所述方法包括：

根据系统射频信号质量选定主天线；

实时监控音频发送方向上TDD噪声的幅值大小；

判断所述TDD噪声的幅值是否小于预设阈值；

若所述TDD噪声的幅值小于所述预设阈值，则保持当前主天线状态不变；

若所述TDD噪声的幅值不小于所述预设阈值，则控制ASDIV开关切换当前主天线。

第二方面，本申请实施例公开了一种降低TDD噪声的方法，所述方法包括：

根据系统射频信号质量选定主天线；

实时监控音频接收方向上TDD噪声的幅值大小；

判断所述TDD噪声的幅值是否小于预设阈值；

若所述TDD噪声的幅值小于所述预设阈值，则保持当前主天线状态不变；

若所述TDD噪声的幅值不小于所述预设阈值，则控制ASDIV开关切换当前主天线。

第三方面，本申请实施例提供了一种降低TDD噪声的装置，包括：

存储器，用于存储程序代码；

处理器，用于读取所述存储器中存储的程序代码，并执行第一方面所述的方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种降低TDD噪声的装置，包括：

存储器，用于存储程序代码；

处理器，用于读取所述存储器中存储的程序代码，并执行第二方面所述的方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种移动终端，包括第三方面或第四方面所述的降低TDD噪声的装置，还包括天线系统，其中，

所述降低TDD噪声的装置与所述天线系统电连接，所述天线系统包括多个天线。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的降低TDD噪声的方法包括：根据系统射频信号质量选定主天线，实时监控音频发送方向上TDD噪声的幅值大小，判断TDD噪声是否小于预设阈值，若TDD噪声的幅值小于预设阈值，则保持当前主天线状态不变，若TDD噪声的幅值不小于预设阈值，则控制ASDIV开关切换当前主天线。本申请提供的降低TDD噪声的方法利用FFT算法实时监测通话时语音信号质量，即TDD噪声幅值大小，与预设阈值进行判定，并结合系统射频信号质量综合判定ASDIV开关切换不同天线，使得语音质量达到最优，TDD噪声达到最小，该方法对音频器件摆放位置没有明确要求，能够减小器件堆叠难度，且不增加任何成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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的附图。

图1为示例性的ASDIV实现框图；

图2为本申请实施例提供的一种降低TDD噪声的方法的流程图；

图3为示例性的基于语音信号质量的RF信号质量综合控制ASDIV的实现框图；

图4为本申请实施例提供的降低TDD噪声的方法中S102的详细流程图；

图5为本申请实施例提供的降低TDD噪声的方法中后续方法的详细流程图；

图6为本申请实施例提供的另一种降低TDD噪声的方法的流程图；

图7为示例性的听筒接收方向控制ASDIV的实现框图；

图8为本申请实施例提供的一种降低TDD噪声的装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

一般手机顶端和底端都各有一个天线，用以和基站通信实现通话功能，本示例中定义手机底端为下天线，顶端为上天线。传统方案中下天线作为主天线，既有接收又有发射；上天线作为分集天线使用，只有接收没有发射，辅助主天线接收。近些年来，随着手机趋向于全金属材质设计，金属中框及后盖对手机信号产生干扰甚至屏蔽，大大增加了设计和开发的难度。针对这种问题，各个平台厂商如高通、MTK等均推出天线切换分集(ASDIV)方案，如图1所示，即上下天线都可以作为主天线使用，都有发射和接收，在各种使用场景下，实时评估上下天线的信号质量，通过ASDIV开关控制RF信号质量更好的天线作为发射天线与基站通信，以保证手机信号达到最优。

基于GSM TDD通信的原理，在每个间隔200khz频道上共有8个物理信道，即在同一个频率上进行8个用户的时分复用，因此对于每个用户，只有1/8的时间在通话，其余7/8时间空闲，重复出现的概率为217，即手机射频功放每隔4.6ms会有一个发射信号产生，该信号的包络信号为217Hz，信号中又包含900Mhz/1800Mhz的射频工作信号。若GSM发射天线距离音频器件或外围电路比较近的时候，可能会有一部分射频信号耦合到音频器件和电路中，此时217Hz包括信号就会被音频电路中的非线性器件检波出来，形成以217Hz为基波及多次谐波的干扰信号，被人耳听到，即为辐射引起的TDD noise。

GSM天线与音频通路相对位置以及天线辐射方向都会影响TDD noise，GSM天线距离音频器件及通路越近，辐射干扰越大；天线辐射方向越靠近音频器件，辐射干扰越大。同时，当二者都固定的情况下，干扰与手机所处位置基站信号强度成正相关，若当前位置GSM基站信号不好，为了保证手机正常通信，此时射频放大器的发射功率也会相应的变大，辐射到音频通路上的干扰信号也会越大，TDD noise也会越强。

为了解决由辐射引起的TDD noise干扰，本申请实施例提供了一种降低TDD噪声的方法，该方法利用FFT算法实时监测通话时语音信号质量，即TDD noise幅值大小，与预设阈值进行判定，通过一套完整的判定控制流程控制ASDIV开关切换天线，以保证语音信号质量达到最佳。

参见图2，为本申请实施例提供的一种降低TDD噪声的方法的流程图。

如图2所示，本申请实施例提供的降低TDD噪声的方法包括：

S101：根据系统射频信号质量选定主天线。

一般手机顶端和底端都各有一个天线，用以和基站通信实现通话功能，可检测系统上天线与下天线的射频信号质量，对比分析哪个天线的射频信号质量最优，将射频信号质量最优的天线选定为主天线，以保证手机信号达到最优。如主mic放置在手机底端，容易受到下天线的干扰，但基本上不会受到上天线干扰，则选定上天线为主天线。。

S102：实时监控音频发送方向上TDD噪声的幅值大小。

如图3所示，手机通话时，系统的射频收发芯片发送射频信号，射频信号经GSM放大器放大后，通过选定的主天线(上天线或下天线)传输出去，以便于对话方接收到射频信号，因此可通过实时监控音频发送方向上的语音信号质量获得TDD噪声的幅值大小，具体获得方法如图4所示：

S1021：获取通话时的语音信号。

S1022：通过FFT算法将时域语音信号转换为频域信号。

S1023：截取频域信号中217Hz信号及217Hz的倍频信号。

S1024：对217Hz及217Hz的倍频信号进行加权处理，得到TDD噪声的幅值。

因TDD noise是由217Hz及其谐波分量组合而成，频率固定，因此可通过FFT算法即快速傅里叶变换算法，将采集到的语音信号的时域语音信号转换为频域信号，得到频域信号后，通过滤波或其他方式截取频域信号中217Hz信号及217Hz信号的倍频信号，并对217Hz及其倍频信号进行加权处理，以突出217Hz及其倍频信号，方便获得TDD噪声的幅值大小。

频谱分析的目的是通过分析信号的频谱组成，实现对信号特性的分析，便于后续的处理。时域信号一般可分为连续和离散信号，在计算机中处理的信号都要求为离散信号，即对于实际系统输入的连续模拟信号，首先要进行模数转换(A/D转换)变为数字信号，之后对数字信号进行FFT变换，N个采样点，经过FFT之后，就可以得到N个点的FFT结果，为了方便进行FFT运算，通常N取2的整数次幂，那么FFT之后每一个点就对应着一个频率点，这个点的模，就是该频率值下的幅值。

S103：判断TDD噪声的幅值是否小于预设阈值。

计算得到TDD噪声的幅值后，将其与预设阈值A0进行比较，定义A0为人主观所能接受的最小的TDD noise幅值，若TDD噪声的幅值小于预设阈值A0，则执行S104；若TDD噪声的幅值不小于预设阈值A0，则执行S105。

S104：若TDD噪声的幅值小于预设阈值，则保持当前主天线状态不变。

S105：若TDD噪声的幅值不小于预设阈值，则控制ASDIV开关切换当前主天线。

由于GSM天线距离音频器件及通路越近，辐射干扰越大，因此GSM天线与音频通路相对位置会影响TDD noise大小，若当前主天线辐射引起的TDD noise幅值小于预设阈值AO，则说明当前主天线辐射引起的TDD noise对通话质量影响较小，可保持当前主天线状态不变。如选定下天线为主天线，上天线引起的TDD noise信号幅值为A_上，下天线引起的TDDnoise信号幅值为A_下，经过比较后，下天线引起的TDD noise信号幅值小于预设阈值A0，用户通话质量不受影响，此时可继续将下天线作为主天线进行通话。

若当前主天线辐射引起的TDD noise幅值不小于(大于或等于)预设幅值A0，则说明当前主天线辐射引起的TDD noise影响通话质量，可切换至另一天线进行通信，增大天线与音频通路及通路的距离，减小TDD noise。

本示例中，通过ASDIV开关控制切换上、下天线，因此当下天线辐射引起的TDD噪声的幅值不小于预设阈值A0时，可向ASDIV开关发送控制信号，控制ASDIV开关切断与下天线的连接，连通系统与上天线的连接，通过上天线进行手机通信。

切换天线后，还需要对切换后天线辐射引起的TDD noise进行测量，以避免切换后天线产生的TDD noise仍然影响通话质量。具体方法如图5所示：

S106：计算切换后主天线辐射引起的TDD噪声的幅值大小。

S107：判断天线切换后TDD噪声的幅值是否小于预设阈值。

S108：若天线切换后TDD噪声的幅值小于预设阈值，则保持切换后天线状态不变。

S109：若天线切换后TDD噪声的幅值不小于预设阈值，则判断天线切换后TDD噪声的幅值是否小于当前主天线引起的TDD噪声的幅值。

S1010：若天线切换后TDD噪声的幅值不小于当前主天线引起的TDD噪声的幅值，则切换回原来的主天线。

通过ASDIV开关由下天线切换至上天线后，采用FFT算法计算切换后上天线辐射引起的TDD噪声的幅值大小，得到上天线辐射引起的TDD噪声的幅值后，将其与预设阈值A0进行比较，若上天线辐射引起的TDD噪声的幅值小于预设阈值A0，则说明切换后的上天线辐射引起的TDD noise对通话质量影响较小，通过上天线通话时质量较优；若上天线辐射引起的TDD噪声的幅值不小于预设阈值A0，则说明切换后的上天线辐射引起的TDD noise对通话质量影响较大，此时比较切换后上天线辐射引起的TDD噪声的幅值与未切换时下天线辐射引起的TDD噪声的幅值。

若切换后上天线辐射引起的TDD噪声的幅值小于未切换时下天线辐射引起的TDD噪声的幅值，说明相对于下天线辐射，切换后的上天线辐射引起的TDD noise对通话质量影响较小，则继续保持主天线为上天线，以保证信号质量。若切换后上天线辐射引起的TDD噪声的幅值不小于未切换时下天线辐射引起的TDD噪声的幅值，说明相对于下天线辐射，切换后的上天线辐射引起的TDD noise对通话质量影响较大，为了减小TDD noise对通话的影响，切换回下天线，将下天线作为主天线。也就是说，对于切换后天线辐射引起的TDD噪声幅值未切换时天线辐射引起的TDD噪声幅值的情况，取幅值最小时的天线作为主天线，以保证信号质量。

同样的，音频接收方向如听筒、SPK(statistical process control，扬声器)、耳机也有可能会受到RF辐射干扰产生TDD noise，对音频接收方向降低TDD噪声的方法如图6所示。

S201：根据系统射频信号质量选定主天线。

S202：实时监控音频接收方向上TDD噪声的幅值大小。

S203：判断TDD噪声的幅值是否小于预设阈值。

S204：若TDD噪声的幅值小于预设阈值，则保持当前主天线状态不变。

S205：若TDD噪声的幅值不小于预设阈值，则控制ASDIV开关切换当前主天线。

同理，可根据检测系统射频信号质量，将射频信号质量最优的天线作为主天线，然后对接收语音信号进行监测，通过FFT算法得到音频接收方向上TDD噪声的幅值大小，然后将TDD噪声的幅值与预设阈值A0进行，若TDD噪声的幅值小于预设阈值A0，说明接收方向上受到辐射产生的TDD noise对通话影响较小，则保持当前主天线状态不变，以保证信号质量；若TDD噪声的幅值不小于预设阈值A0，说明接收方向上受到辐射产生的TDD noise对通话影响较大，则控制ASDIV开关切换当前主天线，通过远离音频器件及通路的天线进行通信。

如图7所示，以听筒为例进行说明，可以在听筒通路上加一个检测电阻R，其中R的精度要高，且阻值要尽量小，以不影响听筒正常工作状态为宜，采集检测电阻R两端的电压信号，通过放大器、模数转换器ADC将电压信号进行放大、将放大后的信号转化为数字信号，然后通过FFT算法对数字信号进行分析，获取217Hz及其倍频信号，得到TDD噪声的幅值大小，然后对TDD噪声的幅值进行判定，根据判定结果控制ASDIV开关是否切换天线。对TDD噪声的幅值进行判定的方法与音频发射方向的判定方法一致，此处不再赘述。

同理，SPK和耳机监测原理与听筒监测原理一致，在此不再赘述。

通话时，同时监测发送和接收方向的语音质量，当任何一个TDD noise幅值大于预设阈值时都要进行切换判定操作，以保证通话时对方、己方都没有问题。

当然，也可以根据实际情况灵活的固定上下天线，比如耳机一般放置在小板上，距离下天线较近，容易受到TDD干扰，耳机通话时可固定使用上天线作为主天线。

本申请实施例提供的降低TDD噪声的方法利用FFT算法实时监测发送和接收方向的语音信号质量，即TDD noise幅值大小，将其与预设阈值进行判定，并结合RF信号质量综合判定控制ASDIV开关切换上下天线，使得通话语音质量达到最优，TDD noise达到最小，该方法对音频器件摆放位置没有明确要求，减小了器件堆叠难度，且不增加任何成本。

对应于上述降低TDD噪声的方法，本申请实施例还提供了一种降低TDD噪声的装置，如图8所示，所述降低TDD噪声的装置400，其结构可以包括：至少一个处理器401、存储器402、外围设备接口(peripheral interface)403、输入/输出子系统(I/Osubsystem)404、电力线路405和通信线路406。

在图8中，箭头表示能进行计算机系统的构成要素间的通信和数据传送，且其可利用高速串行总线(high-speed serial bus)、并行总线(parallelbus)、存储区域网络(SAN，Storage Area Network)和/或其他适当的通信技术而实现。

存储器402可包括操作系统412和天线切换控制例程422。例如，存储器402可包括高速随机存取存储器(high-speed random access memory)、磁盘、静态随机存取存储器(SPAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、只读存储器(ROM)、闪存或非挥发性存储器。存储器402可存储用于操作系统412和天线切换控制例程422的程序编码，也就是说可包括降低TDD噪声的装置的动作所需的软件模块、指令集架构或其之外的多种数据。此时，处理器401或外围设备接口403等其他控制器与存储器402的存取可通过处理器401进行控制。

外围设备接口403可将降低TDD噪声的装置的输入和/或输出外围设备与处理器401和存储器402相结合。并且，输入/输出子系统404可将多种输入/输出外围设备与外围设备接口403相结合。例如，输入/输出子系统404可包括显示器、打印机或根据需要用于将照相机、各种传感器等外围设备与外围设备接口403相结合的控制器。根据另一侧面，输入/输出外围也可不经过输入/输出子系统404而与外围设备接口403相结合。

电力线路405可向移动终端的电路元件的全部或部分供给电力。例如，电力线路405可包括如电力管理系统、电池或交流(AC)之一个以上的电源、充电系统、电源故障检测电路(Power Failuredetection Circuit)、电力变换器或逆变器、电力状态标记符或用于电力生成、管理、分配的任意其他电路元件。

通信线路406可利用至少一个接口与其他计算机系统进行通信，如与其它的移动终端进行通信。

处理器401通过施行存储在存储器402中的软件模块或指令集架构可执行降低TDD噪声的装置的多种功能且处理数据。也就是说，处理器401通过执行基本的算术、逻辑以及计算机系统的输入/输出演算，可构成为处理计算机程序的命令。

图8的实施例仅是降低TDD噪声的装置的一个示例，降低TDD噪声的装置可具有如下结构或配置：省略图8所示的部分电路元件，或进一步具备图6中未图示之追加的电路元件，或结合两个以上的电路元件。例如，在通信线路406中可包括用于多种通信方式(WiFi、6G、LTE、Bluetooth、NFC、Zigbee等)的RF通信的电路。可包含在降低TDD噪声的装置中的电路元件可由包括一个以上的信号处理或应用程序所特殊化的集成电路的硬件、软件或硬件和软件两者的组合而实现。

当存储器402中的执行指令由处理器401执行时，使得降低TDD噪声的装置能够执行：检测系统RF信号质量，将RF信号质量最优的天线作为主天线，实时监测音频发送和接收方向的语音信号质量，即TDD noise幅值大小，将TDD noise幅值与预设阈值进行判定，当TDD noise幅值小于预设阈值时，保持当前主天线状态不变；当TDD noise幅值不小于预设阈值时，控制ASDIV开关切换当前主天线，取TDD noise幅值最小时的天线为主天线，以保证信号质量。

基于上述降低TDD噪声的装置，本申请实施例还提供了一种移动终端，该终端中包括图8所示的降低TDD噪声的装置，还包括与该降低TDD噪声的装置连接的天线系统，其中，该天线系统包括多个天线。同时，该移动终端可以执行上述降低TDD噪声的方法。另外，本示例提供的移动终端可以包括手机、智能手表、平板电脑等。

需要说明的是，在本说明书中，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电路结构、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电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种降低TDD噪声的方法，其特征在于，所述方法包括：

根据系统射频信号质量选定主天线；

实时监控音频发送方向上TDD噪声的幅值大小；

判断所述TDD噪声的幅值是否小于预设阈值；

若所述TDD噪声的幅值小于所述预设阈值，则保持当前主天线状态不变；

若所述TDD噪声的幅值不小于所述预设阈值，则控制ASDIV开关切换当前主天线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据系统射频信号质量选定主天线，包括：

检测系统不同天线的射频信号质量；

确定射频信号质量最优的天线；

将所述射频信号质量最优的天线选定为主天线。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，实时监控音频发送方向上TDD噪声的幅值大小，包括：

获取通话时的语音信号；

通过FFT算法将时域语音信号转换为频域信号；

截取所述频域信号中217Hz信号及所述217Hz的倍频信号；

对所述217Hz信号及所述217Hz的倍频信号进行加权处理，得到TDD噪声的幅值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

计算切换后主天线辐射引起的TDD噪声的幅值大小；

判断天线切换后TDD噪声的幅值是否小于所述预设阈值；

若天线切换后TDD噪声的幅值小于所述预设阈值，则保持切换后天线状态不变；

若天线切换后TDD噪声的幅值不小于所述预设阈值，则选择TDD噪声幅值最小的天线为主天线。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，选择TDD噪声幅值最小的天线为主天线，包括：

判断天线切换后TDD噪声的幅值是否小于当前主天线引起的TDD噪声的幅值；

若天线切换后TDD噪声的幅值小于当前主天线引起的TDD噪声的幅值，则保持切换后天线状态不变；

若天线切换后TDD噪声的幅值不小于当前主天线引起的TDD噪声的幅值，则切换回原来的主天线。

6.一种降低TDD噪声的方法，其特征在于，所述方法包括：

根据系统射频信号质量选定主天线；

实时监控音频接收方向上TDD噪声的幅值大小；

判断所述TDD噪声的幅值是否小于预设阈值；

若所述TDD噪声的幅值小于所述预设阈值，则保持当前主天线状态不变；

若所述TDD噪声的幅值不小于所述预设阈值，则控制ASDIV开关切换当前主天线。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，实时监控音频接收方向上TDD噪声的幅值大小，包括：

在音频接收通路上增加检测电阻R；

采集所述检测电阻R的电压信号；

通过FFT算法对所述电压信号进行分析，得到TDD噪声的幅值大小。

8.一种降低TDD噪声的装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储程序代码；

处理器，用于读取所述存储器中存储的程序代码，并执行如权利要求1-5任一项所述的方法。

9.一种降低TDD噪声的装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储程序代码；

处理器，用于读取所述存储器中存储的程序代码，并执行如权利要求6-7任一项所述的方法。

10.一种移动终端，其特征在于，包括权利要求8或9所述的降低TDD噪声的装置，还包括天线系统，其中，

所述降低TDD噪声的装置与所述天线系统电连接，所述天线系统包括多个天线。