CN111901002B - 一种提高低中频接收机性能的方法、存储介质及接收机 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种提高低中频接收机性能的方法、存储介质及接收机，该方法包括从预设本振频率集中选择一个本振信号作为初始本振信号对输入信号进行混频处理，以得到低中频信号，其中，低中频信号包括低中频有用信号和低中频干扰信号；判断低中频干扰信号与低中频有用信号的能量比值是否大于第一预设比值；若低中频干扰信号与低中频有用信号的能量比值大于第一预设比值，则从预设本振频率集中选取另一本振信号作为当前本振信号，对输入信号进行处理。通过上述方式，本申请能够提高低中频接收机的邻道选择性。

Description

一种提高低中频接收机性能的方法、存储介质及接收机
技术领域
本申请涉及通信技术领域，具体涉及一种提高低中频接收机性能的方法、存储介质及接收机。
背景技术
零中频方案由于集成度高、体积小、成本低、功率消耗较低以及不需要镜像频率抑制滤波器等方面的优势，各公司都在采用零中频方案替代超外差方案，但是零中频方案也存在缺陷，如需要去除直流或者对信号I/Q不平衡度很敏感，从而导致阻塞性能变差，零中频方案阻塞性能大概比超外差方案差19dB，因此极易受到外部信号的干扰，这在实际应用中是不可接受的。
本申请的发明人在长期研发中发现，为了解决零中频方案存在的问题，可采用低中频方案，使得阻塞性能基本可以接近超外差方案，但是静态的低中频方案会使上邻道或下邻道的邻道选择性(ACS，Adjacent Channel Selectivity)指标下降24dB左右，这也是不可以接受的，故使用静态的低中频方案不能解决所有问题。
现有技术中解决邻道选择性指标下降的问题的方法有，通过能量差值来判断出是否存在邻道干扰，再根据邻道干扰的大小来判断是否切换低中频本振，但必须时刻保持接收的信道带宽包含本信号和两边的邻道干扰信号，虽然软件后端有滤波处理，但是一旦噪声从硬件进来，软件滤波达不到硬件滤波的效果，接收灵敏度指标会受到影响；另一种方法是直接计算第一干扰和第二干扰来判断低中频的本振偏移方向，但刚开始时本振需要至少来回切换两到三次，才能确定低中频的本振落在哪一边，周期性地切换本振来更新保存的干扰数据，如果正处于呼叫状态则会带来周期性误码。
发明内容
本申请主要解决的问题是提供一种提高低中频接收机性能的方法、存储介质及接收机，能够提高低中频接收机的邻道选择性。
为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是提供一种提高低中频接收机性能的方法，该方法包括：从预设本振频率集中选择一个本振信号作为初始本振信号对输入信号进行混频处理，以得到低中频信号，其中，低中频信号包括低中频有用信号和低中频干扰信号；判断低中频干扰信号与低中频有用信号的能量比值是否大于第一预设比值；若低中频干扰信号与低中频有用信号的能量比值大于第一预设比值，则从预设本振频率集中选取另一本振信号作为当前本振信号，对输入信号进行处理。
为解决上述技术问题，本申请采用的另一技术方案是提供一种存储介质，该存储介质用于存储计算机程序，计算机程序在被处理器执行时，用于实现上述的提高低中频接收机性能的方法。
为解决上述技术问题，本申请采用的另一技术方案是提供一种低中频接收机，该低中频接收机包括互相连接的存储器和处理器，其中，存储器用于存储计算机程序，计算机程序在被处理器执行时，用于实现上述的提高低中频接收机性能的方法。
通过上述方案，本申请的有益效果是：从预设本振频率集中选择一个本振信号作为初始本振信号对输入信号进行混频处理，得到包含低中频有用信号和低中频干扰信号的低中频信号；在低中频干扰信号与低中频有用信号的能量比值大于第一预设比值时，从预设本振频率集中选取另一本振信号作为当前本振信号，对输入信号进行处理并再次进行判断，直至选择的本振信号能够使得生成的低中频干扰信号与低中频有用信号的能量比值满足要求，降低邻道干扰对有用信号的影响，提高低中频接收机的邻道选择性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。其中：
图1是本申请提供的提高低中频接收机性能的方法一实施例的流程示意图；
图2是本申请提供的提高低中频接收机性能的方法另一实施例的流程示意图；
图3是本申请提供的提高低中频接收机性能的方法另一实施例中各信号的频谱示意图；
图4是本申请提供的提高低中频接收机性能的方法另一实施例中各信号的另一频谱示意图；
图5是本申请提供的提高低中频接收机性能的方法另一实施例中各信号的又一频谱示意图；
图6是本申请提供的存储介质一实施例的结构示意图；
图7是本申请提供的低中频接收机一实施例的结构示意图。
具体实施方式
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的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
参阅图1，图1是本申请提供的提高低中频接收机性能的方法一实施例的流程示意图，该方法包括：
步骤11：从预设本振频率集中选择一个本振信号作为初始本振信号对输入信号进行混频处理，以得到低中频信号。
该预设本振频率集包括至少两个本振信号，任意两个本振信号的频率不同，幅度和相位可以相同；低中频信号包括低中频有用信号和低中频干扰信号，可按照预设规则或按照随机选取原则从预设频率集中选择一个本振信号作为初始本振信号。
在一具体的实施例中，可利用天线接收输入信号，输入信号为高频信号，然后利用本地振荡器(LO，Local Oscillator)产生本振信号，再利用混频器将本振信号与输入信号进行下变频，从而得到低中频信号。
步骤12：判断低中频干扰信号与低中频有用信号的能量比值是否大于第一预设比值。
为了判断低中频干扰信号对低中频有用信号的干扰是否比较大，可利用低中频干扰信号与低中频有用信号的能量比值来判定。
步骤13：若低中频干扰信号与低中频有用信号的能量比值大于第一预设比值，则从预设本振频率集中选取另一本振信号作为当前本振信号，对输入信号进行处理。
在低中频干扰信号与低中频有用信号的能量比值大于第一预设比值时，可判定利用初始本振信号对输入信号进行处理，会使得生成的低中频干扰信号对低中频有用信号的干扰较强，邻道干扰比较强，为了降低邻道干扰，可从预设频率集中选取另一个本振信号作为当前本振信号，对输入信号进行处理。
本实施例提供了一种提高低中频接收机性能的方法，循环利用预设本振频率集中的本振信号对输入信号进行处理生成低中频有用信号和低中频干扰信号，并判断两者之间的能量比值是否满足要求，直至选择的本振信号能够使得生成的低中频干扰信号与低中频有用信号的能量比值满足要求，降低邻道干扰对有用信号的影响，提高低中频接收机的邻道选择性。
参阅图2，图2是本申请提供的提高低中频接收机性能的方法另一实施例的流程示意图，该方法包括：
步骤21：从预设本振频率集中选择一个本振信号作为初始本振信号对输入信号进行混频处理，以得到低中频信号。
输入信号包括射频信号以及邻道干扰信号，射频信号与邻道干扰信号之间的频率差值在预设范围以内，且低中频有用信号为将射频信号与本振信号混频后产生的信号，低中频干扰信号为将邻道干扰信号与本振信号混频后产生的信号。
步骤22：获取低中频干扰信号的能量与低中频有用信号的能量。
可在获取到低中频干扰信号和低中频有用信号之后，利用模数转化器(ADC，Analog to Digital Converter)将低中频干扰信号和低中频有用信号分别转换为数字信号，然后利用数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)检测低中频干扰信号的能量与低中频有用信号的能量。
步骤23：计算低中频干扰信号与低中频有用信号之间的能量比值。
在检测到低中频干扰信号的能量与低中频有用信号的能量之后，可进一步去计算两者的能量比值。
步骤24：判断低中频干扰信号与低中频有用信号的能量比值是否大于第一预设比值。
步骤25：若低中频干扰信号与低中频有用信号的能量比值大于第一预设比值，则从预设本振频率集中选取另一本振信号作为当前本振信号，对输入信号进行处理。
若低中频干扰信号与低中频有用信号的能量比值大于第一预设比值，则表明当前使用的本振信号会使得下变频后低中频干扰信号对低中频有用信号的干扰比较大，此时可以另一本振信号对输入信号进行处理；若低中频干扰信号与低中频有用信号的能量比值小于或等于第一预设比值，则表明当前所使用的本振信号与输入信号混频后，产生的低中频干扰信号对低中频有用信号的干扰在容许的范围内，此时可继续利用初始本振信号对输入信号进行处理。
在一具体的实施例中，在从预设本振频率集中选取另一本振信号，对输入信号进行处理后，利用硬件信道滤波器进行滤波，具体地，可以利用第一滤波器对低中频信号进行滤波处理，该第一滤波器可以为窄带滤波器。
步骤26：对同步码进行检测，判断同步码是否有误码。
在一具体的实施例中，低中频信号还包括同步码，可对同步码进行检测，判断同步码是否有误码，将接收到的同步码与预设同步码进行对比，若一致，则说明无误码，否则，则出现误码。
步骤27：若同步码有误码，则按照预设周期在第一滤波器和第二滤波器之间切换，以对低中频信号进行滤波处理，或者在切换到另一本振信号后直接利用第二滤波器对低中频信号进行滤波处理。
第二滤波器可以为宽带滤波器，第一滤波器的带宽小于第二滤波器的带宽。
在其他实施例中，还可根据当前静噪条件来判断是否需要进行能量的检测，先获取当前静噪条件，然后判断当前静噪条件是否小于预设静噪条件，若当前静噪条件大于预设静噪条件，则获取低中频干扰信号能量与低中频有用信号的能量。
步骤28：判断滤波处理后的低中频干扰信号与滤波处理后的低中频有用信号的能量比值是否大于第二预设比值。
若低中频信号无误码，则可继续利用当前本振信号对输入信号处理，利用第一滤波器对低中频信号进行滤波。
在判断到低中频干扰信号与低中频有用信号的能量比值小于第二预设比值时，将当前本振信号切换为初始本振信号；在判断到低中频干扰信号与低中频有用信号的能量比值大于第二预设比值时，则继续利用当前本振信号对输入信号进行滤波。
邻道干扰可分为上邻道干扰和下邻道干扰，干扰是随机存在的，不清楚干扰存在于哪一个邻道，可能上下邻道都存在干扰。
在一具体的实施例中，该预设本振频率集包括第一本振信号和第二本振信号，第一本振信号的频率小于第二本振信号的频率，且射频信号的频率与第一本振信号以及第二本振信号的频率差相同。
上邻道或下邻道的偏置方向为本振信号的偏置方向，当利用第一本振信号对输入信号进行处理时，本振信号的偏置方向为向上邻道偏移，当利用第二本振信号对输入信号进行处理时，本振信号的偏置方向为向下邻道偏移。
可先检测上邻道干扰的影响，设置本振偏移值为负值，初始本振信号为第一本振信号，第一本振信号的频率小于射频信号的频率，输入信号与第一本振信号在经混频处理和数字化后，计算出与第一本振信号的偏移方向同侧的邻道信号与低中频有用信号的能量比值，即计算上邻道的低中频干扰信号与低中频有用信号的能量比值，如果两者的能量比值大于第一预设比值，则认为上邻道有干扰，并将第一本振信号偏移到射频信号的另一边，即切换至第二本振信号；如果两者的能量比值小于或等于第一预设比值，则仍然使用第一本振信号对输入信号进行处理。
当利用第二本振信号来对输入信号进行处理时，可以周期性的切换第一滤波器和第二滤波器，或直接采用第二滤波器，第二滤波器的带宽可以将上邻道干扰信号全部或至少部分地包含进来，再次计算上邻道的低中频干扰信号与低中频有用信号在相同带宽内的能量比值，从而来检测上邻道的干扰信号是否还存在；如果上邻道的干扰已不存在或衰弱到一定程度，则切回到第一本振信号进行接收。
在利用第二本振信号来对输入信号进行处理时，可以在检测到同步码有误码，再进行上邻道的干扰信号的检测；或者可以在当前静噪条件不满足预设静噪条件时，再进行上邻道的干扰信号的检测。
同样地，可以检测下邻道干扰信号是否对本振信号的影响较大，从而确定使用哪个本振信号来对输入信号进行处理，以保证生成的低中频有用信号受到的干扰最小。
例如，假设无下邻道干扰，如图3所示，图3(a)表示窄带滤波器的波特示意图，其带宽为20KHz，图3(b)表示混频前第一本振信号、射频信号以及上邻道干扰信号的频谱示意图，图3(c)表示混频后相同带宽的低中频有用信号和低中频干扰信号的频谱示意图。
假设预设本振信号的频率为410MHz，射频信号的频率也为410MHz，本振偏移值为-4.5KHz，可以得到第一本振信号的频率为：410MHz-4.5KHz＝409.9955MHz，上邻道干扰信号与射频信号的频率差为-12.5KHz，即上邻道干扰信号的频率为：410MHz-12.5KHz＝409.9875MHz，在经过混频处理后，低中频有用信号的频率为：409.9955MHz-410MHz＝-4.5KHz，低中频干扰信号的频率为：409.9955MHz-409.9875MHz＝8KHz。
当上邻道的干扰较大时，切换至第二本振信号对输入信号进行处理，如图4和图5所示，图4(a)为窄带滤波器的波特示意图，其带宽为20KHz，图4(b)表示混频前第二本振信号、射频信号以及上邻道干扰信号的频谱示意图，图4(c)表示混频后相同带宽的低中频有用信号和低中频干扰信号的频谱示意图；图5(a)为宽带滤波器的波特示意图，其带宽为40.8KHz，图5(b)表示混频前第二本振信号、射频信号以及上邻道干扰信号的频谱示意图，图5(c)表示混频后相同带宽的低中频有用信号和低中频干扰信号的频谱示意图。
在本振信号偏移到下邻道所在的一侧进行接收时，本振偏移值为4.5KHz，即第二本振信号的频率为：410MHz+4.5KHz＝410.0045MHz，低中频有用信号的频率为：410.0045MHz-410MHz＝4.5KHz，低中频干扰信号的频率为：410.0045-409.9875MHz＝17KHz。
初始时可利用窄带滤波器对低中频信号进行滤波，然后周期性地将硬件信道滤波器切换为宽带滤波器，或者也可不周期性切换硬件信道滤波器，直接采用宽带滤波器滤波；在硬件信道滤波器切换为宽带滤波器之后，再次计算上邻道的低中频干扰信号与低中频有用信号之间的能量比值，检测上邻道的干扰信号是否已消失或衰弱到一定程度，如果上邻道的干扰信号已消失，则本振信号变为第一本振信号；如果上邻道的干扰信号仍存在，对有用信号的影响仍然比较大，则将本振信号保持为第二本振信号；如果采用周期性切换硬件信道滤波器的方式，则在上邻道的低中频干扰信号与低中频有用信号的能量检测结束后，可以将硬件信道滤波器切回到窄带滤波器。
采用本实施例中的方案，得到低中频接收机的指标如表一至表三所示：
表一静态低中频方案的邻道选择性指标
Figure GDA0003227807550000081
其中，L为低频，其频率为350MHz左右，M为中频，其频率为450MHz左右，H为高频，其频率为500MHz左右。
表二动态低中频方案的邻道选择性指标
Figure GDA0003227807550000091
从表一和表二的数据可以看出，相比现有的静态低中频方案的邻道选择性，本实施例所采用的动态低中频方案提升了上邻道的邻道选择性。
表三动态低中频方案的抗阻塞特性测试结果
偏移频率 零中频 低中频 衰减器 衰减器与低中频
+1MHz 75 83 79 94
-1MHz 73 83 78 92
+10MHz 75 85 79 94
-10MHz 72 83 78 91
其中，测试频率为435.099MHz，信号强度(RSSI，Received Signal StrengthIndication)为-90dBm，干扰信号为数字移动对讲机(DMR，Digital Mobile Radio)信号，从表三可看出相比零中频方案，利用本实施例的方案加上衰减器，抗阻塞性能最高提升了19dB，低中频方案相比于零中频方案其抗阻塞性提高了8～11dB。
由于采用低中频方案，可以解决零中频方案存在的阻塞以及直流等问题，还解决了静态低中频方案存在的一侧邻道选择性的性能差的问题，可根据邻道干扰的存在情况实现本振信号的频率切换而不影响邻道选择性的性能，还能改善抗大信号阻塞能力。
参阅图6，图6是本申请提供的存储介质一实施例的结构示意图，该存储介质60用于存储计算机程序61，计算机程序61在被处理器执行时，用于实现上述实施例中的提高低中频接收机性能的方法。
其中，该存储介质60可以是服务端、U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
参阅图7，图7是本申请提供的低中频接收机一实施例的结构示意图，该低中频接收机70包括互相连接的存储器71和处理器72，其中，存储器71用于存储计算机程序，计算机程序在被处理器72执行时，用于实现上述实施例中的提高低中频接收机性能的方法。
通过选择合适的本振信号，使得利用本振信号与输入信号生成的低中频干扰信号与低中频有用信号的能量比值满足要求，降低邻道干扰对有用信号的影响，提高低中频接收机的邻道选择性。
在本申请所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的方法以及设备，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施方式仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。
另外，在本申请各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种提高低中频接收机性能的方法，其特征在于，包括：
从预设本振频率集中选择一个本振信号作为初始本振信号对输入信号进行混频处理，以得到低中频信号，其中，所述低中频信号包括低中频有用信号和低中频干扰信号；
判断所述低中频干扰信号与所述低中频有用信号的能量比值是否大于第一预设比值；
若是，则从所述预设本振频率集中选取另一本振信号作为当前本振信号，对所述输入信号进行处理；
其中，在采用所述另一本振信号来对所述输入信号进行处理时，对所述低中频信号中的同步码进行检测，判断所述同步码是否有误码；若是，则按照预设周期在第一滤波器和第二滤波器之间切换，以对所述低中频信号进行滤波处理，或者在切换到所述另一本振信号后直接利用所述第二滤波器对所述低中频信号进行滤波处理；判断滤波处理后的低中频干扰信号与滤波处理后的低中频有用信号的能量比值是否大于第二预设比值；若是，则继续利用所述当前本振信号对所述输入信号进行处理，其中，所述第一滤波器的带宽小于所述第二滤波器的带宽；或者
在采用所述另一本振信号来对所述输入信号进行处理时，获取当前静噪条件，判断所述当前静噪条件是否满足预设静噪条件；若否，则获取所述低中频干扰信号能量与所述低中频有用信号的能量；判断所述低中频干扰信号能量与所述低中频有用信号的能量比值是否大于第二预设比值；若是，则继续利用所述当前本振信号对所述输入信号进行处理。
2.根据权利要求1所述的提高低中频接收机性能的方法，其特征在于，所述判断所述低中频干扰信号与所述低中频有用信号的能量比值是否大于第一预设比值的步骤之前，包括：
获取所述低中频干扰信号的能量与所述低中频有用信号的能量；
计算所述低中频干扰信号与所述低中频有用信号之间的能量比值。
3.根据权利要求1所述的提高低中频接收机性能的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述低中频干扰信号与所述低中频有用信号的能量比值小于或等于所述第一预设比值，则继续利用所述初始本振信号对所述输入信号进行处理。
4.根据权利要求1所述的提高低中频接收机性能的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在判断到所述滤波处理后的低中频干扰信号与所述滤波处理后的低中频有用信号的能量比值小于所述第二预设比值时，将所述当前本振信号切换为所述初始本振信号。
5.根据权利要求1所述的提高低中频接收机性能的方法，其特征在于，
所述输入信号包括射频信号以及邻道干扰信号，所述射频信号与所述邻道干扰信号之间的频率差值在预设范围以内，且所述低中频有用信号为将所述射频信号与所述本振信号混频后产生的信号，所述低中频干扰信号为将所述邻道干扰信号与所述本振信号混频后产生的信号。
6.根据权利要求5所述的提高低中频接收机性能的方法，其特征在于，
所述预设本振频率集包括第一本振信号和第二本振信号，所述第一本振信号的频率小于所述第二本振信号的频率，且射频信号的频率与所述第一本振信号以及第二本振信号的频率差相同，所述干扰信号包括上邻道干扰信号和下邻道干扰信号。
7.一种存储介质，用于存储计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在被处理器执行时，用于实现权利要求1-6中任一项所述的提高低中频接收机性能的方法。
8.一种低中频接收机，其特征在于，包括互相连接的存储器和处理器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器执行时，用于实现权利要求1-6中任一项所述的提高低中频接收机性能的方法。
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Denomination of invention: A method, storage medium, and receiver for improving the performance of low intermediate frequency receivers

Effective date of registration: 20230928

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Pledgee: China Minsheng Banking Corp Shenzhen branch

Pledgor: HYTERA COMMUNICATIONS Corp.,Ltd.

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