CN112039542A - 模拟域消除同频和邻频干扰的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种模拟域消除同频和邻频干扰的方法及装置，在带接收天线的无线通信设备，即主设备的发射点现场探测并判断存在的同频和/或邻频干扰信号源的情况下，通过馈线直连或增设天线的方式采集来自干扰信号源的同频和/或邻频的参考信号，经过干扰信号恢复处理后得到同频和/或邻频干扰模拟信号，再在模拟域直接将主设备的接收天线收到的接收信号减去同频和/或邻频干扰模拟信号以完成模拟干扰消除处理，从而得到消除干扰的射频模拟信号。本发明通过在模拟域引入同频和/或邻频作为参考信号用于恢复出干扰信号后在射频模拟域将其消除，从而提高接收天线收到的信号质量。

Description

模拟域消除同频和邻频干扰的方法及装置

技术领域

本发明涉及的是一种无线通信领域的技术，具体是一种模拟域消除同频和邻频干扰的方法及装置。

背景技术

在频谱资源日益稀缺的现在，已有频谱都希望能得到尽可能的充分利用，已有的信号塔上往往也安装多于一个不同频道的发射设备。因此在实际应用中，出现一个设备受到自身使用频道(如频道N)和/或它的相邻频道(如上下邻频，N±1)的信号干扰的情况，并非罕见。尤其是当该设备具有接收天线的情形下，它的接收天线在收集有用信号的同时，也很有可能采集到自己发射的同频信号或者相邻发射点的邻频的干扰信号。取决于各自发射点的位置和发射功率，这些干扰信号甚至有可能比当前想要接收的信号还要强很多。这些干扰信号，提高了当前接收频道N的底噪(同频和邻频干扰)，也可能饱和了接收天线及相关链路上包括模数转换器等器件的接收裕量，使得真正要接收的频道N的信号无法有效接收。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN102726013A，公开了一种数字信号处理技术领域的用于覆盖补点的同频转发器的回波消除系统及其方法，该技术在信号进入数模转换器之前，在模拟域通过模拟信号相加减的方式，完成对强回波的消除。但该技术在用数字信号处理器恢复回波后，需要通过数模变换、变频操作，才能获得模拟信号从而在模拟域完成回波消除。这些操作都会因为器件的本身动态范围和指标的影响，导致信号底噪上升、质量受损、幅度被压缩，从而影响回波消除的性能；并且该技术所用来产生回波信号的参考信号，是在数字信号处理模块中的数字信号，该信号还没有通过实际发射中上变链路里的数模转换、上变频、功放和天线输出等步骤，和实际接收天线收到的混合信号中的回波，会有时延、相位和幅度的区别，并不是一个很理想的参考信号。而且该技术并没有对时延、相位和幅度的差异进行补偿处理。结果是，当发射链路很长，时延、相位和幅度相差很大，有可能会超过了回波消除能处理的的范围，从而根本无法消除回波；最为重要的是，该技术只能处理来自自身的回波，即已知信号的干扰，完全没有办法处理其余非自身发射的、未知信号的干扰，例如像来自于同一个发射点的别的同频或者邻频发射信号带来的干扰，比起本发明来说，应用极大的受限。

发明内容

本发明针对现有带接收天线的无线通信设备在通过接收天线接收有效信号的同时，也会收到同频甚至邻频的干扰信号的情形，提出了一种模拟域消除同频和邻频干扰的方法及装置，通过在模拟域引入同频和/或邻频作为参考信号用于恢复出干扰信号后在射频模拟域将其消除，从而提高接收天线收到的信号质量。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种模拟域消除同频和邻频干扰的方法，在带接收天线的无线通信设备，即主设备的发射点现场探测并判断存在的同频和/或邻频干扰信号源的情况下，通过馈线直连或增设天线的方式采集来自干扰信号源的同频和/或邻频的参考信号，经过干扰信号恢复处理后得到同频和/或邻频干扰模拟信号，再在模拟域直接将主设备的接收天线收到的接收信号减去同频和/或邻频干扰模拟信号以完成模拟干扰消除处理，从而得到消除干扰的射频模拟信号。

所述的现场探测并判断是指：在主设备的发射点，检测其频点F_N和相邻频点F_N+m和F_N-m上是否存在别的授权信号，并通过测量该授权信号的强度判断其是否属于干扰信号。

所述的干扰信号，其判断标准采用但不限于：信号强度大于主设备的接收天线收到的信号强度或信号强度小于主设备的接收天线收到的信号强度，但会增加主设备接收信号底噪，降低主设备接收信号信噪比，导致主设备接收信号不可用。

所述的馈线直连是指：通过馈线直接连接干扰信号的信号源或其耦合输出端以直接获取该干扰信号作为参考信号。

所述的增设天线是指：在主设备中增加朝向干扰信号方向的干扰接收天线以间接获取该干扰信号作为参考信号。

所述的馈线直连的方式适用于干扰信号源与主设备距离不远，且属于可通过馈线获取干扰信号源发射的主信号或者其耦合信号的情形，其优点在于：引回的干扰参考信号强度稳定，具有完整的干扰信号内容，有利于在主设备中恢复干扰信号。

所述的增设天线的方式适用于无法直接获取干扰信号源发射信号或它的耦合输出，又或者干扰信号源距离主设备较远、时延较大的情况，其优点在于：引回的干扰参考信号跟主设备的接收天线收到的信道条件相似、时延相似，有利于在主设备中恢复干扰信号。

所述的干扰信号恢复处理是指：将直接或间接获取到的干扰信号延时和/或相位和/或幅度调整，从而恢复出同频和/或邻频干扰模拟信号；

所述的模拟干扰消除处理是指：在模拟域里，从主设备的主天线接收的射频信号中，减去恢复得到的同频和/或邻频干扰模拟信号，从而得到消除干扰的射频模拟信号，其采用但不仅限于用模拟域的加法器或者合路器动态调整，以消除干扰后的射频模拟信号达到最佳性能为准，包括但不限于：测量消除干扰后的射频模拟信号达到信噪比最大，或者有效功率最大，或者带肩最大，或者邻频抑制最好。

所述的动态调整，以基于消除干扰后射频模拟信号的性能变化的方向进行穷举法、拐点法、二分法或其组合进行参数迭代。

所述的穷举法是指：针对每一路控制变量，在控制变量可调范围内，逐步尝试其可选控制值中的每一个值，当穷尽了所有值后，找到达到的效果最优化的时候对应的变量值作为该控制变量输出。该方法的好处自然是能找到一个最优解，弊端在于它需要穷尽所有的值，花费时间会比较多。

所述的拐点法是指：在控制变量可调范围内，按照任一方向(例如从小到大或者从大到小)逐个尝试每个可选控制值，通过前后点的比较，找到拐点，例如有效功率一直变小直到开始变大的时候对应的点，又或者是信噪比一直变大直到开始变小的点。这个记录下来的点就称之为拐点，并将其作为该控制变量输出，同时放弃继续尝试可选范围内其余所有可能值；该方法的好处是能找到有效范围相对较优的点，而且相比穷举法节约了时间。

所述的二分法是指：在控制变量可调范围内，先在取值等于该范围的最小点、中间点和最大点作为控制信号，例如第一次的时候是对应0,0.5*V_max和V_max，比较三个点哪个对应的信号效果最佳，然后下一次选择的范围就在这个点上下范围寻找且范围收窄成原先的50％。例如效果最优是0对应的那个点，那么下一次选取的测试的三个点就选择0，0.25*V_max和0.5*V_max；当效果最优是0.5*V_max对应的那个点，那么下一次选取的测试三个点就是0.25*V_max，0.5*V_max和0.75*V_max；当效果最优是V_max对应的那个点，那么下一次选取的测试三个点就是0.5*V_max，0.75*V_max和V_max三个点。通过每次二分来确定下一次的范围，并缩小到上一次的50％。这种方法能能够迅速缩小搜寻范围，极大的减少需要尝试的点的个数，直到最终确认最优化的一个点。比起拐点法，会更快得到结果。

本发明涉及一种在模拟域消除同频和/或邻频干扰的系统，包括：干扰信号恢复模块，和干扰恢复控制模块，其中：干扰信号恢复模块的输入端接收直接或间接方式得到的至少一个干扰信号并输出的同频和/或邻频干扰模拟信号与主设备的接收天线收到的主接收信号相减并作为干扰恢复控制模块和后续处理模块的输入，干扰恢复控制模块根据计算得到的指标变化趋势结果输出控制信号至干扰信号恢复模块以调整/确认恢复处理所涉及的具体操作及参数，优化后的同频和/或邻频干扰模拟信号与主设备的接收天线收到的接收信号相减即为消除干扰的射频模拟信号。

所述的至少一个干扰信号，当干扰信号为两个以上，如同频、上下邻频时，通过对应的馈线连接或者增设的接收天线分别朝向不同的干扰信号源，以直接或间接获得作为参考信号的干扰信号；并由干扰信号恢复模块控制干扰信号恢复的顺序和对应的参考信号。

所述的信号恢复模块包括：分别与干扰恢复控制模块相连并接收其控制信号的延时调整子模块、相位调整子模块和幅度调整子模块，其中：延时调整子模块用于调整干扰参考信号和本地主设备的接收天线接收的射频信号之间的时延，相位调整和幅度调整子模块用于调整干扰参考信号的相位和幅度，使得尽可能的接近接收信号中含有的干扰信号，从而能准确的完成干扰恢复和干扰抵消，控制信号中包括对子模块的选择使用和先后次序、干扰时延设置、相位调整和幅度调整设置。

通常时延取决于主设备的接收天线和干扰信号源的相对位置，以及干扰参考的获取方式。相对位置远，时延相对大；相对位置近，时延相对小。如通过专设参考接收天线获取干扰参考信号，则还需看参考接收天线和主天线的相对位置。

所述的干扰恢复控制模块计算相减后的结果的指标，包括但不限于信噪比、有效功率、带肩或邻频抑制等，并根据性能指标的变化大小和方向，调整对子模块的选择使用和先后次序、时延设置、相位调整和幅度调整设置。

所述的调整具体包括：先对时延、相位、幅度的控制信号设置一个用户自定义的可调范围和可调步长，然后每次先对控制信号中的一个变量采用穷举法、拐点法、二分法或其组合求达到信号效果最优化的最优解；固定该变量后再对其余变量采用相同方式依次逐一求得最优解。

所述的调整，优选先调整时延、再调整相位、最后调整幅度，或先调整相位和幅度、最后再调整时延，或为了追求最优结果、在得到初轮结果后再进行一轮、优化各个变量的调整。

所述的调整，优选以可调步长的方式进行。

所述的消除干扰的射频模拟信号进一步用于转换成基带数字信号进行回波消除等数字信号处理，经数模转换、上变频变化、功率放大，最终通过发射天线输出。

技术效果

与现有技术相比，本发明所产生的意料之外的技术效果包括：1)参考信号通过馈线直连或者专设天线的方式获取，因此本发明能处理的干扰信号不仅限于自身发射信号导致的回波干扰，还能对付更多的由于别的本地发射信号带来的同频和/或邻频干扰，比起现有技术能对付的干扰范围大为扩大；2)对同频和/或邻频的干扰直接以射频信号形式在模拟域进行，比起现有技术在数字基带处理干扰，本发明能有效的避免了下变链路中模数转换器件、下变频器件的动态范围和精度被强干扰信号饱和从而极大的恶化了有用信号的性能从而无法有效恢复，因此对比起现有技术能对抗更大强度的干扰；3)参考信号通过馈线直连或者增设天线的方式，直接获取的是模拟信号，这样比起现有技术通过基带数字信号作为参考来恢复干扰信号，原本就更加接近主接收天线收到的实际干扰信号。而且本发明中还内置延时调整、相位调整、幅度调整子模块，能进一步对获取的干扰参考信号进行优化，使得更接近的实际干扰信号；4)参考信号的恢复过程中不需要经过过数模/模数变化、上下变频等链路，减少因为模拟设备性能局限带来的底噪上升、质量受损和幅度压缩等恶化，从而更能提高干扰消除的效果。

附图说明

图1为实施例1系统示意图；

图2为实施例1效果示意图；

图3为实施例2系统示意图；

图4为实施例2系统示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，为本实施例涉及应用于同频直放站系统的同频干扰消除。

同频直放站用于将接收天线收到的来自远方主塔的有用信号进行放大并再次发射从而改善局部区域覆盖。通常，同频直放站的接收天线在接收有效信号的同时，会同时收到自己的发射天线发出的同频信号的干扰，称之为回波，而且回波信号往往会比接收到的主信号要强很多，因此属于本发明中所述的干扰信号。

例如，本实施例中，直放站频点为25频道，其设立在一个山坡上，距离同为25频道的主电视信号发射塔超过80公里，而且因为山坡阻挡，收到的来自主电视发射塔的有用信号较弱(-60dbm)，不能对本地实现有效覆盖，因此加建了该直放站实施补点覆盖。本直放站的目标发射功率为100w。

例如，本实施例中直放站位于山坡上的独立发射机房，机房处于主发射台和待补点覆盖区域之间。直放站主设备的接收天线，即主接收天线设立在发射机机房屋顶高9米处，为朝向主电视信号塔方向的定向接收天线。直放站的主发射天线与主接收天线横向距离超过25米，高度落差超过7米，为朝向需补点覆盖区域的定向天线，跟主发射天线朝相反方向。

可见，站点在建设初期时候已经充分规划了包括天线朝向、天线极性、天线距离、高度差等因素来提高收发天线之间的隔离度。当目前主收发天线之间的隔离度为75db，有用接收信号(不含回波)强度为-60dbm。则当不采用任何回波消除技术，主接收天线接收到的回波至少需要比有用信号低5dB才可能工作，由此推算，最大可发射的功率只可能有-60-5+75＝10dbm，即0.01w，基本属于超低功率发射，距离目标功率100w相差太远，无法完成覆盖补点目标。当在直放站内部采用现有的数字回波消除技术，取决于采用的设备的技术方案和处理能力，当回波为10-15db时，则发射功率最多能到-60+15+75＝30dBm，即1w，还是远远不能满足覆盖要求。所以当要做到原定100w的发射目标，相当于主接收天线在考虑了天线隔离度以后，还会收到的回波至少有50-75＝-25dbm的强度，相当于比有用信号(-60dbm)要高35dB。

如此大的回波，先别说目前市场上现有数字回波消除技术和设备根本不能消除，单单论信号上下变频链路中变频器件、模数/数模转换器有效信号动态范围，通常只有50dB左右，当有这比主信号强35dB的回波存在的话，则有效的主信号范围也就只有15dB，即使回波能被消除，残留的信号质量也已经严重受损，这样的信号质量即使放大到了理想输出功率输出，也无法在接收机端得到有效的接收，从而使得同频转发改善覆盖失去了意义。

在本实施例中，采用本发明提出的在模拟域引入来自直放站发射天线本身的同频干扰作为参考信号，在模拟域通过干扰信号恢复处理，得到同频的干扰模拟信号，再继续在模拟域将主接收天线接收到的信号减去恢复出来的同频干扰模拟信号，从而直接以射频信号的形式，在模拟域完成干扰处理，得到消除了干扰的射频模拟信号。

本实施例中，干扰信号源来自自身发射的信号，且在同一个发射点，属于已知信号，因此可以通过馈线直连的方式，从自己最终输出到发射天线的射频信号中耦合出射频信号，并通过馈线，直接输入干扰信号恢复模块作为参考信号。这样的好处是干扰参考信号强度稳定，信号内容完整，不会混入别的干扰信号。但是因为电磁波在空气中传播的速度和在别的介质(如馈线)的速度不同，受使用到的介质的相对介电常数的影响，因此所收到的干扰参考信号和直放站的主接收天线收到的信号中的回波，可能会有延时以及相位不同，同时天线接收和馈线耦合之间，幅度也可能有差异，因此需要相应的进行干扰信号恢复处理。

在本实施例中，可以优先考虑对馈线过来的干扰参考信号进行延时调整，以修正主接收天线和馈线直连之间因为电磁波传送速度，以及电磁波直线传播和通过馈线连接的距离的不同导致的延时。延时的值，可以采用工程估量的方式，预设一个相对较低的时延估量值作为初始值，后续再通过穷举法，以预定步长，逐渐增加时延的方式，直到找到最优的时延。相位调整可以通过拐点法，先预设以可调范围、最小步长和初始值，然后在初始值的基础上先往一个方向以可变步长增加相位，当得到效果不断变好(信噪比提升、有效功率变大、带肩变优，等等)，则判断方向正确，继续往同一个方向进行尝试；发现在某一个点处效果开始变差，则证明接近拐点，此时应该降低步长，在拐点边缘进行探索，直到稳定在一个效果最优的点，从而确定相位调整。最后在延时和相位都得到恢复后，因为馈线直连的方式没有引入别的干扰源，因此可以直接对主接收天线信号和经过延时、相位修正的干扰参考信号之间进行幅度对比，然后直接实现幅度调整。依次完成以上操作后，可以通过检测当前的信号质量，看是否符合预设目标或者行业标准规定，从而决定是否需要进一步进行第二轮的调整和优化。所有的子模块的选择使用、先后次序、包括但不仅限于初始值、可调范围、步长、方向等变量，都来自于干扰恢复控制模块的控制信号，由干扰控制恢复模块根据计算出的性能指标，实时进行调整和控制。

恢复的干扰信号送到与本实施例中直放站的主接收天线接收的射频信号相减，从而得到消除了干扰的射频模拟信号。射频模拟信号一方面送进干扰恢复控制模块，完成干扰控制信号的生成；另一方面进一步送入后续处理模块。对直放站来说，后续处理模块可以是包括下变频和模数转换、数字回波消除、信号放大、数模转换和上变频等操作，最终通过主发射天线输出完成补点覆盖。由于在进入后续处理模块进行模数/数模转换、上下变频之前，已经在模拟域射频进行了回波消除，因此极大的降低了可能出现的处理模块器件有效动态范围被强干扰信号饱和从而导致信号质量恶化的情形，保证了后续信号的质量。

在没有采用本发明的模拟域同频干扰消除技术之前，这个站点最多只能通过数字处理对付10-15db回波，实现最多1w的发射功率。采用了本发明，这个站点能在模拟域消除掉至少25db-30dB的回波，然后采用现有的数字回波消除技术，在数字域再处理残余回波，这样整体能消除直放站所收到的35dB回波，从而实现整机发射功率为-60+35+75＝50dBm，即100w，发射功率比不采用本发明的现有技术至少高100倍(20db)。同时发射的信号质量仍然能得到有效保障，即使回波35db的情况下仍能有至少20dB信号质量。当回波少于25dB，则信号质量基本不受损。完全满足补点发射要求。如图2所示，为回波在35dB的情况下经过了模拟/数字回波消除的MER至20dB的效果，肩衰减左侧为53.6，右侧为60.8，载波频率偏置为-0.2Hz。

实施例2

如图3所示，为本实施例涉及邻频干扰消除：该带有接收天线的主发射设备同时受到了附近上下邻频广播信号的干扰。

本实施例中，主发射设备有一个主接收天线，和一个主发射天线，发射功率只有10w(40dbm)。因为收发的信号不在同一个频点上且相隔甚远，即不需要处理自身发射天线带来的同频干扰。然而该主设备同一个发射塔上还有工作在它上下邻频的广播信号的发射天线，且为全向天线，发射功率较大(2kw，对应63dbm)，因此即使经过了发射机的带通滤波器，单个发射机对它的上或下邻频即本实施例中的主发射设备的邻频干扰，仍然达到了27dbm(63-36＝27dbm，其中63dbm是广播发射信号功率，36dB是广播发射信号对上下邻频所增加的干扰)，则叠加起来，本实施例收到的上下邻频对它发射带内的干扰高达30dbm，比起它自身的发射信号40dbm，仅低10db，超过了它能工作的门限，因此，在本实施例中主发射设备必须处理收到的上下邻频干扰信号，否则将无法工作。

在本实施例中，将采用本发明提出的在模拟域通过增设天线引入上下邻频的干扰作为参考信号，通过干扰信号恢复处理，得到上下邻频的干扰模拟信号，再继续在模拟域将主接收信号减去上下邻频干扰模拟信号，从而在射频完成模拟干扰消除处理，得到消除了干扰的射频模拟信号，具体为：

步骤1)主发射设备分别增加两个朝向上、下邻频干扰信号源(于本实施例中为上下邻频的广播发射信号)参考接收天线(分别标为参考接收天线1和2)，直接朝向干扰信号源所来自的两个邻频的发射天线，从而获取上下邻频干扰信号。因为参考接收天线和主发射设备的原接收天线都在同一个发射点，它们跟两个邻频发射天线的距离是相近，因此延时调整模块为可选(时延不大的情况下可以通过相位补偿)。

实际操作中，两个参考接收天线1和2之间，每次只有一个参考天线的干扰信号能够被输入干扰信号恢复模块。切换的控制由干扰恢复控制模块完成。干扰处理次序，可以根据各自的干扰大小来进行决定。干扰大小的判定可以通过现场测量和工程估算实现。例如可以先对干扰较大的上邻频(设为参考接收天线1带来的信号)进行干扰信号恢复。

步骤2)当确认时延较小可以忽略，则先进行相位调整，例如可以采取二分法：

①先定义相位调整的范围，例如0到256度，也即以最小点为0度、中间点为128度和最大点为256度，分别作为控制信号，比较相应调整相位后，哪个点对应的信号效果最佳(邻频对本发射信号干扰最小、本发射信号信噪比最优、有效功率最大、带肩最好等)。

②当128度对应效果最好，则下一步尝试的三个点，改为64度、128度和192度，再次比较这三个点对应的效果区别。

③当此次192度的效果最好，则下一步尝试的三个点，改为160度、192度和224度，如此类推，直到步长降到到最小预设步长，或者范围降低到最小范围为止，从而确定最优相位调整。

步骤3)当完成相位调整后再幅度调整：例如使用穷举法时，先定义幅度差范围，例如0-20dB，然后以预定步长(例如0.25db)，依次尝试幅度调整变量为0,0.25db，0.5db…直到到达最大值20db。在这个过程中记录对应哪个幅度参数，得到的信号效果最佳，从而确定最优幅度调整。

步骤4)通过检测当前的信号质量，看是否符合预设或者行业标准规定，从而决定是否需要进一步进行第二轮的调整和优化。

所有的子模块的选择使用、先后次序、包括但不仅限于初始值、可调范围、步长、方向等变量，都来自于干扰恢复控制模块的控制信号，由干扰控制恢复模块根据计算出的性能指标，实时进行调整和控制。

步骤5)完成上邻频的干扰参考恢复和消除，得到的消除了上邻频干扰的射频模拟信号。此时可以按类似的方式进行下邻频得到的干扰参考信号进行干扰恢复和消除。轮到哪个干扰信号源的时候，就将它对应天线接收到的干扰信号输入干扰信号恢复模块。不同的干扰信号源的控制信号生产的算法和变量调整的次序可以一样，也可以根据实际效果调整。除了可以对同一个干扰源，对多个控制变量(延时、相位、幅度)在初轮调整后进行第二轮的调整和优化外，还可以在多个干扰源都结束后，再重新来一轮对各自的优化，例如先做上邻频，再做下邻频，都结束后，基于已有的调节结果，再对上邻频和/或干扰消除进行优化处理，以得到综合最佳的结果。

对本实施例，在使用本发明所述模拟域干扰消除技术之前，上下邻频对主发射设备的带内干扰高达30dbm且有效方法消除。采用了本发明后，在模拟域能够将上下邻频消除至少23.28dB回波，如下表所示。

NAME	POEWR
		Main Singal	40.12dBm
Noise Level	30.04dBm
		Output Level	40.41dBm
Noise Cancellation	23.28dB

相对起应用本发明前，干扰降到了从前的7％，从而主发射设备满足发射质量要求，能发射40dbm功率。

实施例3

如图4所示，本实施例是涉及应用于同频直放站系统同时受到同频干扰和上下邻频干扰的情形。

在本实施例中，干扰信号包括了来自直放站本身发射天线发出的、比主信号高35dB的同频回波信号外，还包括在来自同一个发射塔上的、工作在上下邻频的广播信号全向天线所产生的30dBm邻频干扰。当不采用本发明所述的模拟域干扰消除方法，将无法正常工作。

对本实施例中的同频干扰，干扰信号源来自自身发射的信号产生的回波，属于已知信号，因此可以通过馈线直连的方式，从直放站的最终输出到发射天线的射频信号中耦合出干扰信号1，并通过馈线直接输入干扰信号恢复模块1进行后续处理。

对本实施例中的上下邻频干扰，非自身发射的信号，属于未知信号，因此可以通过直放站分别增加两个朝向上、下邻频干扰信号源的参考接收天线(分别标为参考接收天线1和2)，获取干扰信号2并输入干扰信号恢复模块2进行后续处理。

在本实施例中，同时收到的同频和上下邻频的干扰处理次序，可以根据各自的干扰大小来进行决定。干扰大小的判定可以通过现场测量和工程估算实现。当在本实施例中受到的同频干扰影响较大，则考虑先对同频干扰进行处理。将来自馈线直连的干扰信号1输入干扰信号恢复模块1进行延时调整、相位调整和幅度调整在内的干扰信号恢复处理。

所述的延时调整、相位调整和幅度调整的先后次序可以根据现场情况优化决定。例如，延时调整可以工程估量预设时延范围(如0到100ns)和步长(如1ns)后，通过穷尽法(依次尝试0ns，1ns...直到100ns)来确定最优的延时调整。相位调整可以用先用二分法得到从全范围缩窄到一个大致的范围(如45度到75度)，然后再在这个范围内通过穷尽法来测量出最优的相位。幅度调整也可以采用拐点法，在预设范围内，按一定方向逐个尝试可选值，通过前后点的比较，找到拐点(即在某个点处开始效果变好或者变差)。也可以在拐点法方法中，采用可变步长，并在找到拐点区域后通过减少步长和来回增加或者减少幅度，直到达到最优的幅度调整。依次完成上述调整后，可以通过检测当前的信号质量，看是否符合预设目标或者行业标准规定，从而决定是否需要进一步进行第二轮的调整和优化。

所有的子模块的选择使用、先后次序、包括但不仅限于初始值、可调范围、步长、方向等变量，都来自于干扰恢复控制模块的控制信号，由干扰控制恢复模块根据计算出的性能指标，实时进行调整和控制。

将所述的干扰信号恢复模块1输出的干扰模拟信号1与直放站的主接收天线收到的主接收信号相减，得到了消除同频干扰信号的射频模拟信号并输入干扰恢复控制模块1，该干扰恢复控制模块1通过对输入的信号进行综合性能计算(信噪比、有效功率、带肩、邻频抑制等指标)，得到相应的包括对子模块的选择使用和先后次序、时延设置、相位调整和幅度调整的控制信号后再次输出回干扰信号恢复模块1。

当消除同频干扰后，判定残留下邻频的干扰较大，则可以优先进行下邻频干扰消除。则此时参考接收天线切换到下邻频对应的参考接收天线(当为天线2)，得到干扰信号2输入干扰信号恢复模块2。根据来自干扰控制模块2的控制信号，在干扰信号恢复模块2中分别进行延时、相位、幅度调整，得到干扰模拟信号2并送到第二个减法器，与已经消除了同频干扰的射频信号进行相减，得到的射频模拟信号并输入干扰恢复控制模块2以产生控制信号用于控制干扰信号恢复模块2。

类似地，在下邻频干扰消除后，参考接收天线切换到另一路参考接收天线(当为天线1)，重复上述操作。

当现场有多于一个对直放站发射信号造成影响的干扰源，也可以通过增加馈线直连或者多路专设天线的方式，引入参考信号，按上述方式依次进行干扰信号恢复和消除。轮到哪个干扰信号源的时候，就将它对应馈线或者天线接收到的干扰信号输入相应的干扰信号恢复模块。不同的干扰信号源的控制信号生产的算法和变量调整的次序可以一样，也可以根据实际效果调整。除了可以对同一个干扰源，对多个控制变量(相位、幅度)在初轮调整后进行第二轮的调整和优化外，还可以在多个干扰源都结束后，再重新来一轮对各自的优化，例如先做同频，再做下邻频，再做上邻频，都结束后，基于已有的调节结果，再对同频、下邻频和上邻频干扰消除进行优化处理，以得到综合最佳的结果。

上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。

Claims (11)

1.一种模拟域消除同频和邻频干扰的方法，其特征在于，在带接收天线的无线通信设备，即主设备的发射点现场探测并判断存在的同频和/或邻频干扰信号源的情况下，通过馈线直连或增设天线的方式采集来自干扰信号源的同频和/或邻频的参考信号，经过干扰信号恢复处理后得到同频和/或邻频干扰模拟信号，再在模拟域直接将主设备的接收天线收到的接收信号减去同频和/或邻频干扰模拟信号以完成模拟干扰消除处理，从而得到消除干扰的射频模拟信号；

所述的现场探测并判断是指：在主设备的发射点，检测其频点F_N和相邻频点F_N+m和F_N-m上是否存在别的授权信号，并通过测量该授权信号的强度判断其是否属于干扰信号。

2.根据权利要求1所述的模拟域消除同频和邻频干扰的方法，其特征是，所述的干扰信号，其判断标准采用：信号强度大于主设备的接收天线收到的信号强度或信号强度小于主设备的接收天线收到的信号强度，但会增加主设备接收信号底噪，降低主设备接收信号信噪比，导致主设备接收信号不可用。

3.根据权利要求1所述的模拟域消除同频和邻频干扰的方法，其特征是，所述的馈线直连是指：通过馈线直接连接干扰信号的信号源或其耦合输出端以直接获取该干扰信号作为参考信号；所述的增设天线是指：在主设备中增加朝向干扰信号方向的干扰接收天线以间接获取该干扰信号作为参考信号。

4.根据权利要求1所述的模拟域消除同频和邻频干扰的方法，其特征是，所述的干扰信号恢复处理是指：将直接或间接获取到的干扰信号延时和/或相位和/或幅度调整，从而恢复出同频和/或邻频干扰模拟信号。

5.根据权利要求1所述的模拟域消除同频和邻频干扰的方法，其特征是，所述的模拟干扰消除处理是指：在模拟域里，从主设备的主天线接收的射频信号中，减去恢复得到的同频和/或邻频干扰模拟信号，从而得到消除干扰的射频模拟信号，其采用但不仅限于用模拟域的加法器或者合路器动态调整，以消除干扰后的射频模拟信号达到最佳性能为准，包括但不限于：测量消除干扰后的射频模拟信号达到信噪比最大，或者有效功率最大，或者带肩最大，或者邻频抑制最好。

6.根据权利要求5所述的模拟域消除同频和邻频干扰的方法，其特征是，所述的动态调整，以基于消除干扰后射频模拟信号的性能变化的方向进行穷举法、拐点法、二分法或其组合进行参数迭代。

7.根据权利要求6所述的模拟域消除同频和邻频干扰的方法，其特征是，所述的穷举法是指：针对每一路控制变量，在控制变量可调范围内，逐步尝试其可选控制值中的每一个值，当穷尽了所有值后，找到达到的效果最优化的时候对应的变量值作为该控制变量输出；

所述的拐点法是指：在控制变量可调范围内，按照任一方向逐个尝试每个可选控制值，通过前后点的比较，找到拐点，例如有效功率一直变小直到开始变大的时候对应的点，又或者是信噪比一直变大直到开始变小的点，这个记录下来的点就称之为拐点，并将其作为该控制变量输出，同时放弃继续尝试可选范围内其余所有可能值；

所述的二分法是指：在控制变量可调范围内，先在取值等于该范围的最小点、中间点和最大点作为控制信号，比较三个点哪个对应的信号效果最佳，然后下一次选择的范围就在这个点上下范围寻找且范围收窄成原先的50％并循环再次进行判断，直到最终确认最优化的一个点。

8.一种在模拟域消除同频和/或邻频干扰的系统，其特征在于，包括：干扰信号恢复模块，和干扰恢复控制模块，其中：干扰信号恢复模块的输入端接收直接或间接方式得到的至少一个干扰信号并输出的同频和/或邻频干扰模拟信号与主设备的接收天线收到的主接收信号相减并作为干扰恢复控制模块和后续处理模块的输入，干扰恢复控制模块根据计算得到的指标变化趋势结果输出控制信号至干扰信号恢复模块以调整/确认恢复处理所涉及的具体操作及参数，优化后的同频和/或邻频干扰模拟信号与主设备的接收天线收到的接收信号相减即为消除干扰的射频模拟信号。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征是，所述的至少一个干扰信号，当干扰信号为两个以上，如同频、上下邻频时，通过对应的馈线连接或者增设的接收天线分别朝向不同的干扰信号源，以直接或间接获得作为参考信号的干扰信号；并由干扰信号恢复模块控制干扰信号恢复的顺序和对应的参考信号。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征是，所述的信号恢复模块包括：分别与干扰恢复控制模块相连并接收其控制信号的延时调整子模块、相位调整子模块和幅度调整子模块，其中：延时调整子模块用于调整干扰参考信号和本地主设备的接收天线接收的射频信号之间的时延，相位调整和幅度调整子模块用于调整干扰参考信号的相位和幅度，使得尽可能的接近接收信号中含有的干扰信号，从而能准确的完成干扰恢复和干扰抵消，控制信号中包括对子模块的选择使用和先后次序、干扰时延设置、相位调整和幅度调整设置。

11.根据权利要求8或10所述的系统，其特征是，所述的调整具体包括：先对时延、相位、幅度的控制信号设置一个用户自定义的可调范围和可调步长，然后每次先对控制信号中的一个变量采用穷举法、拐点法、二分法或其组合求达到信号效果最优化的最优解；固定该变量后再对其余变量采用相同方式依次逐一求得最优解。

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