CN112910476A - 一种抗阻塞干扰的宽带接收设备 - Google Patents

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曾祥希
谭永
刘胜杰
李延波
李光
俞光日
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/10—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
    • H04B1/12—Neutralising, balancing, or compensation arrangements
    • H04B1/123—Neutralising, balancing, or compensation arrangements using adaptive balancing or compensation means

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Abstract

本发明提供了一种抗阻塞干扰的宽带接收设备，包括依次连接的带通滤波器、解调器、低通滤波器、数模转换器、滤波限幅器、数字上变频组；带通滤波器组和解调器组用于将宽带信号分别移到基带信号上；低通滤波器和数模转换器用于将基带信号变为数字基带信号；滤波限幅器用于对数字基带信号滤波限幅，使基带信号的功率谱符合有用信号的功率谱分布特性；数字上变频组用于将基带信号移动到数字中频频点上。本发明有益效果：一种抗阻塞干扰的宽带接收设备采用频带分割接收，然后在数字合路的方法，通过频域分割，隔离带内强干扰信号的影响范围。使系统能在强干扰的工况下也能工作。

Description

一种抗阻塞干扰的宽带接收设备
技术领域
本发明属于通信技术领域，尤其是涉及一种抗阻塞干扰的宽带接收设备。
背景技术
阻塞干扰是指强的干扰信号与有用信号同时加入接收机时，强干扰会使接收机链路上的器件饱和，产生非线性失真。对于目前的宽带通讯系统，比如直接扩频通讯DS、正交频分复用OFDM、码分多址CDMA，当带内干扰信号较小时可以通过相关接收或者前向纠错编码等消除干扰，使有用信号得以传输。但是如果带内干扰信号的幅度很大，数模转换器ADC溢出严重，此时即使存在足够的有用信号，系统也无法将其解调。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种抗阻塞干扰的宽带接收设备，提出了一种通过频带分割接收，然后在数字域合路的方法，通过频域分割，隔离带内强干扰信号的影响范围；然后分路接收在数字域组合，组合后的信号沿用以前的宽带接收数字处理链路，不需要对原系统做较大的修改。具有抗干扰能力强，对各种宽带通讯协议兼容性好的优点。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种抗阻塞干扰的宽带接收设备，包括依次连接的带通滤波器、解调器、低通滤波器、数模转换器、滤波限幅器、数字上变频组；
带通滤波器组和解调器组用于将宽带信号分别移到基带信号上；
低通滤波器和数模转换器用于将基带信号变为数字基带信号；
滤波限幅器用于对数字基带信号滤波限幅，使基带信号的功率谱符合有用信号的功率谱分布特性；
数字上变频组用于将基带信号移动到数字中频频点上。
进一步的，宽带接收设备内设有多路依次连接的带通滤波器、解调器、低通滤波器、数模转换器、滤波限幅器、数字上变频组。
进一步的，还设有一路数字中频合路器，多路依次连接的带通滤波器、解调器、低通滤波器、数模转换器、滤波限幅器、数字上变频组处理生成的数字中频信号通过同一路数字中频合路器进行合路处理，最后完成频域分割、组合的全过程。
进一步的，带通滤波器用于将宽带信号分割成N路射频或中频信号。
进一步的，还包括锁相环PLL，锁相环PLL输出N路本振，当宽带信号频率范围为f0-f1时，N路本振信号的频点为：
Figure BDA0003002489740000021
进一步的，所述调解器为正交解调器，用于将带通滤器输出的中频或射频信号解调为IQ基带信号。
进一步的，IQ基带信号通过低通滤波器和模数转换器ADC转换为数字基带信号，送入FPGA或DSP进行数字域的处理。
进一步的，数字域的IQ基带信号输入滤波限幅器。
进一步的，限幅处理后的IQ信号输入数字上变频器模块，通过复数乘法器实现N个频点的数字上变频，将数字基带信号转变为数字中频信号。
相对于现有技术，本发明所述的一种抗阻塞干扰的宽带接收设备具有以下有益效果：
(1)本发明所述的一种抗阻塞干扰的宽带接收设备采用频带分割接收，然后在数字合路的方法，通过频域分割，隔离带内强干扰信号的影响范围。使系统能在强干扰的工况下也能工作；
(2)本发明所述的一种抗阻塞干扰的宽带接收设备将分路接收处理后的数据在数字域组合，组合后的信号可以沿用以前的宽带接收数字处理链路，不需要对原系统做较大的修改。具有抗干扰能力强，对各种宽带通讯协议兼容性好的优点；
(3)本发明所述的一种抗阻塞干扰的宽带接收设备可应用于直接扩频序列DS、正交频分复用OFDM以及码分多址CDMA等宽带通讯系统，也可以应用于其它宽带通讯系统。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的抗阻塞干扰宽带接收设备系统框图示意图；
图2为本发明实施例所述的频域分割组合原理图示意图；
图3为本发明实施例所述的滤波限幅器原理框图示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至图3所示，本方案提出了一种抗阻塞干扰的宽带接收设备，通过频带分割接收，然后数字合路的方法，通过频域分割，隔离带内强干扰信号的影响范围；然后分路接收在数字域组合，组合后的信号沿用以前的宽带接收数字处理链路，不需要对原系统做较大的修改。具有抗干扰能力强，对各种宽带通讯协议兼容性好的优点。
1.通过带通滤波器组和解调器组将宽带信号分别移到N个基带信号上；
2.通过N个独立的基带低通滤波和数模转换器ADC将基带信号变为数字基带信号；
3.对数字基带信号滤波限幅，使基带信号的功率谱符合有用信号的功率谱分布特性；
4.通过数字上变频组将N路基带信号移动到N个数字中频频点上.
5.通过简单的加法器实现数字中频信号的合路，完成频域分割、组合的全过程。请参阅图1，它是本发明一种抗阻塞干扰的宽带接收设备的系统框图。它可应用于直接扩频序列DS、正交频分复用OFDM以及码分多址CDMA等宽带通讯系统，也可以应用于其它宽带通讯系统。。
如图1所示：其典型结构由锁相环PLL、N路带通滤波器、解调器、低通滤波器、模数转换器、滤波限幅器和一路数字中频合路器组成。
其中N路带通滤波器将宽带信号分割成N路射频或中频信号，如图2a图2c所示。
锁相环输出N路本振，当宽带信号频率范围为f0～f1时，N路本振信号的频点为：如图2b所示
Figure BDA0003002489740000041
N路正交解调器将带通滤器输出的中频或射频信号解调为IQ基带信号。
IQ基带信号通过低通滤波器和模数转换器ADC，转换为数字基带信号，送入FPGA或DSP进行数字域的处理。
数字域的IQ基带信号输入滤波限幅器，如图3所示。先进入FIR滤波器将各频带之间重叠部分频域信号过滤，并补偿模拟滤波器的幅度和相位损失。然后通过快速傅里叶变换FFT模块将信号变换到频域，通过功率谱提取模块计算功率谱分布特性，并与协议规定的功率谱作对比分析。再通过频域限幅模块对超出部分的功率谱衰减。最后通过反傅里叶变换IFFT模块将信号恢复到时域。
限幅处理后的IQ信号输入数字上变频器模块，通过复数乘法器实现N个频点的数字上变频，将数字基带信号转变为数字中频信号。
最后将各频段的数字中频信号输入数字中频合路模块，通过简单的加法运算将中频信号合路，转换为宽带的数字中频信号，如图2d所。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

Claims (9)

1.一种抗阻塞干扰的宽带接收设备，其特征在于：包括依次连接的带通滤波器、解调器、低通滤波器、数模转换器、滤波限幅器、数字上变频组；
带通滤波器组和解调器组用于将宽带信号分别移到基带信号上；
低通滤波器和数模转换器用于将基带信号变为数字基带信号；
滤波限幅器用于对数字基带信号滤波限幅，使基带信号的功率谱符合有用信号的功率谱分布特性；
数字上变频组用于将基带信号移动到数字中频频点上。
2.根据权利要求1所述的一种抗阻塞干扰的宽带接收设备，其特征在于：宽带接收设备内设有多路依次连接的带通滤波器、解调器、低通滤波器、数模转换器、滤波限幅器、数字上变频组。
3.根据权利要求2所述的一种抗阻塞干扰的宽带接收设备，其特征在于：还设有一路数字中频合路器，多路依次连接的带通滤波器、解调器、低通滤波器、数模转换器、滤波限幅器、数字上变频组处理生成的数字中频信号通过同一路数字中频合路器进行合路处理，最后完成频域分割、组合的全过程。
4.根据权利要求1所述的一种抗阻塞干扰的宽带接收设备，其特征在于：带通滤波器用于将宽带信号分割成N路射频或中频信号。
5.根据权利要求1所述的一种抗阻塞干扰的宽带接收设备，其特征在于：还包括锁相环PLL，锁相环PLL输出N路本振，当宽带信号频率范围为f0-f1时，N路本振信号的频点为：
Figure FDA0003002489730000011
6.根据权利要求1所述的一种抗阻塞干扰的宽带接收设备，其特征在于：所述调解器为正交解调器，用于将带通滤器输出的中频或射频信号解调为IQ基带信号。
7.根据权利要求6所述的一种抗阻塞干扰的宽带接收设备，其特征在于：IQ基带信号通过低通滤波器和模数转换器ADC转换为数字基带信号，送入FPGA或DSP进行数字域的处理。
8.根据权利要求7所述的一种抗阻塞干扰的宽带接收设备，其特征在于：数字域的IQ基带信号输入滤波限幅器。
9.根据权利要求8所述的一种抗阻塞干扰的宽带接收设备，其特征在于：限幅处理后的IQ信号输入数字上变频器模块，通过复数乘法器实现N个频点的数字上变频，将数字基带信号转变为数字中频信号。
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