CN113162640B - 干扰消除电路及相关的干扰消除方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及干扰消除电路及相关的干扰消除方法。本发明揭露一种干扰消除电路，其包含有一峰值对均值功率比侦测电路、一控制电路以及一滤波器。在该干扰消除电路的操作中，该峰值对均值功率比侦测电路用以实时地侦测一讯号在频谱上的一峰值对均值功率比，以产生一侦测结果；该控制电路用以根据该侦测结果来产生一控制讯号；以及该滤波器用以根据该控制讯号来决定该滤波器的一过滤频点，并对该讯号进行滤波以产生一输出讯号。

Description

干扰消除电路及相关的干扰消除方法

技术领域

本发明系有关于干扰消除电路，尤指一种应用于无线通信中的单频干扰消除电路。

背景技术

在应用在无线通信的接收电路中，通常会设有干扰消除电路以消除或抑制接收讯号中的干扰。然而，若是在频域作干扰的侦测及消除，由于需要利用多个区块的侦测结果来做判断，因此若是干扰发生改变时(例如，干扰频率或强度发生改变)，则通常无法实时地消除这些改变后的干扰讯号。特别是，在某些情况下若是接收讯号带有频率会快速移动的单频干扰时，无法实时地消除改变后干扰讯号的问题会更加严重。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于提出一种干扰消除电路，其可以快速有效地侦测并消除单频干扰，以解决先前技术中所述的问题。

在本发明的一个实施例中，揭露了一种干扰消除电路，其包含有一峰值对均值功率比侦测电路、一控制电路以及一滤波器。在该干扰消除电路的操作中，该峰值对均值功率比侦测电路用以实时地侦测一讯号在频谱上的一峰值对均值功率比，以产生一侦测结果；该控制电路用以根据该侦测结果来产生一控制讯号；以及该滤波器用以根据该控制讯号来决定该滤波器的一过滤频点，并对该讯号进行滤波以产生一输出讯号。

在本发明的另一个实施例中，揭露了一种干扰消除方法，其包含有以下步骤：实时地侦测一讯号在频谱上的一峰值对均值功率比，以产生一侦测结果；根据该侦测结果来产生一控制讯号；以及根据该控制讯号来决定一滤波器的一过滤频点，并对该讯号进行滤波以产生一输出讯号。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的电路的示意图。

图2为根据本发明一实施例的控制电路的确认机制的流程图。

图3为滤波器的频率响应以及包含单频干扰的讯号内容的示意图。

图4为本发明一实施例的滤波器的示意图。

图5为图4所示的滤波器的频率响应以及包含单频干扰的讯号内容的示意图。

图6为根据本发明一实施例的一种干扰消除方法的流程图。

具体实施方式

图1为根据本发明一实施例的电路100的示意图。如图1所示，电路100包含了一天线102、一模拟数字转换器110、一混波器120、一时序回复电路130、一滤波器140以及一干扰消除电路150，其中干扰消除电路150包含了一缓冲器152、一快速傅立叶变换电路154、一峰值对均值功率比(Peak-to-Average Power Ratio，PAPR)侦测电路156、一控制电路158以及一滤波器159。在本实施例中，电路100系可以应用在一解调器(demodulator)中，例如设置在电视或是机顶盒内的解调器中。

在电路100的操作中，首先，模拟数字转换器110自天线102接收一模拟输入讯号Vin，并对模拟输入讯号Vin进行模拟数字转换操作以产生一数字输入讯号Din，而混波器120接着对数字输入讯号进行混波操作(降频操作)以产生一混波后讯号Din’。时序回复电路130对混波后讯号Din’进行内插补点操作以产生一补点后讯号，且滤波器140在本实施例中可以是一平方根升余弦(Square Root Raised Cosine，SRRC)滤波器，以对该补点后讯号进行滤波操作以产生一讯号Din”。需注意的是，由于模拟数字转换器110、混波器120、时序回复电路130以及滤波器140等前端电路的操作已为本领域具有通常知识者所熟知，且本发明的重点在于后续的干扰消除电路150，因此上述元件的操作细节在此不赘述。

在干扰消除电路150的操作中，缓冲器152会依序接收来自滤波器140的讯号Din”并暂存在其中，且等到缓冲器152所储存的数据量达到快速傅立叶变换电路154所能处理的一区块时，快速傅立叶变换电路154会对该区块进行快速傅立叶变换操作，以得到该区块的频谱状态。接着，PAPR侦测电路156根据该区块的频谱状态以计算出一峰值对均值功率比(PAPR)，并据以产生一侦测结果P_info。在一实施例中，侦测结果P_info系包含了在该区块的PAPR高于一临界值时的一峰值的位置(亦即，该峰值所对应到的频率)，详细来说，若是该区块的PAPR低于该临界值，则侦测结果P_info便指出该区块不具有单频干扰；而若是该区块的PAPR高于该临界值，则侦测结果P_info便指出该区块具有单频干扰并提供该区块的峰值的位置。

在接收到侦测结果P_info之后，控制电路158便可以根据侦测结果P_info来决定是否需要产生一控制讯号Vc以调整滤波器159的过滤频点。具体来说，若是侦测结果P_info指出该区块不具有单频干扰，则控制电路158可以产生控制讯号Vc以使得滤波器159不会滤除来自缓冲器的该区块的实质有效内容；若是侦测结果P_info指出该区块具有单频干扰，且所提供该区块的峰值的位置相同于目前滤波器的过滤频点，则控制电路158可不需要产生控制讯号Vc来改变滤波器159的过滤频点、或是控制电路158产生相同的控制讯号Vc并维持滤波器159目前的过滤频点；若是侦测结果P_info指出该区块具有单频干扰，且所提供该区块的峰值的位置不同于目前滤波器的过滤频点，则控制电路158产生控制讯号Vc来改变/调整滤波器159的过滤频点。

在一实施例中，为了避免PAPR侦测电路156在侦测上的偶发错误而导致滤波器159的过滤频点被不适当的改变，控制电路158可以具有一确认机制以避免上述状况。具体来说，控制电路158可以持续接收对应到多个连续区块的侦测结果P_info，且当该多个连续区块的侦测结果都指出具有单频干扰以及相同/邻近的峰值位置时，才会产生控制讯号Vc来改变滤波器159的过滤频点。举例来说，参考图2所示的控制电路158的确认机制的流程图，在步骤200中，流程开始。在步骤202中，将一参数SUM设为零。在步骤204中，控制电路158接收来自PAPR侦测电路156所产生的侦测结果P_info，在此系假设侦测结果P_info指出该区块具有单频干扰并提供该区块的峰值的位置。在步骤206中，控制电路158接收来自PAPR侦测电路156所产生的下一笔侦测结果P_info。在步骤208，控制电路158判断在步骤206中所接收到的侦测结果P_info是否具有单频干扰，若是，流程进入步骤210；若否，流程回到步骤202。在步骤210，控制电路158判断侦测结果P_info所包含的区块的峰值位置fp与前一个侦测结果P_info所包含的前一个区块的峰值位置fp_p之间的差距是否在一预设范围之内，例如该预设范围可以是5kHz，若是，流程进入步骤212；若否，流程回到步骤202。在步骤212中，控制电路158将参数SUM加上“1”。在步骤214中，控制电路158判断参数SUM是否到达一临界值TH，若是，流程进入步骤216；若否，流程回到步骤206。在步骤216，控制电路158根据上述侦测结果P_info所包含的区块的峰值位置，例如可以根据最后一次所接收到的侦测结果P_info所包含的区块的峰值位置、或是根据所接收到的多个侦测结果P_info所包含的区块的峰值位置中的至少其一，来产生控制讯号Vc以调整滤波器159的过滤频点。

关于滤波器159的操作，滤波器159可以是一个无限脉冲响应(Infinite ImpulseResponse，IIR)带拒滤波器，且滤波器159可以具有多组可选择的接头系数(tapcoefficient)，而控制电路158可以产生控制讯号Vc来控制滤波器159采用不同的接头系数以具有不同的过滤频点，以滤除讯号Din”中所带有单频干扰。参考图3所绘示的滤波器159的频率响应以及讯号Din”的包含单频干扰的讯号内容的示意图，透过将滤波器159的过滤频点移至讯号Din”的峰值位置fp，滤波器159可以有效地将Din”中的单频干扰消除以产生干净的输出讯号Dout。

然而，虽然滤波器159的过滤频点可以透过改变接头系数来完成，但其整体速度并不快，且在单频干扰的频率变化较快时可能会影响到单频干扰消除的效果。因此，在另一实施例中，滤波器159内可以另外具有两个复数乘法器，并透过改变Din”的频率的方式来完成单频干扰消除的效果。具体来说，参考图4所示的本发明一实施例的滤波器159的示意图以及图5所示的滤波电路420的频率响应以及讯号Din”的包含单频干扰的讯号内容的示意图，其中滤波器159包含了一第一复数乘法器410、一滤波电路420以及一第二复数乘法器430，且滤波电路420的过滤频点不会因为侦测结果而改变，例如滤波电路420具有固定的过滤频点fc。在图4所示的滤波器159的操作中，控制电路158或是滤波器159根据滤波电路420的频点fc以及讯号Din”的峰值位置fp的差距fd以决定出复数乘法器410的一乘数e^j2πfdt，亦即第一复数乘法器410系用来将讯号Din”的频率右移fd以使得讯号Din”的峰值位置fp对齐滤波电路420的频点fc，并据以产生一移频后讯号；接着，滤波电路420便对该移频后讯号进行滤波操作以将讯号Din”的单频干扰移除，以产生一滤波后讯号；最后，第二复数乘法器430使用乘数e^-j2πfdt以将讯号Din”的频率左移fd以使得讯号Din”回到原有的频带以产生输出讯号Dout。

在以上的实施例中，PAPR侦测电路156以及控制电路158是持续地在运作，亦即干扰消除电路150可以实时地侦测讯号Din”中是否有单频干扰并快速有效地消除/抑制此单频干扰。

图6为根据本发明一实施例的一种干扰消除方法的流程图。同时参考以上实施例所述的内容，干扰消除方法的流程如下所述。

步骤600：流程开始。

步骤602：实时地侦测一讯号在频谱上的一峰值对均值功率比，以产生一侦测结果。

步骤604：根据该侦测结果来产生一控制讯号。

步骤606：根据该控制讯号来决定一滤波器的一过滤频点，并对该讯号进行滤波以产生一输出讯号。

简要归纳本发明，在本发明的干扰消除电路以及干扰消除方法中，透过实时侦测目前讯号是否具有单频干扰，并根据所侦测到的单频干扰的频率来动态地调整滤波器的过滤频点，可以快速有效地消除/抑制此单频干扰，改善讯号品质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

【符号说明】

100:电路

102:天线

110:模拟数字转换器

120:混波器

130:时序回复电路

140:滤波器

150:干扰消除电路

152:缓冲器

154:快速傅立叶变换电路

156:PAPR侦测电路

158:控制电路

159:滤波器

200～216:步骤

410:第一复数乘法器

420:滤波电路

430:第二复数乘法器

600～606:步骤

Vin:模拟输入讯号

Din:数字输入讯号

Din’:混波后讯号

Din”:讯号

P_info:侦测结果

Vc:控制讯号

Dout:输出讯号

Claims (8)

1.一种干扰消除电路，包含有：

一峰值对均值功率比侦测电路，用以实时地侦测一讯号在频谱上的一峰值对均值功率比，以产生一侦测结果；

一控制电路，耦接于所述峰值对均值功率比侦测电路，用以根据所述侦测结果来产生一控制讯号；以及

一滤波器，耦接于所述控制电路，用以根据所述控制讯号来决定所述滤波器的一过滤频点，并对所述讯号进行滤波以产生一输出讯号，

其中所述控制电路根据所述侦测结果以判断所述讯号是否具有一单频干扰，并据以产生所述控制讯号以决定所述滤波器的所述过滤频点，以滤除所述讯号的所述单频干扰以产生所述输出讯号，以及

其中所述峰值对均值功率比侦测电路实时地侦测所述讯号的连续多个区块在频谱上的所述峰值对均值功率比，以产生多个侦测结果；以及只有在所述控制电路根据所述多个侦测结果判断出所述多个区块都具有所述单频干扰时，且所述单频干扰的频率不同于所述滤波器的过滤频点时，所述控制电路才会产生所述控制讯号以改变所述滤波器的所述过滤频点。

2.根据权利要求1所述的干扰消除电路，其中所述侦测结果至少包含了所述峰值对均值功率比，且所述控制电路根据所述峰值对均值功率比是否高于一临界值以判断所述讯号是否具有所述单频干扰。

3.根据权利要求1或2所述的干扰消除电路，其中所述侦测结果包含了所述讯号在频谱上的一峰值所对应到的频率，且所述控制电路根据所述侦测结果以产生所述控制讯号以使得所述滤波器的所述过滤频点对应到所述峰值所对应到的频率，以滤除所述讯号的所述单频干扰以产生所述输出讯号。

4.根据权利要求1所述的干扰消除电路，其中所述滤波器根据所述控制讯号来调整所述滤波器的多个接头系数以决定所述过滤频点，并对所述讯号进行滤波以产生所述输出讯号。

5.根据权利要求1所述的干扰消除电路，其中所述滤波器包含有：

一第一复数乘法器，用以将所述讯号与一第一乘数相乘以产生一移频后讯号，其中所述第一乘数系根据所述侦测结果所产生；

一滤波电路，用以对所述移频后讯号进行滤波以产生一滤波后讯号；以及

一第二复数乘法器，用以将所述滤波后讯号与一第二乘数相乘以产生所述输出讯号。

6.根据权利要求5所述的干扰消除电路，其中若是所述侦测结果指出所述讯号具有一单频干扰，所述第一复数系将所述讯号与所述第一乘数相乘，以使得所述滤波电路的所述过滤频点相同于所述单频干扰的频率，并据以产生所述移频后讯号。

7.根据权利要求6所述的干扰消除电路，其中所述滤波电路的过滤频点不会根据所述侦测结果而改变，所述第二乘数系根据所述侦测结果所产生，且所述第二复数乘法器将所述滤波后讯号与所述第二乘数相乘以产生与所述讯号具有相同频带的所述输出讯号。

8.一种干扰消除方法，包含有：

实时地侦测一讯号在频谱上的一峰值对均值功率比，以产生一侦测结果；

根据所述侦测结果判断所述讯号是否具有一单频干扰，并据以产生一控制讯号；以及

根据所述控制讯号来决定一滤波器的一过滤频点，以滤除所述讯号的所述单频干扰以产生一输出讯号，

其中通过实时地侦测所述讯号的连续多个区块在频谱上的所述峰值对均值功率比来产生多个侦测结果；以及只有在根据所述多个侦测结果判断出所述多个区块都具有所述单频干扰时，且所述单频干扰的频率不同于所述滤波器的过滤频点时，才会产生所述控制讯号以改变所述滤波器的所述过滤频点。

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