CN115811320B - 消除零中频发射机的cim3互调干扰信号的方法、装置及介质 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种消除零中频发射机的CIM3互调干扰信号的方法、装置及介质，应用于信号处理技术领域，用于消除零中频发射机的CIM3互调干扰信号。消除零中频发射机的CIM3互调干扰信号的方法，包括：确定零中频发射机输出的信号中包含的CIM3互调干扰信号的分量系数；获取所述零中频发射机的输入信号；基于所述分量系数，处理所述输入信号，得到处理后的输入信号；将所述处理后的输入信号输入所述零中频发射机，获取所述零中频发射机的输出信号，所述输出信号为消除所述CIM3互调干扰信号后的输出信号。本公开在数字域消除零中频发射机的CIM3互调干扰信号时，无需采用复杂的电路，能够简化零中频发射机的电路设计，节省设计成本，同时能够提升发射机的发射效率。

Description

消除零中频发射机的CIM3互调干扰信号的方法、装置及介质

技术领域

本公开涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种消除零中频发射机的CIM3互调干扰信号的方法、装置及介质。

背景技术

在零中频发射机电路中，非线性失真等因素会造成输出信号中出现反三阶互调（Counter Inter Modulation 3，CIM3）干扰信号，该信号会严重影响发射机的性能。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种消除零中频发射机的CIM3互调干扰信号的方法、装置及介质。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种消除零中频发射机的CIM3互调干扰信号的方法，所述方法包括：

确定所述零中频发射机输出的信号中包含的所述CIM3互调干扰信号的分量系数；

获取所述零中频发射机的输入信号；

基于所述分量系数，处理所述输入信号，得到处理后的输入信号；

将所述处理后的输入信号输入所述零中频发射机，获取所述零中频发射机的输出信号，所述输出信号为消除所述CIM3互调干扰信号后的输出信号。

在一示例性实施例中，所述确定所述零中频发射机输出的信号中包含的所述CIM3互调干扰信号的分量系数，包括：

确定输入到所述零中频发射机的测试输入信号；

获取在输入所述测试输入信号时，所述零中频发射机的测试输出信号；

基于所述测试输入信号和所述测试输出信号，获取所述分量系数。

在一示例性实施例中，所述基于所述测试输入信号和所述测试输出信号，获取所述分量系数，包括：

将所述测试输出信号减去所述测试输入信号，获得所述测试输出信号中的测试CIM3互调干扰信号；

根据所述测试CIM3互调干扰信号和所述测试输入信号，确定所述分量系数。

在一示例性实施例中，所述根据所述测试CIM3互调干扰信号和所述测试输入信号，确定所述分量系数，包括：

通过以下公式确定所述分量系数：

其中，a表示所述分量系数，y₀表示所述测试输出信号，x₀表示所述测试输入信号，y₀-x₀表示所述测试CIM3互调干扰信号。

在一示例性实施例中，所述基于所述分量系数，处理所述输入信号，得到处理后的输入信号，包括：

通过以下公式确定所述CIM3互调干扰信号：

其中，a表示所述分量系数，m表示所述CIM3互调干扰信号，x表示所述输入信号，

表示所述输入信号的共轭信号；

将所述输入信号减去所述CIM3互调干扰信号，得到所述处理后的输入信号。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种消除零中频发射机的CIM3互调干扰信号的装置，所述装置包括：

确定模块，被配置为确定所述零中频发射机输出的信号中包含的所述CIM3互调干扰信号的分量系数；

获取模块，被配置为获取所述零中频发射机的输入信号；

处理模块，被配置为基于所述分量系数，处理所述输入信号，得到处理后的输入信号；

输入输出模块，被配置为将所述处理后的输入信号输入所述零中频发射机，获取所述零中频发射机的输出信号，所述输出信号为消除所述CIM3互调干扰信号后的输出信号。

在一示例性实施例中，所述确定模块还被配置为：

确定输入到所述零中频发射机的测试输入信号；

获取在输入所述测试输入信号时，所述零中频发射机的测试输出信号；

基于所述测试输入信号和所述测试输出信号，获取所述分量系数。

在一示例性实施例中，所述确定模块还被配置为：

将所述测试输出信号减去所述测试输入信号，获得所述测试输出信号中的测试CIM3互调干扰信号；

根据所述测试CIM3互调干扰信号和所述测试输入信号，确定所述分量系数。

在一示例性实施例中，所述确定模块还被配置为：

通过以下公式确定所述分量系数：

其中，a表示所述分量系数，y₀表示所述测试输出信号，x₀表示所述测试输入信号，y₀-x₀表示所述测试CIM3互调干扰信号。

在一示例性实施例中，所述处理模块还被配置为：

通过以下公式确定所述CIM3互调干扰信号：

其中，a表示所述分量系数，m表示所述CIM3互调干扰信号，x表示所述输入信号，

表示所述输入信号的共轭信号；

将所述输入信号减去所述CIM3互调干扰信号，得到所述处理后的输入信号。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由装置的处理器执行时，使得装置能够执行如本公开实施例的第一方面中任一项所述的方法。

采用本公开的上述方法，具有以下有益效果：本公开中的方法在数字域消除零中频发射机的CIM3互调干扰信号时，无需采用复杂的电路，因此，能够简化零中频发射机的电路设计，节省设计成本，同时能够提升发射机的发射效率。

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，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种消除零中频发射机的CIM3互调干扰信号的方法流程图；

图2是根据一示例性实施例示出的步骤S101中确定零中频发射机输出的信号中包含的CIM3互调干扰信号的分量系数的方法流程图；

图3是根据一示例性实施例示出的零中频发射机的输入输出示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的步骤S203中基于所述测试输入信号和所述测试输出信号，获取所述分量系数的方法流程图；

图5是根据一示例性实施例示出的零中频发射机的输入输出示意图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种消除零中频发射机的CIM3互调干扰信号的装置框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

相关技术中，为了消除CIM3互调干扰信号，通常采用以下两种方式：第一种，通过提高零中频发射机模拟电路中的线性度来减少CIM3互调干扰信号，但是该方法会降低零中频发射机中发射通道的效率，并且增加发射机的功耗；第二种，采用复杂的电路和低通滤波器等降低产生CIM3互调干扰信号的中间变量，从而达到减少CIM3互调干扰信号的效果，例如开关电路配合低通滤波器能够减少CIM3互调干扰信号的产生，但是，复杂的电路会加大电路版图面积，从而增加零中频发射机的成本。

本公开示例性的实施例中，提供一种消除零中频发射机的CIM3互调干扰信号的方法。图1是根据一示例性实施例示出的一种消除零中频发射机的CIM3互调干扰信号的方法流程图，如图1所示，包括以下步骤：

步骤S101，确定零中频发射机输出的信号中包含的CIM3互调干扰信号的分量系数；

步骤S102，获取所述零中频发射机的输入信号；

步骤S103，基于所述分量系数，处理所述输入信号，得到处理后的输入信号；

步骤S104，将处理后的输入信号输入所述零中频发射机，获取所述零中频发射机的输出信号，所述输出信号为消除所述CIM3互调干扰信号后的输出信号。

在本公开示例性的实施例中，为了克服相关技术中的问题，提供一种消除零中频发射机CIM3互调干扰信号的方法。确定零中频发射机输出的信号中包含的CIM3互调干扰信号的分量系数，获取所述零中频发射机的输入信号，基于所述分量系数，处理所述输入信号，得到处理后的输入信号，将所述处理后的输入信号输入所述零中频发射机，获取所述零中频发射机的输出信号，所述输出信号为消除所述CIM3互调干扰信号后的输出信号。本公开中的方法在数字域消除零中频发射机的CIM3互调干扰信号时，无需采用复杂的电路，因此，能够简化零中频发射机的电路设计，节省设计成本，同时能够提升发射机的发射效率。

零中频发射机用于将基带信号转换为射频信号后进行发射，基带信号输入至零中频发射机中，输出即为射频信号，但是，由于零中频发射机电路中存在非线性失真等问题，使得输出信号中包括CIM3互调干扰信号，该干扰信号会影响发射机的性能。所产生的CIM3互调干扰信号的大小与零中频发射机的硬件条件有关，对于硬件条件相同的零中频发射机，CIM3互调干扰信号幅值的大小也是相同的，当硬件条件发生变化时，CIM3互调干扰信号幅值的大小也会发生变化。其中，硬件条件包括零中频发射机的增益、频点、温度等。

在步骤S101中，确定零中频发射机输出的信号中包含的CIM3互调干扰信号的分量系数，即输出信号中包含的CIM3互调干扰信号的分量系数，相同硬件条件的零中频发射机的分量系数是相同的，可以在存储器中预先存储不同硬件条件的零中频发射机和分量系数的映射关系表，在实际应用过程中通过查询映射关系表，确定当前硬件条件下的零中频发射机对应的分量系数；也可以在存储器中预先存储分量系数的计算规则，在实际应用过程中通过调用计算规则，计算获得当前零中频发射机对应的分量系数。

在步骤S102中，零中频发射机的输入信号即为需要零中频发射机处理成射频信号的信号，即基带信号，输入信号为数字信号，输入信号输入至零中频发射机后经数模转换模块（Digital to Analog Converter，DAC）转换为模拟信号。

需要说明的是，本公开中不限定步骤S101和步骤S102的执行顺序，当在存储器中预先存储分量系数的计算规则，在实际应用过程中通过调用计算规则，计算获得当前零中频发射机对应的分量系数时，则需要先获取零中频发射机的输入信号，再确定零中频发射机输出的信号中包含的CIM3互调干扰信号的分量系数。

在步骤S103中，确定该零中频发射机对应的CIM3互调干扰信号的分量系数后，根据分量系数对输入信号进行处理，使得输入信号中加入一个预失真信号，得到处理后的输入信号。

在步骤S104中，由于处理后的输入信号中包含了预失真信号，预失真信号能够在零中频发射机对输入信号进行处理时抵消CIM3互调干扰信号，从而使得输出信号中不再包含CIM3互调干扰信号。

在本公开示例性的实施例中，确定零中频发射机输出的信号中包含的CIM3互调干扰信号的分量系数，获取所述零中频发射机的输入信号，基于所述分量系数，处理所述输入信号，得到处理后的输入信号，将所述处理后的输入信号输入所述零中频发射机，获取所述零中频发射机的输出信号，所述输出信号为消除所述CIM3互调干扰信号后的输出信号。本公开中的方法在数字域消除零中频发射机的CIM3互调干扰信号时，无需采用复杂的电路，因此，能够简化零中频发射机的电路设计，节省设计成本，同时能够提升发射机的发射效率。

在一示例性实施例中，图2是根据一示例性实施例示出的步骤S101中确定零中频发射机输出的信号中包含的CIM3互调干扰信号的分量系数的方法流程图，如图2所示，包括以下步骤：

步骤S201，确定输入到所述零中频发射机的测试输入信号；

步骤S202，获取在输入所述测试输入信号时，所述零中频发射机的测试输出信号；

步骤S203，基于所述测试输入信号和所述测试输出信号，获取所述分量系数。

通过测试信号确定处于某种硬件条件下的零中频发射机的CIM3互调干扰信号的分量系数，确定零中频发射机的硬件条件后，记录其硬件条件，将测试输入信号输入到该零中频发射机中，获取测试输入信号对应的零中频发射机的测试输出信号。为了便于信号运算，测试输入信号和测试输出信号均为数字信号，其中，测试输入信号为已知信号，测试输出信号由信号采集装置获取。由于测试输入信号中不包含CIM3互调干扰信号，测试输出信号中包括CIM3互调干扰信号，因此，从测试输出信号中分离出测试输入信号，即可获取所产生的CIM3互调干扰信号，进而获取分量系数。

图3是根据一示例性实施例示出的零中频发射机的输入输出示意图，如图3所示，将测试输入信号x₀输入至零中频发射机中，输出测试输出信号y₀，测试输出信号中包括测试输入信号x₀和CIM3互调干扰信号，其中，CIM3互调干扰信号是由测试输入信号在电路中产生的，当CIM3互调干扰信号与测试输入信号线性相关时，测试输出信号和测试输入信号之间满足关系式：

，a表示分量系数，/>

表示测试输入信号的共轭信号，因此，可以根据该关系式和测试输入信号和测试输出信号，即可获取分量系数。

获取分量系数后，将分量系数记录在零中频发射机的硬件条件对应的位置，再改变零中频发射机的硬件条件，重新计算分量系数，以获得零中频发射机硬件条件和CIM3互调干扰信号分量系数的映射关系表，将该映射关系表存储于存储器中，以便实际应用时，根据当前零中频发射机的硬件条件，从映射关系表中查询获取对应的分量系数。

在一示例性实施例中，图4是根据一示例性实施例示出的步骤S203中基于所述测试输入信号和所述测试输出信号，获取所述分量系数的方法流程图，如图4所示，包括以下步骤：

步骤S401，将所述测试输出信号减去所述测试输入信号，获得所述测试输出信号中的测试CIM3互调干扰信号；

步骤S402，根据所述测试CIM3互调干扰信号和所述测试输入信号，确定所述分量系数。

由于零中频发射机不会改变信号幅值的大小，因此测试输出信号和测试输入信号之间的差值即为测试CIM3互调干扰信号。将测试输出信号减去测试输入信号，即可获得测试输出信号中的测试CIM3互调干扰信号。由于测试CIM3互调干扰信号是将测试输入信号输入到零中频发射机中，由于零中频发射机的处理而产生的干扰信号，因此根据测试CIM3互调干扰信号与测试输入信号之间的关系，即可确定分量系数。测试CIM3互调干扰信号与测试输入信号之间的关系采用线性相关关系进行计算。

在一示例中，所述根据所述测试CIM3互调干扰信号和所述测试输入信号，确定所述分量系数，包括：

通过以下公式确定所述分量系数：

其中，a表示所述分量系数，y₀表示所述测试输出信号，x₀表示所述测试输入信号，y₀-x₀表示所述测试CIM3互调干扰信号。

测试CIM3互调干扰信号是测试输入信号在零中频发射机电路中产生的干扰信号，将测试CIM3互调干扰信号的分量系数记为a，当测试CIM3互调干扰信号与测试输入信号呈线性相关时，则可以用

表示测试CIM3互调干扰信号，因此，满足关系式：

其中，测试输入信号x₀和测试输出信号y₀均为已知量，因此，根据上述关系式即可计算得出分量系数a。基于测试输入信号和测试输出信号的行列关系，则能够推导出公式

，并根据该公式计算得出分量系数。

需要说明的是，基于测试输入信号和CIM3互调干扰信号之间的关系，也可以通过其他方式获取分量系数a，例如分别计算测试输入信号和CIM3互调干扰信号在频域上的频谱，将CIM3互调干扰信号的频谱和测试输入信号的频谱相除得到的值作为分量系数。

在一示例性实施例中，步骤S103中基于所述分量系数，处理所述输入信号，得到处理后的输入信号，包括：

通过以下公式确定所述CIM3互调干扰信号：

其中，a表示所述分量系数，m表示所述CIM3互调干扰信号，x表示所述输入信号，

表示所述输入信号的共轭信号；

将所述输入信号减去所述CIM3互调干扰信号，得到所述处理后的输入信号。

在零中频发射机实际应用过程中，确定分量系数和输入信号后，通过分量系数确定输入信号中能够抵消CIM3互调干扰信号的预失真信号，即输入信号中用于产生CIM3互调干扰信号的信号，通过以下公式确定输入信号中用于产生CIM3互调干扰信号的信号：

其中，a表示所述分量系数，m表示所述CIM3互调干扰信号，x表示所述输入信号，

表示所述输入信号的共轭信号。将输入信号减去CIM3互调干扰信号，得到处理后的输入信号。

将处理后的输入信号输入至零中频发射机后，处理后的输入信号所产生的CIM3互调干扰信号则能够抵消对输入信号的处理，因此能够保证输出信号中不会出现CIM3互调干扰信号。图5是根据一示例性实施例示出的零中频发射机的输入输出示意图，如图5所示，将输入信号记为x，将输出信号记为y，将处理后的输入信号记为z，则：

，其中a表示CIM3互调干扰信号的分量系数，将处理后的输入信号输入至零中频发射机中，获得输出信号为：

其中，a表示CIM3互调干扰信号的分量系数，可以看出y中不再包括CIM3互调干扰信号，虽然y中包括五阶互调（IM5）干扰信号、七阶互调（IM7）干扰信号和七阶互调（IM9）干扰信号，但是五阶互调干扰信号的分量系数为3|a|²，七阶互调干扰信号的分量系数为

，九阶互调干扰信号的分量系数为/>

，因此，干扰信号的功率远低于原有的CIM3互调干扰信号，例如原有CIM3互调干扰信号比主信号低40dB，则y中的五阶互调干扰信号比主信号低70.4dB，七阶互调干扰信号比主信号低100.4dB，九阶互调干扰信号比主信号低120dB，因此，y中的五阶互调干扰信号、七阶互调干扰信号和九阶互调干扰信号不会对零中频发射机的性能产生影响。

本公开示例性的实施例中，提供一种消除零中频发射机的CIM3互调干扰信号的装置。图6是根据一示例性实施例示出的一种消除零中频发射机的CIM3互调干扰信号的装置框图，如图6所示，包括：

确定模块601，被配置为确定所述零中频发射机输出的信号中包含的所述CIM3互调干扰信号的分量系数；

获取模块602，被配置为获取所述零中频发射机的输入信号；

处理模块603，被配置为基于所述分量系数，处理所述输入信号，得到处理后的输入信号；

输入输出模块604，被配置为将所述处理后的输入信号输入所述零中频发射机，获取所述零中频发射机的输出信号，所述输出信号为消除所述CIM3互调干扰信号后的输出信号。

在一示例性实施例中，所述确定模块601还被配置为：

确定输入到所述零中频发射机的测试输入信号；

获取在输入所述测试输入信号时，所述零中频发射机的测试输出信号；

基于所述测试输入信号和所述测试输出信号，获取所述分量系数。

在一示例性实施例中，所述确定模块601还被配置为：

将所述测试输出信号减去所述测试输入信号，获得所述测试输出信号中的测试CIM3互调干扰信号；

根据所述测试CIM3互调干扰信号和所述测试输入信号，确定所述分量系数。

在一示例性实施例中，所述确定模块601还被配置为：

通过以下公式确定所述分量系数：

其中，a表示所述分量系数，y₀表示所述测试输出信号，x₀表示所述测试输入信号，y₀-x₀表示所述测试CIM3互调干扰信号。

在一示例性实施例中，所述处理模块603还被配置为：

通过以下公式确定所述CIM3互调干扰信号：

其中，a表示所述分量系数，m表示所述CIM3互调干扰信号，x表示所述输入信号，

表示所述输入信号的共轭信号；

将所述输入信号减去所述CIM3互调干扰信号，得到所述处理后的输入信号。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由装置的处理器执行时，使得装置能够执行一种消除零中频发射机的CIM3互调干扰信号的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。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发明的一般性原理并包括本公开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，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (6)

1.一种消除零中频发射机的CIM3互调干扰信号的方法，其特征在于，所述方法包括：

确定所述零中频发射机输出的信号中包含的所述CIM3互调干扰信号的分量系数；

获取所述零中频发射机的输入信号；

基于所述分量系数，处理所述输入信号，得到处理后的输入信号；

将所述处理后的输入信号输入所述零中频发射机，获取所述零中频发射机的输出信号，所述输出信号为消除所述CIM3互调干扰信号后的输出信号；

所述确定所述零中频发射机输出的信号中包含的所述CIM3互调干扰信号的分量系数，包括：

确定输入到所述零中频发射机的测试输入信号；

获取在输入所述测试输入信号时，所述零中频发射机的测试输出信号；

基于所述测试输入信号和所述测试输出信号，获取所述分量系数；

所述基于所述分量系数，处理所述输入信号，得到处理后的输入信号，包括：

通过以下公式确定所述CIM3互调干扰信号：

其中，a表示所述分量系数，m表示所述CIM3互调干扰信号，x表示所述输入信号，/>

表示所述输入信号的共轭信号；

将所述输入信号减去所述CIM3互调干扰信号，得到所述处理后的输入信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述测试输入信号和所述测试输出信号，获取所述分量系数，包括：

将所述测试输出信号减去所述测试输入信号，获得所述测试输出信号中的测试CIM3互调干扰信号；

根据所述测试CIM3互调干扰信号和所述测试输入信号，确定所述分量系数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述测试CIM3互调干扰信号和所述测试输入信号，确定所述分量系数，包括：

通过以下公式确定所述分量系数：

其中，a表示所述分量系数，y₀表示所述测试输出信号，x₀表示所述测试输入信号，y₀-x₀表示所述测试CIM3互调干扰信号。

4.一种消除零中频发射机的CIM3互调干扰信号的装置，其特征在于，所述装置包括：

确定模块，被配置为确定所述零中频发射机输出的信号中包含的所述CIM3互调干扰信号的分量系数；

获取模块，被配置为获取所述零中频发射机的输入信号；

处理模块，被配置为基于所述分量系数，处理所述输入信号，得到处理后的输入信号；

输入输出模块，被配置为将所述处理后的输入信号输入所述零中频发射机，获取所述零中频发射机的输出信号，所述输出信号为消除所述CIM3互调干扰信号后的输出信号；

所述确定模块还被配置为：

确定输入到所述零中频发射机的测试输入信号；

获取在输入所述测试输入信号时，所述零中频发射机的测试输出信号；

基于所述测试输入信号和所述测试输出信号，获取所述分量系数；

所述处理模块还被配置为：

通过以下公式确定所述CIM3互调干扰信号：

其中，a表示所述分量系数，m表示所述CIM3互调干扰信号，x表示所述输入信号，/>

表示所述输入信号的共轭信号；

将所述输入信号减去所述CIM3互调干扰信号，得到所述处理后的输入信号。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述确定模块还被配置为：

将所述测试输出信号减去所述测试输入信号，获得所述测试输出信号中的测试CIM3互调干扰信号；

根据所述测试CIM3互调干扰信号和所述测试输入信号，确定所述分量系数。

6.一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由装置的处理器执行时，其特征在于，使得装置能够执行如权利要求1-3中任一项所述的方法。

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