CN117375643A - 干扰抵消信号的生成方法及装置、信号处理设备 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种干扰抵消信号的生成方法,包括:对接收到的基带IQ信号进行预定带宽的IQ频谱搬移,以获得初始干扰抵消信号;对所述初始干扰抵消信号进行功率控制处理,以获得最终干扰抵消信号。本公开还提供一种干扰抵消信号生成装置和一种包括该干扰抵消信号生成装置的信号处理设备。通过所述信号处理设备中的干扰抵消信号生成装置执行所述干扰抵消信号生成方法后,既降低了生成干扰抵消信号的难度,又可以使得IQ基带信号在双绞电缆中传输,降低了整体通信成本。
Description
技术领域
本公开涉及微波通信领域,具体地,涉及一种干扰抵消信号的生成方法、一种干扰抵消信号生成装置和一种信号处理设备。
背景技术
在微波通信系统中,共波道双极化(CCDP,Co-channel Dual polarization)是指在一个信道中采用水平极化波和垂直极化波传输两路信号,CCDP是微波系统一种空间分集的扩容技术。CCDP利用两路正交的极化波传输信号实现传输容量加倍,需要采用交叉极化干扰抵消(XPIC,Cross-Polarization Interference Cancellation)技术是用来消除两路极化波之间的交叉干扰。
在E波段(E-Band)频段微波系统中,因大带宽需求,通常采用IQ零中频架构,XPIC极化干扰抵消信号以基带IQ形式传输。基带IQ信号对传输信道要求较高,收发各有两对差分信号,要求I和Q差分信号传输具备相近的群时延、插入损耗、回波损耗等。因此信道要求有较好的S参数和群时延。目前市场上已有的方案是采用光接口形式传输,需要先将传输的基带IQ差分编码成形处理,再由激光器调制到光缆上传输,此方案相对复杂,并且收发极化干扰抵消信号需要专用光模块,实现成本较高,工程易用性差。
发明内容
本公开实施例提供一种干扰抵消信号的生成方法、一种干扰抵消信号生成装置和一种信号处理设备。
作为本公开的第一个方面,提供一种干扰抵消信号的生成方法,包括:
对接收到的基带IQ信号进行预定带宽的IQ频谱搬移,以获得初始干扰抵消信号;
对所述初始干扰抵消信号进行功率控制处理,以获得最终干扰抵消信号。
作为本公开的第二个方面,提供一种干扰抵消信号生成装置,包括:
频谱搬移模块,所述频谱搬移模块用于对接收到的基带IQ信号进行预定带宽的IQ频谱搬移,以获得初始干扰抵消信号,其中,所述预定带宽小于所述基带IQ信号的带宽;
功率控制处理模块,所述功率控制处理模块用于对所述初始干扰抵消信号进行功率控制处理,以获得最终干扰抵消信号。
作为本公开的第三个方面,提供干扰抵消信号生成装置,所述抵消信号生成装置为本公开第一个方面所述的干扰抵消信号生成装置;
第二信道匹配单元,所述第二信道匹配单元用于接收伙伴设备发送的最终干扰抵消信号;
主信号处理装置,所述主信号处理装置用于接收基带IQ信号、以及所述伙伴设备发送的最终干扰抵消信号,并利用接收到的干扰抵消信号对接收到的基带IQ信号进行处理,获得待传输主信号;
主信号发送装置,所述主信号发送装置用于将所述待传输主信号发送至对端设备。
本公开所提供的生成方法中,对基带IQ信号进行频谱搬移,即可获得摆脱直流低频噪声干扰的初始干扰抵消信号。再对所述初始干扰抵消信号进行功率控制处理,获得最终干扰抵消信号。将该最终干扰抵消信号发送给伙伴设备,即可实现XPIC干扰抵消,使得IQ信号可以在多信号电缆中互传,因此,本公开所提供的生成方法方案更加简单。
附图说明
图1是本公开所提供的干扰抵消信号的生成方法的一种实施方式的流程图;
图2是步骤S120的一种实施方式的流程图;
图3是本公开所提供的干扰抵消信号的生成方法的另一种实施方式的流程图;
图4是本公开所提供的干扰抵消信号生成装置的一种实施方式的模块示意图;
图5是本公开所提供的干扰抵消信号生成装置中的信号流示意图;
图6是本公开所提供的信号处理设备的一种实施方式的示意图;
图7是IQ干扰信号进入基带处理单元的信号流示意图;
图8是本公开设置IQ防护单元的示意图;
图9是本公开中第一信道匹配单元和第二信道匹配单元相连接的示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本公开的技术方案,下面结合附图对本公开提供的干扰抵消信号的生成方法、干扰抵消信号生成装置和信号处理设备进行详细描述。
在下文中将参考附图更充分地描述示例实施例,但是所述示例实施例可以以不同形式来体现且不应当被解释为限于本文阐述的实施例。反之,提供这些实施例的目的在于使本公开透彻和完整,并将使本领域技术人员充分理解本公开的范围。
在不冲突的情况下,本公开各实施例及实施例中的各特征可相互组合。
如本文所使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关列举条目的任何和所有组合。
本文所使用的术语仅用于描述特定实施例,且不意欲限制本公开。如本文所使用的,单数形式“一个”和“该”也意欲包括复数形式,除非上下文另外清楚指出。还将理解的是,当本说明书中使用术语“包括”和/或“由……制成”时,指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。
除非另外限定,否则本文所用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本领域普通技术人员通常理解的含义相同。还将理解,诸如那些在常用字典中限定的那些术语应当被解释为具有与其在相关技术以及本公开的背景下的含义一致的含义,且将不解释为具有理想化或过度形式上的含义,除非本文明确如此限定。
基带IQ信号互传对信道要求较高,为了实现多信号电缆的IQ信号直传,必须要考虑到信道内低频附近的噪声干扰。有鉴于此,作为本公开的第一个方面,如图1所示,提供一种干扰抵消信号的生成方法,至少包括但不限于步骤S110和步骤S120:
在步骤S110中,对接收到的基带IQ信号进行预定带宽的IQ频谱搬移,以获得初始干扰抵消信号;
在步骤S120中,对所述初始干扰抵消信号进行功率控制处理,以获得最终干扰抵消信号。
本公开所提供的生成方法中,对基带IQ信号进行频谱搬移,即可获得摆脱直流低频噪声干扰的初始干扰抵消信号。再对所述初始干扰抵消信号进行功率控制处理,获得最终干扰抵消信号。将该最终干扰抵消信号发送给伙伴设备,即可实现XPIC干扰抵消,使得IQ信号可以在多信号电缆中互传。与相关技术中的“采用光接口形式传输,先将传输的基带IQ差分编码成形处理,再由激光器调制到光缆上传输”的XPIC极化干扰抵消技术相比,本公开所提供的生成方法方案更加简单。
通过上述步骤S110和步骤S120生成的最终干扰抵消信号适用于在多信号电缆(例如,超六类双绞线)中互传,不再需要光收发模块,简化了XPIC系统的互联结构,并降低了XPIC系统的整体成本。
在本公开中,对IQ频谱搬移的“预定带宽”不做特殊的限定,至少要能够摆脱直流低频噪声干扰即可。作为一种可选实施方式,所述预定带宽为所述基带IQ信号带宽的二分之一。通信设备的基带处理单元可以实现对基带IQ信号的二分之带宽搬移,因此,在本公开中,将所述预定带宽定为所述基带IQ信号带宽的二分之一,可以充分利用现有基带处理单元的功能,不需要增加新的频谱搬移器件。
在本公开中,对如何对初始干扰抵消信号进行功率控制处理不做特殊的限定。作为一种可选实施方式,如图2所示,所述对初始干扰抵消信号进行功率控制处理,至少包括但不限于步骤S121至步骤S123:
在步骤S121中,对所述初始干扰抵消信号进行耦合处理,获得第一中间干扰抵消信号;
在步骤S122中,对所述第一中间干扰抵消信号进行IQ固定增益,以获得符合预定功率标准的第二中间干扰抵消信号;
在步骤S123中,对所述第二中间干扰抵消信号进行低通滤波处理,以获得所述最终干扰抵消信号。
通过步骤S121和步骤S122,可以使得耦合单元产生的第一中间干扰抵消信号以约定的功率标准从信道匹配单元的接口侧输出。经过步骤S123,可以消除IQ信号频域带外干扰,获得更纯净的频谱,更好地提升最终干扰抵消信号的干扰抵消性能。
当所述基带IQ信号为H极化的基带IQ信号时,最终干扰抵消信号为H极化的干扰抵消信号;当所述基带IQ信号为V极化的基带IQ信号时,最终干扰抵消信号为V极化的干扰抵消信号。
在本公开中,对如何获得所述基带IQ信号不做特殊的限定。例如,可以通过微波系统的RF接收器接收来自对端空口的频谱,然后再下变频至基带IQ信号。
在本公开中,最终干扰抵消信号需要被发送至伙伴设备,以供所述伙伴设备实现XPIC技术。相应地,如图3所示,所述生成方法还可以包括:
在步骤S130中,将所述最终干扰抵消信号发送至伙伴设备。
需要指出的是,如果最终干扰抵消信号为H极化信号,那么伙伴设备可以利用该H极化信号对伙伴设备处理的V极化主信号进行干扰抵消处理;如果最终干扰抵消信号为V极化信号,那么伙伴设备可以利用该V极化信号对伙伴设备处理的H极化主信号进行干扰抵消处理。
在本公开中,对“伙伴设备”并不做特殊的限定,只要是能够利用执行当前干扰抵消信号生成方法的电子设备所产生的最终干扰抵消信号对对接收到的基带IQ信号进行处理并获得待传输主信号的设备,即可被称为“伙伴设备”。例如,“伙伴设备”可以是执行当前干扰抵消信号生成方法的电子设备同一地理区域的通信设备。
作为本公开的第二个方面,提供一种干扰抵消信号生成装置,如图4所示,该干扰抵消信号生成装置包括频谱搬移模块210和功率控制处理模块220。所述干扰抵消信号生成装置用于执行本公开第一个方面所提供的干扰抵消信号生成方法。具体地:
频谱搬移模块用于执行步骤S110,即,频谱搬移模块210用于对接收到的基带IQ信号进行预定带宽的IQ频谱搬移,以获得初始干扰抵消信号;
功率控制处理模块用于执行步骤S120,即,功率控制处理模块220用于对所述初始干扰抵消信号进行功率控制处理,以获得最终干扰抵消信号。
所述干扰抵消信号生成装置生成干扰抵消信号时,对基带IQ信号进行频谱搬移,即可获得摆脱直流低频噪声干扰的初始干扰抵消信号。再对所述初始干扰抵消信号进行功率控制处理,获得最终干扰抵消信号。将该最终干扰抵消信号发送给伙伴设备,即可实现XPIC干扰抵消,使得IQ信号可以在多信号电缆中互传。与相关技术中的“采用光接口形式传输,先将传输的基带IQ差分编码成形处理,再由激光器调制到光缆上传输”的XPIC极化干扰抵消技术相比,本公开所提供的生成方法方案更加简单。
可选地,所述预定带宽为二分之一带宽。
在本公开中,对功率控制处理模块220的具体结构不做特殊的限定,作为一种可选实施方式,如图5所示,功率控制处理模块220包括:
IQ耦合单元221,该IQ耦合单元221用于对所述初始干扰抵消信号进行耦合处理,获得第一中间干扰抵消信号;
IQ功率控制单元222,该IQ功率控制单元222用于对所述第一中间干扰抵消信号进行IQ固定增益,以获得符合预定功率标准的第二中间干扰抵消信号;
低通滤波单元223,该低通滤波单元223用于对所述第二中间干扰抵消信号进行低通滤波处理,以获得所述最终干扰抵消信号。
如上文中所述,所述基带IQ信号为H极化的基带IQ信号或者V极化的基带IQ信号。
可选地,所述干扰信号生成装置还包括第一信道匹配单元230,该第一信道匹配单元230用于将所述最终干扰抵消信号发送至伙伴设备。
可选地,第一信道匹配单元230可以包括RJ45连接器。通过RJ45连接器,可以实现H极化干扰信号电缆/V极化干扰信号电缆之间的互联。
作为本公开的第三个方面,提供一种信号处理设备,如图6所示,所述信号处理设备包括干扰信号抵消信号生成装置310、主信号处理装置320、第二信道匹配单元330和主信号发送装置340。
其中,干扰抵消信号生成装置310为本公开第二个方面所提供的干扰抵消信号生成装置,主信号处理装置320用于接收基带IQ信号、以及伙伴设备发送的最终干扰抵消信号,并利用接收到的干扰抵消信号对接收到的基带IQ信号进行处理,获得待传输主信号。
第二信道匹配单元330用于接收伙伴设备发送的最终干扰抵消信号。
主信号发送装置340用于将所述待传输主信号发送至对端设备。
如上文中所述,干扰抵消信号生成装置310生成干扰抵消信号时,对基带IQ信号进行频谱搬移,即可获得摆脱直流低频噪声干扰的初始干扰抵消信号。再对所述初始干扰抵消信号进行功率控制处理,获得最终干扰抵消信号。将该最终干扰抵消信号发送给伙伴设备,即可实现XPIC干扰抵消,使得IQ信号可以在多信号电缆中互传。与相关技术中的“采用光接口形式传输,先将传输的基带IQ差分编码成形处理,再由激光器调制到光缆上传输”的XPIC极化干扰抵消技术相比,本公开所提供的生成方法方案更加简单,相应地,信号处理设备的成本也更低。
如图7所示,IQ干扰信号进入基带处理单元,需要经过多级FIFO对接收到的干扰信号进行相干匹配,均衡对齐等。IQ接收信号频谱质量越好,FIFO使用深度越小,越容易完成干扰抵消解调。
极化干扰抵消信号的互传属于室外线传输,因此,如图8所示,极化干扰抵消信号在收发单元的端口侧(即,第一信道匹配单元、以及第二信道匹配单元)需要进行可靠性防护。例如,可以对收发单元的端口侧做静电释放(ESD,Electro-Static discharge)防护、雷击防护、浪涌防护等。通常极化信号传输线缆的长度不超过1m,因此,静电是一种常见的损害方式,可选地,可以在端口侧(即,第二信道匹配单元、以及第一信道匹配单元)设置静电释放ESD装置。
作为一种可选实施方式,第二信道匹配单元330包括RJ45连接器。
可选地,所述第二信道匹配单元通过极化信号传输线缆与伙伴设备的第一信道匹配单元相连,所述极化信号传输线缆的长度不超过1m。
在本公开中,如图9所示,极化信号传输线缆可以是超六类双绞线。
本发明中,通过自定义接口,以RJ45连接器的物理形式,实现H-Pol/V-Pol极化干扰信号电缆互联。自定义接口主要包括四组基带IQ差分信号定义:
a、H-Polarization IQ差分,BBI±(Pin5/6)、BBQ±(Pin7/8);
b、V-Polarization IQ差分,BBI±(Pin1/2)、BBQ±(Pin3/4);
c、传输信道屏蔽层接地信号。
基带IQ信号以多信号电缆的形式互传,除了在基带IQ收发单元(即,干扰抵消信号生成装置、以及对端设备的主信号处理装置)进行频谱搬移、滤波等处理,还对传输信道有较高的要求。传输信道需同时支持4对差分传输,IQ差分对间具备较高隔离度,有较好的屏蔽能力。超六类双绞线支持多信号电缆传输,自定义线序,使得IQ极化抵消信号之间的隔离度得到保证。根据基带(Modem)解调能力以及产品使用场景,定制电缆传输距离1m以内,有效控制信道传输的群延迟,满足基带处理单元的解调能力。
在本公开中,在传输信号时,不局限于RJ45连接器或超六类双绞线,支持8芯IQ差分信号传输的多信号电缆也能满足要求。
本公开所提供的信号处理设备可以是微波E-Band全室外一体化传输系统,也可是微波高频段D-Band、W-Band等IQ零中频架构系统。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中,在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分;例如,一个物理组件可以具有多个功能,或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其它光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其它磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其它的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其它传输机制之类的调制数据信号中的其它数据,并且可包括任何信息递送介质。
本文已经公开了示例实施例,并且虽然采用了具体术语,但它们仅用于并仅应当被解释为一般说明性含义,并且不用于限制的目的。在一些实例中,对本领域技术人员显而易见的是,除非另外明确指出,否则可单独使用与特定实施例相结合描述的特征、特性和/或元素,或可与其它实施例相结合描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此,本领域技术人员将理解,在不脱离由所附的权利要求阐明的本公开的范围的情况下,可进行各种形式和细节上的改变。
Claims (16)
1.一种干扰抵消信号的生成方法,包括:
对接收到的基带IQ信号进行预定带宽的IQ频谱搬移,以获得初始干扰抵消信号;
对所述初始干扰抵消信号进行功率控制处理,以获得最终干扰抵消信号。
2.根据权利要求1所述的生成方法,其中,所述预定带宽为所述基带IQ信号带宽的二分之一。
3.根据权利要求1所述的生成方法,其中,所述对初始干扰抵消信号进行功率控制处理,包括:
对所述初始干扰抵消信号进行耦合处理,获得第一中间干扰抵消信号;
对所述第一中间干扰抵消信号进行IQ固定增益,以获得符合预定功率标准的第二中间干扰抵消信号;
对所述第二中间干扰抵消信号进行低通滤波处理,以获得所述最终干扰抵消信号。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的生成方法,其中,所述基带IQ信号为H极化的基带IQ信号或者V极化的基带IQ信号。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的生成方法,其中,所述生成方法还包括:
将所述最终干扰抵消信号发送至伙伴设备。
6.一种干扰抵消信号生成装置,包括:
频谱搬移模块,所述频谱搬移模块用于对接收到的基带IQ信号进行预定带宽的IQ频谱搬移,以获得初始干扰抵消信号,其中,所述预定带宽小于所述基带IQ信号的带宽;
功率控制处理模块,所述功率控制处理模块用于对所述初始干扰抵消信号进行功率控制处理,以获得最终干扰抵消信号。
7.根据权利要求6所述的干扰抵消信号生成装置,其中,所述预定带宽为所述基带IQ信号带宽的二分之一。
8.根据权利要求6所述的干扰抵消信号生成装置,其中,所述功率控制处理模块包括:
IQ耦合单元,所述IQ耦合单元用于对所述初始干扰抵消信号进行耦合处理,获得第一中间干扰抵消信号;
IQ功率控制单元,所述IQ功率控制单元用于对所述第一中间干扰抵消信号进行IQ固定增益,以获得符合预定功率标准的第二中间干扰抵消信号;
低通滤波单元,所述低通滤波单元用于对所述第二中间干扰抵消信号进行低通滤波处理,以获得所述最终干扰抵消信号。
9.根据权利要求6至8中任意一项所述的干扰抵消信号生成装置,其中,所述基带IQ信号为H极化的基带IQ信号或者V极化的基带IQ信号。
10.根据权利要求6至8中任意一项所述的干扰抵消信号生成装置,其中,所述干扰信号生成装置还包括第一信道匹配单元,所述第一信道匹配单元用于将所述最终干扰抵消信号发送至伙伴设备。
11.根据权利要求10所述的干扰抵消信号生成装置,其中,所述第一信道匹配单元包括RJ45连接器。
12.一种信号处理设备,所述信号处理设备包括:
干扰抵消信号生成装置,所述抵消信号生成装置为权利要求6至11中任意一项所述的干扰抵消信号生成装置;
第二信道匹配单元,所述第二信道匹配单元用于接收伙伴设备发送的最终干扰抵消信号;
主信号处理装置,所述主信号处理装置用于接收基带IQ信号、以及所述伙伴设备发送的最终干扰抵消信号,并利用接收到的干扰抵消信号对接收到的基带IQ信号进行处理,获得待传输主信号;
主信号发送装置,所述主信号发送装置用于将所述待传输主信号发送至对端设备。
13.根据权利要求12所述的信号处理设备,其中,所述信号处理设备还包括静电释放ESD装置,所述静电释放单元用于对所述第二信道匹配单元进行ESD防护。
14.根据权利要求12所述的信号处理设备,其中,所述第二信道匹配单元包括RJ45连接器。
15.根据权利要求12至14中任意一项所述的信号处理设备,其中,所述第二信道匹配单元通过极化信号传输线缆与伙伴设备的第一信道匹配单元相连。
16.根据权利要求15所述的信号处理设备,其中,所述极化信号传输线缆为超六类双绞线,所述极化信号传输线缆的长度不超过1m。
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WO2024001997A1 (zh) | 2024-01-04 |
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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