CN203057161U

CN203057161U - 自适应宽带干扰对消装置

Info

Publication number: CN203057161U
Application number: CN 201320001505
Authority: CN
Inventors: 蒋云昊
Original assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Priority date: 2013-01-04
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2023-01-04

Abstract

本实用新型为了克服现有技术中对消装置对边带干扰信号对消不理想，无法直接应用在宽带干扰场合的问题，提供一种自适应宽带干扰对消装置。该装置包括第一耦合器、时延器和自适应对消系统，其中自适应对消系统包括：移相器、可调衰减器、相关器、耦合器和合成器；自适应对消系统的可调衰减器分为第一、第二可调衰减器；相关器分为第一、第二相关器；耦合器分为第二、第三耦合器。

Description

自适应宽带干扰对消装置

技术领域：

本实用新型涉及一种自适应宽带干扰对消装置，属电磁干扰抑制领域。

背景技术:

共平台通信系统间的耦合干扰问题随着电子设备的增多而变的越来越严重。由于平台空间有限，因此隔离度有限。而分时分频工作严重影响了电子信息系统的整体效能。为使系统能收发同时工作，最大限度的发挥系统的效能，可以采用干扰对消技术解决。自适应干扰对消的理论基础是自适应噪声对消技术。针对共平台天线间强耦合干扰问题的解决，目前主要集中在窄带干扰对消方面。主要以单一频率干扰信号的分析结论作为设计系统的参考。目前这种设计方法只能适用于窄带干扰信号的对消，对于宽带干扰信号的对消效果不理想，特别是对其边带信号的抑制比较低。

发明内容：

本实用新型提供一种自适应宽带干扰对消装置。

本实用新型的目的是通过以下措施实现的：

自适应宽带干扰对消装置，其特征是：它包括第一耦合器、时延器和自适应对消系统，其中自适应对消系统包括：移相器、可调衰减器、相关器、耦合器和合成器；

自适应对消系统的可调衰减器分为第一、第二可调衰减器；相关器分为第一、第二相关器；耦合器分为第二、第三耦合器；

所述第一耦合器与发射天线耦合；第二、第三耦合器与接收天线相耦合；

第一耦合器输出端与时延器相联，时延器输出与自适应对消系统的移相器相联，移相器的正交两路输出，一路输出分别送入第一可调衰减器和第一相关器，另一路输出分别送入第二可调衰减器和第二相关器；

第一、第二相关器的输入还分别与第三耦合器输出相联，第一、第二相关器的输出分别与第一、第二可调衰减器相联；

第一、第二可调衰减器输出联接合成器的输入，合成器的输出与第二耦合器相联。

本实用新型中：

所述第一耦合器提取发射系统干扰信号作为自适应对消系统的干扰提取信号和参考信号；

所述时延器用于对第一耦合器提取的干扰信号进行时延，以匹配干扰耦合通道和对消通道间的时延；

所述移相器将经过时延后的干扰提取信号正交分解，并把分解后的两路正交信号送入可调衰减器和相关器，用于功率调节和相关运算处理；

所述第一、第二可调衰减器用于调整移相器输出的两路正交干扰提取信号的幅值，并将调整后的信号送入合成器，用以对消接收系统的干扰信号；

所述合成器用于矢量合成经过可调衰减器调整的干扰提取信号，并送入第二耦合器用于对消接收系统的干扰信号；

所述第二耦合器将合成器送出的合成信号注入接收系统，实现与接收系统干扰信号的对消；

所述第三耦合器提取对消剩余信号，并将该信号送入相关器用于相关运算；

所述第一、第二相关器用于干扰提取信号和对消剩余信号的相关运算，并用运算的相关值控制可调衰减器对干扰提取信号的衰减量的大小和正负。

所述时延器采用电缆延迟线或光纤延迟线，延迟精度越高越好。如，在短波频段可选择μs~ns级精度的延迟线，误差ns级。

第一、第二可调衰减器均采用双极性电可调衰减器。第一、第二相关器均由四象限模拟乘法器、积分器和射随器组成；四象限模拟乘法器由AD835芯片构成；积分器和射随器由OP07芯片构成。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型中耦合器实现干扰信号的提取和合成信号的注入；移相器实现提取干扰信号的90度相移；可调衰减器实现干扰提取信号的四象限幅值衰减；乘法器、低通滤波器和射随器构成相关器，用于获得参考信号和剩余信号的相关值。在此基础上，本发明增加第一耦合器至移相器间的时延器，用于精确匹配耦合通道和对消通道的时延。

通过在干扰信号提取支路增加时延器，使干扰耦合通道和对消通道时延匹配，可解决宽带干扰的抑制问题，也能提高窄带干扰信号边带的抑制比，保证收发系统同时正常工作。

该系统可用以解决共平台通信系统间的强辐射耦合干扰问题，并可推广应用至多套收发系统间的强辐射干扰问题的解决，保证收发系统同时正常工作。

附图说明

图1为本实用新型的实例原理示意图。

图2为本实用新型的原理框图。

具体实施方式

如图1所示，共平台通信收发系统距离较近，当通信收发系统同时工作时，发射系统会对邻近的接收系统产生干扰，严重时将导致接收机无法正常工作，甚至烧毁。可以从发射系统提取部分发射信号，通过对消系统产生与接收系统接收到的干扰信号等幅反相的对消信号注入接收系统，以消除干扰问题。本发明包括延时环节和自适应对消系统两部分。自适应对消系统用以产生于接收系统接收到的干扰信号等幅反相的信号。时延环节用以匹配干扰耦合通道和对消通道间的时延，从而扩大对消带宽。

如图2所示，自适应宽带干扰对消装置主要由耦合器、时延器、移相器、可调衰减器、合成器、相关器构成。

第一耦合器输入与发射系统相联，输出端与时延器相联。第一耦合器从发射系统提取小部分功率的干扰信号，通过时延器送入自适应对消系统，用以产生与接收系统接收到的干扰信号等幅反相的对消信号，并通过耦合器注入接收系统，实现干扰消除。第一耦合器的参数由干扰耦合通道衰减特性确定，一般可取20dB左右。

时延器输入与耦合器相联，输出与自适应对消系统相联。时延器对耦合器提取的干扰信号进行时延，使干扰耦合通道（见图1）和对消通道（见图1）间的时延一致。首先获得干扰耦合通道的时延参数和对消通道的时延参数（不包含时延器），根据两者的时延差设计时延器的时延参数。时延器根据实际边带和宽带干扰抑制比要求，可选用电缆延迟线和光纤延迟线。延迟精度越高越好，如在短波频段可选择在μs ~ ns级精度的延迟线。

自适应对消系统包括：移相器、可调衰减器、相关器、耦合器和合成器。

移相器的输入与时延器相联，正交两路输出分别与I路相关加权子系统和Q路相关加权子系统相联。I路相关加权子系统包括第一可调衰减器和第一相关器；Q路相关加权子系统包括第二可调衰减器和第二相关器，两个系统的工作方式相同。移相器实现输入信号的正交分解，输出为两路等幅正交的信号。

第一、第二可调衰减器输入与移相器输出相联，第一、第二可调衰减器输出与合成器相联。可调衰减器实现对输入信号的幅值调整。可调衰减器的衰减量由相关器输出控制。一般采用双极性电可调衰减器，功率等级根据其输入的取样干扰信号功率选择，一般在几W。其衰减量参数要根据实际系统干扰抑制比要求确定，如要求干扰抑制比为60dB，则其衰减量要至少可达60dB。

第一、第二相关器的两个输入分别与移相器输出和第三耦合器输出相联，其输出与可调衰减器相联。相关器实现移相器输出的干扰提取信号（参考信号）和对消剩余信号之间的相关运算，并由运算的相关值输出控制可调衰减器的衰减量大小和极性。相关器由模拟乘法器（四象限）、积分器和射随器组成。

模拟乘法器两个输入分别与移相器输出和第三耦合器输出相联，输出与积分器输入相联。模拟乘法器实现参考信号和对消剩余信号的相乘运算。以I路相关加权子系统为例，假设接收系统接收到的宽带干扰信号为

（1）

其中，y _i是干扰信号第i个频率分量的幅值；ω _i为干扰信号角频率；Φ _i是干扰信号相位。

由第一耦合器提取到的干扰信号经过移相器后得到的两路正交参考信号为

Figure DEST_PATH_428478DEST_PATH_IMAGE002

（2）

其中，z _i是参考信号第i个频率分量的幅值；ω _i为参考信号角频率；α _i是参考信号相位。可得模拟乘法器输出为

（3）

其中，i、j表示第i个和第j个频率分量，取值范围1~N；B ₁和B ₂分别表示权值，也就是可调衰减器的衰减值，Y(t)为参考信号，R(t)为对消剩余信号，V(t)为接收系统接收的有用信号。式（3）中第一项为直流量，其余均为交流量（有用信号频率与干扰信号频率不同）。该直流量即是对消剩余干扰信号与参考信号的相关值。模拟乘法器可采用AD835系列芯片构成。

积分器输入与模拟乘法器输出相联，输出与射随器相联。实际的模拟积分器具有低通特性，用于滤除式(3)中的交流量，其输出就为式(3)中的直流量，即相关值。积分器可采用OP07芯片构成。

射随器的输入与积分器输出相联，输出与可调衰减器相联，用于提高带负载的能力。射随器可采用OP07芯片构成。

合成器输入与I、Q两路可调衰减器输出相联，输出与第二耦合器相联。合成器实现经可调衰减器调整过的干扰取样信号的矢量合成，用于对消干扰信号。

第二耦合器输入与合成器相联，输出与接收系统相联。耦合器实现合成信号与干扰信号的对消。

第三耦合器输入与接收系统相联，输出与I、Q两路相关器相联。第三耦合器实现对消剩余信号的提取，并将对消剩余信号送入相关器进行与参考信号的相关运算，用以控制可调衰减器。

Claims

1.自适应宽带干扰对消装置，其特征是：它包括第一耦合器、时延器和自适应对消系统，其中自适应对消系统包括：移相器、可调衰减器、相关器、耦合器和合成器；

2.根据权利要求1所述的自适应宽带干扰对消装置，其特征是：

3.根据权利要求1或2所述的自适应宽带干扰对消装置，其特征是：所述时延器采用电缆延迟线或光纤延迟线。

4.根据权利要求1或2所述的自适应宽带干扰对消装置，其特征是：所述第一、第二可调衰减器采用双极性电可调衰减器。

5.根据权利要求1或2所述的自适应宽带干扰对消装置，其特征是：所述第一、第二相关器均由四象限模拟乘法器、积分器和射随器组成；四象限模拟乘法器由AD835芯片构成；积分器和射随器由OP07芯片构成。