專利名稱：一種相鄰信道干擾抑制方法及信號接收端的制作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信領域，尤其涉及一種抑制相鄰信道干擾的方法，以及信號接收端。
背景技術：
移動通信和廣播利用無線電波作為信息傳播的媒介，頻率資源的合理規劃十分重要。當前，多種移動通信和廣播系統并存，頻率資源十分緊張，無線電管理機構對無線電頻率實行統一劃分和分配。為提高頻率資源利用效率，移動系統中和系統間的相鄰信道保護間隔越來越小，相鄰信道間干擾的影響越發嚴重，特別是對于采用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復用)技術的數字移動多媒體廣播系統，其幅度譜在系統帶寬內平坦且具有小的過渡帶，如圖1所示。為了正確接收數據，接收端需要對相鄰信道干擾進行有效抑制。
傳統數字移動多媒體廣播接收終端抑制相鄰信道干擾的方法如圖2所示，在模擬前端后增加高性能的模擬濾波器，例如聲表面波濾波器或陶瓷濾波器，以限制帶外能量。這些濾波器具有良好的矩形系數，可以有效抑制相鄰信道的干擾。但高性能模擬濾波器具有體積大和功耗高的缺點，不適合在集成電路器件中采用。
發明內容
本發明提供一種相鄰信道干擾抑制方法，用以解決現有技術中因使用模擬濾波器進行相鄰信道干擾抑制而導致的接收端體積大、功耗高、設計復雜、不適合集成器件實現的問題。
基于相同的技術構思，本發明另提供一種信號接收端。
本發明提供的相鄰信道干擾抑制方法，當接收端接收到信號后，執行以下步驟模擬前端內部的模擬濾波器對接收到的信號進行濾波，得到濾波信號；對所述濾波信號進行過采樣，并對得到的采樣信號進行數字濾波；對數字濾波后的信號進行采樣，將信號采樣率變換為系統的符號速率。
所述過采樣頻率至少為發射端基帶信號帶寬與所述模擬濾波器截止頻率之和。
進行數據濾波時，采用的過渡帶帶寬不超過所述系統的符號速率減去2倍的基帶信號帶寬。
本發明提供的接收端，包括內部有模擬濾波器的模擬前端，還包括第一采樣模塊、數字濾波模塊和第二采樣模塊；所述模擬濾波器，用于對所述模擬前端接收到的信號進行濾波；所述第一采樣模塊，用于對所述模擬濾波器濾波后的信號進行過采樣；所述數字濾波模塊，用于對所述第一采樣模塊的采樣信號進行數字濾波；所述第二采樣模塊，用于對所述數字濾波模塊濾波后的信號進行采樣，將所述數字濾波模塊濾波后的信號的采樣率變換為系統的符號速率。
所述第一采樣模塊所采用的過采樣頻率至少為發射端信號基帶帶寬與所述模擬濾波器截止頻率之和。
所述數字濾波模塊的過渡帶帶寬不超過系統的符號速率減去2倍的基帶信號帶寬。
本發明有益效果如下(1)本發明通過在信號接收端將模擬濾波和數字濾波技術結合使用，對相鄰信道的干擾進行抑制，通過數字濾波模塊和模擬前端內部的模擬濾波器，采用模擬濾波和數字濾波的混合方式取代現有技術中的高性能模擬濾波器，從而在保證干擾抑制效果的同時，降低了實現復雜度，以便于采用集成電路器件實現，進而節省功耗。
(2)本發明采用過采樣頻率對模擬濾波信號進行采樣，并給出了最小的過采樣頻率，可在減小信號頻率混疊的同時，降低過采樣器件以及數字濾波器的設計要求。
(3)本發明對數字濾波模塊的過渡帶帶寬給出了取值范圍，從而保證數字濾波模塊有效抑制相鄰信道的干擾，并減小數字濾波模塊的運算代價。
圖1為OFDM符號的幅度譜；圖2為現有技術中的相鄰信道干擾抑制方法示意圖；圖3為本發明實施例的數字移動多媒體廣播信號接收端結構示意圖；圖4為本發明實施例中選擇過采樣頻率的示意圖；圖5為本發明實施例中模擬前端的頻率范圍示意圖；圖6為本發明實施例中模擬前端的低性能濾波器的頻率響應示意圖；圖7為本發明實施例中數字濾波器的頻率響應示意圖。
具體實施例方式
本發明實施例提出一種針對數字移動多媒體廣播接收終端的相鄰信道干擾的抑制方法，該方法將模擬濾波和數字濾波技術相結合，以有效抑制相鄰信道的干擾，并且使采用這種方法的接收終端適合于集成電路器件實現。
參見圖3，為本發明實施例的數字移動多媒體廣播信號接收端結構示意圖。該接收端包括模擬前端、過采樣模塊、數字濾波器和下采樣模塊。模擬信號輸入到模擬前端，依次經過上述模塊，從下采樣模塊輸出數字信號。模擬前端內部有低性能的模擬濾波器。
下面結合圖3所示的接收端，描述相鄰信道干擾抑制過程。
模擬前端內部的低性能模擬濾波器對輸入到模擬前端的模擬信號進行初步濾波，以抑制帶外能量。但由于模擬前端中的濾波器帶寬大于基帶信號帶寬(本文中基帶信號帶寬的定義為基帶信號的最高頻率與零頻率之差)，因此濾波后的信號仍存在相鄰信道的干擾。
模擬前端將處理后的信號輸出到過采樣模塊。
過采樣模塊對模擬前端輸出的信號進行過采樣，將模擬信號變換為數字信號。過采樣模塊采用過采樣頻率進行采樣，以免產生頻率混疊。為了避免頻率混疊，通常情況下，采樣頻率至少為Nyquist采樣率(基帶信號帶寬的兩倍)。以遠大于Nyquist采樣率進行采樣的方法稱之為過采樣。由于模擬前端中的低性能濾波器截止頻率附近阻帶衰減不夠，采用過采樣率可減輕由此帶來的混疊效應。但過采樣頻率過高也會相應增加后續數字濾波器的設計要求。
本實施例選擇過采樣率的原理如圖4所示設輸入信號的基帶帶寬為B(2B為信號的通帶帶寬)，低性能濾波器的帶寬(例如3dB衰減位置)為Bp，低性能濾波器的截止頻率(例如50dB衰減位置)為Fd，則最小的過采樣頻率為Fss＝B+Fd，這樣就能保證頻率不混疊進有效帶寬。
過采樣模塊將采樣信號輸出到數字濾波器。
數字濾波器對過采樣信號進行濾波，以進一步抑制帶外能量。數字濾波器采用低通濾波器，濾波帶寬為輸入信號的基帶帶寬，過渡帶帶寬Bt的范圍為0～(Fs-2×B)，其中，Fs為下采樣模塊的采樣率(下采樣模塊的采樣率與系統的符號速率相等)。為了減小數字濾波的運算代價，本實施例選擇過渡帶的帶寬為Bt＝Fs-2×B。
數字濾波器輸出濾波信號到下采樣模塊。
下采樣模塊采用與系統的符號速率相等的頻率進行采樣。由于前述過采樣，經數字濾波模塊輸出的信號速率遠大于系統的符號速率，因此下采樣模塊對輸入的數字信號中的樣本進行抽取，將信號的采樣率變換為系統的符號速率。
下面以一個應用實例對相鄰信道干擾的抑制過程進行描述。本實例應用于移動數字多媒體廣播領域，業務頻率帶寬為8MHz。
移動數字多媒體廣播每秒傳輸1幀信號，每幀劃分為40個時隙，每個時隙的長度為25ms，每個時隙傳輸的數據包括1個信標和53個OFDM調制數據塊，發射端時域信號的采樣頻率為10MHz。
模擬前端的頻率范圍是-12MHz～12MHz，可以容納三個業務頻率，模擬前端的頻率范圍如圖5所示。圖中的Channel0是需要的信號，Channel1和Channel2為相鄰信道的干擾信號。模擬前端輸出零中頻的同相和正交兩路信號。模擬前端內部的低性能濾波器的帶寬(3dB)為7MHz(理想的帶寬為4MHz)，截止頻率為11MHz(衰減50dB)。模擬前端輸出的同相和正交信號經該濾波器濾波后，仍存在相鄰信道的干擾信號，圖6示出了模擬前端內部的低性能模擬濾波器的頻率響應，可以看出，頻率在7MHz以上的信號才被有效衰減，但在4MHz到7MHz之間的信號衰減不夠，干擾信號仍然存在。
模擬前端將濾波后的信號輸出到過采樣模塊。
過采樣模塊采用的過采樣率為Fss＝B+Fd，其中，B為基帶信號帶寬4MHz，Fd為模擬前端內部的模擬濾波器的截止頻率11MHz(衰減50dB)，因此采用15MHz的過采樣頻率對同相和正交兩路信號進行采樣，可以保證不發生頻率混疊。
過采樣模塊輸出采樣信號到數字濾波器。
數字濾波器為低通濾波器，以進一步抑制帶外能量。數字濾波器的過渡帶帶寬為Fs-2×B，其中，Fs為下采樣模塊的采樣率10MHz(系統的符號速率相等)，B為基帶帶寬4MHz，因此采用2MHz的過渡帶帶寬。低通濾波器的頻率響應如圖7所示，其3dB對應的帶寬為4MHz，過渡帶帶寬度2MHz，截止頻率為6MHz(衰減60dB)，可以看出，頻率在4MHz以上的信號被有效衰減，因此，采用這種低通濾波器可以有效抑制相鄰信道的干擾信號。
數字濾波器將低通濾波后的信號輸出到下采樣模塊。
下采樣模塊采用與系統的符號速率相等的頻率10MHz采樣低通濾波信號，將信號采樣率變換為系統的符號速率。
綜上所述，本發明實施例采用模擬濾波和數字濾波技術，對相鄰信道的干擾進行抑制，取代現有技術中的高性能模擬濾波器，從而在保證干擾抑制效果的同時，降低了實現復雜度，以便于采用集成電路器件實現，進而節省功耗。本發明實施例采用過采樣頻率對模擬濾波信號進行采樣，可保證信號頻率不混疊。本發明實施例還對數字濾波器的過渡帶帶寬給出了取值范圍，從而保證數字濾波器有效抑制相鄰信道的干擾，并減小數字濾波器的運算代價。
顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種相鄰信道干擾抑制方法，其特征在于，接收端接收到信號后，執行以下步驟模擬前端內部的模擬濾波器對接收到的信號進行濾波，得到濾波信號；對所述濾波信號進行過采樣，并對得到的采樣信號進行數字濾波；對數字濾波后的信號進行采樣，將信號采樣率變換為系統的符號速率。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述過采樣頻率至少為發射端基帶信號帶寬與所述模擬濾波器截止頻率之和。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，進行數據濾波時，采用的過渡帶帶寬不超過系統的符號速率減去2倍的基帶信號帶寬。
4.一種信號接收端，包括內部有模擬濾波器的模擬前端，其特征在于，還包括第一采樣模塊、數字濾波模塊和第二采樣模塊；所述模擬濾波器，用于對所述模擬前端接收到的信號進行濾波；所述第一采樣模塊，用于對所述模擬濾波器濾波后的信號進行過采樣；所述數字濾波模塊，用于對所述第一采樣模塊的采樣信號進行數字濾波；所述第二采樣模塊，用于對所述數字濾波模塊濾波后的信號進行采樣，將所述數字濾波模塊濾波后的信號采樣率變換為系統的符號速率。
5.如權利要求4所述的信號接收端，其特征在于，所述第一采樣模塊所采用的過采樣頻率至少為基帶信號帶寬與所述模擬濾波器截止頻率之和。
6.如權利要求4所述的信號接收端，其特征在于，所述數字濾波模塊的過渡帶帶寬不超過系統的符號速率減去2倍的基帶信號帶寬。
全文摘要
本發明公開了一種相鄰信道干擾抑制方法及信號接收端，本發明方法包括步驟當接收端接收到信號后，利用模擬濾波器對接收到的信號進行濾波，得到濾波信號；對所述濾波信號進行采樣，并對得到的采樣信號進行數字濾波；對數字濾波后的信號進行采樣，將信號采樣率變換為系統的符號速率。本發明信號接收端包括模擬濾波器、第一采樣模塊、數字濾波模塊和第二采樣模塊。本發明采用模擬濾波和數字濾波相結合的方式抑制相鄰信道的干擾，在達到有效抑制相鄰信道干擾的同時，降低了實現復雜度，便于采用集成電路器件實現，從而進一步節省功耗。
文檔編號H04L25/08GK101018218SQ20061016523
公開日2007年8月15日 申請日期2006年12月14日 優先權日2006年12月14日
發明者(要求不公開姓名) 申請人:北京創毅視訊科技有限公司