專利名稱：一種基于場景的濾波方法及自適應濾波器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信領域，尤其涉及一種基于場景的濾波方法及自適應濾波器。
背景技術：
濾波器是常見的濾除通帶干擾的方法，被廣泛的應用于無線通信系統(tǒng)中。以往的基帶處理，對同頻、鄰頻與噪聲受限三個場景往往選擇性能折中的濾波器對中頻信號進行濾波。但是，鄰頻場景需要濾波器帶寬窄一些以便濾除干擾信號；同頻和噪聲受限場景的濾波器帶寬應該寬一些以便通過更多信號能量使得性能更好。因此，選用性能折中的濾波器，往往每一種場景的濾波效果都不佳?，F有技術中，如圖1所示，濾波器只對輸入的糾偏后的IQ數據做通用的低通濾波。 正交的用戶I數據和Q數據，獨立地進行濾波，彼此互不關聯(lián)，即對稱濾波。在布局時，需要測定濾波器當前所處的場景特性，通過配置濾波器的系數達到濾波器性能的最佳。在實現上述濾波的過程中，發(fā)明人發(fā)現現有技術中濾波器在選定之后不會進行調整，所以一旦通信系統(tǒng)處于不同的場景，濾波器的濾波效果可能有好有差，極大的影響了系統(tǒng)的性能。

發(fā)明內容
本發(fā)明的實施例提供一種基于場景的濾波方法及自適應濾波器，能夠自動適應不同的場景，在各個場景下均能達到較好的濾波效果。為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術方案一種基于場景的濾波方法，包括根據用戶IQ數據確定當前場景的干擾來源和干擾極性；根據用戶的調制方式、所述當前場景的干擾來源和干擾極性確定所述當前場景適用的濾波系數；根據所述系數調整濾波器，并對所述用戶IQ數據進行濾波。一種自適應濾波器，包括干擾場景判斷單元，用于根據用戶IQ數據確定當前場景的干擾來源和干擾極性；系數選擇單元，用于根據用戶的調制方式、所述干擾場景判斷單元確定的當前場景的干擾來源和干擾極性確定所述當前場景適用的濾波系數；低通濾波單元，用于根據所述系數選擇單元確定的系數調整濾波器，并對所述用戶IQ數據進行濾波。本發(fā)明實施例提供的基于場景的濾波方法及自適應濾波器，根據用戶IQ數據確定當前場景的干擾來源和干擾極性；再根據用戶的調制方式、當前場景的干擾來源和干擾極性確定當前場景適用的濾波系數；然后根據該系數調整濾波器，并對用戶IQ數據進行濾波。這樣一來，不再需要手動實時測定濾波器所處的場景，而是濾波器能夠隨著場景的變化，隨時判斷出當前場景的干擾來源和干擾極性，并據此自動調整濾波系數，從而可以自動適應不同的場景，并保證在各個場景下均能達到較好的濾波效果。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現有的濾波方法的示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的基于場景的濾波方法的流程示意圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的自適應濾波器的結構示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的自適應濾波器的另一結構示意圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的自適應濾波器的干擾場景判斷單元的結構示意圖；圖6為本發(fā)明實施例提供的自適應濾波器的系數選擇單元的結構示意圖；圖7為本發(fā)明實施例提供的自適應濾波器的低通濾波單元的結構示意圖；圖8為在GSM TCH/FS業(yè)務下的濾波性能增益示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。實施例一本發(fā)明實施例提供的基于場景的濾波方法，如圖2所示，方法步驟包括S201、根據用戶IQ數據確定當前場景的干擾來源和干擾極性。S202、根據用戶的調制方式、當前場景的干擾來源和干擾極性確定當前場景適用的濾波系數。S203、根據該系數調整濾波器，并對用戶IQ數據進行濾波。本發(fā)明實施例提供的基于場景的濾波方法，根據用戶IQ數據確定當前場景的干擾來源和干擾極性；再根據用戶的調制方式、當前場景的干擾來源和干擾極性確定當前場景適用的濾波系數；然后根據該系數調整濾波器，并對用戶IQ數據進行濾波。這樣一來，不再需要手動實時測定濾波器所處的場景，而是濾波器能夠隨著場景的變化，隨時判斷出當前場景的干擾來源和干擾極性，并據此自動調整濾波系數，從而可以自動適應不同的場景， 并保證在各個場景下均能達到較好的濾波效果。實施例二本發(fā)明實施例提供的自適應濾波器30，如圖3所示，包括干擾場景判斷單元301，用于根據用戶IQ數據確定當前場景的干擾來源和干擾極性。系數選擇單元302，用于根據用戶的調制方式、干擾場景判斷單元301確定的當前場景的干擾來源和干擾極性確定當前場景適用的濾波系數。低通濾波單元303，用于根據系數選擇單元302確定的系數調整濾波器，并對用戶 IQ數據進行濾波。本發(fā)明實施例提供的自適應濾波器，根據用戶IQ數據確定當前場景的干擾來源和干擾極性；再根據用戶的調制方式、當前場景的干擾來源和干擾極性確定當前場景適用的濾波系數；然后根據該系數調整濾波器，并對用戶IQ數據進行濾波。這樣一來，不再需要手動實時測定濾波器所處的場景，而是濾波器能夠隨著場景的變化，隨時判斷出當前場景的干擾來源和干擾極性，并據此自動調整濾波系數，從而可以自動適應不同的場景，并保證在各個場景下均能達到較好的濾波效果。進一步地，如圖4所示，干擾場景判斷單元301包括功率計算模塊3011，用于對用戶IQ數據的訓練序列段數據進行功率計算，得到用戶數據功率值。高通濾波模塊3012，用于對用戶IQ數據進行高通濾波處理，得到用戶IQ數據的噪
聲信號。信號處理模塊3013，用于對噪聲信號進行自相關和左右相關處理，得到噪聲能量值；干擾場景判斷模塊3014，用于根據用戶數據功率值確定當前場景是否存在信號干擾；當存在信號干擾時，根據噪聲能量值確定當前場景的干擾來源和干擾極性；當不存在信號干擾時，確定當前場景的干擾來源為無干擾。低通濾波單元303包括復數乘法模塊3031，用于將用戶IQ數據和系數選擇單元301得到的系數進行復數乘法，實現對IQ數據的非對稱濾波。這里，對用戶IQ數據利用復數乘法進行非對稱濾波處理，相對現有的對稱濾波處理能夠提高濾波的性能。實施例三下面利用上述實施例二及附圖3、4對本發(fā)明實施例提供的基于場景的濾波方法進行說明。如圖3所示，用戶IQ數據分為并行兩路，一路如現有技術，糾偏后進行對稱低通濾波；另一路輸入本發(fā)明實施例提供的自適應濾波器30中。在自適應濾波器30中，干擾場景判斷單元301根據輸入的用戶IQ數據確定當前場景的干擾來源和干擾極性。其中，干擾來源包括單邊干擾、雙邊干擾和無干擾；干擾極性在單邊干擾場景下用來指示是左鄰頻干擾或是右鄰頻干擾。具體的，如圖4、圖5所示，用戶IQ數據輸入干擾場景判斷單元301后，功率計算模塊3011對用戶IQ數據的訓練序列段(有效段)數據進行功率計算，得到用戶數據功率值， 并將該用戶數據功率值傳送到干擾場景判斷模塊3014。另外，用于IQ數據還輸入到高通濾波模塊3012。如圖5所示，高通濾波模塊3012 可以由4個2階II濾波器(濾波器0、1、2、；3)構成。一般處在信號高頻段的是噪聲，高通濾波器將信號濾除，得到用戶IQ數據的噪聲信號。將得到的噪聲信號傳送到信號處理模塊 3013，進行自相關和鄰近樣點數據左右互相關處理后，得到噪聲能量值，并將該噪聲能量值傳送到干擾場景判斷模塊3014。干擾場景判斷模塊3014從功率計算模塊3011得到用戶數據功率值，若該用戶數據功率值大于第一門限值，則確定當前場景存在信號干擾；反之，若該用戶數據功率值小于第一門限值，則確定當前場景不存在信號干擾。干擾場景判斷模塊3014從信號處理模塊3013得到噪聲能量值，當確定存在信號干擾時，若該噪聲能量值大于第二門限值，則確定當前場景的干擾來源為單邊干擾；若左邊信號的噪聲能量值大于右邊信號的噪聲能量值，則確定當前場景的干擾極性為左鄰頻干擾；若右邊信號的噪聲能量值大于左邊信號的噪聲能量值，則確定當前場景的干擾極性為右鄰頻干擾。當確定存在信號干擾時，若該噪聲能量值小于上述第二門限值，大于第三門限值，則確定當前場景的干擾來源為雙邊干擾。這里，第一門限值、第二門限值、第三門限值均可以通過配置進行改動，一般情況下可以選擇仿真得出的最佳性能時的門限值。干擾場景判斷模塊3014確定出當前場景的干擾來源和干擾極性后，將該干擾來源和干擾極性傳送到系數選擇單元302。系數選擇單元302可以如圖6所示。通過現有方式判定用戶的調制方式之后，系數選擇單元302可以再根據干擾來源和干擾極性選擇當前場景適用的濾波系數。具體的，若干擾來源為單邊干擾，干擾極性為左鄰頻干擾，則可以確定當前場景適用的濾波系數為左鄰頻抑制系數；若干擾來源為單邊干擾，干擾極性為右鄰頻干擾，則可以確定當前場景適用的濾波系數為右鄰頻抑制系數；若干擾來源為雙邊干擾，則可以確定當前場景適用的濾波系數為窄帶濾波系數；若干擾來源為無干擾，則可以確定當前場景適用的濾波系數為寬帶濾波系數。這里，每一組濾波器系數的個數，可以由低通濾波器階數決定，即每組可以由N個系數。在本實施例中，如圖6所示，系數選擇單元302選擇得到的系數FIR_PARA是復數系數，以便于低通濾波單元303進行復數乘法實現非對稱濾波。低通濾波單元303如圖7所示，用戶I數據、用戶Q數據、FIR_PARA實部、FIR_PARA 虛部分別傳入復數乘法模塊3031進行復數乘法，通過服用乘法器和加法器實現N階低通濾波(N為固定值)。最后，通過計數器控制將結果鎖存輸出。在本實施例中，用戶IQ數據進行的是復數乘法的非對稱濾波處理，相對現有的對稱濾波處理能夠提高濾波的性能。如圖8所示，表示在GSM TCH/FS (電路域，全速率語音業(yè)務)業(yè)務下有IOdB的增益。該增益來自兩個方面，一個是場景判斷后的系數選擇調整，另一個是進行了非對稱濾波。本發(fā)明實施例提供的基于場景的濾波方法，根據用戶IQ數據確定當前場景的干擾來源和干擾極性；再根據用戶的調制方式、當前場景的干擾來源和干擾極性確定當前場景適用的濾波系數；然后根據該系數調整濾波器，并對用戶IQ數據進行濾波。這樣一來，不再需要手動實時測定濾波器所處的場景，而是濾波器能夠隨著場景的變化，隨時判斷出當前場景的干擾來源和干擾極性，并據此自動調整濾波系數，從而可以自動適應不同的場景， 并保證在各個場景下均能達到較好的濾波效果。
本領域普通技術人員可以理解實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種基于場景的濾波方法，其特征在于，包括根據用戶IQ數據確定當前場景的干擾來源和干擾極性；根據用戶的調制方式、所述當前場景的干擾來源和干擾極性確定所述當前場景適用的濾波系數；根據所述系數調整濾波器，并對所述用戶IQ數據進行濾波。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據用戶IQ數據確定當前場景的干擾來源和干擾極性包括對用戶IQ數據的訓練序列段數據進行功率計算，得到用戶數據功率值； 將所述用戶IQ數據經高通濾波后得到所述用戶IQ數據的噪聲信號，將所述噪聲信號經自相關和左右相關處理后，得到噪聲能量值；當根據所述用戶數據功率值確定存在信號干擾時，根據所述噪聲能量值確定當前場景的干擾來源和干擾極性；當根據所述用戶數據功率值確定不存在信號干擾時，確定當前場景的干擾來源為無干擾。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，當根據所述用戶數據功率值確定存在信號干擾時，根據所述噪聲能量值確定當前場景的干擾來源和干擾極性包括若所述用戶數據功率值大于第一門限值，則確定存在信號干擾，此時若所述噪聲能量值大于第二門限值，則確定當前場景的干擾來源為單邊干擾；若左邊信號的噪聲能量值大于右邊信號的噪聲能量值，則確定當前場景的干擾極性為左鄰頻干擾，若右邊信號的噪聲能量值大于左邊信號的噪聲能量值，則確定當前場景的干擾極性為右鄰頻干擾；若所述用戶數據功率值大于第一門限值，則確定存在信號干擾，此時若所述述噪聲能量值小于所述第二門限值，大于第三門限值，則確定當前場景的干擾來源為雙邊干擾。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，根據用戶的調制方式、所述當前場景的干擾來源和干擾極性確定所述當前場景適用的濾波系數包括若干擾來源為單邊干擾，干擾極性為左鄰頻干擾，則確定所述當前場景適用的濾波系數為左鄰頻抑制系數；若干擾來源為單邊干擾，干擾極性為右鄰頻干擾，則確定所述當前場景適用的濾波系數為右鄰頻抑制系數；若干擾來源為雙邊干擾，則確定所述當前場景適用的濾波系數為窄帶濾波系數； 若干擾來源為無干擾，則確定所述當前場景適用的濾波系數為寬帶濾波系數。
5.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于，當根據所述用戶數據功率值確定不存在信號干擾時，確定當前場景的干擾來源為無干擾包括若所述用戶數據功率值小于第一門限值，則確定不存在信號干擾。
6.根據權利要求1-4任一權利要求所述的方法，其特征在于，根據所述系數調整濾波器，并對所述用戶IQ數據進行濾波包括將所述用戶IQ數據和所述系數進行復數乘法，實現對所述IQ數據的非對稱濾波。
7.—種自適應濾波器，其特征在于，包括干擾場景判斷單元，用于根據用戶IQ數據確定當前場景的干擾來源和干擾極性； 系數選擇單元，用于根據用戶的調制方式、所述干擾場景判斷單元確定的當前場景的干擾來源和干擾極性確定所述當前場景適用的濾波系數；低通濾波單元，用于根據所述系數選擇單元確定的系數調整濾波器，并對所述用戶IQ 數據進行濾波。
8.根據權利要求7所述的自適應濾波器，其特征在于，所述干擾場景判斷單元包括 功率計算模塊，用于對用戶IQ數據的訓練序列段數據進行功率計算，得到用戶數據功率值；高通濾波模塊，用于對所述用戶IQ數據進行高通濾波處理，得到所述用戶IQ數據的噪聲信號；信號處理模塊，用于對所述噪聲信號進行自相關和左右相關處理，得到噪聲能量值； 干擾場景判斷模塊，用于根據所述用戶數據功率值確定當前場景是否存在信號干擾; 當存在信號干擾時，根據所述噪聲能量值確定當前場景的干擾來源和干擾極性；當不存在信號干擾時，確定當前場景的干擾來源為無干擾。
9.根據權利要求7、8所述的自適應濾波器，其特征在于，所述低通濾波單元包括 復數乘法模塊，用于將所述用戶IQ數據和所述系數進行復數乘法，實現對所述IQ數據的非對稱濾波。
全文摘要
本發(fā)明實施例提供一種基于場景的濾波方法及自適應濾波器，涉及通信領域，能夠自動適應不同的場景，在各個場景下均能達到較好的濾波效果。該基于場景的濾波方法，包括根據用戶IQ數據確定當前場景的干擾來源和干擾極性；根據用戶的調制方式、所述當前場景的干擾來源和干擾極性確定所述當前場景適用的濾波系數；根據所述系數調整濾波器，并對所述用戶IQ數據進行濾波。本發(fā)明實施例用于對用戶數據進行濾波。
文檔編號H03H17/02GK102185586SQ20111004678
公開日2011年9月14日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權日2011年2月25日
發(fā)明者倪平平, 陳浩 申請人:華為技術有限公司