專利名稱：消除干擾信號的方法以及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號處理領(lǐng)域，尤其涉及一種消除干擾信號的方法以及裝置。
背景技術(shù)：
在實際應(yīng)用的無線通信系統(tǒng)中，經(jīng)常會受到來自其他系統(tǒng)的窄帶干擾，這些干擾 有可能來自頻段相似的其他通信系統(tǒng)，或是一些局部通信系統(tǒng)，以及一些突發(fā)干擾。
現(xiàn)有技術(shù)中一種消除窄帶干擾的方法為 在時域?qū)φ瓗Ц蓴_信號進行預(yù)測，并進行干擾消除。干擾信號可預(yù)測的原理在于 窄帶信號頻率帶寬窄，時域具有較強相關(guān)性，因此后一個采樣點處的信號值可以用前幾次 采樣點的值進行預(yù)測估計；而擴頻信號的頻帶較寬，信號無法進行預(yù)測。 但是，線性預(yù)測方法要求背景信號服從高斯分布，這一條件一般較難滿足，因此線 性預(yù)測的方法往往不能夠達到最優(yōu)解，影響了干擾信號消除的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供了一種消除干擾信號的方法以及裝置，能夠提高窄帶干擾信號 消除的效果。 本發(fā)明實施例提供的消除干擾信號的方法，包括1)對接收信號進行采樣得到采 樣信號；2)將所述采樣信號通過神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型進行處理，得到預(yù)測干擾信號；3)根據(jù)所 述采樣信號以及所述預(yù)測干擾信號確定預(yù)測目標信號；4)將所述采樣信號與所述預(yù)測目 標信號的差值作為窄帶殘差信號；5)將所述窄帶殘差信號輸入所述神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型以更 新所述預(yù)測目標信號；6)使用更新后的預(yù)測目標信號重復(fù)上述步驟3)至5)直至滿足預(yù)置 條件，當滿足所述預(yù)置條件時，根據(jù)所述采樣信號以及更新后的預(yù)測目標信號輸出預(yù)測目 標信號。 本發(fā)明實施例提供的消除干擾信號的裝置，包括采樣單元，用于對接收信號進行 采樣得到采樣信號；神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型，用于對所述采樣單元采樣得到的采樣信號進行處理 得到預(yù)測干擾信號；信號預(yù)測單元，用于根據(jù)所述采樣單元采樣得到的采樣信號以及所述 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型處理得到的預(yù)測干擾信號確定預(yù)測目標信號；信號生成單元，用于將所述 采樣信號與所述預(yù)測目標信號的差值作為窄帶殘差信號；所述神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型對所述信號 生成單元得到的窄帶殘差信號進行處理以對預(yù)測干擾信號進行更新；所述信號預(yù)測單元以 及信號生成單元還用于根據(jù)更新后的預(yù)測干擾信號以及采樣信號執(zhí)行相應(yīng)的處理直至滿 足預(yù)置條件。 從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例具有以下優(yōu)點 本發(fā)明實施例中，當生成窄帶殘差信號之后，將該窄帶殘差信號通過神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò) 模型繼續(xù)進行處理，由于該窄帶殘差信號是由采樣信號與預(yù)測目標信號相減得到，即該窄 帶殘差信號中已經(jīng)濾除了預(yù)測目標信號，濾除該預(yù)測目標信號之后的窄帶殘差信號相對更 容易符合高斯分布，從而使得神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型能夠更加準確的預(yù)測出干擾信號并進行消除，因此能夠提高窄帶干擾信號消除的效果。


圖1為本發(fā)明實施例中消除干擾信號的方法一個實施例示意圖；
圖2為本發(fā)明實施例中消除干擾信號的方法另一實施例示意圖；
圖3為本發(fā)明實施例中消除干擾信號的裝置一個實施例示意圖；
圖4(a)為本發(fā)明實施例中消除干擾信號的裝置另一實施例示意圖；
圖4(b)為本發(fā)明實施例中消除干擾信號的裝置另一實施例示意圖；
圖4(C)為本發(fā)明實施例中消除干擾信號的裝置另一實施例示意圖；
圖5(a) 圖5(d)為本發(fā)明實施例中的仿真實驗結(jié)果圖。
具體實施例方式
本發(fā)明實施例提供了一種消除干擾信號的方法以及裝置，能夠提高窄帶干擾信號 消除的效果。 請參閱圖l，本發(fā)明一實施例提供的消除干擾信號的方法包括
101、對接收信號進行采樣得到采樣信號； 本實施例中，該接收信號可以為直接序列碼分多址(DS-CDMA， DirectSequence-Code Division Multiple Access)信號，當接收到信號時(本發(fā)明實施中 將接收到的信號簡稱為接收信號)，可以對該接收信號進行采樣。 需要說明的是，在實際應(yīng)用中，該接收信號除了是DS-CDMA信號之外，還可以是其 他類型的信號，例如長期演進(LTE，Long Term Evolution)網(wǎng)絡(luò)中的傳輸信號，或者是全球 微波互聯(lián)接入(Wi恵，Worldwide Interoperabilityfor Microwave Access)網(wǎng)絡(luò)中的傳 輸信號。
具體地，采樣方式可以為按照接收信號的碼片速率進行采樣，或按照接收信號的
碼片速率的兩倍速進行采樣，具體的采樣方式可以根據(jù)實際應(yīng)用進行確定，此處不作限定。 102、將得到的采樣信號通過神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型進行處理得到預(yù)測干擾信號； 當?shù)玫讲蓸有盘栔?，可將采樣信號通過神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型進行處理從而得到預(yù)測
干擾信號，需要說明的是，具體的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型以及處理過程可以參考本發(fā)明其他實施
例的相關(guān)描述，此處不再贅述。 需要說明的是，本實施例中，輸入神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型的信號包括寬帶信號(即擴頻 信號)以及窄帶信號，寬帶信號的變化周期比較快，窄帶信號的變化周期比較慢，神經(jīng)元網(wǎng) 絡(luò)模型可以對窄帶信號中的窄帶干擾信號進行預(yù)測，而無法對寬帶信號中的寬帶干擾信號 進行預(yù)測，因此通過神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型之后輸出的預(yù)測干擾信號即為窄帶干擾信號。
103、根據(jù)采樣信號以及預(yù)測干擾信號確定預(yù)測目標信號； 在得到預(yù)測干擾信號之后，可根據(jù)步驟101獲取到的采樣信號以及該預(yù)測干擾信
號確定預(yù)測目標信號(即采樣信號中的有用信號)，對于不同的系統(tǒng)，獲得預(yù)測目標信號的
方式有所不同，具體的確定過程可以參考本發(fā)明其他實施例的相關(guān)描述，此處不再贅述。 104、將采樣信號與預(yù)測目標信號相減，得到的差值為窄帶殘差信號； 本實施例中，從采樣信號減去步驟103得到的預(yù)測目標信號即可獲得窄帶殘差信號，該窄帶殘差信號中一般包含干擾信號和高斯白噪聲信號。 105、將窄帶殘差信號輸入上述神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型以對預(yù)測干擾信號進行更新； 本步驟中，將獲取的窄帶殘差信號作為上述神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型的輸入以對神經(jīng)元網(wǎng)
絡(luò)模型輸出的預(yù)測干擾信號進行更新。 106、重復(fù)步驟103至105直至滿足預(yù)置條件。 本步驟中，可以使用更新后的預(yù)測干擾信號重復(fù)執(zhí)行上述步驟103至105，直至滿 足預(yù)置條件，當滿足預(yù)置條件時，可根據(jù)采樣信號以及最后更新的預(yù)測干擾信號輸出預(yù)測 目標信號，此時輸出的預(yù)測目標信號即為有用信號。 需要說明的是，本實施例中的預(yù)置條件用于控制重復(fù)執(zhí)行步驟103至105的次數(shù)， 由于重復(fù)執(zhí)行步驟103至105的次數(shù)越多，則消除窄帶干擾信號的效果也越好，所以可以設(shè) 置一個預(yù)置條件來控制重復(fù)執(zhí)行步驟103至105的次數(shù)，從而滿足不同的消除窄帶干擾信 號的需要。 本實施例中，當獲取到窄帶殘差信號之后，將該窄帶殘差信號輸入神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模
型繼續(xù)進行處理，由于該窄帶殘差信號是由采樣信號與預(yù)測目標信號相減得到，即該窄帶
殘差信號中已經(jīng)濾除了預(yù)測目標信號，所以濾除該預(yù)測目標信號之后的窄帶殘差信號相對
更容易符合高斯分布，從而使得神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型能夠更加準確的預(yù)測出干擾信號并進行消
除，因此能夠提高窄帶干擾信號消除的效果；此外，根據(jù)仿真實驗的結(jié)果可知，本實施例中
的消除干擾信號的方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠有效的改善信干噪比以及誤比特率。 為便于理解，下面以一具體實例對本發(fā)明實施例中的消除干擾信號的方法進行描
述，請參閱圖2，本發(fā)明另一實施例提供的消除干擾信號的方法包括 201、對接收信號進行采樣得到采樣信號； 本實施例中，當接收到接收信號時，可以對該接收信號進行采樣，具體采樣的方式 與前述圖l所示的實施例中描述的采樣方式類似，此處不再贅述。為了便于說明，假設(shè)得到 的采樣信號為[r(k-l)r(k-2)…r(k-L)]T，其中k代表采樣信號的編號，L代表采樣信號的 數(shù)目，T表示轉(zhuǎn)置矩陣，k的取值范圍為1至L， L與碼片的速率以及采樣方式相關(guān)。
202、將采樣信號通過神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型進行處理得到預(yù)測干擾信號；
當?shù)玫讲蓸有盘栔?，可將采樣信號通過神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型進行處理從而得到預(yù)測
干擾信號，具體的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型的處理過程可以為 將采樣信號[r(k-l)r(k-2)…r(k-L)]T輸入神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型，設(shè)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型 的輸入信號為Xk = [r(k-l)r(k-2)…r(k-L)]T，則根據(jù)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型的權(quán)值和閾值輸出
為預(yù)測干擾信號Rk)。 其中，可以利用最小均方差(LMS， Least Mean Square)準則對神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模 型的權(quán)值和閾值進行更新。例如，線性神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型的輸出的預(yù)測干擾信號可以為 Rk)二X:Wk+bk,其中，XkT為采樣信號的轉(zhuǎn)置矩陣，Wk二 [Wl,k w2,k…Wu]T為神經(jīng) 元網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)置的權(quán)值，bk為神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)置的閾值。 該權(quán)值和閾值針對每一個采樣信號都進行一次更新，具體可以通過以下方式更 新
<formula>formula see original document page 7</formula><formula>formula see original document page 8</formula> ii k表示第k次迭代的更新步長，可以由系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定。 需要說明的是，本實施例中所采用的線性神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型和LMS準則的方法并不 是可以輸出預(yù)測干擾信號的唯一方法，也可以采用其他的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型(例如非線性的
神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型)和權(quán)值、閾值更新算法得到預(yù)測干擾信號的預(yù)測值f(k),具體方法此處
不作限定。 需要說明的是，本實施例中，由于輸入神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型的信號包括寬帶信號(即
擴頻信號)以及窄帶信號，寬帶信號的變化周期比較快，窄帶信號的變化周期比較慢，神經(jīng)
元網(wǎng)絡(luò)模型可以對窄帶信號中的窄帶干擾信號進行預(yù)測，而無法對寬帶信號中的寬帶干擾
信號進行預(yù)測，因此通過神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型之后輸出的預(yù)測干擾信號即為窄帶干擾信號。 203、將采樣信號與預(yù)測干擾信號的差值作為誤差信號； 得到預(yù)測干擾信號后，可將采樣信號與預(yù)測干擾信號的差值作為誤差信號。 204、將誤差信號按照擴頻因子的大小進行串并轉(zhuǎn)換得到向量； 誤差信號e (k)為擴頻后的信號，在進行擴頻時，每一個誤差信號都會對應(yīng)有一
個擴頻因子，以表示擴頻的程度，本實施例中，將誤差信號e (k)按照擴頻因子大小進行串
并變換，組成向量e 。 205、對向量進行解擴頻得到信息比特的估計值； 得到向量e之后，可以對其進行解擴，得到發(fā)送信息比特的估計值^:c、,其中c 為已知的本地擴頻碼序列。 206、對各信息比特的估計值進行軟判決得到軟判決值；
本實施例中的軟判決的具體過程可以為 將信息比特的估計值g用S型函數(shù)進行映射，得到屬于區(qū)間[-l，l]的實數(shù)，該實數(shù)
即為軟判決值。例如可以利用雙曲正切函數(shù)tanh()映射為6二tanh(S/a:),其中、2為
噪聲的方差估計值。 需要說明的是，本實施例中使用tanh()給出軟判決值的方法并不是可以給出判
決值的唯一方法，在實際應(yīng)用中也可以采用其他的S型函數(shù)進行映射，例如2*logSig()-l等。 本實施例中，對各信息比特的估計值^進行軟判決，得到軟判決值6。
207、對軟判決值進行擴頻得到各碼片的估計值； 本實施例中，可以對軟判決值g進行擴頻，得到該發(fā)送信息比特的各碼片的估計值 § = d 其中，對于擴頻的方法可以參考現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述。
208、將各碼片的估計值進行并串轉(zhuǎn)換得到連續(xù)的碼片信號； 本實施例中，對上述估計值g = eT^經(jīng)過并串變換變換為連續(xù)的碼片信號玎",可 以將該連續(xù)的碼片信號作為預(yù)測目標信號。 以上步驟203至208以碼分多址系統(tǒng)為例對預(yù)測目標信號的獲得方式進行了說 明，對于其他寬帶系統(tǒng)，當其受到窄帶干擾時，可采用上述方案中類似的方法進行干擾消
8除，只要對步驟204 208中獲取目標信號的方法稍加改動即可，以下以LTE系統(tǒng)和WiMAX 系統(tǒng)為例進行說明。 對于LTE系統(tǒng)，通過步驟203的方法得到誤差信號后，將誤差信號去掉循環(huán)前綴 (CP)后進行逆快速傅立葉變換，對逆快速傅立葉變換的結(jié)果進行相位補償，再對相位補償 后的結(jié)果進行離散傅立葉變換；對離散傅立葉變換得到的結(jié)果進行軟判決得到軟判決值 (具體的軟判決的方式與前述應(yīng)用在DS-CDMA中的方案中的軟判決的方式基本相同，即是 將離散傅立葉變換后得到的結(jié)果用S型函數(shù)進行映射，得到屬于區(qū)間[-l，l]的實數(shù)，該實 數(shù)即為軟判決值)；對軟判決值進行離散傅立葉變換以及疊加相位后，最終經(jīng)過逆快速傅 立葉變換，并加入循環(huán)前綴后，得到連續(xù)的預(yù)測目標信號。 對于WiMAX系統(tǒng)，通過步驟203的方法得到誤差信號后，將誤差信號去掉循環(huán)前綴 (CP)后進行逆快速傅立葉變換，對逆快速傅立葉變換的結(jié)果進行相位補償后進行軟判決得 到軟判決值(具體的軟判決的方式與前述應(yīng)用在DS-CDMA中的方案中的軟判決的方式基本 相同，即是將相位補償后得到的結(jié)果用S型函數(shù)進行映射，得到屬于區(qū)間[-l，l]的實數(shù)，該 實數(shù)即為軟判決值)；對軟判決值進行逆快速傅立葉變換，并加入循環(huán)前綴后，得到連續(xù)的 預(yù)測目標信號。 209、將采樣信號與預(yù)測目標信號的差值作為窄帶殘差信號； 本實施例中，將采樣信號與步驟208確定得到的預(yù)測目標信號進行減法運算即可
獲得窄帶殘差信號，該窄帶殘差信號一般包括干擾信號和高斯白噪聲信號。 具體的，對于碼分多址系統(tǒng)，將該采樣信號r(k)與發(fā)送碼片的碼片信號^k)相減
得到窄帶殘差信號r'OO = r(k) — §(k)。 210、將窄帶殘差信號輸入神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型以對預(yù)測干擾信號進行更新，將重復(fù)次 數(shù)N加上1 ; 獲取到窄帶殘差信號r' (k)之后，將該窄帶殘差信號r' (k)作為神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模 型的輸入以對預(yù)測干擾信號進行更新。而重復(fù)次數(shù)N可以被預(yù)先置為0，當進行一次將窄帶 殘差信號輸入神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型以對預(yù)測干擾信號進行更新的步驟，則將N在原來值的基礎(chǔ) 上加上1。 211、重復(fù)上述步驟203至210直至滿足預(yù)置條件。 具體地，得到更新后的預(yù)測干擾信號之后，可以使用更新后的預(yù)測干擾信號重復(fù) 執(zhí)行上述步驟203至210，直至N達到預(yù)設(shè)的門限值，此時，可根據(jù)采樣信號以及更新后的預(yù) 測干擾信號輸出步驟208中確定的碼片信號。本實施例中的預(yù)設(shè)的門限值的設(shè)置與實際應(yīng) 用中的要求相關(guān)，門限越高，則消除窄帶干擾的效果也越好。 以上以預(yù)置條件為重復(fù)次數(shù)門限值進行描述，需要說明的是，本實施例中的預(yù)置 條件還可以為本次得到的窄帶殘差信號與上次得到的窄帶殘差信號之間的差值小于預(yù)置 數(shù)值，或本次得到的預(yù)測干擾信號與上次得到的預(yù)測干擾信號之間的差值小于預(yù)置數(shù)值， 或本次得到的預(yù)測目標信號與上次得到的預(yù)測目標信號之間的差值小于預(yù)置數(shù)值。也就是 說，在重復(fù)迭代的過程中，如果兩次得到的窄帶殘差信號或預(yù)測干擾信號或預(yù)測目標信號 之間的差值小于預(yù)置數(shù)值，則沒有必要再次重復(fù)迭代了，該預(yù)置數(shù)值可以根據(jù)實際情況進 行確定，該預(yù)置數(shù)值越大，則消除窄帶干擾的效果也越好。 本實施例中，當生成窄帶殘差信號之后，將該窄帶殘差信號通過神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型繼續(xù)進行處理，由于該窄帶殘差信號是由采樣信號與碼片信號相減得到，即該窄帶殘差信 號中已經(jīng)濾除了碼片信號，所以濾除該碼片信號之后的窄帶殘差信號相對更容易符合高斯 分布，從而使得神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型能夠更加準確的預(yù)測出干擾信號并進行消除，因此能夠提 高窄帶干擾信號消除的效果；此外，根據(jù)仿真實驗的結(jié)果可知，本實施例中的消除干擾信號 的方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠有效的改善信干噪比以及誤比特率。 下面介紹本發(fā)明實施例中的消除干擾信號的裝置，請參閱圖3，為本發(fā)明實施例提 供的一種消除干擾信號的裝置，該裝置包括 采樣單元301，用于對接收信號進行采樣得到采樣信號； 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型302，用于對采樣單元301采樣得到的采樣信號進行處理得到預(yù) 測干擾信號； 信號預(yù)測單元303，用于根據(jù)采樣單元301采樣得到的采樣信號以及神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò) 模型302處理得到的預(yù)測干擾信號確定預(yù)測目標信號； 信號生成單元304，用于將采樣信號與預(yù)測目標信號的差值作為窄帶殘差信號；
神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型302對信號生成單元304得到的窄帶殘差信號進行處理以對預(yù)測 干擾信號進行更新； 信號預(yù)測單元303以及信號生成單元304還用于根據(jù)更新后的預(yù)測干擾信號以及 采樣信號執(zhí)行相應(yīng)的處理直至滿足預(yù)置條件。 也就是說，當滿足預(yù)置條件時，此時信號預(yù)測單元303根據(jù)最后一次更新的預(yù)測
干擾信號所輸出的預(yù)測目標信號就是本消除干擾信號的裝置所輸出的有用信號。 本裝置實施例中各個單元的執(zhí)行過程可以參考上述方法實施例的相應(yīng)描述，此處
不再贅述。 本實施例中，當信號生成單元304生成窄帶殘差信號之后，信號生成單元304再次 將該窄帶殘差信號通過神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型302進行處理，由于該窄帶殘差信號是由采樣信號 與預(yù)測目標信號相減得到，即該窄帶殘差信號中已經(jīng)濾除了預(yù)測目標信號，所以濾除該預(yù) 測目標信號之后的窄帶殘差信號相對更容易符合高斯分布，從而使得神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型302 能夠更加準確的預(yù)測出干擾信號并進行消除，因此能夠提高窄帶干擾信號消除的效果；此 外，根據(jù)仿真實驗的結(jié)果可知，本實施例中的消除干擾信號的方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠有 效的改善信干噪比以及誤比特率。 下面對本實施例中的消除干擾信號的裝置進行詳細描述，請參閱圖4(a) 圖
4(c)，本發(fā)明另一實施例提供了一種消除干擾信號的裝置，該裝置可以包括 采樣單元401，用于對接收信號進行采樣得到采樣信號； 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型402，用于對采樣單元401采樣得到的采樣信號進行處理得到預(yù) 測干擾信號； 信號預(yù)測單元403，用于根據(jù)采樣單元401采樣得到的采樣信號以及神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò) 模型402處理得到的預(yù)測干擾信號確定預(yù)測目標信號； 信號生成單元404，用于將采樣信號與預(yù)測目標信號的差值作為窄帶殘差信號；
神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型402對信號生成單元404得到的窄帶殘差信號進行處理以對預(yù)測 干擾信號進行更新； 信號預(yù)測單元403以及信號生成單元404還用于根據(jù)更新后的預(yù)測干擾信號以及采樣信號執(zhí)行相應(yīng)的處理直至滿足預(yù)置條件。 也就是說，當滿足預(yù)置條件時，此時信號預(yù)測單元403根據(jù)最后一次更新的預(yù)測
干擾信號所輸出的預(yù)測目標信號就是本消除干擾信號的裝置所輸出的有用信號。 本實施例中的信號預(yù)測單元403包括 誤差計算子單元4031，用于將采樣信號與預(yù)測干擾信號的差值作為誤差信號；
預(yù)測子單元4032，用于根據(jù)誤差計算子單元4031得到的誤差信號進行信號預(yù)測 得到預(yù)測目標信號。 請參閱圖4(a)，當本發(fā)明實施例的方案應(yīng)用于DS-CDMA系統(tǒng)中時，預(yù)測子單元 4032包括: 串并轉(zhuǎn)換模塊411，用于將誤差信號按照擴頻因子的大小進行串并轉(zhuǎn)換得到向 解擴頻模塊412，用于對向量進行解擴頻得到信息比特的估計值； 第一軟判決模塊413，用于對各信息比特的估計值進行軟判決得到軟判決值； 擴頻單元模塊414，用于對軟判決值進行擴頻得到各碼片的估計值； 并串轉(zhuǎn)換模塊415，用于將各碼片的估計值進行并串轉(zhuǎn)換得到連續(xù)的碼片信號，將
碼片信號作為預(yù)測目標信號。 請參閱圖4(b)，當本發(fā)明實施例的方案應(yīng)用于LTE系統(tǒng)中時，本實施例中的預(yù)測 子單元4032包括 第一變換模塊416，用于將誤差信號去除循環(huán)前綴后進行逆快速傅立葉變換；
第一相位補償模塊417，用于對第一變換模塊416進行逆快速傅立葉變換后的結(jié) 果進行相位補償； 第二變換模塊418，用于對第一相位補償模塊417進行相位補償后的結(jié)果進行離 散傅立葉變換； 第二軟判決模塊419，用于對第二變換模塊418進行離散傅立葉變換得到的結(jié)果 進行軟判決得到軟判決值； 第三變換模塊420，用于對第二軟判決模塊419得到的軟判決值進行離散傅立葉 變換以及疊加相位； 第四變換模塊421，用于對第三變換模塊420變換的結(jié)果進行逆快速傅立葉變換， 并加入循環(huán)前綴得到預(yù)測目標信號。 請參閱圖4 (c)，當本發(fā)明實施例的方案應(yīng)用于WiMax系統(tǒng)中時，本實施例中的預(yù) 測子單元4032包括 第五變換模塊422，用于將誤差信號去除循環(huán)前綴后進行逆快速傅立葉變換；
第二相位補償模塊423，用于對第五變換模塊422進行逆快速傅立葉變換的結(jié)果 進行相位補償； 第三軟判決模塊424，用于對第二相位補償模塊423進行相位補償后的結(jié)果進行 軟判決得到軟判決值； 第六變換模塊425，用于對第三軟判決模塊424得到的軟判決值進行逆快速傅立 葉變換，并加入循環(huán)前綴得到預(yù)測目標信號。 為便于理解，下面以在DS-CDMA系統(tǒng)中的應(yīng)用為例對本實施例中的消除干擾信號的裝置進行詳細描述 本實施例中，當采樣單元401接收到接收信號時，可以對該接收信號進行采樣。
該接收信號可以為DS-CDMA信號，采樣方式可以為按照接收信號的碼片速率進 行采樣，或按照接收信號的碼片速率的兩倍速進行采樣，具體的采樣方式可以根據(jù)實際應(yīng) 用進行確定，此處不作限定。 當?shù)玫讲蓸有盘栔?，神?jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型402即可對采樣信號進行處理從而得到預(yù) 測干擾信號，具體的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型402的處理過程可以與前述圖2所示的實施例中描述 的處理過程相同，此處不再贅述。 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型402得到預(yù)測干擾信號后，誤差計算單元4031即可將采樣信號與 預(yù)測干擾信號的差值作為誤差信號。 串并轉(zhuǎn)換模塊411將誤差信號按照擴頻因子的大小進行串并轉(zhuǎn)換得到向量； 解擴頻模塊412對向量進行解擴頻得到信息比特的估計值； 第一軟判決模塊413對各信息比特的估計值進行軟判決得到軟判決值； 本實施例中的軟判決的具體過程可以與前述圖2所示的實施例中描述的處理過
程相同，此處不再贅述。 擴頻模塊414對軟判決值進行擴頻得到各碼片的估計值； 并串轉(zhuǎn)換模塊415將各碼片的估計值進行并串轉(zhuǎn)換得到連續(xù)的碼片信號，當滿足 預(yù)置條件時根據(jù)采樣信號以及更新后的預(yù)測干擾信號輸出連續(xù)的碼片信號；
信號生成單元404將采樣信號與碼片信號的差值作為窄帶殘差信號，該窄帶殘差 信號一般包含干擾信號和高斯白噪聲信號。 信號生成單元404將窄帶殘差信號輸入神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型以對預(yù)測干擾信號進行 更新。 本實施例中，當信號生成單元404生成窄帶殘差信號之后，信號生成單元404再次 將該窄帶殘差信號通過神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型402進行處理，由于該窄帶殘差信號是由采樣信號 與碼片信號相減得到，即該窄帶殘差信號中已經(jīng)濾除了碼片信號，所以濾除該碼片信號之 后的窄帶殘差信號相對更容易符合高斯分布，從而使得神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型402能夠更加準確 的預(yù)測出干擾信號并進行消除，因此能夠提高窄帶干擾信號消除的效果；此外，根據(jù)仿真實 驗的結(jié)果可知，本實施例中的消除干擾信號的方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠有效的改善信干 噪比以及誤比特率。 下面從仿真實驗的結(jié)果說明本發(fā)明實施例中的消除干擾信號的方法的效果，首先 從信干噪比的改進方面進行說明 請參閱圖5(a)以及圖5(b)，圖5(a)以及圖5(b)分別給出了在"SIR = _7dB， GSM 干擾"以及"SIR = _45(18，單頻干擾"兩種情況下窄帶干擾抵抗能力比較仿真結(jié)果圖，其中， 曲線501a以及501b為本發(fā)明實施例的方案的性能曲線，502a以及502b為現(xiàn)有技術(shù)中的線 性橫向濾波器方案的性能曲線。 從圖中可以看出，本發(fā)明實施例的方案所取得的信干噪比改善要優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)中 的線性橫向濾波器方案。 其次從誤比特率改進的方面進行說明 請參閱圖5(c)以及圖5(d)，圖5(c)以及圖5(d)分別給出了在"SIR = _7dB， GSM干擾"以及"SIR = _45(18，單頻干擾"兩種情況下窄帶干擾抵抗能力比較仿真結(jié)果圖，其中， 曲線501c以及501d為本發(fā)明實施例的方案的性能曲線，502c以及502d為現(xiàn)有技術(shù)中的線 性橫向濾波器方案的性能曲線。 從圖中可以看出，本發(fā)明實施例的方案所取得的誤比特率的改善同樣優(yōu)于現(xiàn)有技 術(shù)中的線性橫向濾波器方案。 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以 通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中，上 述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。 以上對本發(fā)明所提供的一種消除干擾信號的方法以及裝置進行了詳細介紹，對于 本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實施例的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有 改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
一種消除干擾信號的方法，其特征在于，包括1)對接收信號進行采樣得到采樣信號；2)將所述采樣信號通過神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型進行處理，得到預(yù)測干擾信號；3)根據(jù)所述采樣信號以及所述預(yù)測干擾信號確定預(yù)測目標信號；4)將所述采樣信號與所述預(yù)測目標信號的差值作為窄帶殘差信號；5)將所述窄帶殘差信號輸入所述神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型以更新所述預(yù)測目標信號；6)使用更新后的預(yù)測目標信號重復(fù)上述步驟3)至5)直至滿足預(yù)置條件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述滿足預(yù)置條件包括重復(fù)次數(shù)達到預(yù)置的門限值，或本次得到的窄帶殘差信號與上次得到的窄帶殘差信號 之間的差值小于預(yù)置數(shù)值，或本次得到的預(yù)測干擾信號與上次得到的預(yù)測干擾信號之間的 差值小于預(yù)置數(shù)值，或本次得到的預(yù)測目標信號與上次得到的預(yù)測目標信號之間的差值小 于預(yù)置數(shù)值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)采樣信號以及所述預(yù)測干擾信號確定預(yù)測目標信號包括將所述采樣信號與所述預(yù)測干擾信號的差值作為誤差信號； 根據(jù)所述誤差信號進行信號預(yù)測得到預(yù)測目標信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)誤差信號進行信號預(yù)測得到預(yù)測目標信號包括將所述誤差信號按照擴頻因子的大小進行串并轉(zhuǎn)換得到向量； 對所述向量進行解擴頻得到信息比特的估計值； 對各信息比特的估計值進行軟判決得到軟判決值； 對所述軟判決值進行擴頻得到各碼片的估計值；將所述各碼片的估計值進行并串轉(zhuǎn)換得到連續(xù)的碼片信號，將所述碼片信號作為所述 預(yù)測目標信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述對各信息比特的估計值進行軟判決 得到軟判決值包括將各信息比特的估計值用s型函數(shù)進行映射到取值范圍從-i到l之間的實數(shù)，得到軟判決值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)誤差信號進行信號預(yù)測得到預(yù) 測目標信號包括將所述誤差信號去除循環(huán)前綴后進行逆快速傅立葉變換；對逆快速傅立葉變換的結(jié)果進行相位補償，再對相位補償后的結(jié)果進行離散傅立葉變換；對離散傅立葉變換得到的結(jié)果進行軟判決得到軟判決值；對軟判決值進行離散傅立葉變換以及疊加相位后，最終經(jīng)過逆快速傅立葉變換，并加 入循環(huán)前綴后，得到所述預(yù)測目標信號。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)誤差信號進行信號預(yù)測得到預(yù) 測目標信號包括將所述誤差信號去除循環(huán)前綴后進行逆快速傅立葉變換；對逆快速傅立葉變換的結(jié)果進行相位補償，再對相位補償后的結(jié)果進行軟判決得到軟 判決值；對軟判決值進行逆快速傅立葉變換，并加入循環(huán)前綴后，得到所述預(yù)測目標信號。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述對接收信號進行采樣得到采樣信 號包括按照碼片速率，或碼片速率的兩倍速進行對接收信號采樣得到采樣信號。
9. 一種消除干擾信號的裝置，其特征在于，包括 采樣單元，用于對接收信號進行采樣得到采樣信號；神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型，用于對所述采樣單元采樣得到的采樣信號進行處理得到預(yù)測干擾信號；信號預(yù)測單元，用于根據(jù)所述采樣單元采樣得到的采樣信號以及所述神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型處理得到的預(yù)測干擾信號確定預(yù)測目標信號；信號生成單元，用于將所述采樣信號與所述預(yù)測目標信號的差值作為窄帶殘差信號； 所述神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型對所述信號生成單元得到的窄帶殘差信號進行處理以對預(yù)測干擾信號進行更新；所述信號預(yù)測單元以及信號生成單元還用于根據(jù)更新后的預(yù)測干擾信號以及采樣信 號執(zhí)行相應(yīng)的處理直至滿足預(yù)置條件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的消除干擾信號的裝置，其特征在于，所述滿足預(yù)置條件包括重復(fù)次數(shù)達到預(yù)置的門限值，或本次得到的窄帶殘差信號與上次得到的窄帶殘差信號 之間的差值小于預(yù)置數(shù)值，或本次得到的預(yù)測干擾信號與上次得到的預(yù)測干擾信號之間的 差值小于預(yù)置數(shù)值，或本次得到的預(yù)測目標信號與上次得到的預(yù)測目標信號之間的差值小 于預(yù)置數(shù)值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的消除干擾信號的裝置，其特征在于，所述信號預(yù)測單元 包括誤差計算子單元，用于將所述采樣信號與所述預(yù)測干擾信號的差值作為誤差信號； 預(yù)測子單元，用于根據(jù)所述誤差信號進行信號預(yù)測得到預(yù)測目標信號。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的消除干擾信號的裝置，其特征在于，所述預(yù)測子單元包括 串并轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述誤差信號按照擴頻因子的大小進行串并轉(zhuǎn)換得到向量； 解擴頻模塊，用于對所述向量進行解擴頻得到信息比特的估計值； 第一軟判決模塊，用于對各信息比特的估計值進行軟判決得到軟判決值； 擴頻模塊，用于對所述軟判決值進行擴頻得到各碼片的估計值；并串轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述各碼片的估計值進行并串轉(zhuǎn)換得到連續(xù)的碼片信號，將所 述碼片信號作為預(yù)測目標信號。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的消除干擾信號的裝置，其特征在于，所述預(yù)測子單元包括 第一變換模塊，用于將所述誤差信號去除循環(huán)前綴后進行逆快速傅立葉變換； 第一相位補償模塊，用于對第一變換模塊進行逆快速傅立葉變換后的結(jié)果進行相位補償；第二變換模塊，用于對第一相位補償模塊進行相位補償后的結(jié)果進行離散傅立葉變換；第二軟判決模塊，用于對第二變換模塊進行離散傅立葉變換得到的結(jié)果進行軟判決得 到軟判決值；第三變換模塊，用于對第二軟判決模塊得到的軟判決值進行離散傅立葉變換以及疊加 相位；第四變換模塊，用于對所述第三變換模塊變換的結(jié)果進行逆快速傅立葉變換，并加入 循環(huán)前綴得到所述預(yù)測目標信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的消除干擾信號的裝置，其特征在于，所述預(yù)測子單元包括 第五變換模塊，用于將所述誤差信號去除循環(huán)前綴后進行逆快速傅立葉變換； 第二相位補償模塊，用于對第五變換模塊進行逆快速傅立葉變換的結(jié)果進行相位補償；第三軟判決模塊，用于對第二相位補償模塊進行相位補償后的結(jié)果進行軟判決得到軟 判決值；第六變換模塊，用于對第三軟判決模塊得到的軟判決值進行逆快速傅立葉變換，并加 入循環(huán)前綴得到所述預(yù)測目標信號。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種消除干擾信號的方法以及裝置，用于提高窄帶干擾信號消除的效果。本發(fā)明實施例方法包括1)對接收信號進行采樣得到采樣信號；2)將采樣信號通過神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型進行處理，得到預(yù)測干擾信號；3)根據(jù)采樣信號以及預(yù)測干擾信號確定預(yù)測目標信號；4)將采樣信號與預(yù)測目標信號的差值作為窄帶殘差信號；5)將窄帶殘差信號輸入神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型以更新預(yù)測目標信號；6)使用更新后的預(yù)測目標信號重復(fù)步驟3)至5)直至滿足預(yù)置條件。本發(fā)明實施例還提供了一種消除干擾信號的裝置。本發(fā)明實施例能夠有效地提高窄帶干擾信號消除的效果。
文檔編號H04B1/707GK101741776SQ200910211438
公開日2010年6月16日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者劉青, 楊贊, 趙玉萍 申請人:華為技術(shù)有限公司