CN112713957B - 一种处理干扰的方法和设备 - Google Patents

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CN112713957B CN202110323136.6A CN202110323136A CN112713957B CN 112713957 B CN112713957 B CN 112713957B CN 202110323136 A CN202110323136 A CN 202110323136A CN 112713957 B CN112713957 B CN 112713957B
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Abstract

本说明书提供一种处理干扰的方法和设备，该方法包括：获取物理随机接入信道PRACH的目标时间段内时域信号，将所述目标时间段内时域信号转为换第一频域信号，根据所述第一频域信号判断转换前的目标时间段内时域信号是否存在干扰，若存在，则将所述目标时间段内时域信号对应的正交频分复用OFDM符号的数据部分转换成第二频域信号，将所述第二频域信号对应的频域位置之外的频域信号置0，得到处理后的目标频域信号，将所述目标频域信号转换成时域信号，获得去除干扰后的时域信号。通过该方法，可去除PRACH信号中的干扰信号。

Description

一种处理干扰的方法和设备
技术领域
本公开涉及无线通信领域，尤其涉及一种处理干扰的方法和设备。
背景技术
在无线通信***中，无线干扰的产生是多种多样的。当不同信道在同一时间分配的频域资源相邻时，由于器件本身的原因、滤波器带外抑制的限制、不同信道之间信号生成方式的差异，各信道在工作频带外会产生带外辐射或产生频谱泄露，这些信号落到其他信道的工作频带内，就会对其形成干扰，通常包括邻频干扰和同频干扰。
不同信道之间会有一定的子载波保护间隔，但由于频谱资源有限及不同信道信号功率波动范围较大，邻频干扰会严重影响接收性能。
发明内容
本公开提供了一种处理干扰的方法和设备，通过该方法，可以同时消除PRACH（Physical Random Access Channel，物理随机接入信道）信道与其他信道因帧格式不同引起的其他相邻信道频谱能量泄露到PRACH带内干扰及其他相邻信道带外辐射干扰，进而使解调性能达到信道不受其他信道干扰下的最优解调性能。
本公开实施例提供了一种处理干扰的方法，该方法包括：
获取物理随机接入信道PRACH的目标时间段内时域信号；
将所述目标时间段内时域信号转为换第一频域信号，根据所述第一频域信号判断转换前的目标时间段内时域信号是否存在干扰；
若存在，则将所述目标时间段内时域信号对应的正交频分复用OFDM符号的数据部分转换成第二频域信号；
将所述第二频域信号对应的PRACH频域位置之外的频域信号置0，得到处理后的目标频域信号；
将所述目标频域信号转换成时域信号，获得去除干扰后的时域信号。
可选的，所述获取物理随机接入信道PRACH的目标时间段内时域信号，具体包括：
根据帧号、时隙号、启始符号、持续符号获得目标时间段内的时域信号。
可选的，所述将所述目标时间段内时域信号转为换第一频域信号，根据所述第一频域信号判断转换前的时域信号是否存在干扰，具体包括：
确定所述目标时间段内时域信号的第一数据时域样本点数和第一循环前缀CP时域样本点数；
将所述第一数据时域样本点数转换成第一频域信号；
根据所述第一频域信号样本点数的能量均值判断转换前的时域信号是否存在干扰。
可选的，获取第一样本点数的能量均值，所述第一样本点数的能量均值为第一频域信号中PRACH频带内数据左边界三分之一个样本点数能量均值；
获取第二样本点数的能量均值，所述第二样本点数的能量均值为第一频域信号中PRACH频带内数据右边界三分之一个样本点数能量均值；
获取第三样本点数的能量均值，所述第三样本点数的能量均值为第一频域信号中PRACH频域位置中间剩余样本点数能量均值；
若存在，第一样本点数的能量均值大于预设阈值与第三样本点数的能量均值的乘积，或者，第二样本点数的能量均值大于预设阈值与第三样本点数的能量均值的乘积，则可确定PRACH的左边界或右边界存在干扰。
可选的，根据目标时间段内时域信号获取对应的OFDM符号；
获取所述OFDM符号的数据部分对应的第二时域样本点数；
将所述第二时域样本点数转换成频域信号，将转换后的频域信号作为第二频域信号。
通过上述方法可以看出，本公开通过模拟其他信道发端信号的生成过程，首先接收时域信号变换到频域，将其他信道的频域位置数据置0再转换到时域的方式，重构其他信道信号。可以同时消除PRACH信道与其他信道因帧格式不同引起的其他相邻信道频谱能量泄露到PRACH带内干扰及其他相邻信道带外辐射干扰，进而使解调性能达到信道不受其他信道干扰下的最优解调性能。
本公开实施例还提供了一种设备，该设备包括：
获取模块，用于获取物理随机接入信道PRACH的目标时间段内时域信号；
第一处理模块，用于将所述目标时间段内时域信号转为换第一频域信号，根据所述第一频域信号判断转换前的目标时间段内时域信号是否存在干扰；
第二处理模块，用于当存在干扰时，将所述目标时间段内时域信号对应的正交频分复用OFDM符号的数据部分转换成第二频域信号；
第三处理模块，用于将所述第二频域信号对应的频域位置之外的PRACH频域信号置0，得到处理后的目标频域信号；
输出模块，用于将所述目标频域信号转换成时域信号，获得去除干扰后的时域信号。
可选的，所述获取模块，具体用于根据帧号、时隙号、启始符号、持续符号获得目标时间段内的时域信号。
可选的，所述第一处理模块，具体用于确定所述目标时间段内时域信号的第一数据时域样本点数和第一循环前缀CP时域样本点数；
将所述第一数据时域样本点数转换成第一频域信号；
根据所述第一频域信号样本点数的能量均值判断转换前的时域信号是否存在干扰。
可选的，获取第一样本点数的能量均值，所述第一样本点数的能量均值为第一频域信号中PRACH频带内数据左边界三分之一个样本点数能量均值；
获取第二样本点数的能量均值，所述第二样本点数的能量均值为第一频域信号中PRACH频带内数据右边界三分之一个样本点数能量均值；
获取第三样本点数的能量均值，所述第三样本点数的能量均值为第一频域信号中PRACH频域位置中间剩余样本点数能量均值；
若存在，第一样本点数的能量均值大于预设阈值与第三样本点数的能量均值的乘积，或者，第二样本点数的能量均值大于预设阈值与第三样本点数的能量均值的乘积，则可确定PRACH的左边界或右边界存在干扰。
具体的，第二处理模块，具体用于根据目标时间段内时域信号获取对应的OFDM符号；
获取所述OFDM符号的数据部分对应的第二时域样本点数；
将所述第二时域样本点数转换成频域信号，将转换后的频域信号作为第二频域信号。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本说明书的实施例，并与说明书一起用于解释本说明书的原理。
图1为本公开实施例提供的一种处理干扰的方法的流程示意图。
图2为本公开实施例提供的一种处理干扰的流程示意图。
图3为本公开实施例提供的一种信号结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
目前，在判断邻频干扰时，主要采用设置阈值门限的方式判决是否存在邻频干扰，针对存在邻频干扰的场景采用信道滤波器对载波数据进行滤波。信道滤波器可以滤除带外干扰降低频谱泄露干扰的影响，对于带外辐射信道滤波器通过增大过渡带宽来减小带外辐射的影响。
由于信道滤波器受实现的限制，必须在带内纹波、带外抑制、过渡带宽度等指标之间进行折中考虑。在带内波纹、带外抑制理想的条件下，随着过渡带的减小滤波器复杂度会越高，带外辐射的影响也会越大。要达到理想的解调性能，一方面需要理想的带内波纹、带外抑制以信道滤波器的实现复杂度为代价抑制频谱泄露的干扰，另一方面信道滤波器需要设置大于远大于信道子载波保护间隔的过渡带宽以降低频谱资源利用率为代价抑制带外辐射。
针对上述问题，本公开实施例提供了一种处理干扰的方法，如图1所示，该方法包括：
S101获取物理随机接入信道PRACH的目标时间段内时域信号；
S102将所述目标时间段内时域信号转为换第一频域信号，根据所述第一频域信号判断转换前的目标时间段内时域信号是否存在干扰；
S103若存在，则将所述目标时间段内时域信号对应的正交频分复用OFDM符号的数据部分转换成第二频域信号；
S104将所述第二频域信号对应的PRACH频域位置之外的频域信号置0，得到处理后的目标频域信号；
S105将所述目标频域信号转换成时域信号，获得去除干扰后的时域信号。
在本实施例中，根据基站侧的配置PRACH Configration index，以及根据协议38.211可得到PRACH分配到的时频域资源，其时域位置可通过***帧号x、slot号y、起始符号n、持续符号数m确定，频域位置可通过FrequnceRBstart、msg1-FDM、PRACH占用RB数N确定，这里的FrequnceRBstart指的是PRACH在整个频域上的起始位置记作fd0，msg1-FDM记作M表征PRACH在整个频域上占用N*M个 RB。基站子载波间隔配置参数
Figure DEST_PATH_IMAGE001
确定子载波间隔为
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，cyclicPrefix确定OFDM符号cp的长度，***采样率为
Figure DEST_PATH_IMAGE003
。
具体的，在步骤S101中，可根据帧号、时隙号、启始符号、持续符号获得目标时间段内的时域信号。例如，获取***帧号为x、slot号为y、起始符号、持续符号数为m的一段时域信号记为：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
表示一个OFDM符号的时域信号。每个OFDM符号的数据部分持续时间为
Figure DEST_PATH_IMAGE006
，cp部分的持续时间为
Figure DEST_PATH_IMAGE007
，即对于
Figure DEST_PATH_IMAGE008
，其数据部分对应的时域样本点数为
Figure DEST_PATH_IMAGE009
，其cp部分对应时域样本点数为
Figure DEST_PATH_IMAGE010
。
在步骤S102中，确定所述目标时间段内时域信号的第一数据时域样本点数和第一循环前缀CP时域样本点数；
将所述第一数据时域样本点数转换成第一频域信号；
根据所述第一频域信号样本点数的能量均值判断转换前的时域信号是否存在干扰。
例如，判决PRACH帧格式数据部分第i个sequnce是否受到邻频干扰，假设第i个sequnce对应OFDM符号为
Figure DEST_PATH_IMAGE011
。获取第i个sequnce对应的时域信号，去除PRACH的循环前缀 cp对应的时域样本点，做FFT得到频域信号X(k)。得到频域信号X(k)内的
Figure DEST_PATH_IMAGE012
为PRACH频带内频域数据。
根据PRACH频带内频域数据判断转换前的目标时间段内时域信号是否存在干扰。
在一种判断方式中，可根据第一样本点数的能量均值、第二样本点数的能量均值和第三样本点数的能量均值来确定是否存在干扰，其中：
第一样本点数的能量均值，为第一频域信号中PRACH频带内数据左边界三分之一个样本点数能量均值；
第二样本点数的能量均值，为第一频域信号中PRACH频带内数据右边界三分之一个样本点数能量均值；
第三样本点数的能量均值，为第一频域信号中PRACH频域位置中间剩余样本点数能量均值。
在进行判断时，若存在第一样本点数的能量均值大于预设阈值与第三样本点数的能量均值的乘积，或者，第二样本点数的能量均值大于预设阈值与第三样本点数的能量均值的乘积，则可确定PRACH的左边界或右边界存在干扰。
其中，该预设阈值为经验值，可有管理员进行配置。
结合上述实施例中得到的PRACH频带内频域数据
Figure DEST_PATH_IMAGE013
，计算频域信号
Figure DEST_PATH_IMAGE014
中PRACH频带内数据左边界三分之一个样本点能量均值为
Figure DEST_PATH_IMAGE015
，频域信号
Figure 943020DEST_PATH_IMAGE014
中PRACH频带内数据右边界三分之一个样本点能量均值为
Figure DEST_PATH_IMAGE016
，频域信号
Figure 797844DEST_PATH_IMAGE014
中PRACH频域位置中间剩余样本点能量均值为
Figure DEST_PATH_IMAGE017
。若存在
Figure DEST_PATH_IMAGE018
或
Figure DEST_PATH_IMAGE019
，则认为PRACH的左边界或右边界存在邻频干扰。其中，threshold为经验值，可由管理员进行设置。
在步骤S103中，当通过步骤S102确定PRACH频带内频域数据中的某个
Figure 951482DEST_PATH_IMAGE014
（k为正数，
Figure 346691DEST_PATH_IMAGE014
表示PRACH数据中第i个数据部分经FFT变换后的频域信号）存在邻频干扰时，可将PRACH第i个数据部分sequnce所跨OFDM符号的标志位flag置1，以表示该
Figure DEST_PATH_IMAGE020
需要进行重构。
其中，重构的方法为，获取
Figure DEST_PATH_IMAGE021
的数据部分对应的第二时域样本点数，将第二时域样本点数转换成频域信号，并通过将所述第二频域信号对应的PRACH频域位置之外的频域信号置0，得到处理后的目标频域信号，从而将所述目标频域信号转换成时域信号，获得去除干扰后的时域信号（即重构后的时域信号）。
通过上述方法可以看出，通过模拟其他信道发端信号的生成过程，首先接收时域信号变换到频域，将其他信道的频域位置数据置0再转换到时域的方式，重构其他信道信号。可以同时消除PRACH信道与其他信道因帧格式不同引起的其他相邻信道频谱能量泄露到PRACH带内干扰及其他相邻信道带外辐射干扰，进而使解调性能达到信道不受其他信道干扰下的最优解调性能。
本公开实施例还提供了一种处理干扰的流程图，如图2所示，
获取PRACH对应时域信号，其获取的方法可通过步骤S101获得。
执行步骤S102，依次将PRACH sequnce i转换到频域，并判断PRACH sequnce i对应的时域信号是否存在邻频干扰。
若存在干扰，则将PRACH sequnce i对应的OFDM符号标志位置1（该标志位置1时，可理解为存在干扰，需重构信号），否则可将PRACH sequnce i对应的OFDM符号标志位置0。
通过步骤S103、S104、S105对OFDM符号进行信号重构，从而获得去除干扰后的信号。
为详细说明本公开中的方案，本公开实施例还提供了一种处理干扰的方法，如图3所示，表示了PRACH与OFDM信号的对应关系，其中，PRACH第1个数据部分所跨OFDM符号分别为
Figure DEST_PATH_IMAGE022
、
Figure DEST_PATH_IMAGE023
，图3中标识了PRACH频域位置及干扰信道的频域位置，根据接收机侧配置可知PRACH频域位置。
其中,样本索引1979至2117为PRACH所占频域数据的位置示意图，
Figure DEST_PATH_IMAGE024
表示样本索引1979至2024共46个样本点能量均值，
Figure DEST_PATH_IMAGE025
表示样本索引2072至2117共46个样本点能量均值，
Figure DEST_PATH_IMAGE026
表示样本索引2025至2071共47个样本点的能量均值。
步骤A：依次获取第k个OFDM符号对应的时域信号
Figure DEST_PATH_IMAGE027
，若OFDM符号k对应的标志位为1（即该
Figure DEST_PATH_IMAGE028
对应的PRACH频域信号存在干扰），则执行步骤B、C得到
Figure DEST_PATH_IMAGE029
，若OFDM符号k对应的标志位为0，则
Figure DEST_PATH_IMAGE030
。
步骤B：去除cp对应的时域样本点，获取符号对应的数据部分
Figure DEST_PATH_IMAGE031
，做FFT得到频域信号Y(k)。
步骤C：将频域位置
Figure DEST_PATH_IMAGE032
以外其他频域数据置为0，得到
Figure DEST_PATH_IMAGE033
。
Figure 603141DEST_PATH_IMAGE033
做IFFT得到时域信号
Figure DEST_PATH_IMAGE034
，取
Figure DEST_PATH_IMAGE035
结尾的
Figure DEST_PATH_IMAGE036
个样本点放在
Figure DEST_PATH_IMAGE037
的起始位置得到重构后的符号k的时域信号
Figure DEST_PATH_IMAGE038
。
重复步骤A、B、C直到处理完m个OFDM符号。
重构后得到的PRACH时域信号
Figure DEST_PATH_IMAGE039
。
基于与上述方法实施例相同的思想构思，本公开实施例还提供了一种设备，该设备包括：
获取模块，用于获取物理随机接入信道PRACH的目标时间段内时域信号；
第一处理模块，用于将所述目标时间段内时域信号转为换第一频域信号，根据所述第一频域信号判断转换前的目标时间段内时域信号是否存在干扰；
第二处理模块，用于当存在干扰时，将所述目标时间段内时域信号对应的正交频分复用OFDM符号的数据部分转换成第二频域信号；
第三处理模块，用于将所述第二频域信号对应的频域位置之外的频域信号置0，得到处理后的目标频域信号；
输出模块，用于将所述目标频域信号转换成时域信号，获得去除干扰后的时域信号。
其中，该设备可以为基站侧设备，或者用于执行管理功能的设备。
可选的，所述获取模块，具体用于根据帧号、时隙号、启始符号、持续符号获得目标时间段内的时域信号。
可选的，所述第一处理模块，具体用于确定所述目标时间段内时域信号的第一数据时域样本点数和第一循环前缀CP时域样本点数；
将所述第一数据时域样本点数转换成第一频域信号；
根据所述第一频域信号样本点数的能量均值判断转换前的时域信号是否存在干扰。
可选的，获取第一样本点数的能量均值，所述第一样本点数的能量均值为第一频域信号中PRACH频带内数据左边界三分之一个样本点数能量均值；
获取第二样本点数的能量均值，所述第二样本点数的能量均值为第一频域信号中PRACH频带内数据右边界三分之一个样本点数能量均值；
获取第三样本点数的能量均值，所述第三样本点数的能量均值为第一频域信号中PRACH频域位置中间剩余样本点数能量均值；
若存在，第一样本点数的能量均值大于预设阈值与第三样本点数的能量均值的乘积，或者，第二样本点数的能量均值大于预设阈值与第三样本点数的能量均值的乘积，则可确定PRACH的左边界或右边界存在干扰。
具体的，第二处理模块，具体用于根据目标时间段内时域信号获取对应的OFDM符号；
获取所述OFDM符号的数据部分对应的第二时域样本点数；
将所述第二时域样本点数转换成频域信号，将转换后的频域信号作为第二频域信号。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里申请的发明后，将容易想到本说明书的其它实施方案。本说明书旨在涵盖本说明书的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本说明书的一般性原理并包括本说明书未申请的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本说明书的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本说明书并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本说明书的范围仅由所附的权利要求来限制。
以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种处理干扰的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取物理随机接入信道PRACH的目标时间段内时域信号；
将所述目标时间段内时域信号转为换第一频域信号，根据所述第一频域信号判断转换前的目标时间段内时域信号是否存在干扰；
若存在，则将所述目标时间段内时域信号对应的正交频分复用OFDM符号的数据部分转换成第二频域信号；
将所述第二频域信号对应的PRACH频域位置之外的频域信号置0，得到处理后的目标频域信号；
将所述目标频域信号转换成时域信号，获得去除干扰后的时域信号；
其中，确定所述目标时间段内时域信号的第一数据时域样本点数和第一循环前缀CP时域样本点数；
将所述第一数据时域样本点数转换成第一频域信号；
获取第一样本点数的能量均值，所述第一样本点数的能量均值为第一频域信号中PRACH频带内数据左边界三分之一个样本点数能量均值；
获取第二样本点数的能量均值，所述第二样本点数的能量均值为第一频域信号中PRACH频带内数据右边界三分之一个样本点数能量均值；
获取第三样本点数的能量均值，所述第三样本点数的能量均值为第一频域信号中PRACH频域位置中间剩余样本点数能量均值；
若存在，第一样本点数的能量均值大于预设阈值与第三样本点数的能量均值的乘积，或者，第二样本点数的能量均值大于预设阈值与第三样本点数的能量均值的乘积，则可确定PRACH的左边界或右边界存在干扰。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取物理随机接入信道PRACH的目标时间段内时域信号，具体包括：
根据帧号、时隙号、起始符号、持续符号获得目标时间段内的时域信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述则将所述目标时间段内时域信号对应的正交频分复用OFDM符号的数据部分转换成第二频域信号，具体包括：
根据目标时间段内时域信号获取对应的OFDM符号；
获取所述OFDM符号的数据部分对应的第二时域样本点数；
将所述第二时域样本点数转换成频域信号，将转换后的频域信号作为第二频域信号。
4.一种基站设备，其特征在于，该基站设备包括：
获取模块，用于获取物理随机接入信道PRACH的目标时间段内时域信号；
第一处理模块，用于将所述目标时间段内时域信号转为换第一频域信号，根据所述第一频域信号判断转换前的目标时间段内时域信号是否存在干扰；
第二处理模块，用于当存在干扰时，将所述目标时间段内时域信号对应的正交频分复用OFDM符号的数据部分转换成第二频域信号；
第三处理模块，用于将所述第二频域信号对应的PRACH频域位置之外的频域信号置0，得到处理后的目标频域信号；
输出模块，用于将所述目标频域信号转换成时域信号，获得去除干扰后的时域信号；
其中，所述第一处理模块，具体用于确定所述目标时间段内时域信号的第一数据时域样本点数和第一循环前缀CP时域样本点数；
将所述第一数据时域样本点数转换成第一频域信号；
获取第一样本点数的能量均值，所述第一样本点数的能量均值为第一频域信号中PRACH频带内数据左边界三分之一个样本点数能量均值；
获取第二样本点数的能量均值，所述第二样本点数的能量均值为第一频域信号中PRACH频带内数据右边界三分之一个样本点数能量均值；
获取第三样本点数的能量均值，所述第三样本点数的能量均值为第一频域信号中PRACH频域位置中间剩余样本点数能量均值；
若存在，第一样本点数的能量均值大于预设阈值与第三样本点数的能量均值的乘积，或者，第二样本点数的能量均值大于预设阈值与第三样本点数的能量均值的乘积，则可确定PRACH的左边界或右边界存在干扰。
5.根据权利要求4所述的基站设备，其特征在于，
所述获取模块，具体用于根据帧号、时隙号、启始符号、持续符号获得目标时间段内的时域信号。
6.根据权利要求4所述的基站设备，其特征在于，
第二处理模块，具体用于根据目标时间段内时域信号获取对应的OFDM符号；
获取所述OFDM符号的数据部分对应的第二时域样本点数；
将所述第二时域样本点数转换成频域信号，将转换后的频域信号作为第二频域信号。
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