CN201118570Y - 一种基于数字中频处理的信号抑制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种基于数字中频处理的信号抑制器，包括用于产生干扰信号的多载波基带信号源模块、高速DAC模块、电感电容滤波器、混频器模块、一级放大器模块、二级功率放大模块、天线，所述多载波基带信号源模块依次通过高速DAC模块、电感电容滤波器、混频器模块、一级放大器模块、二级功率放大模块与天线相连。本实用新型信号抑制器能够有效地干扰多个载波。本实用新型可使用于GSM/CDMA/CDMA2000/WCDMA/TD－SCDMA通信***。

Description

一种基于数字中频处理的信号抑制器

技术领域

本实用新型涉及移动通信直放站领域，特别涉及一种基于数字中频处理的信号抑制器。

背景技术

近几年来，移动通信事业在我国发展非常迅速，移动通信网络已基本覆盖全国。由于在相邻省市区县的交界地区，往往由于某一方的基站信号过强导致对方本地手机处于漫游状态，导致本地用户费用虚假增长，引起客户投诉。为了建设优质的移动通信覆盖网络，就需要解决该问题。采用信号抑制器在本地对对方的信号进行干扰，使得本地用户不能使用外地载波进行通话是一个有效的方法，能够迅速有效的解决该问题。信号抑制器其投资小，性能稳定，建站速度快，对环境要求低，安装维护简便，是一种很好的信号干扰的设备。信号抑制器首先产生信号源，通过滤波，混频放大，合路让后通过功率放大器，利用天线发射覆盖到需要抑制信号的区域。但是在实际应用中，需要对基站的多个载波进行抑制。解决的方法是采用多个窄带滤波器，以及多个射频本振把不同的载波调制到需要进行载波抑制的频点，完成信号的干扰。

信道选择通过声表滤波器完成。当需要选择多个载波的时候，需要多路选频单元。因此在多载波应用场合，采用声表技术进行滤波存在一些问题和缺陷。首先采用声表滤波通带矩形系数不好，对带外信号的抑制能力不好。在载波通带外会产生杂散，影响实际不需要抑制的载波。造成通话质量的下降，影响用户通话。其次在实际应用中，由于功放的非线性的因素，多载波功放的交调杂散过大。产生的杂散会落在移动通信运营商的带内，这些杂散也会影响相应的通信载波。这样的话必须采用独立的功放才能满足杂散的要求，但是这样又会带来成本的上升。另外还会造成成本的增加，以及设备体积的加大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点及不足，提供一种基于数字中频处理的信号抑制器，该信号抑制器能够根据网络容量的需要增加选择的载波数，增大其抑制载波的数目，有效的实现了多载波通信，降低了功放输出的杂散。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种基于数字中频处理的信号抑制器，包括用于产生干扰信号的多载波基带信号源模块、高速DAC模块、电感电容滤波器、混频器模块、一级放大器模块、二级功率放大模块、天线，所述多载波基带信号源模块依次通过高速DAC模块、电感电容滤波器、混频器模块、一级放大器模块、二级功率放大模块与天线相连。

所述的多载波基带信号源模块包括基带信号发生器，数字上变频单元和合并单元，所述基带信号发生器通过数字上变频单元与合并单元连接。

在本实用新型中，可根据需要设置多个数字上变频单元。

所述的数字上变频单元由FIR滤波模块、内插器、数控振荡器依次连接组成，所述FIR滤波模块与基带信号发生器连接，所述数控振荡器与合并单元连接。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、该信号抑制器能够根据网络容量的需要增加选择的载波数。增大其抑制载波的数目。

2、本实用新型的信号发生器采用了数字中频的技术，在基带产生时间分复用的多载波信号，在数字域进行滤波，满足带外抑制要求。从而有效的实现了多载波，降低了功放输出的杂散。

3、本实用新型克服现有采用传统模拟电路产生多载波信号，对带外信号抑制不够的缺陷，产生时分复用的信号困难的缺点。

4、本实用新型提高***集成度，减少模拟器件的使用，从而使得多载信号抑制器更加实用。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型中多载波基带信号源的框图；

图3为本实用新型中多载波基带信号源的一实施例；

图4为本实用新型基带信号源的输入时序。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式并不限于此。

如图1所示，本实用新型提供的信号抑制器，包括基带信号发生器，高速DAC模块，电感电容滤波器，混频器模块，一级放大器模块，二级功率放大模块，天线，所述多载波基带信号源模块依次通过高速DAC模块、电感电容滤波器、混频器模块、一级放大器模块、二级功率放大模块与天线相连，所述的多载波基带信号源模块由基带信号发生器，数字上变频单元和合并单元依次连接组成，其中数字上变频单元可根据实际需要设置多个。其中高速DAC模块可以是带内插功能的DAC，也可以是不带内插功能DAC。本实用新型提供的信号抑制器还包括时钟模块、电源模块、监控模块，其中电源模块与多载波基带信号源模块、高速DAC模块、混频器模块、一级放大器模块、二级功率放大模块、时钟模块、监控模块电气连接；其中监控模块与多载波基带信号源模块、高速DAC模块、混频器模块、一级放大器模块、二级功率放大模块、时钟模块信号连接；时钟模块与多载波基带信号源模块、高速DAC模块、混频器模块信号连接。

本实用新型的原理是：基带信号发生器产生多载波数字中频干扰信号，通过高速DAC模块转换为模拟中频信号，模拟中频信号经过电感电容滤波器滤除带内谐波和带外杂散，混频器将电感电容滤波器输出转移到射频，射频信号经一级放大器模块放大到合适的功率，二级功率放大模块放大射频信号，再由天线发射干扰信号。其中电源模块为多载波基带信号源模块、高速DAC模块、混频器模块、一级放大器模块、二级功率放大模块、时钟模块、监控模块供电，监控模块则监视基带信号发生器、高速DAC模块、混频器模块、一级放大器模块、二级功率放大模块、时钟模块信号的工作状态，时钟模块为多载波基带信号源模块、高速DAC模块、混频器模块提供***工作时钟。

如图2所示，多载波基带信号源是由基带信号发生器、多个数字上变频单元和合并单元组成。多载波基带信号源的工作原理是：输入信号产生单元产生的多路输入信号(例如输入信号1，输入信号2，输入信号3……输入信号n)，分别通过FIR低通滤波器，内插器最后和数控振荡器相乘形成各自载波数字中频信号，最后在合并单元相加完成数字域的合路，合并单元的输出直接送高速DAC进行数模转换。通过增加数字上变频单元可以增加干扰频率的数目，从而实现更多路载波干扰，这里的数字上变频单元可以使用专用芯片(比如TI公司的GC5018，ADI公司AD6633)实现，也可以是在FPGA芯片内实现数字上变频。

实施例1

如图3、图4所示，基带信号发生器产生多载波基带信号，这里的基带信号由I、Q两路信号构成。本实用新型提供的多载波基带信号源的产生方法是：

(1)初始化计数器CNT＝0，计数长度为T，可根据需要任意设置(例如T可设置为127或256)循环计数。

(2)当t0＜CNT＜t1，输入信号1送入数据，否则输入信号为0；

(3)当t2＜CNT＜t3，输入信号2送入数据，否则输入信号为0；

(4)当t4＜CNT＜t5，输入信号3送入数据，否则输入信号为0；

(5)当t6＜CNT＜t7，输入信号4送入数据，否则输入信号为0；

其中输入信号1，输入信号2，输入信号3，输入信号4之间有一定的保护间隔，输入信号1，输入信号2，输入信号3，输入信号4分别通过FIR滤波模块，内插器最后和数控振荡器相乘形成各自载波数字中频信号，最后在合并单元相加完成数字域的合路。输入信号可以是噪声信号，调制信号等任意类型的信号，并且周期T、幅度、保护间隔，输入信号脉冲持续时间是可编程的。所述脉冲的持续时间和幅度和输出功率成正比，保护间隔越大功放输出产生的交调就越小，幅度越大，持续时间越长功率也越大。作为优选方案，本实用新型设计的输入信号的保护间隔从以0.25us为步径，最长可达20us；输入信号的脉冲幅度从0-1024连续可调；输入信号的持续时间以0.25us为步径，最长可达20us；输入信号的周期为33us。

结合图1、图3和图4给出GSM 4载波***的具体实现。GSM每个载波具有8个时隙，每个时隙的持续时间约为577us。基带信号源信号周期设置为32us。

每个输入信号的脉冲持续时间为5us，保护间隔为3us。FIR的低通滤波器的幅度相应满足下面模板要求。

偏离中心频率≥200kHz：≥45dB

偏离中心频率≥400kHz：≥60dB

偏离中心频率≥1MHz：≥70dB

保护间隔主要是滤波器输出有一定拖尾，如果两个载波同时出现且强度都比较大，那么产生的三阶交调比较大，带内杂散影响其他载波。

输入信号的速率是4MHz，计数器CNT最大值是127。因此5us的脉冲占20个输入点。总共周期占128点，保护间隔占12个点。

1)初始化计数器CNT＝0，计数长度为T，其中T设置为127。循环计数。

2)当0＜CNT＜19，输入信号1送入数据，否则输入信号为0；

3)当32＜CNT＜51，输入信号1送入数据，否则输入信号为0；

4)当64＜CNT＜83，输入信号2送入数据，否则输入信号为0；

5)当115＜CNT＜127，输入信号3送入数据，否则输入信号为0；

通过数字上变频后，就在f0，f1，f2，f3频点分时出现了不同的干扰载波，保证了可以分时使用二级功率放大模块。通过高速DAC模块转换为模拟中频信号。模拟中频信号经过电感电容滤波器滤除带内谐波和带外杂散。电感电容滤波器输出由混频器转移到GSM射频端，一级放大器模块把射频信号放大到合适的功率。二级功率放大模块放大射频信号，天线发射干扰信号。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1、一种基于数字中频处理的信号抑制器，其特征在于，包括用于产生干扰信号的多载波基带信号源模块、高速DAC模块、电感电容滤波器、混频器模块、一级放大器模块、二级功率放大模块，所述多载波基带信号源模块依次通过高速DAC模块、电感电容滤波器、混频器模块、一级放大器模块、二级功率放大模块与天线相连。

2、根据权利要求1所述的一种基于数字中频处理的信号抑制器，其特征在于，所述的多载波基带信号源模块包括基带信号发生器，数字上变频单元和合并单元，所述基带信号发生器通过数字上变频单元与合并单元连接。

3、根据权利要求2所述的一种基于数字中频处理的信号抑制器，其特征在于，所述的数字上变频单元是多个。

4、根据权利要求2所述的一种基于数字中频处理的信号抑制器，其特征在于，所述的数字上变频单元由FIR滤波模块、内插器、数控振荡器依次连接组成，所述FIR滤波模块与基带信号发生器连接，所述数控振荡器与合并单元连接。

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