WO2011153727A1 - 消除窄带干扰的盲自适应滤波方法、装置及宽带传输*** - Google Patents

消除窄带干扰的盲自适应滤波方法、装置及宽带传输*** Download PDF

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WO2011153727A1
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WO
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adaptive filter
adaptive
filter
interference
narrowband interference
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PCT/CN2010/075662
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Inventor
胡刚
聂远飞
吴美武
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澜起科技（上海）有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/10—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
    • H04B1/1027—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference assessing signal quality or detecting noise/interference for the received signal
    • H04B1/1036—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference assessing signal quality or detecting noise/interference for the received signal with automatic suppression of narrow band noise or interference, e.g. by using tuneable notch filters

Definitions

  • the present invention relates to a blind adaptive filtering device capable of eliminating narrowband interference, and more particularly to an apparatus for adjusting an adaptive filter parameter based on an error signal obtained by performing correlation processing on a delayed signal of an output signal and an output signal application.
  • filtering has become one of the most basic and extremely important technologies in the field of electronic information processing. Filtering technology can extract the required signals from complex signals while suppressing noise or interference. The filter actually becomes a frequency-selective system that attenuates some of the frequency signals and attenuates other unwanted signals to prevent unwanted signals from passing as much as possible.
  • the filter is a basic unit circuit, which is used in many ways, and the technology is also complicated. At the same time, the quality of the filter directly determines the performance of the product. Therefore, many countries attach great importance to filter theory research and product development.
  • the interference signal is weak and does not affect the synchronization of the system
  • the data can be combined with various methods, such as traditional feed-forward equalization or feedback equalization, soft mapping, iterative equalization, and even turbo equalization to combat interference. Good performance.
  • technologies such as traditional feed-forward equalization or feedback equalization, soft mapping, iterative equalization, and even turbo equalization to combat interference.
  • turbo equalization to combat interference.
  • the adaptive filter belongs to the modern filter category.
  • the adaptive filter is relative to the fixed filter.
  • the fixed filter belongs to the classical filter. Its filtering frequency is fixed. The frequency of the adaptive filter filtering is adaptive. The input signal varies, so it has a wider range of applications. Without any prior knowledge of signal and noise, the adaptive filter has been obtained using the previous moment.
  • the filter parameters automatically adjust the filter parameters at the current time to accommodate the statistical characteristics of unknown or random variations of the signal and noise, thus achieving optimal filtering.
  • the adaptive filter is essentially a Wiener filter that can adjust its own transmission characteristics to be optimized.
  • the adaptive filter consists of two parts, one is the filter structure, the other is an adaptive algorithm that adjusts the filter coefficients.
  • the structure of the adaptive filter can be either FIR or IIR, because the IIR filter is stable. sexual problem, therefore, the FIR filter is generally used as the structure of the adaptive filter.
  • 1 is a schematic structural diagram of a conventional adaptive filter, in which x (") is an input signal, and after delaying the input signal x ("), an error is calculated with the output signal, thereby obtaining an error information and then feeding it.
  • the adaptive filter performs filter parameter adjustment, namely:
  • the yoke, /) is the time extension, and the purpose of the adjustment is to minimize the error signal.
  • the adaptive filter includes a filter designed according to a certain structure, and an adaptive algorithm.
  • the adaptive algorithm is based on some judgment. Designed.
  • the algorithm of the adaptive filter is mainly based on various criteria. There are usually two criteria: a minimum mean square error criterion and a least squares criterion.
  • LMS Least Mean Square
  • Another object of the present invention is to provide a method for blind adaptive cancellation of narrowband interference in a broadband communication transmission system.
  • the present invention provides a blind adaptive filtering apparatus capable of eliminating narrowband interference, including: an adaptive filter for filtering an input signal and outputting the same; coupled to the adaptive filter and used And delaying a first delay unit of the output signal of the adaptive filter according to a preset first time delay; and coupling to the adaptive filter and the first delay unit and for using the adaptive filter Correlating the current output signal with the output signal of the first delay unit to extract first error information to feed back the first error information back to the adaptive filter for the adaptive filter to adjust And an error calculation unit that further eliminates interference in the latter input signal to which the adaptive filter is connected.
  • the method for blindly adaptively eliminating narrowband interference in the broadband communication transmission system of the present invention comprises the steps of: 1) adaptive filtering filtering the current input signal and outputting; 2) delaying the adaptive filter output with a first time delay a signal; 3) correlating the signal currently output by the adaptive filter with the delayed signal to obtain error information; 4) feeding back the error information back to the adaptive filter; and 5)
  • the adaptive filter filter adjusts the filter parameters based on the feedback error information to eliminate interference in the latter input signal.
  • the above blind adaptive filtering device capable of eliminating narrowband interference can be combined with an adjacent channel interference (ACI) filter to eliminate narrowband and adjacent channel interference, and can also be applied in a multi-subband system for eliminating subbands. Narrowband interference.
  • ACI adjacent channel interference
  • the blind adaptive filtering device capable of eliminating narrowband interference according to the present invention differs from the prior art in that it performs correlation operations on the output signal of the adaptive filter and the delayed signal of the output signal, but the prior art The correlation between the output signal and the input signal of the adaptive filter is performed, so that the apparatus and method of the present invention can better follow the change of the input signal, and can filter the narrowband interference signal more effectively.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of the basic architecture of a conventional adaptive filter.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the circuit structure of a conventional adaptive filter.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of the basic architecture of a blind adaptive filtering apparatus capable of eliminating narrowband interference according to the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of an application example of a blind adaptive filtering apparatus capable of eliminating narrowband interference according to the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of an application example 2 of a blind adaptive filtering apparatus capable of eliminating narrowband interference according to the present invention.
  • FIG. 6 is a third schematic diagram of an application example of a blind adaptive filtering apparatus capable of eliminating narrowband interference according to the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the workflow of a method for blindly adaptively eliminating narrowband interference in a broadband communication transmission system according to the present invention. detailed description
  • the blind adaptive filtering apparatus capable of eliminating narrowband interference of the present invention may mainly include: an adaptive filter, a first delay unit, an error calculating unit, and the like.
  • the adaptive filter is used to filter the input signal x ("), which may be an FIR filter or an I IR filter.
  • the internal structure of the FIR filter and the IIR filter is technical in the art. Those skilled in the art will not be described in detail herein; however, those skilled in the art can select different adaptive filters according to different applications.
  • the first delay unit is coupled to the adaptive filter for delaying an output signal of the adaptive filter according to a preset first time delay.
  • the first time extension may be determined according to an actual application scenario, such as when applied to a multi-subband situation and a single band situation in a communication system, different delays may be employed.
  • the delayed output signal can be the current output signal "), and can also include the signal output before the adaptive filter.
  • the error calculation unit is coupled to the adaptive filter and the first delay unit, configured to perform a correlation operation on a current output signal of the adaptive filter and an output signal of the first delay unit to extract a first error Information for feeding back the first error information back to the adaptive filter for the adaptive filter to adjust its parameters, thereby eliminating interference in the latter input signal to which the adaptive filter is connected.
  • a norm of second or second order can be used. It should be noted that the higher the norm order is, the better the anti-interference is, but the more complicated the implementation circuit is. Therefore, in practical applications, the norm of the appropriate order can be used to perform correlation calculation according to needs. In this embodiment, for example:
  • x(n) [x(n - N + Y) x(n - N + 2) ⁇ ⁇ ⁇ x(n - 1) x(n)]
  • h(n) [h(n - N + ⁇ ) h(n - N + 2) ⁇ h(n - ⁇ ) h(n)]; Then the output of the adaptive filter y (n) can be expressed as:
  • N is the length of the adaptive filter
  • T is the transposition operator
  • the above is to calculate the minimum error in the time domain by using the least mean square algorithm (ie, LMS), and may also adopt recursive least squares (ie, RLS), or other forms of algorithms, and is not limited to only in the time domain.
  • LMS least mean square algorithm
  • RLS recursive least squares
  • the calculation can also be performed in the conversion domain, such as in the frequency domain calculation, etc., and will not be detailed here.
  • a second delay unit may be further added to the device for delaying the input signal X (") input to the adaptive filter according to a preset second time delay. And inputting the error calculation unit to perform correlation operation with the output signal of the adaptive filter to obtain corresponding second error information for the adaptive filter to adjust its parameters, which is similar to the prior art, so This is not to be repeated.
  • the adaptive narrowband interference cancellation circuit can be bypassed in this case to save Power consumption, wherein a determining unit is provided in the device, configured to determine whether the first error information calculated by the error calculating unit is lower than a preset threshold to determine whether an input signal needs to be sent to the self Adaptive filter for interference filtering, if the first error calculated If the information is lower than the preset threshold, the input signal X (") is directly sent to the subsequent decoding unit to directly decode, without the need of adaptive filter filtering.
  • the above blind adaptive filtering device capable of eliminating narrowband interference is widely used, for example, in combination with an adjacent channel interference (ACI) filter to eliminate narrowband and adjacent channel interference, and can also be applied in a multi-subband system for eliminating each Narrowband interference within the subband.
  • ACI adjacent channel interference
  • FIG. 4 it is a schematic diagram of a broadband communication transmission system, and the system includes the above-mentioned blind adaptive filtering device capable of eliminating narrowband interference, and the blind adaptive filtering device capable of eliminating narrowband interference is disposed adjacent to Before the frequency interference filter, the input signal x (") is processed by narrowband interference and adjacent frequency interference, and then sent to the demodulator to demodulate the communication information.
  • FIG. 5 it is another schematic diagram of a broadband communication transmission system.
  • a blind adaptive filtering device capable of eliminating narrowband interference is disposed after the adjacent frequency interference filter.
  • the narrowband interference is filtered by a blind adaptive filtering device capable of eliminating narrowband interference, and then demodulated by the demodulator.
  • the multi-subband bandwidth communication transmission system includes: a plurality of sub-band access units, that is, a sub-band access unit 1, a sub-band access unit 2, and a sub-band With access unit 3..., sub-band access unit N, respectively for accessing different sub-band signals, each sub-band access unit is coupled with a blind adaptive filtering device capable of eliminating narrowband interference, ie
  • the blind adaptive filtering device 1 for eliminating narrowband interference is coupled to the subband access unit 1
  • the blind adaptive filtering device 2 capable of eliminating narrowband interference is coupled to the subband access unit 2
  • the blind adaptive filtering device N capable of eliminating narrowband interference is coupled to the sub-band access unit N, and the sub-band signals that eliminate the narrowband interference are sent to the combined unit to form a complete communication. information.
  • the configurations of the blind adaptive filtering apparatus included in each of the communication systems capable of eliminating narrowband interference are as described above, that is, both include an adaptive filter and a first delay unit.
  • the error calculation unit, etc., of course, the second delay unit, the determination unit, and the like may be further added according to the actual situation.
  • the adaptive filter for example, FIR filter or IIR filter, etc.
  • the adaptive filter filters the current input signal x (") and outputs ⁇ ("), and then, with the first time extension (which can be determined by the actual application scenario) Delaying the signal output by the adaptive filter (including the current output signal and the previously outputted signal), and then transmitting the adaptive filter
  • the signal _ ") and the delayed signal are correlated (for example, in the time domain, or in other conversion fields, an algorithm such as LMS or RLS is used to calculate a second or second order norm) to obtain error information.
  • the blind adaptive filtering device capable of eliminating narrowband interference of the present invention extracts the error by performing correlation operation on the delayed signal of the adaptive filter output signal and the output signal.
  • Information to adjust the filter parameters of the adaptive filter which can be applied to China Mobile Multimedia Broadcasting (CMMB) receivers and other digital TV receivers; also for broadband receivers, including digital TVs and telecom receivers, etc.
  • CMMB China Mobile Multimedia Broadcasting

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Noise Elimination (AREA)
  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)

Description

消除窄带干扰的盲自适应滤波方法、 装置及宽带传输*** 技术领域
本发明涉及一种能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置， 特别涉及一种根据输出信号和 输出信号的延迟信号进行相关处理后、 所获得的误差信息来调整自适应滤波器参数的装置 及其应用。 背景技术
在宽带通信传输***，尤其是无线宽带通信传输***中， 模拟或数字的同频或邻频干 扰等窄带干扰信号， 会严重影响传输的性能。 因此， 滤波便成为了电子信息处理领域的一 种最基本而又极其重要的技术， 利用滤波技术可以从复杂的信号中提取所需要的信号， 同 时抑制噪声或干扰。 滤波器实际上也就成了一种选频***， 它对某些频率信号予以很小的 衰减， 而对其他不需要的信号予以很大的衰减， 尽可能阻止不需要的信号通过。 在电子系 统中滤波器是一种基本的单元电路， 使用很多， 技术也较为复杂， 同时滤波器的优劣直接 决定产品的性能， 所以很多国家非常重视滤波器理论研究和产品开发。
如果干扰信号较弱， 不影响***的同步， 可以结合数据， 采用多种方法， 例如传统的 前馈均衡或反馈均衡、 软映射、 迭代均衡、 甚至 turbo均衡等方式来对抗干扰， 都能取得 很好的性能。近来的一些对于 CDMA和 OFDM***， 存在诸多有关于这些抗干扰的方法的论 述。 但当干扰信号非常强时， 就会影响到***的同步。
在过去的三十多年中， 人们提出了许多电路或方法来增强有效信号，或分离 /消除噪声 和干扰信号。 在这些方法中， 不同的电路结构抑制或消除干扰信号的能力不同。 尽管那些 利用训练序列或已知导引信号的方法有一定的效果， 但盲处理方式看起来更有吸引力。 其 中一类盲处理的方法就是在获取干扰信号的中心频率后利用陷波器去消除该干扰信号。 这 种估计利用功率谱方法 （如对该信号进行 FFT变换后， 求其能量谱） ， 但即使频繁地进行 FFT估计， 跟踪干扰信号的变化仍然非常差。
其他类型的盲处理方法主要采用自适应信号处理。 自适应滤波器属于现代滤波器范 畴， 自适应滤波器是相对于固定滤波器而言的， 固定滤波器属于经典滤波器， 它的滤波频 率是固定的， 自适应滤波器滤波的频率是自适应输入信号而变化的， 所以其适用范围更 广。 在没有任何关于信号和噪声的先验知识的条件下， 自适应滤波器利用前一时刻已获得 滤波器参数来自动调节现时刻的滤波器参数， 以适应信号和噪声未知或随机变化的统计特 性， 从而实现最优滤波。 自适性滤波器实质上就是一种能调节其自身传输特性已达到最优 化的维纳滤波器。
一般而言， 自适应滤波器由两部分组成， 一是滤波器结构， 二是调整滤波器系数的自 适应算法， 自适应滤波器的结构采用 FIR或 IIR结构均可， 由于 IIR滤波器存在稳定性问 题， 因此一般采用 FIR滤波器作为自适应滤波器的结构。 图 1为现有常用的自适应滤波器的结构示意图， 其中 x(")为输入信号， 通过将输入信 号 x(")延迟后， 再与输出信号 进行误差计算， 从而获得误差信息 后送入自适应滤 波器进行滤波参数调节， 即：
y(n) = hn {i)x(n - i)
K (0 = Κ-ι (0 + · conj(x{i)) · e{i) e(i) = x(n - D) - y(n) ， 为信道响应系数， 为常数， 求共轭， /)为时延长度， 调整的目的是使得误差信号 最小。
如图 2所示， 其是常用的横向型滤波器的结构示意图， 自适应滤波器除了包括一个按 照某种结构设计的滤波器， 还有一套自适应算法， 自适应算法是根据某种判断来设计的。 自适应滤波器的算法主要是以各种判据条件作为推算基础的。 通常有两种判据条件： 最小 均方误差判据和最小二乘法判据。 对于最小均方误差（Least Mean Square, LMS)算法， 其 是使输出误差序列^^) : ^"— ^0)— ^")的均方值最小化， 并且根据这个判据来修改权系 数。
此外， 在专利号为 4052559、 4238746、 005325204、 4673982、 4524424、 4420815、 6976044等美国专利文献； 1975年 12月出版的 IEEE学报第 63卷， 第 12期， 1692-1716 页、 以及 Widrow 等人关于 "自适应噪声消除" 的论文中， 都涉及到了对 wiener-Hoff 滤 波器的实时最小均方近似的算法， 所有这些文献都是采用 IIR或 FIR滤波器来消除干扰信 号， 并且根据滤波器的输出与输入的信号的时延互相关的结果来更新滤波器的系数。 但是 这些方法的收敛速度非常慢， 而且只能对抗具有特定频谱形状的干扰信号， 这意味着这些 方法不能被广泛应用于更通常的场景， 如有跳频干扰或干扰信号的中心频率快速变化的环 境。 因此， 迫切需要一种更优的自适应滤波器。 发明内容
本发明的目的在于提供一种应用广泛的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置。
本发明的另一目的在于提供一种宽带通信传输***中盲自适应消除窄带干扰的方法。 为了达到上述目的及其他目的， 本发明提供的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置， 包括： 用于将输入信号滤波后予以输出的自适应滤波器； 耦合于所述自适应滤波器且用于 根据预设的第一时延长度延迟所述自适应滤波器的输出信号的第一延迟单元； 以及耦合于 所述自适应滤波器和第一延迟单元且用于对所述自适应滤波器的当前输出信号与所述第 一延迟单元的输出信号进行相关运算后提取第一误差信息、 以将所述第一误差信息反馈回 所述自适应滤波器、 供所述自适应滤波器调整其参数、 进而消除所述自适应滤波器所接入 的后一输入信号中的干扰的误差计算单元。
本发明的宽带通信传输***中盲自适应消除窄带干扰的方法， 包括步骤： 1 ) 自适应 滤波器将当前输入信号滤波后输出； 2) 以第一时延长度延迟所述自适应滤波器输出的信 号； 3) 将所述自适应滤波器当前输出的信号和延迟后的信号进行相关运算以获得误差信 息； 4)将所述误差信息反馈回所述自适应滤波器； 以及 5)所述自适应滤波器滤波根据反 馈回的误差信息调整滤波器参数， 以便消除后一输入信号中的干扰。
此外， 上述能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置可与邻频干扰 (ACI)滤波器组合， 以 消除窄带和邻频干扰， 也可应用在多子带***里， 用于消除各子带内的窄带干扰。
综上所述， 本发明的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置与现有技术不同在于， 其是 对自适应滤波器的输出信号及输出信号的延迟信号进行相关运算， 而现有技术却是对自适 应滤波器的输出信号及输入信号进行相关运算， 故本发明的装置和方法能更好地跟随输入 信号的变化， 能更为有效地滤除窄带干扰信号。 附图说明
图 1为现有自适应滤波器的基本架构示意图。
图 2为现有自适应滤波器的电路结构示意图。
图 3为本发明的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置的基本架构示意图。
图 4为本发明的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置的应用实例一示意图。 图 5为本发明的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置的应用实例二示意图。
图 6为本发明的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置的应用实例三示意图。
图 7 为本发明的宽带通信传输***中盲自适应消除窄带干扰的方法的工作流程示意 图。 具体实施方式
请参阅图 3， 本发明的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置主要可包括： 自适应滤波 器、 第一延迟单元、 以及误差计算单元等。 所述自适应滤波器用于将输入信号 x(")滤波后予以输出 ， 其可以是 FIR滤波器， 也可以是 I IR滤波器。 FIR滤波器和 I IR滤波器的内部结构已为本领域技术人员所知悉， 故在此不再详述； 而且， 本领域技术人员可根据不同的应用场合自行选用不同的自适应滤 波器。
所述第一延迟单元耦合于所述自适应滤波器， 用于根据预设的第一时延长度延迟所述 自适应滤波器的输出信号。 通常， 第一时延长度可根据实际的应用场景所确定， 如应用于 通信***中的多子带情形和单一频带情形时， 可采用不同的时延。 而延迟的输出信号可以 是当前的输出信号 ")， 还可包含自适应滤波器之前输出的信号。
所述误差计算单元耦合于所述自适应滤波器和第一延迟单元， 用于对所述自适应滤波 器的当前输出信号与所述第一延迟单元的输出信号进行相关运算后提取第一误差信息， 以 将所述第一误差信息反馈回所述自适应滤波器， 供所述自适应滤波器调整其参数， 进而消 除所述自适应滤波器所接入的后一输入信号中的干扰。 在计算目标函数时， 可采用二阶或 二阶以上的范数。 需要说明的是， 采用的范数阶数越高， 抗干扰性越好， 但实施电路会越 复杂， 因此， 实际应用时， 可根据需要采用适当阶数的范数来进行相关计算。 在本实施例 中， 例如：
x(n) = [x(n - N + Y) x(n - N + 2) · · · x(n - 1) x(n)] h(n) = [h(n - N + \) h(n - N + 2) ■■■ h(n - \) h(n)]； 则自适应滤波器的输出 y (n)可表示为：
y(n) = x(n)h(n)T
其中 N是自适应滤波器长度， T 是转置算子， *是共轭算子， 为使误差信息 （即目标函数) 最小化， 也就是需要使 ,n2 '、nk、 = E{y(n)y(n + ；) · · · + 的范数最小化， 或者说
Figure imgf000007_0001
其中， |, 是 P阶范数，特别地， II II 是二阶范数. 为简化计算， 选择二阶统计量定义：
Figure imgf000007_0002
因此:
Figure imgf000007_0003
若采用最小均方算法 LMS， 在 FIR架构下可得到以下结果：
误差向量： (") = [e(0) !) … N_2、 e(N-l) ]，
e(i) = y(n - 1)* -SI2-
Figure imgf000007_0004
-i-S/2) ； = o. h(i) = h(i) - 若输出向量为： s(") = [ ("） W"— 1) … "_^ + 2) y(n-S + l) ]， 为了衡量处理效果， 则输出向量的相关结果就为： = " - s " - - S /
此外， 需要说明的是， 上述是采用最小均方算法（即 LMS)在时域计算最小误差， 也 可采用递归最小二乘法 （即 RLS)， 或其他形式的算法， 而且不仅仅限于在时域计算， 也 可在转换域进行计算， 如在频域计算等， 在此不再一一详述。
再有， 在某些应用场景， 也可在装置中再增设一第二延迟单元， 用于将输入所述自适 应滤波器的输入信号 X(")按照预设的第二时延长度延迟后送入所述误差计算单元以便与 所述自适应滤波器的输出信号 进行相关运算后获取相应的第二误差信息以供所述自 适应滤波器调整其参数， 这和现有技术类似， 故在此也不再多述。 还有， 如果自适应滤波器输出信号 的相关性很弱， 比方说低于某一设定的阈值， 在此情况下可以把自适应窄带干扰消除电路旁路以节省功耗， 由此， 可在装置中设置一判 断单元， 用于判断所述误差计算单元所计算出的第一误差信息是否低于预设的阈值以便决 定是否需要将输入信号送入所述自适应滤波器进行干扰滤除， 如果所所计算出的第一误差 信息低于预设的阈值， 则将输入信号 X(")直接送入后续解码等单元直接进行解码， 而不需 要经过自适应滤波器滤波。
上述能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置应用广泛， 例如， 可与邻频干扰 (ACI)滤波 器组合， 以消除窄带和邻频干扰， 也可应用在多子带***里， 用于消除各子带内的窄带干 扰。
如图 4所示， 其为一种宽带通信传输***示意图， 在所述***中， 包含上述的能消除 窄带干扰的盲自适应滤波装置， 该能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置设置在邻频干扰滤 波器之前， 输入信号 x(")依次经过窄带干扰和邻频干扰处理后， 被送入解调器， 以便解调 出通信信息。
再如图 5所示， 其为另一种宽带通信传输***示意图， 与图 4所示的宽带通信传输系 统不同在于， 能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置设置在邻频干扰滤波器之后， 输入信号 x(")先经过邻频干扰处理后， 再由能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置滤除窄带干扰， 然 后由解调器解调。
再请参见图 6， 其为多子带宽带通信传输***示意图， 此多子带宽带通信传输***包 括： 多个子带接入单元， 即子带接入单元 1、 子带接入单元 2、 子带接入单元 3……、 子带接入单元 N， 分别用于接入不同的子带信号， 每一子带接入单元都与一个能消除窄带 干扰的盲自适应滤波装置耦合， 即能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置 1耦合于子带接入 单元 1、 能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置 2耦合于子带接入单元 2、 能消除窄带干扰 的盲自适应滤波装置 3耦合于子带接入单元 3……能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置 N 耦合于子带接入单元 N， 消除了窄带干扰的各子带信号被送入组合单元组合后， 形成完整 通信信息。
需要说明的是， 上述图 4-图 6所示的通信***， 各自包含的能消除窄带干扰的盲自适 应滤波装置的结构都如前所述， 即都包括自适应滤波器、 第一延迟单元、 及误差计算单元 等， 当然， 也可根据实际再增设第二延迟单元和判断单元等。
再请参见图 7， 其为宽带通信传输***中盲自适应消除窄带干扰的方法的工作流程示 意图。 首先自适应滤波器 （例如为 FIR滤波器或 IIR滤波器等）将当前输入信号 x(")滤波 后输出 ^(")， 然后， 以第一时延长度 （其可由实际的应用场景来确定） 延迟所述自适应滤 波器输出的信号 （包括当前输出信号和之前输出的信号）， 再将所述自适应滤波器当前输 出的信号 _ ")和延迟后的信号进行相关运算 （例如可在时域， 也可在其他转换域采用 LMS 或 RLS等算法计算二阶或二阶以上的范数） 以获得误差信息 《) (可采用 LMS或 RLS来提 取）， 接着， 将所述误差信息 反馈回所述自适应滤波器， 由所述自适应滤波器滤波根 据反馈回的误差信息 调整滤波器参数， 以便消除后续的输入信号 x(« + )中的干扰。 综上所述， 本发明的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置通过对自适应滤波器输出信 号和输出信号的延迟信号做相关运算， 由此提取误差信息， 来调整自适应滤波器的滤波参 数， 其可适用于***多媒体广播 (CMMB)接收器和其他数字电视接收器； 也可用于宽带 接收器， 包括数字电视和电***等， 对于有多个较强窄带干扰的情形， 也可以适用； 对于扫频速率为数十毫秒的多个较强窄带干扰， 也可以抵抗。 本发明与已有的自适应方法 相比， 它对迭加的信道影响较小， 对接收机性能损伤较小； 其次， 其具有较快的响应速度， 有一定的跟踪能力。 而与传统的陷波滤波器相比， 其不需要预知干扰信号的谱形状， 同时 还可避免检测中的误检问题。
上述实施例仅列示性说明本发明的原理及功效， 而非用于限制本发明。 任何熟悉此项 技术的人员均可在不违背本发明的精神及范围下， 对上述实施例进行修改。 因此， 本发明 的权利保护范围， 应如权利要求书所列。

Claims

权利 要 求书
1. 一种能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置， 其特征在于包括：
自适应滤波器， 用于将输入信号滤波后予以输出；
第一延迟单元， 耦合于所述自适应滤波器， 用于根据预设的第一时延长度延迟 所述自适应滤波器的输出信号； 以及
误差计算单元， 耦合于所述自适应滤波器和第一延迟单元， 用于对所述自适应 滤波器的当前输出信号与所述第一延迟单元的输出信号进行相关运算后提取 第一误差信息， 以将所述第一误差信息反馈回所述自适应滤波器， 供所述自适 应滤波器调整其参数，进而消除所述自适应滤波器所接入的后一输入信号中的 干扰。
2. 如权利要求 1所述的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置， 其特征在于： 采用最 小均方误差法来计算所述第一误差信息。
3. 如权利要求 1所述的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置， 其特征在于： 采用最 小二乘法来计算所述第一误差信息。
4. 如权利要求 2或 3所述的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置， 其特征在于： 不 同算法计算所述第一误差信息时， 相应的目标函数采用二阶或二阶以上的范数。
5. 如权利要求 1所述的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置 ， 其特征在于： 所述预 设的第一时延长度根据实际的应用场景所确定。
6. 如权利要求 1所述的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置， 其特征在于： 所述相 关运算在时域进行。
7. 如权利要求 1所述的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置， 其特征在于： 所述相 关运算在频域进行。
8. 如权利要求 1所述的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置， 其特征在于： 所述自 适应滤波器为 FIR滤波器。
9. 如权利要求 1所述的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置， 其特征在于： 所述自 适应滤波器为 IIR滤波器。
10. 如权利要求 1所述的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置， 其特征在于： 所述第 一迟延单元抽出所述自适应滤波器当前及之前输出的信号分别延迟后来进行相关 运算。
11. 如权利要求 1所述的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置， 其特征在于还包括一 用于将输入所述自适应滤波器的输入信号按照预设的第二时延长度延迟后送入所 述误差计算单元以便与所述自适应滤波器的输出信号进行相关运算后获取相应的 第二误差信息以供所述自适应滤波器调整其参数的所述第二延迟单元。
12. 如权利要求 1所述的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置， 其特征在于还包括一 判断所述误差计算单元所计算出的第一误差信息是否低于预设的阈值以便决定是 否需要将输入信号送入所述自适应滤波器进行干扰滤除的判断单元。
13. 一种宽带通信传输***中盲自适应消除窄带干扰的方法， 其特征在于包括步骤：
1 ) 自适应滤波器将当前输入信号滤波后输出；
2) 以第一时延长度延迟所述自适应滤波器输出的信号；
3) 将所述自适应滤波器当前输出的信号和延迟后的信号进行相关运算以获得误 差信息；
4) 将所述误差信息反馈回所述自适应滤波器； 以及
5) 所述自适应滤波器滤波根据反馈回的误差信息调整滤波器参数，以便消除后一 输入信号中的干扰。
14. 如权利要求 13所述的宽带通信传输***中盲自适应消除窄带干扰的方法，其特征 在于： 采用最小均方误差法来计算所述误差信息。
15. 如权利要求 13所述的宽带通信传输***中盲自适应消除窄带干扰的方法，其特征 在于： 采用最小二乘法来计算所述误差信息。
16. 如权利要求 14或 15所述的宽带通信传输***中盲自适应消除窄带干扰的方法， 其特征在于： 不同算法计算所述误差信息时， 相应的目标函数采用二阶或二阶以 上的范数。
17. 如权利要求 13所述的宽带通信传输***中盲自适应消除窄带干扰的方法，其特征 在于： 所述第一时延长度由实际的应用场景所确定。
18. 如权利要求 13所述的宽带通信传输***中盲自适应消除窄带干扰的方法，其特征 在于： 所述自适应滤波器为 FIR滤波器。
19. 如权利要求 13所述的宽带通信传输***中盲自适应消除窄带干扰的方法，其特征 在于： 所述自适应滤波器为 IIR滤波器。
20. 如权利要求 13所述的宽带通信传输***中盲自适应消除窄带干扰的方法，其特征 在于： 延迟所述自适应滤波器输出的信号包括当前输出信号及之前输出的信号。
21. 一种宽带通信传输***， 其特征在于包括：
能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置，其根据输出信号与输出信号的延迟信号的 相关运算后所获得误差信息来调整滤波参数， 以便自适应消除输入信号中的窄带 干扰；
耦合于所述能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置的邻频干扰滤波器，用于消除已 滤除窄带干扰的输入信号中的邻频干扰； 以及
耦合于所述邻频干扰滤波器的解调器， 用于解调经过邻频滤波的输入信号。
22. 如权利要求 21所述的宽带通信传输***，其特征在于：所述能消除窄带干扰的盲 自适应滤波装置包括：
自适应滤波器， 用于将输入信号滤波后予以输出；
第一延迟单元， 耦合于所述自适应滤波器， 用于延迟所述自适应滤波器的输出 信号； 以及
误差计算单元， 耦合于所述自适应滤波器与延迟单元， 用于对所述自适应滤波 器的当前输出信号与所述延迟单元的输出信号进行相关运算后提取第一误差信 息， 以将所述第一误差信息反馈回所述自适应滤波器， 供所述自适应滤波器调整 其参数， 进而消除所述自适应滤波器所接入的后一输入信号中的干扰。
23. 一种宽带通信传输***， 其特征在于包括：
邻频干扰滤波器， 用于消除输入信号中的邻频干扰；
耦合于所述邻频干扰滤波器的能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置，根据输出 信号与输出信号的延迟信号的相关运算后所获得误差信息来调整滤波参数， 以 便消除已经过干扰滤波器处理的输入信号中的窄带干扰； 以及
耦合于所述能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置的解调器，用于解调经过能消 除窄带干扰的盲自适应滤波装置处理的输入信号。
24. 如权利要求 23所述的宽带通信传输***，其特征在于：所述能消除窄带干扰的盲 自适应滤波装置包括：
自适应滤波器， 用于将输入信号滤波后予以输出；
第一延迟单元， 耦合于所述自适应滤波器， 用于延迟所述自适应滤波器的输出 信号； 以及 误差计算单元， 耦合于所述自适应滤波器与延迟单元， 用于对所述自适应滤波 器的输出信号与所述延迟单元的输出信号进行相关运算后提取第一误差信息， 以 将所述第一误差信息反馈回所述自适应滤波器， 供所述自适应滤波器调整其参 数， 进而消除所述自适应滤波器所接入的后一的输入信号中的干扰。
25. 一种多子带宽带通信传输***， 其特征在于包括：
多个子带接入单元， 分别用于接入不同的子带信号；
多个能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置， 各自耦合一个子带接入单元， 分别 根据各自输出信号与输出信号的延迟信号的相关运算后所获得误差信息来调整 各自的滤波参数， 以便消除各自所耦合的子带接入单元输出信号中的干扰信号； 组合单元， 耦合于所述多个能消除窄带干扰的盲自适应滤波装置， 用于将消除干 扰信号的各子带信号组合形成完整信号。
26. 如权利要求 25所述的多子带宽带通信传输***，其特征在于：所述能消除窄带干 扰的盲自适应滤波装置包括：
自适应滤波器， 用于将输入信号滤波后予以输出；
第一延迟单元， 耦合于所述自适应滤波器， 用于延迟所述自适应滤波器的输出 信号； 以及
误差计算单元， 耦合于所述自适应滤波器与延迟单元， 用于对所述自适应滤波器的 输出信号与所述延迟单元的输出信号进行相关运算后提取第一误差信息， 以将所述 第一误差信息反馈回所述自适应滤波器， 供所述自适应滤波器调整其参数， 进而消 除所述自适应滤波器所接入的后一的输入信号中的干扰。
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