專利名稱：一種移相濾波方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電磁信號濾波技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種移相濾波方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前的通信系統(tǒng)，對射頻噪聲的濾除范圍僅僅限于對通信頻段通帶內(nèi)的射頻噪聲的濾除。圖I為現(xiàn)有技術(shù)中的一種通信系統(tǒng)的發(fā)射和接收方案結(jié)構(gòu)示例。其中，該系統(tǒng)的接收回路中，第一濾波器為一帶通濾波器，其所能濾除的信號為整個系統(tǒng)占用的接收頻段之外的頻段即帶外頻段的電磁信號，濾除的頻段范圍是一個相當(dāng)寬頻的頻段，對于帶內(nèi)包含多個通信信道的情況下，通信信道之間會產(chǎn)生鄰頻干擾，而在此通信頻段內(nèi)的電磁干擾噪聲需要極窄帶的濾波器才能濾除，目前的現(xiàn)有技術(shù)中沒有可以進行濾除的方案。由此造成的問題是，一旦頻段內(nèi)的其他通信信道所占據(jù)的頻率附近有較大的干擾，則當(dāng)前的通信信道的射頻信號的解調(diào)將可能會受到嚴(yán)重的影響。此干擾一般稱作鄰頻干擾。干擾的來源可能是移動終端、基站、信號發(fā)生器等。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種移相濾波方法，用于解決通信信道臨近的頻率干擾通信信道通信的問題，實現(xiàn)通信信道對臨近的頻率干擾的高抗擾度。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的基于本發(fā)明實施例，本發(fā)明提供一種移相濾波方法，該方法用于在通信系統(tǒng)接收/ 發(fā)射電路中抑制指定頻段的電磁干擾，該方法包括通過相位調(diào)節(jié)模塊對兩路輸入信號的相位差進行調(diào)節(jié)，使得輸出的兩路信號在指定的頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定的頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為O度?；诒景l(fā)明實施例，本發(fā)明提供另一種移相濾波方法，該方法用于在通信系統(tǒng)接收/發(fā)射電路中抑制指定頻段的電磁干擾，該方法包括通過雙端口信號收/發(fā)模塊接收/發(fā)射雙端口信號；通過相位調(diào)節(jié)模塊對所述雙端口信號收/發(fā)模塊接收/發(fā)射的雙端口信號的相位差進行調(diào)節(jié)，使得所述相位調(diào)節(jié)模塊與所述雙端口信號收/發(fā)模塊之間的雙路信號在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180 度，在指定頻段外的相位差為O度。進一步地,所述方法還包括 在接收通路中，通過功率合成解模塊將所述相位調(diào)節(jié)模塊輸出的兩路信號轉(zhuǎn)化為單端口信號，濾除指定頻段外的信號；在發(fā)射通路中，通過功率分解模塊將單端口信號轉(zhuǎn)化為雙路信號，輸入到所述相位調(diào)節(jié)模塊?；诒景l(fā)明實施例，本發(fā)明提供另一種移相濾波方法，該方法用于在通信系統(tǒng)接收/發(fā)射電路中抑制指定頻段的電磁干擾，該方法包括通過功率分解模塊將單路信號分成功率相等的兩路信號；通過相位調(diào)節(jié)模塊對所述功率分解模塊輸出的兩路信號進行相位調(diào)節(jié)，使調(diào)節(jié)后輸出的兩路信號在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為O度?；诒景l(fā)明實施例，本發(fā)明提供另一種移相濾波方法，該方法用于在通信系統(tǒng)接收/發(fā)射電路中抑制指定頻段的電磁干擾，該方法包括通過相位調(diào)節(jié)模塊對輸入的兩路信號的相位進行調(diào)節(jié)，使輸出的兩路信號在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180 度，在指定頻段外的相位差為O度；通過功率合成模塊將所述相位調(diào)節(jié)模塊輸出的兩路信號轉(zhuǎn)化為單端口信號，濾除指定頻段外的信號?；诒景l(fā)明實施例，本發(fā)明提供另一種移相濾波方法，該方法用于在通信系統(tǒng)接收/發(fā)射電路中抑制指定頻段的電磁干擾，該方法包括通過功率分解模塊將單路信號分成功率相等的兩路信號；通過相位調(diào)節(jié)模塊對所述功率分解模塊輸出的兩路信號進行相位調(diào)節(jié)，使調(diào)節(jié)后輸出的兩路信號在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為O度；通過功率合成模塊將所述相位調(diào)節(jié)模塊輸出的兩路信號轉(zhuǎn)化為單端口信號，濾除指定頻段外的信號。進一步地，上述移相濾波方法中，所述功率分解模塊采用功分器或巴侖實現(xiàn)。進一步地，上述移相濾波方法中，所述功率合成模塊采用功率合成器、巴倫或差動低噪聲放大器實現(xiàn),其中在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度時，選用功率合成器濾除指定頻段外的信號，保留指定頻段內(nèi)的信號；或在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度時，選用巴侖或差動低噪聲放大器保留指定頻段外的信號，濾除指定頻段內(nèi)的信號；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為O度時，選用功率合成器保留指定頻段外的信號，濾除指定頻段內(nèi)的信號；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為O度時，選用巴侖或差動低噪聲放大器濾除指定頻段外的信號，保留指定頻段內(nèi)的信號。進一步地，所述相位調(diào)節(jié)模塊執(zhí)行所述相位調(diào)節(jié)的方法為通過信號采樣模塊對第一路輸入信號進行采樣，將采樣信號輸出給相位控制模塊；通過相位控制模塊控制數(shù)字相位濾波器，通過控制數(shù)字相位濾波器的階數(shù)調(diào)節(jié)指定頻段信號的相位，對所述指定頻段的信號相位補償180度；將第二路輸入信號直接作為輸出信號從輸出端口輸出。進一步地，所述相位調(diào)節(jié)模塊執(zhí)行所述相位調(diào)節(jié)的方法為通過可變電容/電感控制電路對可變電容器/電感的電容/電感值進行調(diào)節(jié)；
通過可變電容器/電感調(diào)節(jié)反相濾波器的濾波的中心頻點；在所述可變電容器/電感的控制下，反相濾波器對指定頻段的信號相位補償180 度；所述移相濾波裝置的第二路輸入信號直接作為輸出信號從輸出端口輸出?；诒景l(fā)明實施例，本發(fā)明提供另一種能夠抑制鄰頻干擾的方法，該方法包括使用第一濾波器濾除通信系統(tǒng)接收頻帶之外的電磁信號；使用移相濾波裝置對第一濾波器輸出的信號進行移相濾波，濾除指定頻段之外的 電磁信號；對移相濾波裝置輸出的單端信號進行解調(diào)處理。本發(fā)明在信號接收系統(tǒng)中，使用相位調(diào)節(jié)模塊對兩個輸入端口中的信號在指定頻 段內(nèi)和指定頻段外的相位差進行調(diào)節(jié)，使得兩個輸出端口輸出的信號在指定的頻段內(nèi)的相 位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或者，相位調(diào)節(jié)模塊輸出的兩路信號的相位 差在指定的頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為O度，再通過功率合成模塊 濾除指定通信信道所占頻段或者所占頻段之外的電磁信號，從而濾除帶內(nèi)的電磁噪聲，提 高設(shè)備接收系統(tǒng)抗電磁干擾的能力，通信信道鄰近的信道的電磁噪聲將被大大抑制。通信 系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境下的魯棒性將會大大加強。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)的通信系統(tǒng)的框圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的一種移相濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的一種移相濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明基于圖3提供的一種移相濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明基于圖4提供的一種通信系統(tǒng)框圖，包括了圖4所示的平衡天線和 相位調(diào)節(jié)模塊；圖6為本發(fā)明基于圖3提供的另一種移相濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明基于圖6的雙端口通彳目系統(tǒng)的不意圖；圖8為本發(fā)明實施例提供的一種移相濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明實施例提供的一種移相濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意10為本發(fā)明實施例提供的一種移相濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本發(fā)明實施例提供的通信系統(tǒng)的框圖，增加了移相濾波裝置；圖12為本發(fā)明實施例提供的通過數(shù)字濾波法實現(xiàn)的移相濾波裝置(組)的實現(xiàn) 框圖；圖13為本發(fā)明實施例提供的通過反相濾波器加可變電容(電感)法實現(xiàn)的移相 濾波裝置(組)的實現(xiàn)框圖；圖14為本發(fā)明實施例提供的移相濾波裝置的頻率響應(yīng)；圖15為本發(fā)明實施例提供的移相濾波裝置中單個差分輸出的信號的幅度響應(yīng)的 最優(yōu)結(jié)果；圖16為本發(fā)明實施例提供的移相濾波裝置中輸出的差分信號直接轉(zhuǎn)換為單端信 號后的結(jié)果。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下舉實施例并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。實施例I圖2為本發(fā)明實施例提供的一種移相濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置應(yīng)用于通信系統(tǒng)接收/發(fā)射電路中，用于抑制對指定頻段的鄰頻干擾，該裝置包括相位調(diào)節(jié)模塊；所述相位調(diào)節(jié)模塊用于調(diào)節(jié)從輸入端口輸入的兩路信號相位差，使得該模塊輸出的兩路信號在指定的頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定的頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為O度。所述相位調(diào)節(jié)模塊具有雙輸入端口和雙輸出端口，兩組雙端口分別用于和其它組件的連接，實現(xiàn)相位調(diào)節(jié)的作用。所述移相濾波裝置的輸出的信號經(jīng)過一功率合成模塊就可以實現(xiàn)相應(yīng)的濾波效
果O優(yōu)選地，所述移相濾波裝置中可包括一組相位調(diào)節(jié)模塊，通過添加射頻開關(guān)來選定信號通過哪個相位調(diào)節(jié)模塊。連接方式為所有相位調(diào)節(jié)模塊的一端都連接在一起，另一端通過一個射頻開關(guān)選擇信號的流向。實施例2圖3為本發(fā)明實施例提供的另一種移相濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括包含雙端口信號收/發(fā)模塊和相位調(diào)節(jié)模塊，其中雙端口信號收/發(fā)模塊，用于接收/發(fā)射雙端口信號；相位調(diào)節(jié)模塊，用于調(diào)節(jié)雙端口信號收/發(fā)模塊的兩個輸出端口的信號的相位差，使經(jīng)調(diào)節(jié)后輸出的兩路信號在指定的頻段內(nèi)等于或接近180度，在所述指定頻段之外等于或接近O度；或者調(diào)節(jié)雙端口信號收/發(fā)模塊的兩個輸出端口的信號的相位差在指定的頻段內(nèi)等于或接近O度，在所述指定頻段之外等于或接近180度。所述雙端口信號收/發(fā)模塊的雙端口和相位調(diào)節(jié)模塊的一個雙端口連接；所述相位調(diào)節(jié)模塊的另一組雙端口作為移相濾波裝置的對外連接端口 ；圖4為該實施例優(yōu)選實例，在該實例中，所述的雙端口信號收/發(fā)模塊為平衡天線，平衡天線輸出的差分信號輸入到相位調(diào)節(jié)模塊中，相位調(diào)節(jié)模塊調(diào)節(jié)輸入的信號的相位，使得相位調(diào)節(jié)模塊的兩個輸出端口輸出的信號的相位差在指定頻段內(nèi)和指定頻段外的反相(相位差為等于或接近180度)。圖5為圖4提供的一種通信系統(tǒng)框圖，包括了圖4所示的平衡天線和相位調(diào)節(jié)模塊。該系統(tǒng)是一個收/發(fā)系統(tǒng)。接收通路為平衡天線接收到自由空間的信號之后，通過相位調(diào)節(jié)模塊進行相位的調(diào)整，通過功率合成模塊實現(xiàn)移相濾波模塊的濾波效果，之后，信號進入第一濾波器進行濾波，再通過射頻開關(guān)進入接收解調(diào)模塊完成信號的接收。發(fā)射通路為發(fā)射調(diào)制模塊產(chǎn)生信號之后，通過射頻開關(guān)，進入第一濾波器進行濾波，對于發(fā)射而言，在接收回路的功率合成模塊就成了發(fā)射模塊的功率分解模塊，信號接下來進入相位調(diào)節(jié)模塊實現(xiàn)濾波效果，該濾波效果通過平衡天線聯(lián)合實現(xiàn)(相位調(diào)節(jié)模塊和平衡天線聯(lián)合實現(xiàn)的濾波效果的實現(xiàn)方式為相位調(diào)節(jié)模塊需要濾除的指定頻段的電磁信號由于被相位調(diào)節(jié)模塊改變了相位信息，因此通過平衡天線就無法發(fā)射出去)。所述通信系統(tǒng)就是包括了所述接收通路和發(fā)射通路的系統(tǒng)。圖6為該實施例的另一優(yōu)選實例,在該實例中,所述的雙端口信號收/發(fā)模塊為一個雙端口信號收/發(fā)芯片，相位調(diào)節(jié)模塊輸出的信號需要保證在指定頻段內(nèi)的相位和在指定頻段外的相位差為180度。所述移相濾波裝置的輸出的信號經(jīng)過一功率合成模塊就可以實現(xiàn)相應(yīng)的濾波效
果O圖7為本發(fā)明基于圖6的雙端口通信系統(tǒng)的示意圖。其中，雙端口信號發(fā)射模塊產(chǎn)生雙端口信號，經(jīng)過相位調(diào)節(jié)模塊移相之后，被雙端口信號接收模塊接收，雙端口信號通過相位調(diào)節(jié)模塊之后，就實現(xiàn)了濾波效果。該雙端口通信系統(tǒng)的實施例一般應(yīng)用在雙端口信號的長距離通信的場合。實施例3圖8為本發(fā)明實施例提供的一種移相濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括功率分解模塊和相位調(diào)節(jié)模塊，其中功率分解模塊，用于將接收到的單路信號分成功率相等的兩路信號，本發(fā)明對兩路信號的相位不作要求。用作功率分解模塊的器件可以是功分器、巴侖(Balun，平衡-不平衡變換器)、或者其它可以將功率等分的器件。相位調(diào)節(jié)模塊，用于接收所述功率分解模塊輸出的兩路信號，并調(diào)節(jié)兩路信號的相位差在指定的頻段內(nèi)等于或接近180度，在所述指定頻段之外等于或接近O度；或調(diào)節(jié)兩路信號的相位差在指定的頻段內(nèi)等于或接近O度，在所述指定頻段之外等于或接近180 度。即使得從所述相位調(diào)節(jié)模塊兩個端口輸出的信號的相位差在指定頻段內(nèi)和指定頻段之外的相位差為反相；該實施例的移相濾波裝置的一個對外連接端口為功率分解模塊的單端口處，功率分解模塊的雙端口處連接相位調(diào)節(jié)模塊的一個雙端口，相位調(diào)節(jié)模塊的另一組雙端口作為移相濾波裝置的對外連接端口。該實施例中的移相濾波裝置的應(yīng)用場合為所述信號為單端信號，此時，需要通過移相濾波模塊進行移相并實現(xiàn)濾波效果，就需要先使用功率分解模塊將單端信號轉(zhuǎn)化為雙端口信號，再將該雙端口信號輸入相位調(diào)節(jié)模塊進行相位調(diào)節(jié)，并且該信號通過圖7所示雙端口信號接收芯片進行接收的情況下，適用本實施例的移相濾波裝置。實施例4圖9為本發(fā)明實施例提供的一種移相濾波裝置包括相位調(diào)節(jié)模塊和功率合成模塊，其中相位調(diào)節(jié)模塊，用于接收外部的差分輸入信號，對兩路輸入信號的相位差進行調(diào)節(jié)，使得該模塊輸出的兩路信號的相位差在指定的頻段內(nèi)等于或接近180度，在所述指定頻段之外等于或接近O度；或調(diào)節(jié)兩路輸入信號的相位差在指定的頻段內(nèi)等于或接近O度， 在所述指定頻段之外等于或接近180度。即使得從所述相位調(diào)節(jié)模塊兩個端口輸出的信號的相位差在指定頻段內(nèi)和指定頻段之外反相(相位差為180度)；功率合成模塊，用于接收從相位調(diào)節(jié)模塊輸出的兩路信號，將相位調(diào)節(jié)模塊與功率合成模塊之間傳送的雙端口信號轉(zhuǎn)化為單端口信號，且當(dāng)功率合成模塊使用兩路信號能量相加的方式，則會濾除指定頻段，留下指定頻段之外的頻段的信號；當(dāng)功率合成模塊使用兩路信號能量相減的方式，則會留下指定頻段，濾除指定頻段之外的頻段信號。該移相濾波裝置的應(yīng)用場合為所述輸入信號為雙端口信號，此時，需要通過移相濾波模塊進行移相并實現(xiàn)濾波效果，并且在將移相濾波后的信號轉(zhuǎn)化為單端信號完成整個濾波過程的情況下，適用本實施例的移相濾波裝置。實施例5圖10為本發(fā)明實施例提供的一種移相濾波裝置結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括功率分解模塊、相位調(diào)節(jié)模塊、功率合成模塊，其中該裝置的輸入端口為功率分解模塊的單端口，功率分解模塊的雙端口處連接相位調(diào)節(jié)模塊的一個雙端口，相位調(diào)節(jié)模塊的另一組雙端口連接所述信號合成模塊的雙端口， 功率合成模塊的單端口為對外連接端口。功率分解模塊用于將功率分為相等的兩份，通過兩路進行傳輸，對相位不作要求。 可以用作功率分解模塊的器件可以是功分器、巴侖、或者其它可以將功率等分的器件。相位調(diào)節(jié)模塊，用于調(diào)節(jié)功率分解模塊的兩個輸出端口的信號的相位差在指定的頻段內(nèi)等于或接近180度，在所述指定頻段之外等于或接近O度；或在指定的頻段內(nèi)等于或接近O度，在所述指定頻段之外等于或接近180度。即使得從所述相位調(diào)節(jié)模塊兩個端口輸出的信號的相位差在指定頻段內(nèi)和指定頻段之外反相(相位差等于或接近180度)。功率合成模塊，用于將相位調(diào)節(jié)模塊與功率合成模塊之間傳送的雙端口信號轉(zhuǎn)化為單端口信號，使需要濾波的頻段的能量相減，需要保留的頻段的能量相加，從而實現(xiàn)濾波效果。當(dāng)相位調(diào)節(jié)模塊輸出的兩路信號的相位差在指定的頻段內(nèi)等于180度，在指定頻段之外等于O度時，如果功率合成模塊使用兩路信號能量相加的方式，則會濾除指定頻段， 留下其余頻段的信號。具有此類功能的器件例如功率合成器(實際上就是功分器反過來使用)。當(dāng)相位調(diào)節(jié)模塊輸出的兩路信號的相位差在指定的頻段內(nèi)等于180度，在指定頻段之外等于O度時，如果功率合成模塊使用兩路信號能量相減的方式，則會留下指定頻段， 濾除其余頻段的信號。具有此類功能的器件例如差分信號合成器(實際上就是巴侖反過來使用)。實施例6圖11為本發(fā)明實施例提供的一種基于圖10所提供的移相濾波裝置實現(xiàn)的可濾除通信頻段帶內(nèi)臨近信道出現(xiàn)電磁干擾噪聲的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，該系統(tǒng)包括天線，用于發(fā)射或者接收無線電磁信號；天線開關(guān)或雙工器，用于區(qū)分通信系統(tǒng)所處的狀態(tài)，用來選通發(fā)射回路和接收回路；第一濾波器，用于接收由天線傳送的無線電信號，并從所接收的信號中濾除通信系統(tǒng)接收頻帶之外的干擾信號。該第一濾波器所選通的頻帶(簡稱為通帶)為通信系統(tǒng)的整個接收頻段，在該頻帶范圍內(nèi)包含一個或多個通信信道(或者也可以稱之為頻道)；移相濾波裝置，用于對第一濾波器輸出的信號進行移相濾波，濾除指定頻段之外的頻段。接收解調(diào)裝置，用于對移相濾波裝置輸出的單端信號進行解調(diào)處理。該系統(tǒng)實例中，所使用的移相濾波裝置的結(jié)構(gòu)如圖7所示，其中包括功率分解模塊、相位調(diào)節(jié)模塊、功率合成模塊，其中第一濾波器輸出的單端信號輸入到功率分解模塊，由功率分解模塊分解為差分相位差為反相的兩路等幅信號，如果所述功率分解模塊采用功分器實現(xiàn)，則分解后的差分相位差為O度，如果所述功率分解模塊采用巴侖實現(xiàn)，則分解后的差分相位差為180度；在所述功率分解模塊采用功分器實現(xiàn)的情況下，功率合成模塊采用信號相減的方式，即選用巴侖或者差動低噪聲放大器濾除指定頻段之外的信號。即功率分解模塊輸出的相位差為O度的信號，通過相位調(diào)節(jié)模塊(組)將當(dāng)前通信信道的頻段與當(dāng)前通信信道頻段之外的頻段的之間的相位差調(diào)整為180度，然后在功率合成模塊將兩路信號相加后，將當(dāng)前通信信道頻段之外的頻段上的信號濾除掉。在所述功率分解模塊采用巴倫或者差動低噪聲放大器實現(xiàn)的情況下，功率合成模塊采用信號相加的方式，即選用功率合成器(功分器的輸入和輸出反過來使用即可)濾除指定頻段之外的信號。功率分解模塊輸出的相位差為180度的信號通過相位調(diào)節(jié)模塊 (組)，將當(dāng)前通信信道的差分相位差變?yōu)镺度；然后在功率合成模塊將兩路信號相減后，將當(dāng)前通信信道頻段之外的頻段上的信號濾除掉。實施例7圖12為本發(fā)明實施例提供的一種移相濾波裝置的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖，該實施例中功率分解模塊使用功分器，功率合成模塊使用差動低噪聲放大器(Differential Low Noise Amplifier, DLNA)。該實施例選擇功分器而不是巴侖的原因是選擇巴侖，則要求信道之外的信號的差分相位需要轉(zhuǎn)化為O度，這個范圍較寬，較難控制，因此本案例中選擇的是功分器。選擇功分器則只需要將該信道的差分相位變?yōu)?80度即可，需要處理的頻段更窄，更易于實現(xiàn)。該實施例中，相位調(diào)節(jié)模塊只對功率分解模塊輸出的一路信號進行處理，另一路信號直接輸出，該模塊具體包含信號采樣模塊、數(shù)字相位濾波器、相位控制模塊；信號采樣模塊用于對功率分解模塊的一路輸出信號進行采樣，其一端與功率分解模塊連接，另一端與相位控制模塊連接；得到信號的采樣結(jié)果是進行數(shù)字濾波的前提。數(shù)字相位濾波器用于在相位控制電路的控制下對指定頻段的信號相位補償180 度，其一端與功率分解模塊的連接，一端與功率合成模塊連接，另一端與相位控制模塊連接。本發(fā)明選擇對數(shù)字濾波器的相位進行控制，而不是對幅度進行控制，即直接進行濾波的原因是直接進行濾波，則需要數(shù)字濾波器設(shè)計成很多階，造成相位信息的不穩(wěn)定， 另外還會產(chǎn)生信號處理的很大延時。因此，本發(fā)明采取的做法是將功分器輸出的一路的信道頻率內(nèi)相位補償180度，這樣可以使用最小的數(shù)字濾波器階數(shù)就可以完成濾波，降低數(shù)字濾波器的復(fù)雜度。相位控制模塊用于控制數(shù)字相位濾波器的階數(shù)以調(diào)節(jié)指定頻段信號的相位，其一端與信號采樣模塊連接，另一端與數(shù)字相位濾波器連接；通過數(shù)字相位濾波器，相位變化信息加載到功分器輸出的一路信號通路上。數(shù)字相位濾波器可以選用，例如I至2階巴特沃斯濾波器，加上線性相位濾波器進行時延的微調(diào)。其他的數(shù)字濾波器實現(xiàn)形式也是可以的， 只要信道的信號的相位進行180度反相即可。實施例8圖13為本發(fā)明實施例提供的另一種移相濾波裝置的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖，該實施例與實施例7的不同在于相位調(diào)節(jié)模塊的實現(xiàn)方式不同。該實施例通過反相濾波器加可變電容/ 電感法實現(xiàn)的相位調(diào)節(jié)裝置(組)。和移相濾波裝置的數(shù)字濾波法的實現(xiàn)方式相比，數(shù)字濾波器易于實現(xiàn)濾波器(組)，并且能夠覆蓋較寬的頻率范圍，而直接使用由硬件構(gòu)成的濾波器組就會面臨帶寬覆蓋范圍小的問題，因此，本發(fā)明提出使用可變電容/電感來調(diào)節(jié)反相濾波器工作頻段，使之恰好和當(dāng)前接收信道重合。該實施例中相位調(diào)節(jié)模塊的實現(xiàn)原理和實施例7中相位調(diào)節(jié)模塊的實現(xiàn)原理相同，該實施例中相位調(diào)節(jié)模塊包括可變電容/電感控制電路用于對可變電容器的電容值進行調(diào)節(jié)，其一端與功率分解模塊連接，另一端與可變電容器/電感連接；可變電容器/電感用于調(diào)節(jié)反相濾波器的濾波的中心頻點；反相濾波器用于在可變電容器/電感的控制下對指定頻段的信號相位補償180 度，其一端與功率分解模塊的連接，一端與功率合成模塊連接，一端與可變電容器/電感連接。可選用I至2階巴特沃斯濾波器，加上線性相位濾波器進行時延的微調(diào)，得到最終的濾波器改變信號的差分相位差。實施例9圖14描述的是移相濾波模塊輸出的已經(jīng)經(jīng)過移相的雙端口差分信號的差分相位的最優(yōu)情況，其中，f和f2是當(dāng)前通信信道的最高頻率和最低頻率，該信道僅僅是整個通信系統(tǒng)接收部分帶寬的一部分。在和f2之間的頻帶，差分信道的相位差保持原先通過巴侖的180度，而其余頻率的信號，被設(shè)置為O度(如果使用功分器，則在和f2之間的頻帶， 差分信道的相位差被設(shè)置為180度，而其余頻率的信號，被設(shè)置為保持原先通過功分器的O 度)?？梢越邮芊秶鸀楹蚮2之間的差分相位差的絕對值從90度到180度(角度范圍需要限制在0-180度之間，負角度加上180度就可以轉(zhuǎn)化為正角度)，和f2之外的頻段的差分相位差的絕對值可以接受的范圍是O度到90度(角度范圍需要限制在0-180度之間，負角度加上180度就可以轉(zhuǎn)化為正角度)。圖15所示的差分信號的能量衰減的最優(yōu)情況，因為是差分線，能量平分在兩個線上，因此，兩根線上的衰減相對于原單端信號而言，都是_3dB。圖16所示的是具有圖14和圖15的特性的差分信號的合成后的結(jié)果的最優(yōu)情況。合成公式為對于2端口和3端口信號相位反相的情況，功率合成公式為S123=VS122+S132其中，本發(fā)明要求的差模S123的相位信息如圖14所示，幅度信息如圖16所示，S12 承載了其中一路差分線的幅度和相位信息，S13承載了另一路差分線的幅度和相位信息。對于2端口和3端口信號相位相同的情況，功率合成公式為S123=VS122 - S132其中，由于共模信號而言S12和S13的幅度很接近和差分相位為O度，由共模信號的公式可以看出共模S123將會極大地衰減?？梢钥吹?，4和&，也就是當(dāng)前通信信道的內(nèi)的頻率的信號因為是差模信號，根據(jù)差模信號的公式可以看出不會有衰減，而以下和f2以上的信號為共模信號，根據(jù)共模信號的公式，衰減為負無窮大?？紤]到實際情況，合成后和f2之間會有一定的衰減，例如，-O. 5dB左右，這對信號的實際接收影響不大(可以接受的范圍從OdB到-IOdB)。而以下和f2以上的信號的衰減也不會真的為負無窮大，但是率減值也會是一個較大的值，例如，-20dB左右，而這在實際的應(yīng)用中已經(jīng)是完全可以起到有益效果了(可以接受的范圍從-5dB 到-^ dB)。另外，相位調(diào)節(jié)裝置(組)的實現(xiàn)可以是用集總器件，諧振器濾波器，數(shù)字濾波器或者采取對差分線的其中一根進行延時(但不限于以上所述方法)實現(xiàn)相位調(diào)節(jié)裝置 (組)，實現(xiàn)原則是最終相位調(diào)節(jié)裝置(組)實現(xiàn)的單個差分線的幅度信息符合圖15所示， 差分相位信息符合圖14所示，合成后的單端信號的幅度信息符合圖16所示。本發(fā)明應(yīng)用的范圍包括所有具有一定通信頻段的非單一信道的通信系統(tǒng)。包括但不限于數(shù)字電視系統(tǒng)，模擬電視系統(tǒng)，F(xiàn)M廣播系統(tǒng)，GSM通信系統(tǒng)，CDMA通信系統(tǒng)，WCDMA通信系統(tǒng)，TD-SCDMA通信系統(tǒng)，TD-LTE通信系統(tǒng)，F(xiàn)DD-LTE通信系統(tǒng)等等。本發(fā)明涉及通過改變信號相位信息進行帶內(nèi)信號的濾波的問題，突破了現(xiàn)有技術(shù)中無法實現(xiàn)的效果，其實施案例不限于本發(fā)明所涉及的部分，與上述設(shè)計方式類似的實現(xiàn)方式均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種移相濾波方法，該方法用于在通信系統(tǒng)接收/發(fā)射電路中抑制指定頻段的電磁干擾，其特征在于，該方法包括通過相位調(diào)節(jié)模塊對兩路輸入信號的相位差進行調(diào)節(jié)，使得輸出的兩路信號在指定的頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定的頻段內(nèi)的相位差為 180度，在指定頻段外的相位差為O度。
2.一種移相濾波方法，該方法用于在通信系統(tǒng)接收/發(fā)射電路中抑制指定頻段的電磁干擾，其特征在于，該方法包括通過雙端口信號收/發(fā)模塊接收/發(fā)射雙端口信號；通過相位調(diào)節(jié)模塊對所述雙端口信號收/發(fā)模塊接收/發(fā)射的雙端口信號的相位差進行調(diào)節(jié)，使得所述相位調(diào)節(jié)模塊與所述雙端口信號收/發(fā)模塊之間的雙路信號在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180度， 在指定頻段外的相位差為O度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移相濾波方法，其特征在于，所述方法還包括在接收通路中，通過功率合成解模塊將所述相位調(diào)節(jié)模塊輸出的兩路信號轉(zhuǎn)化為單端口信號，濾除指定頻段外的信號；在發(fā)射通路中，通過功率分解模塊將單端口信號轉(zhuǎn)化為雙路信號，輸入到所述相位調(diào)節(jié)模塊。
4.一種移相濾波方法，該方法用于在通信系統(tǒng)接收/發(fā)射電路中抑制指定頻段的電磁干擾，其特征在于，該方法包括通過功率分解模塊將單路信號分成功率相等的兩路信號；通過相位調(diào)節(jié)模塊對所述功率分解模塊輸出的兩路信號進行相位調(diào)節(jié)，使調(diào)節(jié)后輸出的兩路信號在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為O度。
5.一種移相濾波方法，該方法用于在通信系統(tǒng)接收/發(fā)射電路中抑制指定頻段的電磁干擾，其特征在于，該方法包括通過相位調(diào)節(jié)模塊對輸入的兩路信號的相位進行調(diào)節(jié)，使輸出的兩路信號在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180度， 在指定頻段外的相位差為O度；通過功率合成模塊將所述相位調(diào)節(jié)模塊輸出的兩路信號轉(zhuǎn)化為單端口信號，濾除指定頻段外的信號。
6.一種移相濾波方法，該方法用于在通信系統(tǒng)接收/發(fā)射電路中抑制指定頻段的電磁干擾，其特征在于，該方法包括通過功率分解模塊將單路信號分成功率相等的兩路信號；通過相位調(diào)節(jié)模塊對所述功率分解模塊輸出的兩路信號進行相位調(diào)節(jié)，使調(diào)節(jié)后輸出的兩路信號在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為O度；通過功率合成模塊將所述相位調(diào)節(jié)模塊輸出的兩路信號轉(zhuǎn)化為單端口信號，濾除指定頻段外的信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的移相濾波方法，其特征在于，所述功率分解模塊采用功分器或巴侖實現(xiàn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的移相濾波方法，其特征在于，所述功率合成模塊采用功率合成器、巴倫或差動低噪聲放大器實現(xiàn)，其中在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度時，選用功率合成器濾除指定頻段外的信號，保留指定頻段內(nèi)的信號；或在指定頻段內(nèi)的相位差為O度，在指定頻段外的相位差為180度時，選用巴侖或差動低噪聲放大器保留指定頻段外的信號，濾除指定頻段內(nèi)的信號；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為O度時，選用功率合成器保留指定頻段外的信號，濾除指定頻段內(nèi)的信號；或在指定頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為O度時，選用巴侖或差動低噪聲放大器濾除指定頻段外的信號，保留指定頻段內(nèi)的信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至6任一項所述的移相濾波方法，其特征在于，所述相位調(diào)節(jié)模塊執(zhí)行所述相位調(diào)節(jié)的方法為通過信號采樣模塊對第一路輸入信號進行采樣，將采樣信號輸出給相位控制模塊； 通過相位控制模塊控制數(shù)字相位濾波器，通過控制數(shù)字相位濾波器的階數(shù)調(diào)節(jié)指定頻段信號的相位，對所述指定頻段的信號相位補償180度；將第二路輸入信號直接作為輸出信號從輸出端口輸出。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至6任一項所述的移相濾波方法，其特征在于，所述相位調(diào)節(jié)模塊執(zhí)行所述相位調(diào)節(jié)的方法為通過可變電容/電感控制電路對可變電容器/電感的電容/電感值進行調(diào)節(jié)；通過可變電容器/電感調(diào)節(jié)反相濾波器的濾波的中心頻點；在所述可變電容器/電感的控制下，反相濾波器對指定頻段的信號相位補償180度； 所述移相濾波裝置的第二路輸入信號直接作為輸出信號從輸出端口輸出。
11.一種能夠抑制鄰頻干擾的方法，其特征在于，該方法包括使用第一濾波器濾除通信系統(tǒng)接收頻帶之外的電磁信號；使用移相濾波裝置對第一濾波器輸出的信號進行移相濾波，濾除指定頻段之外的電磁信號;對移相濾波裝置輸出的單端信號進行解調(diào)處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種能夠抑制鄰頻干擾的方法，其特征在于，所述使用的移相濾波裝置為權(quán)利要求6所述的移相濾波裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種移相濾波方法，用于解決通信信道臨近的頻率干擾通信信道通信的問題。本發(fā)明在信號接收系統(tǒng)中，使用相位調(diào)節(jié)模塊對兩個輸入端口中的信號在指定頻段內(nèi)和指定頻段外的相位差進行調(diào)節(jié)，使得在指定的頻段內(nèi)的相位差為0度，在指定頻段外的相位差為180度；或在指定的頻段內(nèi)的相位差為180度，在指定頻段外的相位差為0度，再通過功率合成模塊濾除指定通信信道所占頻段之外的頻率信號，從而濾除帶內(nèi)的電磁噪聲，提高設(shè)備接收系統(tǒng)抗電磁干擾的能力。
文檔編號H04B1/10GK102611469SQ20121003951
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者何文卿, 何經(jīng)緯 申請人:中興通訊股份有限公司