[发明专利]数字基带回波抵消器

说明书

技术领域

本发明涉及地面数字电视广播技术，特别涉及一种地面数字电视广播同频直放站中数字基带回波抵消器。

背景技术

无线同频直放站通过将接收的基站信号放大后再转发出去，来提高信号的覆盖范围。但是由于其收发天线之间存在耦合，部分转发信号会返回接收端，形成回波干扰与基站信号一同被接收。此时如果直放站增益大于收发天线间的隔离度，回波干扰信号将在直放站与回波信道组成的回路中被循环放大，导致系统自激；即使直放站增益小于收发天线间的隔离度，系统不产生自激，回波干扰也将影响信号质量。

为抑制回波干扰和降低自激风险，目前大多数字基带处理器采用回波干扰抑制(Interference Cancellation System，ICS)的方法，即在直放站中安装回波抵消器，在时域估计回波信道和回波干扰，然后从接收信号中减去回波估计值。其中回波信道估计是回波消除的关键，一般采用自适应算法或发送训练序列来估计回波信道。对于自适应算法，有基于最小均方误差准则的最小均方(least mean square algorithm，LMS)算法和基于最小二乘准则的递推最小二乘(recursive least square，RLS)算法最为流行。其中DLMS(Delayed Least mean square)算法因其结构简单、稳定性好和易于实现等优点而被广泛用于数字基带回波抵消器中，但定步长DLMS算法需要在跟踪性能和失调误差中进行折中。

目前，虽然有大量的技术文献在研究实数DLMS算法的实现结构，但针对复数DLMS算法的实现结构几乎从未有文献提及，而数字基带回波抵消器中所使用的是复数DLMS算法，这就给数字基带回波抵消器的实现带来了一定的困难；同时，由于相同阶数的复数DLMS算法所使用的资源至少是实数DLMS算法的3倍以上，故资源瓶颈也是实现数字基带回波抵消器所必须解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种数字基带回波抵消器，采用N倍折叠和脉动(Systolic)技术，即多个相同的处理单元(本发明中为滤波器)按照一定的规则组成的网络。在实现相同阶数的变步长DLMS算法时，可以节省资源，解决资源瓶颈问题；同时采用变步长的方法可提高算法的收敛速度以及改善对回波信道和干扰的跟踪性能。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，数字基带回波抵消器，包括R个滤波器，所述滤波器具有变步长DLMS算法结构，每个滤波器结构相同，其中含有加法器和乘法器，所述加法器为复数加法器，所述乘法器为复数乘法器，其特征在于，所述滤波器采用折叠方式进行自适应滤波处理，所述R个滤波器能够进行M阶自适应滤波处理，R、M为正整数，且M≥R。

进一步的，所述复数乘法器具有2级流水线结构。

具体的，所述滤波器由FPGA构成。

更具体的，R＝8，M＝16。

进一步的，如果M＝N×R，则每个滤波器能够进行N阶自适应滤波处理，N为正整数。

进一步的，如果M＝K×A+L×B，其中A+B＝R，则A个滤波器都能够进行K阶自适应滤波处理，B个滤波器都能够进行L阶自适应滤波处理；A、B、K、L均为正整数。

本发明的有益效果是，因为采用了折叠技术，即用一个功能单元可以实现折叠前N个功能单元的功能，故在实现相同阶数的变步长DLMS算法时，可以节省资源，从而降低了成本。同时变步长DLMS算法可提高算法的收敛速度以及改善对回波信道和干扰的跟踪性能。脉动结构中处理单元之间高度流水化和规则化，而流水化意味着系统吞吐率大，规则化意味着版图流片成功率大，故本发明的回波抵消器的吞吐率大且易于实现。

附图说明

图1是具有回波抵消器的无线同频直放站结构示意图；

图2是基于脉动结构的八阶变步长DLMS算法的回波抵消器结构示意图；

图3是普通处理单元结构示意图；

图4是复数乘法器的结构示意图；

图5是本发明处理单元结构示意图；

图6是实施例的结构示意图。

图中：

d(n)表示期望信号，e(n)表示误差信号，x(n)表示误差信号经功率放大器放大后的发射信号其同时也是滤波器的输入信号，G表示功率放大器的增益；

D表示一个时钟单位延迟，LD表示L个时钟单位延迟，x(n-L)和e(n-L)表示x(n)和e(n)延迟L个时钟单位后的信号，表示延迟L个时钟单位后的回波估计值，CA表示复数加法器；