[发明专利]干扰消除的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于消除电磁干扰的方法和设备。

相关技术描述

利用通常的电话线路高速率发送数据已经成为平常的事。为此所用的许多标准之一做VDSL(特高速数字用户线路)，见ETSI“DTS/TM-06003-1(草案)V0.0.6(1997-11)”。所用的频带范围从0.5到10MHz。

一个出现的问题是几个业余无线电频段位于与VDSL相同的频率范围，也就是，1,8-2,0MHz,3,5-3,8MHz,7.0-7.1MHz和10.10-10.15MHz。在这些频段中的每一个中，无线电业余爱好者利用窄带信号，通常具有小于4KHz的带宽。无线电业余爱好者可能利用非常高的功率电平靠近电话线路发送，典型情况下高达400W，在某些国家中甚至更高。因此，高幅值的干扰可能被引入电话线路。在随时间的特性方面，干扰表现出大的变化，这是由于业余无线电传输利用单边带。而且，干扰可以在一天的任何时候，在业余无线电频段的任何部分中出现，这取决于无线电业余爱好者在什么时候发送和给谁。

通常对于电话线路使用双扭线电缆并用差动方式发送信号。如果信号被差动地发送的话，来自外部的干扰理论上将成对地干扰两条线，因而根本上将是微不足道的。然而，实际上，使两条线完全相同是不可能的，结果来自业余无线电传输和类似物的强信号仍然成为令人注目的。

对于业余无线电的相应问题当然也发生在类似的方面，例如有线电视网。而且，类似的问题可能由无线电偷播者引起，他们甚至根本不遵守任何规则，既不管频段又不管输出功率。在有线电视网中来自无线电偷播者的干扰问题被详细地描述在IEEE CommunicationsMagazine,April1987,Vol.25,No.4,Schreen & Arnbak“Interference Prolection of Cable Networks Against RadioPirates”之中。

在Scheerens & Arbaks的文章中，也表明了人们已经试图避免有线电视网中的问题。基本思路是，除了原先的天线外，还使用一个标准天线，它被定向于干扰源/无线电偷播者。对从该标准天线接收到的信号给于一种复数加权，使相位和幅度得以调节。据此，将已加权的标准信号从原先天线的原始信号中减去，以使干扰被抵消。然而，这种办法只是在静态条件下每次关注一个干扰源。

在Scheerens & Arbaks的文章中示出的一种更先进的型式是依靠自适应加权。两个同步检测器被用于将来自原先天线的信号分别与来自标准天线的信号中的0°-90°分量相关。据此，将这些已相关的信号积分并作为控制信号送到一个复相位调制器，它起着一种被反馈连接的控制电路的作用并提供一个输出信号，将其加到来自原先天线的信号上。用这种方式，可以控制来自原先天线的输入信号的幅度和相位，从而消除该干扰。

在WO97/40587中，示出一种在电话中使用的型式，其中不需要知道干扰到达的方向。将输入的双扭线电话电缆连到一个变压器，将输入信号变换成一个差分信号和一个共模信号。该共模信号，是干扰信号的测量，是通过，例如，利用变压器输入侧上的中心端并利用地作为标准获得的。将该差分信号和共模信号送到一个射频消除器，利用一个滤波器，产生干扰消除的差分信号，将其进行A/D变换并在数字信号处理器中处理，以便得到原先发送的数据。该数字信号处理器也产生一种更新的控制信号，将它回送到射频消除器，并在传输中所谓的“无声周期”期间，也就是在无数据发送期间被激活。

该射频消除器还包括一个减法器，从该差分信号中减去被估计的干扰信号并输出干扰消除的差分信号。该射频消除器还包括一个更新电路，接收更新控制信号并使干扰消除的差分信号在无声周期期间反馈传送到一个自适应滤波器，它接收共模信号和干扰消除差分信号并产生估计的干扰信号。

该自适应滤波器包括一个移相器，获得共模信号的0°和90°分量。将每个信号分量与干扰消除的差分信号相乘并积分。将其结果再次乘以各自的分量并相互迭加，从而获得估计的干扰信号。

这种方法的缺点是慢，只能在无声周期期间进行更新。

详述

WO97/40587中的解决方案的一个问题是更新只能在无声周期期间进行。另一个问题是WO97/40587中的解决方案只要干扰具有相同频率是工作得很好的，但当频率改变时，必须进行自适应，这要花些时间。