CN115801029B - 消除零中频接收机的im2信号的方法、装置及介质 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种消除零中频接收机的二阶互调干扰信号的方法、装置及介质，应用于信号处理技术领域，用于消除零中频接收机的二阶互调干扰信号。消除零中频接收机的二阶互调干扰信号的方法包括：确定零中频接收机输出的信号中包含的二阶互调干扰信号的分量系数；获取零中频接收机的输出信号；基于分量系数，处理输出信号，以消除二阶互调干扰信号。本公开中的方法在消除零中频接收机的二阶互调干扰信号时，无需在电路中增加检测电路和补偿电路，因此，能够简化零中频接收机的电路设计，节省设计成本，同时还能避免产生其他幅度较大的干扰信号。

Description

消除零中频接收机的IM2信号的方法、装置及介质

技术领域

本公开涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种消除零中频接收机的二阶互调干扰信号的方法、装置及介质。

背景技术

在零中频接收机电路中，电路差分适配等因素会造成输出信号中出现二阶互调（Inter Modulation 2，IM2）干扰信号，该信号会严重影响接收机的性能。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种消除零中频接收机的二阶互调干扰信号的方法、装置及介质。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种消除零中频接收机的二阶互调干扰信号的方法，所述方法包括：

确定所述零中频接收机输出的信号中包含的所述二阶互调干扰信号的分量系数；

获取所述零中频接收机的输出信号；

基于所述分量系数，处理所述输出信号，以消除所述二阶互调干扰信号。

在一示例性实施例中，所述确定所述零中频接收机输出的信号中包含的所述二阶互调干扰信号的分量系数，包括：

确定输入到所述零中频接收机的测试输入信号；

获取在输入所述测试输入信号时，所述零中频接收机的测试输出信号；

基于所述测试输入信号和所述测试输出信号，获取所述分量系数。

在一示例性实施例中，所述基于所述测试输入信号和所述测试输出信号，获取所述分量系数，包括：

将所述测试输出信号减去所述测试输入信号，获得所述测试输出信号中的测试二阶互调干扰信号；

根据所述测试二阶互调干扰信号和所述测试输入信号，确定所述分量系数。

在一示例性实施例中，所述根据所述测试二阶互调干扰信号和所述测试输入信号，确定所述分量系数，包括：

通过以下公式确定所述分量系数：

其中，a表示所述分量系数，

表示所述测试输出信号，

表示所述测试输入信号，

表示所述测试二阶互调干扰信号，

表示所述测试输入信号的模值。

在一示例性实施例中，所述基于分量系数，处理所述输出信号，以消除所述二阶互调干扰信号，包括：

通过以下公式确定所述二阶互调干扰信号：

其中，a表示所述分量系数，m表示所述二阶互调干扰信号，y表示所述输出信号，|y|表示所述输出信号的模值；

将所述输出信号减去所述二阶互调干扰信号，以消除所述输出信号中的所述二阶互调干扰信号。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种消除零中频接收机的二阶互调干扰信号的装置，所述装置包括：

确定模块，被配置为确定所述零中频接收机输出的d信号中包含的所述二阶互调干扰信号的分量系数；

获取模块，被配置为获取所述零中频接收机的输出信号；

处理模块，被配置为基于所述分量系数，处理所述输出信号，以消除所述二阶互调干扰信号。

在一示例性实施例中，所述确定模块还被配置为：

确定输入到所述零中频接收机的测试输入信号；

获取在输入所述测试输入信号时，所述零中频接收机的测试输出信号；

基于所述测试输入信号和所述测试输出信号，获取所述分量系数。

在一示例性实施例中，所述确定模块还被配置为：

将所述测试输出信号减去所述测试输入信号，获得所述测试输出信号中的测试二阶互调干扰信号；

根据所述测试二阶互调干扰信号和所述测试输入信号，确定所述分量系数。

在一示例性实施例中，所述确定模块还被配置为：

通过以下公式确定所述分量系数：

其中，a表示所述分量系数，

表示所述测试输出信号，

表示所述测试输入信号，

表示所述测试二阶互调干扰信号，

表示所述测试输入信号的模值。

在一示例性实施例中，所述处理模块还被配置为：

通过以下公式确定所述二阶互调干扰信号：

其中，a表示所述分量系数，m表示所述二阶互调干扰信号，y表示所述输出信号，|y|表示所述输出信号的模值；

将所述输出信号减去所述二阶互调干扰信号，以消除所述输出信号中的所述二阶互调干扰信号。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由装置的处理器执行时，使得装置能够执行如本公开实施例的第一方面中任一项所述的方法。

采用本公开的上述方法，具有以下有益效果：本公开中的方法在消除零中频接收机的二阶互调干扰信号时，无需在电路中增加检测电路和补偿电路，因此，能够简化零中频接收机的电路设计，节省设计成本，同时还能避免产生其它幅度较大的干扰信号。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种消除零中频接收机的二阶互调干扰信号的方法流程图；

图2是根据一示例性实施例示出的步骤S101中确定零中频接收机输出的信号中包含的二阶互调干扰信号的分量系数的方法流程图；

图3是根据一示例性实施例示出的零中频接收机的输入输出示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的步骤S203中基于所述测试输入信号和所述测试输出信号，获取所述分量系数的方法流程图；

图5是根据一示例性实施例示出的零中频接收机的输入输出示意图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种消除零中频接收机的二阶互调干扰信号的装置框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

相关技术中，为了消除二阶互调干扰信号，通常在零中频接收机模拟电路中添加检测电路和补偿电路，通过检测电路检测二阶互调干扰信号，再通过补偿电路自适应调整二阶互调干扰信号的幅度和相位，将调整后的二阶互调干扰信号叠加到主信号链路上，以实现抵消主信号链路中二阶互调干扰信号的效果。但是，所增加的检测电路和补偿电路不但会增加零中频接收机的成本，还会加大电路版图面积，不利于电路板上各信号之间的隔离，容易产生其他幅度较大的干扰信号。

本公开示例性的实施例中，提供一种消除零中频接收机的二阶互调干扰信号的方法。图1是根据一示例性实施例示出的一种消除零中频接收机的二阶互调干扰信号的方法流程图，如图1所示，包括以下步骤：

步骤S101，确定零中频接收机输出的信号中包含的二阶互调干扰信号的分量系数；

步骤S102，获取零中频接收机的输出信号；

步骤S103，基于所述分量系数，处理所述输出信号，以消除所述二阶互调干扰信号。

在本公开示例性的实施例中，为了克服相关技术中的问题，提供一种消除零中频接收机的二阶互调干扰信号的方法。确定零中频接收机输出的信号中包含的二阶互调干扰信号的分量系数，获取零中频接收机的输出信号，基于所述分量系数，处理所述输出信号，以消除所述二阶互调干扰信号。本公开中的方法在消除零中频接收机的二阶互调干扰信号时，无需在电路中增加检测电路和补偿电路，因此，能够简化零中频接收机的电路设计，节省设计成本，同时还能避免产生其他幅度较大的干扰信号。

零中频接收机用于将所接收到的射频信号转换为基带信号，所接收到的射频信号输入至零中频接收机中，输出即为基带信号，但是，零中频接收机电路中存在电路差分适配等问题，使得输出信号中包括二阶互调干扰信号，该干扰信号会影响接收机的性能。二阶互调干扰信号的大小与零中频接收机的硬件条件有关，对于硬件条件相同的零中频接收机，二阶互调干扰信号的大小也是相同的，当硬件条件发生变化时，二阶互调干扰信号的大小也会发生变化。其中，硬件条件包括零中频接收机的增益、频点、温度等。

在步骤S101中，确定零中频接收机输出的信号中包含的二阶互调干扰信号的分量系数，即输出信号中包含的二阶互调干扰信号的分量系数，相同硬件条件的零中频接收机的分量系数是相同的，可以在存储器中预先存储不同硬件条件的零中频接收机和分量系数的映射关系表，在实际应用过程中通过查询映射关系表，确定当前硬件条件下的零中频接收机对应的分量系数；也可以在存储器中预先存储分量系数的计算规则，在实际应用过程中通过调用计算规则，计算获得当前零中频接收机对应的分量系数。

在步骤S102中，零中频接收机的输出信号即为零中频接收机接收射频信号并进行处理后的信号，即基带信号，输出信号中包含二阶互调干扰信号。为了便于对信号进行计算，通常输出信号是经模数转换模块（Analog to Digital Converter，ADC）转换后的数字信号。

需要说明的是，本公开中不限定步骤S101和步骤S102的执行步骤，当在存储器中预先存储分量系数的计算规则，在实际应用过程中通过调用计算规则，计算获得当前零中频接收机对应的分量系数时，则需要先获取零中频接收机的输出信号，再确定零中频接收机输出的信号中包含的二阶互调干扰信号的分量系数。

在步骤S103中，确定该零中频接收机对应的二阶互调干扰信号的分量系数后，根据分量系数确定输出信号中的二阶互调干扰信号，从输出信号中分离出二阶互调干扰信号，即可达到消除二阶互调干扰信号的效果。

在本公开示例性的实施例中，确定零中频接收机输出的信号中包含的二阶互调干扰信号的分量系数，获取零中频接收机的输出信号，基于分量系数，处理输出信号，以消除二阶互调干扰信号。本公开中的方法在消除零中频接收机的二阶互调干扰信号时，无需在电路中增加检测电路和补偿电路，因此，能够简化零中频接收机的电路设计，节省设计成本，同时还能避免产生其他幅度较大的干扰信号。

在一示例性实施例中，图2是根据一示例性实施例示出的步骤S101中确定零中频接收机输出的信号中包含的二阶互调干扰信号的分量系数的方法流程图，如图2所示，包括以下步骤：

步骤S201，确定输入到零中频接收机的测试输入信号；

步骤S202，获取在输入所述测试输入信号时，所述零中频接收机的测试输出信号；

步骤S203，基于所述测试输入信号和所述测试输出信号，获取所述分量系数。

通过测试信号确定处于某种硬件条件下的零中频接收机的二阶互调干扰信号的分量系数，确定零中频接收机的硬件条件后，记录其硬件条件，将测试输入信号输入到该零中频接收机中，获取测试输入信号对应的零中频接收机的测试输出信号。为了便于信号运算，测试输入信号和测试输出信号均为数字信号，其中，测试输入信号为已知信号，测试输出信号由信号采集装置获取。由于测试输入信号中不包含二阶互调干扰信号，测试输出信号中包括二阶互调干扰信号，因此，从测试输出信号中分离出测试输入信号，即可获取二阶互调干扰信号，进而获取分量系数。

图3是根据一示例性实施例示出的零中频接收机的输入输出示意图，如图3所示，将测试输入信号

输入至零中频接收机中，输出测试输出信号

，测试输出信号中包括测试输入信号

和二阶互调干扰信号，其中，二阶互调干扰信号是由测试输入信号在电路中产生的，当二阶互调干扰信号与测试输入信号线性相关时，测试输出信号和测试输入信号之间满足关系式：

，a表示分量系数，

表示测试输入信号的模值，因此，可以根据该关系式和测试输入信号和测试输出信号，即可获取分量系数。

获取分量系数后，将分量系数记录在零中频接收机的硬件条件对应的位置，再改变零中频接收机的硬件条件，重新计算分量系数，以获得零中频接收机硬件条件和二阶互调干扰信号分量系数的映射关系表，将该映射关系表存储于存储器中，以便实际应用时，根据当前零中频接收机的硬件条件，从映射关系表中查询获取对应的分量系数。

在一示例性实施例中，图4是根据一示例性实施例示出的步骤S203中基于所述测试输入信号和所述测试输出信号，获取所述分量系数的方法流程图，如图4所示，包括以下步骤：

步骤S401，将所述测试输出信号减去所述测试输入信号，获得所述测试输出信号中的测试二阶互调干扰信号；

步骤S402，根据所述测试二阶互调干扰信号和所述测试输入信号，确定所述分量系数。

由于零中频接收机不会改变信号幅值的大小，因此测试输出信号和测试输入信号之间的差值可以作为测试二阶互调干扰信号。将测试输出信号减去测试输入信号，即可获得测试输出信号中的测试二阶互调干扰信号。由于测试二阶互调干扰信号是将测试输入信号输入到零中频接收机中，由于零中频接收机的处理而产生的干扰信号，因此根据测试二阶互调干扰信号与测试输入信号之间的关系，即可确定分量系数。测试二阶互调干扰信号与测试输入信号之间的关系采用线性相关关系进行计算。

在一示例中，根据所述测试二阶互调干扰信号和所述测试输入信号，确定所述分量系数，包括：

通过以下公式确定所述分量系数：

其中，a表示所述分量系数，

表示所述测试输出信号，

表示所述测试输入信号，

表示所述测试二阶互调干扰信号，

表示所述测试输入信号的模值。

测试二阶互调干扰信号是测试输入信号在零中频接收机电路中产生的干扰信号，将测试二阶互调干扰信号的分量系数记为a，当测试二阶互调干扰信号与测试输入信号呈线性相关时，则可以用

表示测试二阶互调干扰信号，因此，满足关系式：

其中，测试输入信号

和测试输出信号

均为已知量，因此，根据上述关系式即可计算得出分量系数a。基于输入信号和输出信号的行列关系，由上述公式即可推导得出公式

来计算分量系数，所得到的a为一个复数。

需要说明的是，基于测试输入信号和二阶互调干扰信号之间的关系，也可以通过其他方式获取分量系数a，例如分别计算测试输入信号和二阶互调干扰信号在频域上的频谱，将二阶互调干扰信号的频谱和测试输入信号的频谱相除得到的值作为分量系数。

在一示例性实施例中，步骤S103中基于所述分量系数，处理所述输出信号，以消除所述二阶互调干扰信号，包括：

通过以下公式确定所述二阶互调干扰信号：

其中，a表示所述分量系数，m表示所述二阶互调干扰信号，y表示所述输出信号，|y|表示所述输出信号的模值；

将所述输出信号减去所述二阶互调干扰信号，以消除所述输出信号中的所述二阶互调干扰信号。

在零中频接收机实际应用过程中，确定分量系数和输出信号后，通过分量系数确定输出信号中包含的二阶互调干扰信号，通过以下公式确定二阶互调干扰信号：

其中，a表示所述分量系数，m表示所述二阶互调干扰信号，y表示所述输出信号，|y|表示所述输出信号的模值。由于输出信号和输入信号之间满足关系式：a|x|²=y-x，即y=x+ a|x|²，因此二阶互调干扰信号为：

将输出信号减去二阶互调干扰信号，即可消除输出信号中的二阶互调干扰信号，图5是根据一示例性实施例示出的零中频接收机的输入输出示意图，如图5所示，将输入信号记为x，将输出信号记为y，平方处理模块用于计算输出信号的模值的平方，以计算m值，将消除二阶互调干扰信号后的输出信号记为z，则：

其中，a表示二阶互调干扰信号的分量系数，可以看出z中不再包括二阶互调干扰信号，虽然z中包括三阶互调干扰信号和四阶互调干扰信号，但是三阶互调干扰信号的分量系数为

，四阶互调干扰信号的分量系数为

，因此，干扰信号的功率远低于原有的二阶互调干扰信号，例如原有二阶互调干扰信号比主信号低30dB，则z中的三阶互调干扰信号比主信号低60dB，四阶互调干扰信号比主信号低90dB，因此，z中的三阶互调干扰信号和四阶互调干扰信号不会对零中频接收机的性能产生影响。

本公开示例性的实施例中，提供一种消除零中频接收机的二阶互调干扰信号的装置。图6是根据一示例性实施例示出的一种消除零中频接收机的二阶互调干扰信号的装置框图，如图6所示，包括：

确定模块601，被配置为确定所述零中频接收机输出的信号中包含的所述二阶互调干扰信号的分量系数；

获取模块602，被配置为获取所述零中频接收机的输出信号；

处理模块603，被配置为基于所述分量系数，处理所述输出信号，以消除所述二阶互调干扰信号。

在一示例性实施例中，所述确定模块601还被配置为：

确定输入到所述零中频接收机的测试输入信号；

获取在输入所述测试输入信号时，所述零中频接收机的测试输出信号；

基于所述测试输入信号和所述测试输出信号，获取所述分量系数。

在一示例性实施例中，所述确定模块601还被配置为：

将所述测试输出信号减去所述测试输入信号，获得所述测试输出信号中的测试二阶互调干扰信号；

根据所述测试二阶互调干扰信号和所述测试输入信号，确定所述分量系数。

在一示例性实施例中，所述确定模块601还被配置为：

通过以下公式确定所述分量系数：

其中，a表示所述分量系数，

表示所述测试输出信号，

表示所述测试输入信号，

表示所述测试二阶互调干扰信号，

表示所述测试输入信号的模值。

在一示例性实施例中，所述处理模块603还被配置为：

通过以下公式确定所述二阶互调干扰信号：

其中，a表示所述分量系数，y表示所述输出信号，|y|表示所述输出信号的模值；

将所述输出信号减去所述二阶互调干扰信号，以消除所述输出信号中的所述二阶互调干扰信号。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由装置的处理器执行时，使得装置能够执行一种消除零中频接收机的二阶互调干扰信号的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (3)

1.一种消除零中频接收机的二阶互调干扰信号的方法，其特征在于，所述方法包括：

确定所述零中频接收机输出的信号中包含的所述二阶互调干扰信号的分量系数；

获取所述零中频接收机的输出信号；

基于所述分量系数，处理所述输出信号，以消除所述二阶互调干扰信号；

所述确定所述零中频接收机输出的信号中包含的所述二阶互调干扰信号的分量系数，包括：

确定输入到所述零中频接收机的测试输入信号；

获取在输入所述测试输入信号时，所述零中频接收机的测试输出信号；

基于所述测试输入信号和所述测试输出信号，获取所述分量系数；

所述基于所述测试输入信号和所述测试输出信号，获取所述分量系数，包括：

将所述测试输出信号减去所述测试输入信号，获得所述测试输出信号中的测试二阶互调干扰信号；

根据所述测试二阶互调干扰信号和所述测试输入信号，确定所述分量系数；

所述根据所述测试二阶互调干扰信号和所述测试输入信号，确定所述分量系数，包括：

通过以下公式确定所述分量系数：

其中，a表示所述分量系数，y₀表示所述测试输出信号，x₀表示所述测试输入信号，y₀-x₀表示所述测试二阶互调干扰信号，|x₀|表示所述测试输入信号的模值；

所述基于分量系数，处理所述输出信号，以消除所述二阶互调干扰信号，包括：

通过以下公式确定所述二阶互调干扰信号：

其中，a表示所述分量系数，m表示所述二阶互调干扰信号，y表示所述输出信号，|y|表示所述输出信号的模值；

将所述输出信号减去所述二阶互调干扰信号，以消除所述输出信号中的所述二阶互调干扰信号。

2.一种消除零中频接收机的二阶互调干扰信号的装置，其特征在于，所述装置包括：

确定模块，被配置为确定所述零中频接收机输出的信号中包含的所述二阶互调干扰信号的分量系数；

获取模块，被配置为获取所述零中频接收机的输出信号；

处理模块，被配置为基于所述分量系数，处理所述输出信号，以消除所述二阶互调干扰信号；

所述确定模块还被配置为：

确定输入到所述零中频接收机的测试输入信号；

获取在输入所述测试输入信号时，所述零中频接收机的测试输出信号；

基于所述测试输入信号和所述测试输出信号，获取所述分量系数；

所述确定模块还被配置为：

将所述测试输出信号减去所述测试输入信号，获得所述测试输出信号中的测试二阶互调干扰信号；

根据所述测试二阶互调干扰信号和所述测试输入信号，确定所述分量系数；

所述确定模块还被配置为：

通过以下公式确定所述分量系数：

其中，a表示所述分量系数，y₀表示所述测试输出信号，x₀表示所述测试输入信号，y₀-x₀表示所述测试二阶互调干扰信号，|x₀|表示所述测试输入信号的模值；

所述处理模块还被配置为：

通过以下公式确定所述二阶互调干扰信号：

其中，a表示所述分量系数，m表示所述二阶互调干扰信号，y表示所述输出信号，|y|表示所述输出信号的模值；

将所述输出信号减去所述二阶互调干扰信号，以消除所述输出信号中的所述二阶互调干扰信号。

3.一种非临时性计算机可读存储介质，当所述非临时性计算机可读存储介质中的指令由装置的处理器执行时，其特征在于，使得装置能够执行如权利要求1中所述的方法。

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