一种用于变换域干扰抑制的自适应幅度恢复系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于变换域干扰抑制的自适应幅度恢复系统，涉及通信领域。本系统包括频域缓存单元、频域功率调整单元、IFFT变换单元、时域缓存单元、时域功率调整单元和时钟域变换单元。该系统首先对已经干扰抑制后的频域信号进行功率调整，再做IFFT变换到时域信号，再对该时域信号进行功率调整来实现时域信号幅度自适应均衡的目的。本发明专利技术结合变换域干扰抑制技术，采用了频域信号功率自适应均衡和时域信号功率自适应均衡联合工作的方式，它相对于现有的变换域干扰抑制技术具有保障时域信号输出功率稳定、不会忽大忽小、算法实现简单有效等优点。单有效等优点。单有效等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于变换域干扰抑制的自适应幅度恢复系统


[0001]本专利技术涉及通信领域，特别是指一种用于变换域干扰抑制的自适应幅度恢复系统。

技术介绍

[0002]扩频通信研究中抑制窄带干扰占有十分重要的地位。变换域干扰消除技术因其可消除多个窄带干扰并不增加其算法的复杂度而被广泛应用。
[0003]目前，常见的变换域干扰抑制技术基本采用基于FFT和IFFT的滤波器结构和加窗重叠变换法来实现干扰消除。但是，在FPGA上实现FFT和IFFT的运算需要在高速时钟域下对输入信号按帧处理，这样会带来数字信号定点字长量化的精度问题，即按帧在频域消除干扰后恢复的时域信号会出现功率波动，从而导致后端解调信噪比波动影响解调性能。因此，采用变换域干扰抑制技术中自适应幅度恢复方法来实现干扰抑制后的时域信号幅度自适应均衡具有重要的应用价值。但是，现有技术中尚缺少这样的技术。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种用于变换域干扰抑制的自适应幅度恢复系统。本系统可通过频域功率控制和时域功率控制双重保障来避免FFT和IFFT运算带来的每帧信号功率波动的问题，从而实现干扰抑制后的时域信号幅度自适应均衡的目的。
[0005]本专利技术的目的是这样实现的：
[0006]一种用于变换域干扰抑制的自适应幅度恢复系统，包括频域缓存单元1、频域功率调整单元2、IFFT变换单元3、时域缓存单元4、时域功率调整单元5和时钟域变换单元6；
[0007]所述的频域缓存单元1利用RAM按帧缓存外部输入的抑制干扰后的频域信号，并将缓存的频域信号输出给频域功率调整单元2；
[0008]频域功率调整单元2对所述外部输入的抑制干扰后的频域信号进行功率计算，并与预设值比较从而得到频域调整系数，计算完成后发送标识符给频域缓存单元1；此外，频域功率调整单元2还将频域缓存单元1送来的缓存的频域信号乘上频域调整系数，然后输出给IFFT变换单元3；
[0009]IFFT变换单元3对频域功率调整单元2送来的信号进行IFFT变换，将得到的时域信号分别输出到时域功率调整单元5和时域缓存单元4中；
[0010]时域缓存单元4通过RAM对IFFT变换单元3输出的时域信号进行缓存，并将缓存的时域信号输出给时域功率调整单元5；
[0011]时域功率调整单元5对IFFT变换单元3输出的时域信号进行功率计算，并与预设值比较从而得到时域调整系数，计算完成后发送标识符给时域缓存单元4；此外，时域功率调整单元5还将时域缓存单元4送来的缓存的时域信号乘上时域调整系数，然后输出给时钟域变换单元6；
[0012]时钟域变换单元6利用FIFO，将时域功率调整单元5送来的高速工作时钟域下的突
发时域信号变换到实际信号时钟域下的连续时域信号，从而在变换域干扰抑制后得到幅度均衡的连续时域信号。
[0013]进一步的，所述外部输入的抑制干扰后的频域信号包括IQ两路频域信号以及频域信号有效标识符。
[0014]进一步的，所述频域缓存单元1包括频域写控制单元7、频域RAM单元8和频域读控制单元9；
[0015]在高速工作时钟域下，频域写控制单元7根据频域信号有效标识符和已知的帧长计算RAM的写地址和写使能，并将外部输入的抑制干扰后的频域信号、写地址和写使能输入到频域RAM单元8中；
[0016]频域读控制单元9检测到频域功率调整单元2发来的结束标识符高脉冲后，根据已知的帧长计算RAM的读地址和读使能，并输出到频域RAM单元8中；
[0017]频域RAM单元8在频域写控制单元7的控制下，根据写地址和写使能将抑制干扰后的频域信号进行缓存；此外，在频域读控制单元9的控制下，将缓存的抑制干扰后的频域信号输出给频域功率调整单元2。
[0018]进一步的，频域功率调整单元2的工作方式为：
[0019]步骤S101，根据已知帧长N，当频域信号有效标识符为高电平时，对IQ两路频域信号进行功率计算，计算方式为：
[0020][0021]式中，P1为功率值，I
i
为帧内i处I路信号的功率值，Q
i
为帧内i处Q路信号的功率值；
[0022]步骤S102，利用FPGA自带的除法器，将预设频域参考值P1
r
除以P1，得到的商即频域调整系数α；其中，预设频域参考值P1
r
的计算方式如下：
[0023][0024]式中，B
Wf
表示IQ两路频域信号的BIT数位宽；
[0025]步骤S103，完成P1
r
的计算后，输出一个高脉冲给频域缓存单元1，然后等待频域缓存单元1发来的缓存的抑制干扰后的频域信号中的频域信号有效标识符，当检测到高电平时跳转至步骤S104，否则继续等待；
[0026]步骤S104，检测到频域信号有效标识符的高电平时，将频域调整系数α分别乘上频域缓存单元1发来的缓存的抑制干扰后的频域信号中的IQ两路频域信号，并将调整后的频域信号连同频域信号有效标识符一起输出至IFFT变换单元3。
[0027]进一步的，所述IFFT变换单元3利用FPGA自带的IFFT核，对输入的调整后的N点频域信号进行IFFT变换，并将得到的N点IQ两路时域信号及相应的时域信号有效标识符同时输出给时域缓存单元4和时域功率调整单元5。
[0028]进一步的，所述时域缓存单元4包括时域写控制单元10、时域RAM单元11和时域读控制单元12；
[0029]在高速工作时钟域下，时域写控制单元10根据IFFT变换单元3送来的时域信号有效标识符和已知的帧长计算RAM的写地址和写使能，并将IFFT变换单元3送来的三路信号以及写地址和写使能输出到时域RAM单元11中；
[0030]时域读控制单元12检测到时域功率调整单元5发来的结束标识符高脉冲后，根据已知的帧长计算RAM的读地址和读使能，并输出到时域RAM单元11中；
[0031]时域RAM单元11在时域写控制单元10的控制下，根据写地址和写使能将IFFT变换单元3送来的三路信号进行缓存；此外，在时域读控制单元12的控制下，将缓存的信号输出给时域功率调整单元5。
[0032]进一步的，所述时域功率调整单元5的工作方式为：
[0033]步骤S201,根据已知帧长N，当IFFT变换单元3送来的时域信号有效标识符为高电平时，对IFFT变换单元3送来的IQ两路时域信号进行功率计算，计算方式为：
[0034][0035]式中，P2为功率值；
[0036]步骤S202，利用FPGA自带的除法器，将预设频域参考值P2
r
除以P2，得到的商即时域调整系数β；其中，预设频域参考值P2
r
的计算方式如下：
[0037][0038]式中，B
WM
为B
Wt
和B
Wo
中的最大值，B
Wt
表示IQ两路时域信号的BIT数位宽，B<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于变换域干扰抑制的自适应幅度恢复系统，其特征在于，包括频域缓存单元(1)、频域功率调整单元(2)、IFFT变换单元(3)、时域缓存单元(4)、时域功率调整单元(5)和时钟域变换单元(6)；所述的频域缓存单元(1)利用RAM按帧缓存外部输入的抑制干扰后的频域信号，并将缓存的频域信号输出给频域功率调整单元(2)；频域功率调整单元(2)对所述外部输入的抑制干扰后的频域信号进行功率计算，并与预设值比较从而得到频域调整系数，计算完成后发送标识符给频域缓存单元(1)；此外，频域功率调整单元(2)还将频域缓存单元(1)送来的缓存的频域信号乘上频域调整系数，然后输出给IFFT变换单元(3)；IFFT变换单元(3)对频域功率调整单元(2)送来的信号进行IFFT变换，将得到的时域信号分别输出到时域功率调整单元(5)和时域缓存单元(4)中；时域缓存单元(4)通过RAM对IFFT变换单元(3)输出的时域信号进行缓存，并将缓存的时域信号输出给时域功率调整单元(5)；时域功率调整单元(5)对IFFT变换单元(3)输出的时域信号进行功率计算，并与预设值比较从而得到时域调整系数，计算完成后发送标识符给时域缓存单元(4)；此外，时域功率调整单元(5)还将时域缓存单元(4)送来的缓存的时域信号乘上时域调整系数，然后输出给时钟域变换单元(6)；时钟域变换单元(6)利用FIFO，将时域功率调整单元(5)送来的高速工作时钟域下的突发时域信号变换到实际信号时钟域下的连续时域信号，从而在变换域干扰抑制后得到幅度均衡的连续时域信号。2.根据权利要求1所述的一种用于变换域干扰抑制的自适应幅度恢复系统，其特征在于，所述外部输入的抑制干扰后的频域信号包括IQ两路频域信号以及频域信号有效标识符。3.根据权利要求2所述的一种用于变换域干扰抑制的自适应幅度恢复系统，其特征在于，所述频域缓存单元(1)包括频域写控制单元(7)、频域RAM单元(8)和频域读控制单元(9)；在高速工作时钟域下，频域写控制单元(7)根据频域信号有效标识符和已知的帧长计算RAM的写地址和写使能，并将外部输入的抑制干扰后的频域信号、写地址和写使能输入到频域RAM单元(8)中；频域读控制单元(9)检测到频域功率调整单元(2)发来的结束标识符高脉冲后，根据已知的帧长计算RAM的读地址和读使能，并输出到频域RAM单元(8)中；频域RAM单元(8)在频域写控制单元(7)的控制下，根据写地址和写使能将抑制干扰后的频域信号进行缓存；此外，在频域读控制单元(9)的控制下，将缓存的抑制干扰后的频域信号输出给频域功率调整单元(2)。4.根据权利要求3所述的一种用于变换域干扰抑制的自适应幅度恢复系统，其特征在于，频域功率调整单元(2)的工作方式为：步骤S101，根据已知帧长N，当频域信号有效标识符为高电平时，对IQ两路频域信号进行功率计算，计算方式为：
式中，P1为功率值，I
i
为帧内i处I路信号的功率值，Q
i
为帧内i处Q路信号的功率值；步骤S102，利用FPGA自带的除法器，将预设频域参考值P1
r
除以P1，得到的商即频域调整系数α；其中，预设频域参考值P1
r
的计算方式如下：式中，B
Wf
表示IQ两路频域信号的BIT数位宽；步骤S103，完成P1
r
的计算后，输出一个高脉冲给频域缓存单元(1)，然后等待频域缓存单元(1)发来的缓存...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙南南，汪顔，余智，尚国武，张隽康，戎浩，张子赫，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：