一种数字回波对消方法
【专利摘要】本发明涉及数字信号处理领域，特别涉及数字信号处理领域对于回波信号的消除，具体的讲是针对实际应用背景下的数字回波对消方法。本发明所述的方法是，在LMS算法的基础上，对横向滤波器的输入信号先进行放大再滤波，放大的倍数与环路增益一致。使其在环路增益变化较大时不用重新估计回波信道，从而提高系统的工作效率。并且，在自适应模块前后分别加入了一级放大和衰减，使得横向滤波器的输入信号在不改变位宽的情况下，不会因为放大后幅度过大而溢出。此外，本发明在提高系统工作效率的同时，不会恶化系统性能，消耗的资源与传统算法相比无明显变化。
【专利说明】一种数字回波对消方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及数字信号处理领域，特别涉及数字信号处理领域对于数字回波信号的 对消方法。
【背景技术】
[0002] 目前，诸如干扰机、直放站等系统均需要将天线接收到的信号进行处理，然后放大 再发射出去。但是，收发天线之间存在耦合，发射出去的信号在空间传播会部分的反射回接 收天线，形成回波干扰。回波干扰与来波信号叠加，被接收天线接收进行处理，再放大后被 发射出去。如此循环放大，会影响系统性能，严重时会导致系统自激。因此，需要采取有效 措施来消除回波干扰，防止系统自激，提高系统性能。
[0003] 大多数系统采用自适应回波抑制的方法，即在系统中加入回波对消器，通过发射 训练序列，自适应估计回波信道；工作时，在系统中产生模拟的回波信号，在时域上消除接 收信号的回波成分，并且自适应跟踪回波信道。自适应算法中，基于最小均方误差（Least Mean Square,简称LMS)准则的最小均方误差算法的应用最为广泛。
[0004] LMS算法是由Widrow和Hoff于1975年基于最小均方误差准则提出的，由横向滤 波器和权向量更新构成，其原理框图如图1所示。横向滤波器是一个权值可以自适应调整 的滤波器，其主要作用是对输入信号u (η)进行滤波，产生对输入信号u (η)在某个时刻的估 计值
【权利要求】
1. 一种数字回波对消方法，其特征在于，包括以下步骤： a、 上电后，进入训练过程； b、 将训练序列分为两路，一路输出至数模转换器DAC，转化成模拟信号，然后经功率放 大器放大后发射出去，并在空间中反射回来，与来波信号叠加后被接收天线接收，随后通过 射频前端的处理后被模数转换器ADC采样，转化成数字信号，并经过一级衰减处理后输入 至LMS模块作为期望信号；同时另一路经过一级放大处理，放大的倍数与环路增益值相等， 然后输入至横向滤波器，在该滤波器的输出端得到回波干扰的估计值； c、 将期望信号减去回波干扰的估计值得到误差信号； d、 将误差信号与横向滤波器的输入信号相乘，并乘以训练步长，然后与横向滤波器当 前的权值相加，得到的结果做为新的横向滤波器权值； e、 循环步骤b?d，直到误差信号的平均功率小于噪声功率的2倍，然后进入工作过 程； f、 信号处理模块的输出信号分为两路，一路先进行幅度调整，通过DAC转化成模拟信 号，然后经过功率放大器放大后发射出去，并在空间中反射回来，与来波信号叠加后被接收 天线接收，随后通过射频前端的处理后被ADC采样，转化成数字信号，并经过一级衰减处理 后输入至LMS模块作为期望信号，衰减处理同训练过程；同时另一路经过一级放大处理，放 大的倍数与环路增益值相等，然后输入至横向滤波器，在该滤波器的输出端得到回波干扰 的估计值； g、 将期望信号减去回波干扰的估计值得到误差信号，并经过一级放大处理后输出至信 号处理模块做后续处理，放大处理通过左移实现，左移位数与衰减处理右移的位数一致； h、 将误差信号与自适应滤波器的输入信号相乘，并乘以工作步长，然后与横向滤波器 当前的权值相加，得到的结果做为新的横向滤波器权值； i、 循环步骤f?h。
2. 如权利要求1所述数字回波对消方法，其特征在于：所述环路增益包含功放增益、射 频前端增益和DAC前幅度调整所产生的增益。
3. 如权利要求1所述数字回波对消方法，其特征在于：所述幅度调整、LMS模块前后的 衰减和放大以及横向滤波器前的放大均可通过移位实现，其中衰减处理通过右移两位到四 位实现，放大处理通过左移两位到四位实现。
4. 如权利要求1所述数字回波对消方法，其特征在于：所述步长应满足LMS算法的收 敛条件，训练步长为自相关矩阵最大特征值的〇. 5倍到1. 5倍，而工作步长则为自相关矩阵 最大特征值的〇. 01倍到〇. 05倍。
【文档编号】H04L25/03GK104158776SQ201410401302
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月14日 优先权日:2014年8月14日
【发明者】李朝海, 黄东辉, 朱凌峰, 江文颖, 夏威 申请人:电子科技大学