[發明專利]一種基于DCS1800與TD-SCDMA系統抗干擾的共存濾波器設計

無效

• 申請號: 200910070691.1
• 申請日: 2009-09-29
• 公開（公告）號: CN101692747A
• 公開（公告）日: 2010-04-07
• 發明（設計）人: 何宏;李麗;武藝;何潁
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: H04W88/06
• 分類號: H04W88/06;H04W88/10;H04B1/40
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

【技術領域】：本發明屬于無線通信技術領域，特別是第三代移動通信系統與第二代移動通信系統頻率相鄰共存以及采取的抗干擾措施。

【背景技術】：我國擁有世界上最大規模的GSM網絡，由于IMT-2000即3G存在著WCDMA、CDMA2000和我國完全擁有自主知識產權的TD-SCDMA三大主流標準技術，而這三種標準都會在我國被采用，因此在3G建設中，不可避免地會出現GSM/TD-SCDMA或者說2G/3G網絡共存的情況。如何在這種情況下，通過2G/3G的有效組網，以保證2G/3G網絡的合理共存，是我國移動通信運營商面對的主要現實問題之一。

隨著移動通信從第二代向第三代的過渡，各種新技術不斷產生并應用，射頻資源日趨緊張，所以對移動通信網絡射頻干擾問題的研究就越來越受到人們的重視。2002年10月我國對3G系統頻率使用進行了規劃，根據此規劃方案，TD-SCDMA系統和其它系統將在多個頻點處鄰頻共存，TD-SCDMA在1880MHz頻點處與FDD的下行鄰頻共存，在1920MHz頻點處與FDD的上行鄰頻共存，雖然在1880MHz頻點處TD-SCDMA與DCS1800之間隔著30MHz的帶寬，但是由于發射機和接收機的不完善性，共存的兩個系統仍然會產生相互干擾，造成鏈路質量下降和系統容量降低。

數字濾波器(Digital?Filter，簡稱為DF)是數字信號處理的重要基礎，在對信號的過濾、檢測與參數估計等處理過程中，它是使用最為廣泛的一種線性系統。數字濾波器是指完成信號濾波處理功能的、用有限精度算法實現的離散時間線性非時變系統。所謂數字濾波器，是指輸入輸出均為數字信號，通過一定的運算關系改變輸入信號中所含的頻率成分的相對比例，或者濾除某些頻率成分的器件。其輸入是一組(由模擬信號取樣和量化的)數字量，其輸出是經過數字變換的另一組數字量。數字濾波器具有穩定性高、精度高、靈活性大等突出優點。

【發明內容】：本發明目的是克服現有技術存在的不足，提供一種既可以用于DCS1800發射端，也可以用在TD-SCDMA接收端來改善其ACS參數的共存濾波器設計。

數字濾波器的數學運算通常有兩種實現方式。一種是頻域法，即利用FFT快速算辦法對輸入信號進行離散傅立葉變換，分析其頻譜，然后根據所希望的頻率特性進行濾波，再利用傅立葉反變換恢復出時域信號。這種方法具有較好的頻域選擇特性靈活性，并且由于信號頻率與所希望的頻譜特性是簡單的相乘關系，所以它比計算等價的時域卷積要快得多。另一種方法是時域法，這種方法是通過對離散抽樣數據作差分數學運算來達到濾波目的。

數字濾波器總體可以分為兩大類，一類稱為經典濾波器，輸入信號中的有用成分和希望濾除的成份占用不同的頻帶，通過適當的選頻濾波器可實現濾波；另一類稱現代濾波器，如維納濾波器、卡爾曼濾波器等，其輸入信號中有用信號和希望濾除乘法頻帶交疊。對于經典濾波器，從頻域上還可以分為低通、高通、帶通、帶阻濾器。從時域特性上來看，數字濾波器還可以分為有限沖激響應數字濾波器(FIR)和無限沖激響應數字濾波器(IIR)。對于有限沖激響應數字濾波器(FIR)，其輸出y(n)只取決于有限個過去和現在的輸入x(n)、x(n-1)......x(n-m)；對于無限沖激響應數字濾波器(IIR)，它的輸出不僅取決于過去和現在的輸入，還跟過去的輸出有關。

在數字濾波器中，FIR濾波器具有如下幾個優點：

(1)可以在幅度特性隨意設計的同時保證精確嚴格的線性相位；

(2)由于FIR濾波器的單位脈沖h(n)是有限長序列，因此FIR濾波器沒有不穩定的問題；

(3)由于FIR濾波器一般為非遞歸結構，因此在有限精度運算下，不會出現遞歸型結構中的極限震蕩等不穩定現象，誤差較小；

(4)FIR濾波器可采用FFT算法實現，從而提高運算效率。

FIR和IIR濾波器不論是在性能還是在設計方法上都有著很大的區別，FIR濾波器可以根據給定的頻率特性直接設計，而IIR濾波器則需要使用通用模擬濾波器設計方法進行設計，但是不管FIR和IIR，其設計步驟如下：

(1)確定指標：在設計一個濾波器前必須有一些指標，這些指標需要根據應用確定。

(2)模型逼近：一旦確定了指標就可以利用一些基本原理和關系式提出一個濾波器模型來逼近給定的指標體系。這是濾波器設計所要研究的主要問題。IIR濾波器設計是利用z的有理函數逼近，而FIR濾波器則是多項式逼近。

(3)實現：上面兩步結果得到的濾波器通常是以差分方程系統函數或脈沖響應來描述的。根據這個描述用硬件和計算機軟件來實現。