[發明專利]一種基于近距離通信的信號增強系統

在審

• 申請號: 201410745071.4
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN104639205A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 李青花
• 申請（專利權）人: 李青花
• 主分類號: H04B1/525
• 分類號: H04B1/525;H04B1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及無線通信領域，尤其涉及一種基于近距離通信的信號增強系統。

背景技術

目前使用較廣泛的近距無線通信技術包括藍牙(Bluetooth)、無線局域網802.11(Wi-Fi)、紅外數據傳輸(IrDA)、ZigBee、超寬頻(UltraWideBand)、短距通信(NFC)、WiMedia、GPS、DECT、無線1394和專用無線系統等。它們都有其立足的特點，或基于傳輸速度、距離、耗電量的特殊要求；或著眼于功能的擴充性；或符合某些單一應用的特別要求；或建立競爭技術的差異化等。

對于采用上述近距離無線通信技術的接收機，一方面，為了適應近距離無線通信芯片的安全工作電壓，一般會采用阻抗分壓網絡進行衰減，但是該阻抗分壓網絡并沒有頻率選擇性，所以當其對天線子帶進行衰減的同時，信號也相應被衰減了相同的倍數。接收機靈敏度的瓶頸就被分壓網絡所限制。

另一方面，為了實現最大的通信距離，接收機的靈敏度會設置的非常高，但是這也就決定了接收設備的電磁敏感性。因此環境中大量背景電磁干擾會對近距離無線通信接收機造成較大的干擾，而要執行干擾消除，就要盡量把干擾設備導致的干擾從上述背景電磁干擾中分離出來，而如何把這些背景電磁干擾分離出來顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

根據本發明的實施方式，提出一種基于近距離通信的信號增強系統，所述系統包括天線、干擾信號消除單元、正交與同相雙通道下變頻單元、雙通道積分單元、雙通道上變頻單元和雙通道低通濾波單元；

天線依次與干擾信號消除單元、雙通道下變頻單元輸入端相連，雙通道下變頻單元的輸出端分別與雙通道積分單元的輸入端相連，同時還與后面的雙通道低通濾波單元的輸入端相連，雙通道積分單元的輸出端與雙通道上變頻單元的輸入端相連，雙通道上變頻單元的輸出再反饋到雙通道下變頻單元的輸入端進行反相疊加，從而構成一個閉合的環路；其中：

所述下變頻單元用于將子帶信號及可用信號進行向下的頻率遷移，通過預先設置的近距離無線通信中心頻率的本振進行下變頻，將子帶信號遷移到直流處，上述直流信號的大小指示輸入子帶信號的大小；

所述低通濾波單元用于對下變頻之后的上掃頻帶的信號進行濾波，同時對基帶信號進行放大，從而得到可用的基帶信號；

所述積分單元用于放大直流信號，而衰減基帶信號；

所述上變頻單元用于將積分單元放大后的直流信號進行上變頻，將直流信號變頻到近距離無線通信中心頻率，再將其輸出與輸入的信號進行反相疊加。

根據本發明的實施方式，所述干擾信號消除單元包括：疊加單元、第一帶通濾波單元、第二帶通濾波單元、第一路接收模塊、第二路接收模塊、第一取樣單元、第二取樣單元、背景電磁干擾平方差獲取單元、平方差差異獲得單元、干擾信號振幅獲得單元以及干擾消除執行單元；

所述疊加單元用于對接收到的窄帶干擾信號和背景電磁干擾信號進行疊加后，輸出疊加信號給第一帶通濾波單元；

所述第一帶通濾波單元對接收的疊加信號進行巴特沃斯濾波處理后，輸出窄帶信號，該窄帶信號是窄帶干擾和窄帶背景干擾信號之和，從特性角度來說就是兩個相互獨立的窄帶高斯隨機過程之和；

所述第一路接收模塊對接收的窄帶信號經過振幅檢波單元后的輸出振幅檢波信號，該振幅檢波信號中包絡振幅的概率密度函數為瑞利分布；

所述第一取樣單元對振幅檢波信號進行取樣后，得到第一隨機序列，以及混合信號的平方差；

所述第二帶通濾波單元對接收的背景電磁干擾信號進行巴特沃斯濾波處理后，輸出窄帶背景電磁干擾信號；

所述第二路接收模塊對接收的窄帶背景電磁干擾信號經過振幅檢波單元后的輸出背景電磁干擾信號振幅檢波信號，該背景電磁干擾信號振幅檢波信號是服從瑞利分布的隨機過程；

所述第二取樣單元對背景電磁干擾信號振幅檢波信號進行后，得到第二隨機序列；

所述背景電磁干擾平方差獲取單元對第二隨機序列進行統計分析，應用隨機過程的理論得到背景電磁干擾信號平方差；

所述平方差差異獲得單元對接收的第一隨機序列、混合信號的平方差、背景電磁干擾信號平方差進行差異值比較得到干擾信號平方差；

所述干擾信號振幅獲得單元對接收的干擾信號平方差進行數字積分，得到干擾信號幅度；

所述干擾消除執行單元，用于根據上述計算得到的干擾信號幅度進行干擾消除操作。