[發明專利]用于抑制窄帶干擾的數字前端系統及其抑制方法

有效

• 申請號: 201910864476.2
• 申請日: 2019-09-12
• 公開（公告）號: CN110620745B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 林雄鑫;朱忠益
• 申請（專利權）人: 蘇州門海微電子科技有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 馬明渡;陳昊宇

1.一種用于抑制窄帶干擾的數字前端系統，其特征在于：

包括可變增益放大器、模數轉換器、帶阻濾波器、自動增益控制器以及頻譜分析器；

其中，所述可變增益放大器的輸出電性耦接所述模數轉換器的輸入；所述模數轉換器的輸出同時電性耦接所述帶阻濾波器的第一輸入以及所述頻譜分析器的輸入；所述頻譜分析器的第一輸出電性耦接所述帶阻濾波器的第二輸入，頻譜分析器的第二輸出電性耦接所述自動增益控制器的第一輸入；所述帶阻濾波器的輸出電性耦接所述自動增益控制器的第二輸入，自動增益控制器的第一輸出電性耦接所述可變增益放大器的輸入；

用于抑制窄帶干擾的方法包括：

步驟一、通過所述頻譜分析器每隔一單位時間對緩存于所述模數轉換器的數據進行頻譜分析，檢測是否存在窄帶干擾；

所述頻譜分析的方法即對緩存的數據進行FFT計算，檢測FFT計算結果中有沒有明顯高于平均能量的頻率信號，并得到能量E0；

步驟二、若存在窄帶干擾，則根據頻譜分析結果計算得到窄帶干擾的能量E0，再根據模擬前端的最大輸入范圍換算得到在當前窄帶干擾條件下，所述可變增益放大器能達到的最大增益值；同時，根據頻譜分析的結果，判斷窄帶干擾的頻點，并且設置所述帶阻濾波器的參數，將窄帶干擾在時域濾除；

所述最大增益值Gain0的計算方法為：假設模擬前端信號V₀轉換為數字信號D₀的轉換系數為K，K與所用ADC的位數、參考電壓等有關，即D₀= K* V₀，K為有理數；而模擬前端的最大輸入電壓為V_max，則D_max = K*V_max，E_max = D_max²，Gain0 = 10*log(E_max/E₀)；

若不存在窄帶干擾，則將最大增益值設置成所述可變增益放大器支持的最大增益；

步驟三、所述自動增益控制器根據所述帶阻濾波器的輸出信號計算當前信號能量與目標值之間的差異，從而設置目標增益值；

步驟四、若所述目標增益值超過所述頻譜分析器給出的最大增益值，則將目標增益設置為最大增益值，防止大增益將窄帶干擾信號放大到飽和從而造成信號阻塞；

若目標增益值未超過所述頻譜分析器給出的最大增益值，則目標增益依然為目標增益值。

2.根據權利要求1所述的數字前端系統，其特征在于：還包括基帶處理器及數字帶通濾波器；所述自動增益控制器的第二輸出電性耦接所述數字帶通濾波器的輸入，所述數字帶通濾波器的輸出電性耦接所述基帶處理器的輸入。

3.根據權利要求1所述的數字前端系統，其特征在于：

所述數字前端系統還包括基帶處理器及數字帶通濾波器；所述自動增益控制器的第二輸出電性耦接所述數字帶通濾波器的輸入，所述數字帶通濾波器的輸出電性耦接所述基帶處理器的輸入；

所述方法還包括：

步驟五、所述帶阻濾波器的輸出信號經過所述數字帶通濾波器提取出帶內信號后進入所述基帶處理器進行解調。

4.根據權利要求1所述的數字前端系統，其特征在于：

于步驟一中，在對緩存于所述模數轉換器的數據進行頻譜分析，檢測是否存在窄帶干擾時，進行多次快速傅里葉變換運算后做頻譜疊加，進而減小頻域噪聲，增加檢測精度。