![]() 窄頻干擾偵測器
专利摘要:
本發明揭露一種窄頻干擾偵測器,用於一通訊系統之一接收器,該窄頻干擾偵測器包含一數值控制振盪器,用來根據一時變頻率,產生一震盪訊號;一混頻器,用來將一輸入訊號與該震盪訊號進行混頻,以產生一混頻訊號;一鎖相迴路,用來根據該時變頻率,於一偵測期間,鎖定該混頻訊號;一第一開關,用來根據至少一窄頻訊號之一所欲窄頻干擾訊號類型,控制該數值控制振盪器與該鎖相迴路間之一連結;以及一窄頻判斷單元,用來根據該混頻訊號之一低頻成份、該時變頻率以及該至少一窄頻干擾訊號之該所欲窄頻干擾訊號類型,決定該至少一窄頻干擾訊號。 公开号:TW201306496A 申请号:TW100140413 申请日:2011-11-04 公开日:2013-02-01 发明作者:Wen-Sheng Hou 申请人:Ralink Technology Corp; IPC主号:H04B1-00
专利说明:
窄頻干擾偵測器 本發明係指一種窄頻干擾偵測器,尤指一種用於一通訊系統之一接收器中,於時域偵測窄頻干擾訊號之窄頻干擾偵測器。 全球定位系統(Global Positioning System,GPS)係一精確的導航系統,且被廣泛應用於民間應用或軍事應用中。全球定位系統之效能通常會因為輸入訊號中有意或無意的窄頻干擾訊號而衰減。窄頻干擾訊號可能會產生降低一全球定位系統中一接收器的訊號雜訊比(Signal to Noise Ratio,SNR)、造成衛星導航錯誤、增加首次定位時間(Time to First Fix,TTFF)以及降低導航的準確性等不良影響。因此,接受器通常需要偵測並消除窄頻干擾訊號。 全球定位系統接收器之一傳統窄頻干擾偵測器通常使用快速傅立葉轉換(Fast Fourier Transform,FFT),以於頻域(Frequency Domain)中偵測窄頻干擾訊號之頻率。因此,該全球定位系統接收器之一傳統窄頻干擾消除器可利用時域(Time Domain)帶拒濾波器(notch filter)或是頻域帶拒濾波器,消除輸入訊號中窄頻干擾訊號。 然而,由於傳統窄頻干擾偵測器使用快速傅立葉轉換,以於頻域中偵測窄頻干擾訊號的頻率,因此當一窄頻干擾訊號為一未調變訊號(如一單頻)時,為了提升準確性,傳統窄頻干擾偵測器需要增加額外的快速傅立葉轉換取樣點(即增加額外的成本),以避免由有限快速傅立葉取樣點造成的非調變訊號之頻率之預測錯誤。 因此,本發明之目的係提供一種用於一通訊系統之一接收器且能夠於時域中偵測窄頻干擾訊號的窄頻干擾偵測器。 本發明揭露一種窄頻干擾偵測器,用於一通訊系統之一接收器。該窄頻干擾偵測器包含一數值控制振盪器,用來根據一時變頻率,產生一震盪訊號;一混頻器,用來將一輸入訊號與該震盪訊號進行混頻,以產生一混頻訊號;一鎖相迴路,用來根據該時變頻率,於一偵測期間內,鎖定該混頻訊號之相位;一第一開關,用來根據至少一窄頻訊號之一所欲窄頻干擾訊號類型,控制該數值控制振盪器與該鎖相迴路之間之一連結;以及一窄頻判斷單元,用來根據該混頻訊號之一低頻成份、該時變頻率以及該至少一窄頻干擾訊號之該所欲窄頻干擾訊號類型,決定該至少一窄頻干擾訊號。 請參考第1圖,第1圖為本發明實施例中一通訊系統之一接收器10之示意圖,其中該通訊系統較佳為一全球定位系統(Global Positioning System,GPS)。如第1圖所示,接收器10包含一窄頻干擾偵測器100及一窄頻干擾消除器102。在其餘實施例中,接收器10可另包含一類比至數位轉換器(Analog to Digital Converter,ADC)或其他裝置。窄頻干擾偵測器100可於時域(Time Domain)中,偵測一輸入訊號IS中的窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx,藉此窄頻干擾消除器102可消除輸入訊號IS中的窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx,以輸出一已濾波輸入訊號FIS。如此一來,接收器10可於時域中準確偵測窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx,藉此消除輸入訊號IS中的窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx,而不需增加額外的快速傅立葉轉換取樣點數(即增加額外的成本)以於頻域(Frequency Domain)中準確偵測窄頻干擾訊號。 具體而言,請參考第2A圖,第2A圖為本發明實施例中第1圖所示之窄頻干擾偵測器100之示意圖。如第2A圖所示,窄頻干擾偵測器100包含一數值控制振盪器(numerically-controlled oscillator,NCO)200、一混頻器202、一窄頻判斷單元204、一鎖相迴路(phase lock loop,PLL)206以及一開關208。簡而言之,數值控制振盪器200根據一時變頻率TVF產生一震盪訊號OSC。混頻器202將輸入訊號IS與震盪訊號OSC進行混頻,以產生一混頻訊號MS。鎖相迴路206根據時變頻率TVF,於一偵測期間內,鎖定混頻訊號MS之相位。開關208根據窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx之一所欲窄頻干擾訊號類型(即一調變訊號或一未調變訊號),控制數值控制振盪器200與鎖相迴路206之間之一連結。窄頻判斷單元204根據混頻訊號MS之一低頻成份LFC、時變頻率TVF以及窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx之該所欲窄頻干擾訊號類型,決定窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx。如此一來,窄頻干擾偵測器100可根據一窄頻干擾訊號類型係一調變訊號或一未調變訊號,控制開關208致能鎖相迴路206之鎖相運作,以於時域中偵測窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx。 詳細而言,請參考第2B圖,第2B圖為第2A圖所示之時變頻率TVF之示意圖。如第2B圖所示,於一偵測期間D1內,時變頻率TVF係固定不變,且偵測期間D1內之時變頻率TVF係低於一隨後偵測期間D2內之時變頻率TVF,以此類推。換言之,每一偵測區間內之時變頻率TVF對應一特定頻率。 在此情況下,請繼續參考第2A圖,鎖相迴路206包含一低通濾波器210、一相位誤差偵測單元212以及一迴路濾波器214。低通濾波器210讓混頻訊號MS之低頻成份LFC通過。相位誤差偵測單元212根據混頻訊號MS之低頻成份LFC,偵測一相位誤差PE。迴路濾波器214補償相位誤差PE。換言之,由於混頻器202將輸入訊號IS與時變頻率TVF之震盪訊號OSC進行混頻,產生混頻訊號MS,且每一偵測週期內之時變訊號TVF對應於該特定頻率,因此每一偵測週期內之低頻成份LFC對應於輸入訊號IS之一特定頻率成份。 因此,當窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx之該所欲窄頻干擾訊號類型係一未調變訊號(只具有一單頻(pure tone)與非常狹窄之頻寬的訊號)時,開關208會導通數值控制振盪器200與鎖相迴路206之間之連結,以致能鎖相迴路206之鎖相運作。在此情況下,若於該偵測期間內,鎖相迴路206可根據時變頻率TVF鎖定混頻訊號MS,則窄頻判斷單元204可根據低頻成份LFC及時變頻率TVF,決定窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx之一窄頻干擾訊號NBISa之一頻率Fa以及一準位La,此時時變頻率TVF等於頻率Fa。如此一來,窄頻干擾偵測器100可準確偵測一未調變訊號之一頻率及一準位。 另一方面,當窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx之一所欲窄頻干擾訊號類型係一調變訊號(具有一寬頻寬之訊號)時,開關208不會導通數值控制振盪器200與鎖相迴路206之間之連結,使鎖相迴路206之鎖相運作不能進行。在此情況下,若混頻訊號MS之低頻成份LFC之一準位高於一臨界值TH1,則窄頻判斷單元204決定窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx之一窄頻干擾訊號NBISb之一中心頻率Fb、一頻寬BW以及一準位Lb。如此一來,窄頻干擾偵測器100可準確偵測一調變訊號之一中心頻率、一頻寬以及一準位。 請繼續參考第1圖,於窄頻干擾偵測器100偵測窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx之頻率、頻寬(針對調變訊號)及準位之後,窄頻干擾消除器102可根據窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx之準位及一臨界值TH2,消除輸入訊號IS中的窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx,以產生已濾波輸入訊號FIS。舉例來說,若一窄頻干擾訊號NBISc之一準位Lc高於臨界值TH2,則窄頻干擾消除器102消除輸入訊號IS中的窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx之窄頻干擾訊號NBISc。 詳細而言,窄頻干擾消除器102包含帶拒濾波器(notch filter)NF1-NFx以及多工器Mux1-Muxx。帶拒濾波器NFd對窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx之窄頻干擾訊號NBISd進行濾波,以產生一已過濾訊號FSd。多工器Muxd於一第一輸入端接收來自一前一級多工器Muxd-1之一輸出OSd-1,於一第二輸入端接收已過濾訊號FSd,並根據窄頻干擾訊號NBISd之一準位Ld及臨界值TH2,輸出一輸出訊號OSd。舉例來說,若窄頻干擾訊號NBISd之準位Ld高於臨界值TH2,則多工器Muxd輸出已過濾訊號FSd,作為輸出訊號OSd。以此類推,藉由帶拒濾波器NF1-NFx以及多工器Mux1-Muxx,窄頻干擾消除器102可根據窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx之準位及臨界值TH2,消除輸入訊號IS中的窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx,以輸出一已濾波輸入訊號FIS。如此一來,窄頻干擾消除器102可利用擁有狹窄頻寬之相對應帶拒濾波器,消除輸入訊號IS中的窄頻干擾訊號,而不會過於傷害輸入訊號IS中其餘的頻率成份。 此外,接收器10可另包含一開關104,用來根據已濾波輸入訊號FIS是否產生,控制窄頻干擾偵測器100、輸入訊號IS及已濾波輸入訊號FIS之間之連結,以輸出已濾波輸入訊號FIS至窄頻干擾偵測器100。具體而言,當接收器10開始接收輸入訊號IS時,接收器10會先導通窄頻干擾偵測器100與輸入訊號IS之間之連結,藉此窄頻干擾偵測器100可偵測窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx,使窄頻干擾消除器102可消除輸入訊號IS中的窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx之窄頻干擾訊號NBISc,以輸出已濾波輸入訊號FIS。 於已濾波輸入訊號FIS輸出之後,接收器10可導通窄頻干擾偵測器100與已濾波輸入訊號FIS之間之連結,以輸出已濾波輸入訊號FIS至窄頻干擾偵測器100。由於窄頻干擾偵測器100在第一輪偵測中可能只偵測較高準位之窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx,因此窄頻干擾偵測器100可根據已過濾訊號FIS偵測較低準位之剩餘窄頻干擾訊號NBIS1-NBISy。 需注意的是,本發明之精神在於根據時變頻率TVF偵測窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx,藉此消除輸入訊號IS中的窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx。本領域熟知技藝者應可藉此做出修改或變更。舉例來說,由於全球定位系統訊號相對於窄頻干擾訊號較弱且於寬頻中傳輸,因此用於一全球定位系統之接收器10只需消除輸入訊號IS中的窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx。然而,對其他通訊系統而言,窄頻干擾消除器102不會消除輸入訊號IS中處於該通訊系統之操作頻率中的頻率成份,以避免消除傳輸訊號。此外,時變頻率TVF隨時間改變之方式不限於如圖2B所示之實施例,只要一特定頻率對應於一特定偵測時間,使窄頻干擾偵測器100可根據時變頻率TVF,於時域中偵測窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx即可。 在習知技術中,當一窄頻干擾訊號類型係一未調變訊號時,為了準確性,該傳統窄頻干擾偵測器需要增加額外的快速傅立葉轉換取樣點(即增加額外的成本)。相較之下,本發明可根據時變頻率TVF,於時域中準確偵測窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx,並藉此消除輸入訊號IS中的窄頻干擾訊號NBIS1-NBISx,而不需花費額外的成本。 以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。 10...接收器 100...窄頻干擾偵測器 102...窄頻干擾消除器 104...開關 202...混頻器 204...窄頻判斷單元 206...鎖相迴路 208...開關 210...低通濾波器 212...相位誤差偵測單元 214...迴路濾波器 FIS...已過濾輸入訊號 IS...輸入訊號 LFC...低頻成份 MS...混頻訊號 Mux1-Muxx...多工器 NBIS1-NBISx...窄頻干擾訊號 NF1-NFx...帶拒濾波器 OSC...震盪頻率 PE...相位誤差 TVF...時變訊號 D1、D2...偵測區間 第1圖係本發明實施例中一通訊系統之一接收器之示意圖。 第2A圖係本發明實施例中第1圖所示之一窄頻干擾偵測器之示意圖。 第2B圖係第2A圖所示之一時變頻率之示意圖。 100...窄頻干擾偵測器 202...混頻器 204...窄頻判斷單元 206...鎖相迴路 208...開關 210...低通濾波器 212...相位誤差偵測單元 214...迴路濾波器 IS...輸入訊號 LFC...低頻成份 MS...混頻訊號 NBIS1-NBISx...窄頻干擾訊號 OSC...震盪頻率 PE...相位誤差 TVF...時變訊號
权利要求:
Claims (17) [1] 一種窄頻干擾偵測器,用於一通訊系統之一接收器,該窄頻干擾偵測器包含有:一數值控制振盪器(numerically-controlled oscillator,NCO),用來根據一時變頻率,產生一震盪訊號;一混頻器,用來將一輸入訊號與該震盪訊號進行混頻,以產生一混頻訊號;一鎖相迴路(phase lock loop,PLL),用來根據該時變頻率,於一偵測期間內,鎖定該混頻訊號之相位;一第一開關,用來根據至少一窄頻訊號之一所欲窄頻干擾訊號類型,控制該數值控制振盪器與該鎖相迴路之間之一連結;以及一窄頻判斷單元,用來根據該混頻訊號之一低頻成份、該時變頻率以及該至少一窄頻干擾訊號之該所欲窄頻干擾訊號類型,決定該至少一窄頻干擾訊號。 [2] 如請求項1所述之窄頻干擾偵測器,其中於一偵測期間內,該時變頻率係固定不變,且該偵測期間內之該時變頻率係低於一隨後偵測期間中之時變頻率。 [3] 如請求項1所述之窄頻干擾偵測器,其中該所欲窄頻干擾訊號類型係為一調變訊號或一未調變訊號。 [4] 如請求項1所述之窄頻干擾偵測器,其中該鎖相迴路包含有:一低通濾波器,用來讓該混頻訊號之該低頻成份通過;一相位誤差偵測單元,用來根據該混頻訊號之該低頻成份,偵測一相位誤差;以及一迴路濾波器,用來補償該相位誤差。 [5] 如請求項1所述之窄頻干擾偵測器,其中當該至少一窄頻干擾訊號之該所欲窄頻干擾訊號類型係為一未調變訊號時,該第一開關導通該數值控制振盪器與該鎖相迴路間之連結。 [6] 如請求項5所述之窄頻干擾偵測器,其中於該偵測期間內,若該鎖相迴路根據該時變頻率鎖定該混頻訊號,則該窄頻判斷單元決定該至少一窄頻干擾訊號中一第一窄頻干擾訊號之一第一頻率及一第一準位。 [7] 如請求項3所述之窄頻干擾偵測器,其中當該窄頻干擾之該所欲窄頻干擾訊號類型係為該調變訊號時,該第一開關不導通該數值控制振盪器與該鎖相迴路之間之連結。 [8] 如請求項4所述之窄頻干擾偵測器,其中當該窄頻干擾之該所欲窄頻干擾訊號類型係為一調變訊號時,若該混頻訊號之該低頻成份之一準位高於一第一臨界值,則該窄頻判斷單元決定該至少一窄頻干擾訊號中一第二窄頻干擾訊號之一第二頻率、一頻寬及一第二準位。 [9] 如請求項1所述之窄頻干擾偵測器,其中該接收器另包含一窄頻干擾消除器,用來根據一第二臨界值及該至少一窄頻干擾訊號之至少一準位,消除該輸入訊號中該至少一窄頻干擾訊號,以輸出一已過濾輸入訊號。 [10] 如請求項9所述之窄頻干擾偵測器,其中若一第三窄頻干擾訊號之一第三準位高於該第二臨界值,則該窄頻干擾消除器消除該輸入訊號中該至少一窄頻干擾訊號中之該第三窄頻干擾訊號。 [11] 如請求項9所述之窄頻干擾偵測器,其中窄頻干擾消除器包含有:至少一帶拒濾波器(notch filter),每一帶拒濾波器用來對該至少一窄頻干擾訊號之一窄頻干擾訊號進行濾波,以產生該至少一已過濾訊號之一已過濾訊號;以及至少一多工器,每一多工器用來於一第一輸入端接收前一級多工器之一輸出訊號,於一第二輸入端接收該至少一已過濾訊號之該已過濾訊號,並根據該第二臨界值及該至少一窄頻干擾訊號之一窄頻干擾訊號之準位,輸出至少一輸出訊號之一輸出訊號。 [12] 如請求項11所述之窄頻干擾偵測器,其中當該至少一窄頻干擾訊號之該窄頻干擾訊號之準位高於該第二臨界值時,該至少一多工器之該每一多工器輸出該至少一已過濾訊號之該已過濾訊號之,作為該至少一輸出訊號之該輸出訊號。 [13] 如請求項1所述之窄頻干擾偵測器,其中該接收器另包含一第二開關,用來根據該已過濾輸入訊號是否產生,控制該窄頻干擾偵測器、該輸入訊號與該已過濾輸入訊號之連接,以輸出該已過濾輸入訊號至該窄頻干擾偵測器。 [14] 如請求項13所述之窄頻干擾偵測器,其中若該已過濾輸入訊號已產生,則該第二開關導通該窄頻干擾偵測器與該已過濾輸入訊號之間之連接,以輸出該已過濾輸入訊號至該窄頻干擾偵測器。 [15] 如請求項14所述之窄頻干擾偵測器,其中該窄頻干擾偵測器根據該已過濾輸入訊號,決定至少一剩餘窄頻干擾訊號。 [16] 如請求項9所述之窄頻干擾偵測器,其中該窄頻干擾消除器不會消除該輸入訊號中該通訊系統之一操作頻率之一頻率成份。 [17] 如請求項1所述之窄頻干擾偵測器,其中該通訊系統係一全球定位系統(Global Positioning System,GPS)。
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法律状态:
2017-07-01| MM4A| Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees|
优先权:
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