[发明专利]一种基于DCS1800与TD-SCDMA系统抗干扰的共存滤波器设计

说明书

【技术领域】：本发明属于无线通信技术领域，特别是第三代移动通信系统与第二代移动通信系统频率相邻共存以及采取的抗干扰措施。

【背景技术】：我国拥有世界上最大规模的GSM网络，由于IMT-2000即3G存在着WCDMA、CDMA2000和我国完全拥有自主知识产权的TD-SCDMA三大主流标准技术，而这三种标准都会在我国被采用，因此在3G建设中，不可避免地会出现GSM/TD-SCDMA或者说2G/3G网络共存的情况。如何在这种情况下，通过2G/3G的有效组网，以保证2G/3G网络的合理共存，是我国移动通信运营商面对的主要现实问题之一。

随着移动通信从第二代向第三代的过渡，各种新技术不断产生并应用，射频资源日趋紧张，所以对移动通信网络射频干扰问题的研究就越来越受到人们的重视。2002年10月我国对3G系统频率使用进行了规划，根据此规划方案，TD-SCDMA系统和其它系统将在多个频点处邻频共存，TD-SCDMA在1880MHz频点处与FDD的下行邻频共存，在1920MHz频点处与FDD的上行邻频共存，虽然在1880MHz频点处TD-SCDMA与DCS1800之间隔着30MHz的带宽，但是由于发射机和接收机的不完善性，共存的两个系统仍然会产生相互干扰，造成链路质量下降和系统容量降低。

数字滤波器(Digital Filter，简称为DF)是数字信号处理的重要基础，在对信号的过滤、检测与参数估计等处理过程中，它是使用最为广泛的一种线性系统。数字滤波器是指完成信号滤波处理功能的、用有限精度算法实现的离散时间线性非时变系统。所谓数字滤波器，是指输入输出均为数字信号，通过一定的运算关系改变输入信号中所含的频率成分的相对比例，或者滤除某些频率成分的器件。其输入是一组(由模拟信号取样和量化的)数字量，其输出是经过数字变换的另一组数字量。数字滤波器具有稳定性高、精度高、灵活性大等突出优点。

【发明内容】：本发明目的是克服现有技术存在的不足，提供一种既可以用于DCS1800发射端，也可以用在TD-SCDMA接收端来改善其ACS参数的共存滤波器设计。

数字滤波器的数学运算通常有两种实现方式。一种是频域法，即利用FFT快速算办法对输入信号进行离散傅立叶变换，分析其频谱，然后根据所希望的频率特性进行滤波，再利用傅立叶反变换恢复出时域信号。这种方法具有较好的频域选择特性灵活性，并且由于信号频率与所希望的频谱特性是简单的相乘关系，所以它比计算等价的时域卷积要快得多。另一种方法是时域法，这种方法是通过对离散抽样数据作差分数学运算来达到滤波目的。

数字滤波器总体可以分为两大类，一类称为经典滤波器，输入信号中的有用成分和希望滤除的成份占用不同的频带，通过适当的选频滤波器可实现滤波；另一类称现代滤波器，如维纳滤波器、卡尔曼滤波器等，其输入信号中有用信号和希望滤除乘法频带交叠。对于经典滤波器，从频域上还可以分为低通、高通、带通、带阻滤器。从时域特性上来看，数字滤波器还可以分为有限冲激响应数字滤波器(FIR)和无限冲激响应数字滤波器(IIR)。对于有限冲激响应数字滤波器(FIR)，其输出y(n)只取决于有限个过去和现在的输入x(n)、x(n-1)......x(n-m)；对于无限冲激响应数字滤波器(IIR)，它的输出不仅取决于过去和现在的输入，还跟过去的输出有关。

在数字滤波器中，FIR滤波器具有如下几个优点：

(1)可以在幅度特性随意设计的同时保证精确严格的线性相位；

(2)由于FIR滤波器的单位脉冲h(n)是有限长序列，因此FIR滤波器没有不稳定的问题；

(3)由于FIR滤波器一般为非递归结构，因此在有限精度运算下，不会出现递归型结构中的极限震荡等不稳定现象，误差较小；

(4)FIR滤波器可采用FFT算法实现，从而提高运算效率。

FIR和IIR滤波器不论是在性能还是在设计方法上都有着很大的区别，FIR滤波器可以根据给定的频率特性直接设计，而IIR滤波器则需要使用通用模拟滤波器设计方法进行设计，但是不管FIR和IIR，其设计步骤如下：

(1)确定指标：在设计一个滤波器前必须有一些指标，这些指标需要根据应用确定。

(2)模型逼近：一旦确定了指标就可以利用一些基本原理和关系式提出一个滤波器模型来逼近给定的指标体系。这是滤波器设计所要研究的主要问题。IIR滤波器设计是利用z的有理函数逼近，而FIR滤波器则是多项式逼近。

(3)实现：上面两步结果得到的滤波器通常是以差分方程系统函数或脉冲响应来描述的。根据这个描述用硬件和计算机软件来实现。