[实用新型]一种基于附加信号的直放站回波抵消的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信领域，尤其是一种基于附加信号的直放站回波抵消的装置。

背景技术

现有数字直放站大多采用下述技术原理进行回波消除：通过对发送出去的信号和接收到的含有回波噪声的混合信号进行某种处理，估计出回波路径的特征参数,在直放站内部产生一个模拟的回波信号,从接收到的混合信号中减去该信号以实现回波消除。由于回波路径通常是未知和时变的，所以一般采用自适应滤波器来估计回波路径。其中基于最小均方误差(Least Mean Square，简称LMS)原理的自适应滤波器应用的最为广泛。

以下简单介绍基于自适应滤波器原理的回波抵消技术：

基于自适应滤波器原理的回波抵消技术原理框图示于图1。发射信号X同时被反馈到内部自适应估计器和内部滤波器W，自适应估计器利用该信号及回波抵消处理后得到的误差信号E对外部回波信道进行估计，把估计的结果赋给滤波器W。在滤波器W与外部回波信道等价时，则发射信号经外部回波信道耦合至接收天线形成的回波信号X′与滤波器W输出的估计回波信号Y相等，经过相减运算环节，二者相互抵消，从而使得E中只包含施主信号S（不考虑信道噪声的影响）。当自适应估计器采用LMS算法时，需要保证E与X不相关，为此设置了延时环节，通过调整延时可以减小或消除E与X的相关性。

显然，上述原理的回波抵消的效果主要取决于自适应估计器对外部回波信道的估计精度。对于基于LMS原理的自适应估计器，其收敛条件可推导如下。

假设：外信道冲击响应为H=[h₁h₂…h_n]^T，滤波器W的冲击响应W=[w₁w₂...w_n]^T，L为滤波器的阶数；施主信号S={s(n)}_n＝1，2...，回波信号X′={x′(n)}_n＝1，2...，估计的回波信号Y={y(n)}_n＝1，2...，误差信号E={e(n)}_n＝1，2...；Wⁿ表示n时刻的W值，Xⁿ表示n时刻发射信号X的值，Xⁿ＝[x(n)、x(n-1)、...x(n-L+1)]；时刻n时的施主信号为s(n)，回波信号为x′(n)，误差信号为e(n)，X经滤波器W得到估计的回波信号：y(n)=XⁿWⁿ。

已知LMS自适应算法的权系数更新方程为：

Wⁿ⁺¹=Wⁿ+2ue(n)Xⁿ                                             （1.1）

其中e(n)=s(n)+x′(n)-y(n)，u为LMS自适应算法的步长因子

则可得到：

Wⁿ⁺¹=Wⁿ+2us(n)Xⁿ+2u[x′(n)-y(n)]Xⁿ                           （1.2）

Wⁿ⁺²=Wⁿ⁺¹+2us(n+1)Xⁿ⁺¹+2u[x′(n+1)-y(n+1)]Xⁿ⁺¹               （1.3）

W^n+m+1=W^n+m+2us(n+m)X^n+m+2u[x′(n+m)-y(n+m)]X^n+m             （1.4）

归纳1.1~1.4式可得到：