專利名稱：信號處理裝置與信號處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于估測輸入信號中的特定信號分量，特別是關(guān)于ー種產(chǎn)生輸入信號中的特定信號分量(例如輸入信號中的干擾信號)的目標(biāo)估測信號的信號處理裝置與信號處理方法。
背景技術(shù)：
裝置有可能需要決定它們自己的位置，以啟動基于位置(location-based)或與位置感知有關(guān)(location-aware)的功能與服務(wù)。像是全球定位系統(tǒng)(glcAalpositioning 8又8セ6111，6 5)、格洛那斯系統(tǒng)(611)離55 system)以及伽利略系統(tǒng)(GALILEO system)等全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(glottal navigation satellite systems, GNSS)被廣泛用在定位技術(shù)上。 與GNSS接收器有關(guān)的最重要的議題之一就是如何去抑制干擾信號。一般來說，在GNSS信號極端微弱的情況下，它們很容易被干擾信號影響而失真，結(jié)果，在這樣的情況下有可能會出現(xiàn)不可修復(fù)的錯誤。特別來說，來自系統(tǒng)時鐘(例如中央處理器時鐘，或者是液晶顯示模塊 (liquidcrystal display module, LCM)的像素時.中)的i皆波頻率(harmonic frequency) 的干擾信號有可能落入ー個GNSS頻帶中，因而造成帶內(nèi)(in-band)干擾。根據(jù)現(xiàn)有技木， 傳統(tǒng)的抑制干擾信號的方法不但復(fù)雜且并非是低成本的解決方案。因此，需要ー種可實現(xiàn)估測與消除干擾信號的低成本架構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
由此，本發(fā)明的目的為提供信號處理裝置與信號處理方法，以解決上述問題。ー種信號處理裝置的一范例實施方式，包括信號產(chǎn)生塊，用來產(chǎn)生輸入信號中的特定信號分量的目標(biāo)估測信號。所述信號產(chǎn)生塊包括參考信號產(chǎn)生電路、信號處理電路以及信號調(diào)整電路。所述參考信號產(chǎn)生電路用來針對所述輸入信號中的特定信號分量產(chǎn)生參考估測信號。所述信號處理電路耦接于所述參考信號產(chǎn)生電路，所述信號處理電路用來處理所述參考估測信號并據(jù)以產(chǎn)生信號處理結(jié)果。所述信號調(diào)整電路耦接于所述信號處理電路與所述參考信號產(chǎn)生電路，所述信號調(diào)整電路根據(jù)所述信號處理結(jié)果來調(diào)整所述參考估測信號，以便輸出所述目標(biāo)估測信號。ー種信號處理方法的一范例實施方式，包括針對輸入信號中的特定信號分量產(chǎn)生參考估測信號；處理所述參考估測信號并據(jù)以產(chǎn)生信號處理結(jié)果；以及根據(jù)所述信號處理結(jié)果來調(diào)整所述參考估測信號，以輸出所述輸入信號中的特定信號分量的目標(biāo)估測信號?！N信號處理裝置的另ー范例實施方式，包括信號產(chǎn)生塊，用來產(chǎn)生輸入信號中的特定信號分量的目標(biāo)估測信號。所述信號產(chǎn)生塊包括參考信號產(chǎn)生電路以及頻率調(diào)整電路。所述參考信號產(chǎn)生電路用來針對所述輸入信號中的特定信號分量產(chǎn)生參考估測信號。 所述頻率調(diào)整電路耦接于所述參考信號產(chǎn)生電路，用來通過參考從所述參考估測信號取得的信息，來估計所述目標(biāo)估測信號的頻率與所述輸入信號中的所述特定信號分量的頻率之間的頻率偏移，且根據(jù)所述頻率偏移來調(diào)整所述參考信號產(chǎn)生電路的輸出頻率以減少所述頻率偏移。ー種信號處理裝置的又一范例實施方式，包括多個信號產(chǎn)生塊以及信號移除電路。所述多個信號產(chǎn)生塊中的每個信號產(chǎn)生塊用來產(chǎn)生輸入信號中的特定信號分量的ー個目標(biāo)估測信號。每個信號產(chǎn)生塊包括參考信號產(chǎn)生電路、信號處理電路以及信號調(diào)整電路。 所述參考信號產(chǎn)生電路，用來針對所述輸入信號中的特定信號分量產(chǎn)生參考估測信號。所述信號處理電路耦接于所述參考信號產(chǎn)生電路，所述信號處理電路用來處理所述參考估測信號并據(jù)以產(chǎn)生信號處理結(jié)果。所述信號調(diào)整電路耦接于所述信號處理電路與所述參考信號產(chǎn)生電路，所述信號調(diào)整電路用來根據(jù)所述信號處理結(jié)果來調(diào)整所述參考估測信號，以便輸出所述ー個目標(biāo)估測信號。所述信號移除電路耦接于所述多個信號產(chǎn)生塊，用來從所述信號處理裝置的輸入信號中分別移除由所述多個信號產(chǎn)生塊所產(chǎn)生的多個目標(biāo)估測信號，并據(jù)以產(chǎn)生所述信號處理裝置的輸出信號。本發(fā)明所公開的信號處理裝置，在實現(xiàn)估測干擾信號的目的的同吋，結(jié)構(gòu)簡單且成本低。本發(fā)明所公開的信號處理方法，在低成本的步驟下，就能實現(xiàn)估測干擾信號的目的。對于已經(jīng)閱讀后續(xù)由各附圖及內(nèi)容所顯示的較佳實施方式的本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明的各目的是明顯的。


圖1為本發(fā)明的廣義信號處理裝置的方塊示意圖。圖2為本發(fā)明信號處理裝置的第一實施方式的示意圖。圖3為所估測的干擾信號的振幅與所估測的干擾信號和真正的干擾信號之間的頻率偏移之間的關(guān)系的示意圖。圖4為本發(fā)明產(chǎn)生目標(biāo)估測信號方法的一范例的流程圖。圖5為本發(fā)明信號處理裝置的第二實施方式的示意圖。圖6為如圖4所示的方法中的步驟410應(yīng)用于圖5所示的信號處理裝置時的詳細(xì)操作流程圖。圖7為本發(fā)明信號處理裝置的第三實施方式的示意圖。圖8為本發(fā)明多音窄頻干擾估測與消除裝置的ー實施方式的示意圖。
具體實施例方式在通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定的組件。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)可理解，電子設(shè)備制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權(quán)利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。在通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包括”為開放式的用語，故應(yīng)解釋成“包括但不限定干”。此外，“耦接” 一詞在此包括任何直接及間接的電連接手段。因此，第一裝置耦接于第二裝置，則代表所述第一裝置可直接電連接于所述第二裝置，或通過其他裝置或連接手段間接地電連接至所述第二裝置。
圖1為本發(fā)明的廣義(generalized)信號處理裝置的方塊示意圖。信號處理裝置 100包括信號產(chǎn)生塊(signal generating block) 102與信號移除單元(signalsubtracting unit) 104，其中信號產(chǎn)生塊102包括(但不局限干)參考信號產(chǎn)生電路112、信號處理電路 114以及信號調(diào)整電路116。信號產(chǎn)生塊102用來產(chǎn)生輸入信號S_IN中的特定信號分量 (例如，輸入信號S_IN中的干擾信號)的目標(biāo)估測信號S2。信號移除単元104耦接于信號產(chǎn)生塊102，且通過從信號處理裝置100的輸入信號S_IN中移除目標(biāo)估測信號S2來產(chǎn)生信號處理裝置100的輸出信號S_0UT。參考信號產(chǎn)生電路112用來針對上述輸入信號S_IN中的特定信號分量產(chǎn)生參考估測信號Si。舉例來說，輸入信號S_IN中的特定信號分量的波形已事先得知，且參考信號產(chǎn)生電路112可因此被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定以便產(chǎn)生具有與所得知的輸入信號S_IN中的特定信號分量的波形相似或相同的波形的參考估測信號Sl。舉例來說(但本發(fā)明并不以此為限)，基于輸入信號S_IN中的特定信號分量的波形，參考估測信號Sl可為單首連續(xù)波信號(single-tone continuous wavesignal)或多首連續(xù)波信號(multi-tone continuous wave signal) 0信號處理電路114耦接于參考信號產(chǎn)生電路112，且用來處理參考估測信號Sl并據(jù)以產(chǎn)生信號處理結(jié)果SP。信號調(diào)整電路116耦接于信號處理電路114 與參考信號產(chǎn)生電路112，且根據(jù)信號處理結(jié)果SP來調(diào)整參考估測信號Sl以輸出目標(biāo)估測信號S2。簡單地說，參考信號產(chǎn)生電路112(例如，數(shù)字控制震
i^i、！iumer i cal 丄 y-contr ο 11 e d oscillator， NC0) > Bi β! M ^ zH
(voltage-controlledoscillator，VC0)或其他信號源)針對輸入信號S_IN中的特定信號分量產(chǎn)生具有最初預(yù)測(initially-predicted)的振幅與頻率的參考估測信號Si，接著， 信號處理電路114處理參考估測信號Sl以產(chǎn)生信號處理結(jié)果SP，而信號處理結(jié)果SP提供有關(guān)于參考估測信號Sl與輸入信號S_IN中的特定信號分量之間的差異的信息，且信號調(diào)整電路116根據(jù)信號處理結(jié)果SP所提供的信息來對估測信號Sl施行振幅和/或頻率調(diào)整， 并據(jù)以更新目標(biāo)估測信號S2以使更新后的目標(biāo)估測信號S2的振幅與頻率與輸入信號S_IN 中的特定信號分量的振幅與頻率相似或相同。此外，信號處理裝置100可作為窄頻干擾估測與消除裝置。因此，當(dāng)信號產(chǎn)生塊 102產(chǎn)生對應(yīng)于輸入信號S_IN中的干擾信號的仿真干擾信號(S卩，目標(biāo)估測信號S2)吋，信號移除単元104通過從輸入信號S_IN中移除仿真干擾信號，來對輸入信號S_IN施行干擾抑制。如此ー來，如果使用信號產(chǎn)生塊102正確追蹤輸入信號S_IN中的干擾信號，則輸出信號S_0UT便可以是ー個無干擾的信號。為了更清楚描述本發(fā)明的技術(shù)特征，多個使用圖 1所示的電路結(jié)構(gòu)的實施方式詳述如下。如圖2所示，圖2為本發(fā)明信號處理裝置的第一實施方式的示意圖。信號處理裝置 200以圖1所示的電路結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，因此包括信號源(例如，數(shù)字控制震蕩器202)以實現(xiàn)圖 1中的參考信號產(chǎn)生電路112、信號處理電路204以實現(xiàn)圖1中的信號處理電路114、信號調(diào)整電路206以實現(xiàn)圖1中的信號調(diào)整電路116、以及邏輯電路(例如，加法器(adder)208) 以實現(xiàn)圖1中的信號移除単元104。由圖2可見，數(shù)字控制震蕩器202、信號處理電路204 及信號調(diào)整電路206的組合作為圖1所示的信號產(chǎn)生塊102。在本實施方式中，信號處理電路204包括混頻模塊212與積分模塊(integration module) 214，其中混頻模塊212具有多個混頻器222與223，且積分模塊214具有多個積分単元2M與225。對信號調(diào)整電路206來說，其包括調(diào)幅模塊216與調(diào)頻模塊218，其中調(diào)幅模塊216具有増益控制單元2 與放大單元227，以及調(diào)頻模塊218具有以鎖頻回路/鎖相回路為基礎(chǔ)的(frequency-locked loop/pnase-locked loop-based,FLL/PLL-based)鑒步頁t (frequency discriminator) 228 與回路濾波器229。圖2所示的信號處理裝置200的操作詳述如下。假設(shè)輸入信號S_IN中被追蹤的特定信號分量已知為連續(xù)波信號，因此，數(shù)字控制震蕩器202便用來產(chǎn)生連續(xù)波信號，其作為圖1所示的參考估測信號Sl之用。在本實施方式中，參考估測信號Sl包括正弦波部分S1_I與余弦波部分S1_Q。請注意，正弦波部分Sl_ I與余弦波部分S1_Q具有相同的頻率與振幅但不同的相位?；祛l模塊212通過對輸入信號 S_IN與參考估測信號Sl進(jìn)行混頻來產(chǎn)生混頻輸出，更明確地說，混頻器222對輸入信號S_ IN與參考估測信號的正弦波部分S1_I進(jìn)行混頻，以產(chǎn)生混頻輸出的第一部分S1 (例如，從輸入信號S_IN取得的同相信號)，且混頻器223對輸入信號S_IN與參考估測信號的余弦波部分S1_Q進(jìn)行混頻，以產(chǎn)生混頻輸出的第二部分も(例如，從輸入信號S_IN取得的正交信號)。積分模塊214耦接于混頻模塊212，且用來對所述混頻輸出進(jìn)行積分，并據(jù)以產(chǎn)生積分結(jié)果來作為圖1所示的信號處理結(jié)果SP之用。在本實施方式中，積分單元2M通過對混頻輸出的第一部分ら進(jìn)行積分來產(chǎn)生信號處理結(jié)果的第一部分SP_I，且積分単元225通過對混頻輸出的第二部分も進(jìn)行積分來產(chǎn)生信號處理結(jié)果的第二部分SP_Q。更明確地說，由信號處理電路204所實施的操作等同于離散傅立葉變換(discrete Fourier transform, DFT)。由信號處理結(jié)果(包括第一部分SP_I與第二部分SP_Q)所承載的振幅與頻率信息，可被參考以決定如何設(shè)定目標(biāo)估測信號S2。如圖3所示，圖3為所估測的干擾信號的振幅與所估測的干擾信號和真正的干擾信號之間的頻率偏移之間的關(guān)系的示意圖。由圖3可見，當(dāng)所估測的干擾信號與真正的干擾信號之間沒有頻率偏移吋，表示所估測的干擾信號的頻率與真正要被消除的干擾信號的頻率相匹配，因此，所估測的干擾信號的振幅便會具有最大水平MAX。也就是說，當(dāng)頻率偏移越小吋，所估測的干擾信號的振幅便會越大。因此， 基于此觀察，尋找輸入信號S_IN中的特定信號分量(例如，干擾信號)的操作可通過觀察頻帶來完成，其中輸入信號S_IN中的特定信號分量可由估測信號的振幅與預(yù)定臨界值TH 的比較結(jié)果來尋獲。因為信號處理電路204所產(chǎn)生的信號處理結(jié)果的強度與輸入信號S_IN中的特定信號分量的強度成正比，因此增益控制單元2 根據(jù)信號處理結(jié)果的第一部分SP_I與第二部分SP_Q來產(chǎn)生增益控制信號SC_1。舉例來說，增益控制單元2 根據(jù)信號處理結(jié)果的強度值與預(yù)定臨界值的比較結(jié)果來產(chǎn)生增益控制信號SC_1。當(dāng)信號處理裝置200應(yīng)用于接收器系統(tǒng)時，針對上述比較結(jié)果的信息可由所述接收器系統(tǒng)中的其他電路組件來提供。于另一作法中，増益控制單元2 可被設(shè)定來根據(jù)第一部分SP_I與第二部分SP_Q以估測信號處理結(jié)果的強度值MAG (例如，MAG = JSP_I2+SP_Q2 )，然后將強度值MAG與預(yù)定臨界值 MAG_TH進(jìn)行比較。當(dāng)強度值MAG大于預(yù)定臨界值MAG_TH吋，表示所估測的信號的頻率接近輸入信號S_IN中的特定信號分量的頻率，増益控制單元2 便調(diào)整增益控制信號SC_1，以微調(diào)放大單元227的增益值G。放大單元227耦接于増益控制單元226，且用來接收增益控制信號SC_1，以及根據(jù)響應(yīng)增益控制信號SC_1所設(shè)定的增益值G來放大參考估測信號Si， 以輸出目標(biāo)估測信號S2。
除了調(diào)整參考估測信號Sl的振幅(S卩，目標(biāo)估測信號S2的振幅)，信號調(diào)整電路 206還可調(diào)整參考估測信號Sl的頻率(S卩，目標(biāo)估測信號S2的頻率)來進(jìn)ー步微調(diào)目標(biāo)估測信號S2，使得目標(biāo)估測信號S2可與輸入信號S_IN中的特定信號分量更加相似。在本實施方式中，用來實現(xiàn)圖1中參考信號產(chǎn)生電路112的數(shù)字控制震蕩器202為可控信號源，其可響應(yīng)頻率控制信號SC_2來調(diào)整參考估測信號Sl的頻率。因此調(diào)頻模塊218根據(jù)所述信號處理結(jié)果來產(chǎn)生頻率控制信號SC_2至參考信號產(chǎn)生電路(例如，數(shù)字控制震蕩器202)。 更明確地來說，以鎖頻回路/鎖相回路為基礎(chǔ)的鑒頻器2 用來區(qū)別估測信號的頻率(例如，參考估測信號Sl和/或目標(biāo)估測信號S2的頻率)與輸入信號S_IN中的特定信號分量的頻率(例如，輸入信號S_N中的干擾信號的頻率)之間的頻率偏移，然后，回路濾波器2 作為估計器，其可根據(jù)前端的以鎖頻回路/鎖相回路為基礎(chǔ)的鑒頻器2 的輸出，來產(chǎn)生頻率控制信號SC_2。在一設(shè)計范例中，調(diào)頻模塊218可根據(jù)信號處理結(jié)果的強度與預(yù)定臨界值的比較結(jié)果來產(chǎn)生頻率控制信號SC_2。也就是說，只有當(dāng)信號處理結(jié)果的強度值大于預(yù)定臨界值時(S卩，MAG > MAG_TH)，其表示參考估測信號Sl和/或目標(biāo)估測信號S2的頻率接近輸入信號S_IN中的特定信號分量的頻率，則調(diào)頻模塊218才會被激活以微調(diào)數(shù)字控制震蕩器202 的頻率。由調(diào)頻模塊218所執(zhí)行的干擾追蹤操作可以簡單地用下列信號分析來加以歸納。 假設(shè)目標(biāo)估測信號S2表示如下 S2 = W0,, cos(mj/ ) + W1 n= ^w0il + -cos( y + tan"
S、
VwOW
)⑴在上面的方程式(1)中，W1,n為在時間點η時，調(diào)頻模塊218所估計出余弦波部分振幅；為在時間點η時，調(diào)頻模塊218所估計出正弦波部分振幅。ち代表目標(biāo)估測信號 S2的頻率，>。， 2 + Wln2代表目標(biāo)估測信號S2的振幅， C0 め代表余弦波部分S1_Q，以及Wl, sin^n)代表正弦波部分Si_i。因此，目標(biāo)估測信號S2的頻率 フ與真正的干擾信號的頻率ωバ即，輸入信號S_IN中所追蹤的特定信號分量)之間的頻率偏移可表示如下Αω ^aj- ω,、2 )因此，調(diào)頻模塊218便根據(jù)下列方程式C3)來動態(tài)追蹤干擾并估計頻率偏移Δ ω。
(3) Αω = tan"1wり，-tan"1レo, ノレ。ルJ在圖2所示的實施方式中，信號處理裝置200可作為單音窄頻干擾估測與消除裝置。因此，目標(biāo)估測信號S2為對應(yīng)于輸入信號S_IN中的単音干擾信號的仿真干擾信號，且加法器208從輸入信號S_IN中移除目標(biāo)估測信號S2，以減少或消除輸入信號S_IN中的單音干擾信號。圖4為本發(fā)明產(chǎn)生目標(biāo)估測信號的方法的一范例的流程圖。所述方法可應(yīng)用于圖 2所示的信號處理裝置200。請注意，假若可獲得實質(zhì)上相同的結(jié)果，則這些步驟并不一定要遵照圖4所示的執(zhí)行次序來執(zhí)行。所述方法可簡短地總結(jié)如下。步驟400:開始。步驟402 根據(jù)初始設(shè)定值來設(shè)定參考估測信號的振幅與頻率。
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步驟404 根據(jù)所述參考估測信號與輸入信號來產(chǎn)生信號處理結(jié)果。步驟406 檢查所述信號處理結(jié)果的強度值是否超過預(yù)定臨界值。若是，執(zhí)行步驟 410 ；否則，執(zhí)行步驟408。步驟408 改變參考估測信號的頻率至下一掃描頻率。執(zhí)行步驟404。步驟410 微調(diào)從參考估測信號所產(chǎn)生的目標(biāo)估測信號的振幅與頻率。步驟412 檢查所述信號處理結(jié)果的強度值是否超過所述預(yù)定臨界值。若是，執(zhí)行步驟410 ；否則，執(zhí)行步驟402。步驟412用來檢查輸入信號S_IN中所追蹤的信號分量是否仍然存在。舉例來說， 干擾不一定一直會存在于輸入信號S_IN之中。在一種情況下，信號處理結(jié)果的強度值并沒有超過預(yù)定臨界值，暗示了所追蹤的信號分量已不存在，流程便接著進(jìn)行步驟402以再次搜尋輸入信號S_IN中的特定信號分量(例如，干擾信號)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可在閱讀以上段落后輕易了解圖4所示步驟的操作，詳細(xì)說明及變化可參考前述，為簡潔起見，在此不再贅述。如圖5所示，圖5為本發(fā)明信號處理裝置的第二實施方式的示意圖。信號處理裝置500同樣以圖1所示的電路結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。圖5所示的信號處理裝置500相似于圖2所示的信號處理裝置200，且兩者的主要不同之處在于在信號調(diào)整電路506中實施的調(diào)幅模塊 516。在本實施方式中，調(diào)幅模塊516根據(jù)輸出信號S_0UT來調(diào)整參考估測信號Sl的振幅， 并據(jù)以更新目標(biāo)估測信號S2的振幅。舉例來說，調(diào)幅模塊516采用最小均方(least mean square, LMS)算法來更新目標(biāo)估測信號S2的振幅。然而，此僅作為說明用。調(diào)幅模塊516也可采用其他算法，參考從輸入信號S_IN中移除目標(biāo)估測信號S2后而得的輸出信號S_0UT， 來適應(yīng)性地(adaptively)更新目標(biāo)估測信號S2的振幅。圖6為如圖4所示的方法中的步驟410應(yīng)用于圖5所示的信號處理裝置500時的詳細(xì)操作流程圖。微調(diào)從參考估測信號所產(chǎn)生的目標(biāo)估測信號的振幅與頻率的步驟包括下列步驟。步驟602 根據(jù)所述信號處理結(jié)果來調(diào)整參考估測信號的頻率，以更新目標(biāo)估測信號的頻率。步驟604:根據(jù)從輸入信號中移除目標(biāo)估測信號后而得到的輸出信號，來調(diào)整參考估測信號的振幅以更新所述目標(biāo)估測信號的振幅。本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可在閱讀以上段落后輕易了解圖6所示步驟的操作，詳細(xì)說明及變化可參考前述，為簡潔起見，在此不再贅述。對信號處理裝置200與信號處理裝置500而言，信號處理電路204作為離散傅立葉變換電路，因此，信號處理電路204具有低復(fù)雜度。此外，當(dāng)信號處理結(jié)果由對混頻輸出進(jìn)行積分而產(chǎn)生吋，信號調(diào)整電路206及信號調(diào)整電路506處理多個數(shù)據(jù)取樣(data sample)的積分結(jié)果，而非處理每一個數(shù)據(jù)取樣，因此，信號調(diào)整電路206及信號調(diào)整電路 506被允許運作在較低時鐘速度(clock rate)下，因此可輕易使用處理器(例如數(shù)字信號處理器(digital signal processor，DSP))來實現(xiàn)。此外，使用操作于較低時鐘速度下的信號調(diào)整電路206及信號調(diào)整電路506可以有效減少信號處理裝置200及信號處理裝置500 的功耗。如圖7所示，圖7為本發(fā)明信號處理裝置的第三實施方式的示意圖。信號處理裝置700以圖1所示的電路結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，因此包括信號源(例如，震蕩器702)以實現(xiàn)圖1中的參考信號產(chǎn)生電路112、信號處理電路704以實現(xiàn)圖1中的信號處理電路114、信號調(diào)整電路706以實現(xiàn)圖1中的信號調(diào)整電路116、以及邏輯電路(例如，加法器708)以實現(xiàn)圖 1中的信號移除単元104。由圖7可見，震蕩器702、信號處理電路704以及信號調(diào)整電路 706的組合作為圖1中的信號產(chǎn)生塊102。在本實施方式中，信號調(diào)整電路706包括調(diào)幅模塊716與調(diào)頻模塊718，其中調(diào)幅模塊716具有多個振幅調(diào)整單元7 與727以及邏輯電路 (例如，加法器728)。圖7所示的信號處理裝置700的操作詳述如下。假設(shè)輸入信號S_IN中所追蹤的特定信號分量已知是連續(xù)波信號。因此，震蕩器 702用來產(chǎn)生參考估測信號，其包括正弦波部分S1_I與余弦波部分S1_Q。請注意，正弦波部分S1_I與余弦波部分S1_Q具有相同的頻率與振幅但不同相位。信號處理電路704耦接于震蕩器702與加法器708，且根據(jù)震蕩器702所產(chǎn)生的參考估測信號以及加法器708通過從輸入信號S_IN中移除目標(biāo)估測信號S2所產(chǎn)生的輸出信號S_0UT，來產(chǎn)生包括第一部分 SP_I'與第二部分SP_Q’的信號處理結(jié)果。舉例來說(但本發(fā)明并不以此為限)，信號處理電路704適應(yīng)性地更新所述信號處理結(jié)果的第一部分SP_I，與第二部分SP_Q’，其中所述信號處理結(jié)果的第一部分SP_I’與第二部分SP_Q’提供了分別施加于正弦波部分S1_I與余弦波部分S1_Q的振幅的調(diào)整量的信息。舉例來說，信號處理電路704可以是以最小均方算法為基礎(chǔ)的電路，其可適應(yīng)性地更新第一部分SP_I’與第二部分SP_Q’。調(diào)幅模塊716根據(jù)包括第一部分SP_I’與第二部分SP_Q，的信號處理結(jié)果，來決定包括第一增益值Cl與第二增益值C2的振幅控制設(shè)定，并且根據(jù)所述振幅控制設(shè)定來調(diào)整參考估測信號的振幅，以產(chǎn)生目標(biāo)估測信號S2。更明確地說，振幅調(diào)整單元7 根據(jù)第一部分SP_I’來決定第一增益值Cl，以及振幅調(diào)整單元727根據(jù)第二部分SP_Q’來決定第二增益值C2。此外，振幅調(diào)整單元7 根據(jù)第一增益值Cl來調(diào)整參考估測信號的正弦波部分S1_I的振幅，并據(jù)以產(chǎn)生第一調(diào)整信號S2_l，振幅調(diào)整單元727根據(jù)第二增益值C2來調(diào)整參考估測信號的余弦波部分S1_Q的振幅，并據(jù)以產(chǎn)生第二調(diào)整信號S2_2，并且加法器 728通過結(jié)合第一調(diào)整信號S2_l與第二調(diào)整信號S2_2來輸出目標(biāo)估測信號S2。除了調(diào)整參考估測信號的振幅(即，目標(biāo)估測信號S2的振幅)，信號調(diào)整電路706也可調(diào)整參考估測信號的頻率(即，目標(biāo)估測信號S2的頻率)，以使得目標(biāo)估測信號S2可與輸入信號S_IN中的特定信號分量更相似。用來實現(xiàn)圖1中的參考信號產(chǎn)生電路112的震蕩器702為可控信號源，其響應(yīng)頻率控制信號SC來調(diào)整參考估測信號的頻率(即，正弦波部分S1_I與余弦波部分S1_Q的頻率)，因此調(diào)頻模塊718便根據(jù)所述振幅控制設(shè)定來產(chǎn)生頻率控制信號SC至參考信號產(chǎn)生電路(例如，震蕩器70 。更明確地來說，調(diào)頻模塊718(例如，鎖頻回路或鎖相回路)通過參考從參考估測信號(例如，正弦波部分S1_I與余弦波部分S1_Q)所取得的信息(例如，第一增益值Cl與第二增益值C2)，來估計目標(biāo)估測信號S2的頻率與輸入信號 S_IN中的特定信號分量的頻率之間的頻率偏移，且根據(jù)所述頻率偏移來調(diào)整參考信號產(chǎn)生電路(例如，震蕩器702)的輸出頻率以便減少頻率偏移。在圖7所示的實施方式中，信號處理裝置700可作為單音窄頻干擾估測與消除裝置，因此，目標(biāo)估測信號S2為對應(yīng)于輸入信號S_IN中的単音干擾信號的仿真干擾，且加法器708自輸入信號S_IN中移除目標(biāo)估測信號S2，以減少或消除輸入信號S_IN中的単音干擾信號。
當(dāng)信號處理裝置100、200、500以及700用來實現(xiàn)單音窄頻干擾估測與消除裝置吋，信號處理裝置100、200、500以及700中的每一信號處理裝置可在ー個操作時序中追蹤并消除輸入信號S_IN中的単一干擾信號。然而，使用所公開的電路架構(gòu)來實現(xiàn)多音窄頻干擾估測與消除裝置也是可行的。如圖8所示，圖8為本發(fā)明多音窄頻干擾估測與消除裝置的ー實施方式的示意圖。多音窄頻干擾估測與消除裝置800包括多個單音窄頻干擾估測與消除裝置801_1 801_N，而每ー単音窄頻干擾估測與消除裝置均具有如圖1所示的電路架構(gòu)，因此，如圖8所示，単音窄頻干擾估測與消除裝置801_1包括信號產(chǎn)生塊802_1與信號移除単元804_1，単音窄頻干擾估測與消除裝置801_2包括信號產(chǎn)生塊802_2與信號移除單元804_2，以及單音窄頻干擾估測與消除裝置801_N包括信號產(chǎn)生塊802_N與信號移除單元804_N。此外，信號移除単元804_1 804_N形成信號移除電路。舉例來說(但本發(fā)明并不以此為限)，任何単音窄頻干擾估測與消除裝置801_1 801_N皆可使用信號處理裝置 200,500或700來實施，単音窄頻干擾估測與消除裝置801_1 801_N被分別設(shè)定來追蹤不同頻段中的干擾信號，因此，可使用圖8所示的電路架構(gòu)來同時抑制多個干擾信號。也就是說，信號移除単元804_1 804_N用來從輸入信號S_IN中移除分別由信號產(chǎn)生塊802_1 802_N所產(chǎn)生的目標(biāo)估測信號，并據(jù)以產(chǎn)生輸出信號S_0UT。本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可在閱讀上面關(guān)于信號處理裝置100、200、500以及700的段落后輕易了解単音窄頻干擾估測與消除裝置801_1 801_N的操作，詳細(xì)說明及變化可參考前述，為簡潔起見，在此不再贅述。再者，在另ー實施方式，分別由信號產(chǎn)生塊802_1 802_N所產(chǎn)生的目標(biāo)估測信號可相加起來以產(chǎn)生加總目標(biāo)估測信號，然后信號移除電路再從輸入信號S_IN中移除所述加總目標(biāo)估測信號。此設(shè)計變化亦落入本發(fā)明的范疇。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施方式，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化和修飾，均應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.ー種信號處理裝置，包括信號產(chǎn)生塊，用來產(chǎn)生輸入信號中的特定信號分量的目標(biāo)估測信號，所述信號產(chǎn)生塊包括參考信號產(chǎn)生電路，用來針對所述輸入信號中的所述特定信號分量產(chǎn)生參考估測信號；信號處理電路，耦接于所述參考信號產(chǎn)生電路，所述信號處理電路用來處理所述參考估測信號，并據(jù)以產(chǎn)生信號處理結(jié)果；以及信號調(diào)整電路，耦接于所述信號處理電路與所述參考信號產(chǎn)生電路，所述信號調(diào)整電路根據(jù)所述信號處理結(jié)果來調(diào)整所述參考估測信號，以便輸出所述目標(biāo)估測信號。
2.如權(quán)利要求1所述的信號處理裝置，其特征在干，所述信號處理電路根據(jù)所述輸入信號與所述參考估測信號來產(chǎn)生所述信號處理結(jié)果。
3.如權(quán)利要求2所述的信號處理裝置，其特征在干，所述信號處理電路包括混頻模塊，用來通過對所述輸入信號與所述參考估測信號進(jìn)行混頻以產(chǎn)生混頻輸出；以及積分模塊，耦接于所述混頻模塊，所述積分模塊用來對所述混頻輸出進(jìn)行積分，并據(jù)以產(chǎn)生所述信號處理結(jié)果。
4.如權(quán)利要求3所述的信號處理裝置，其特征在干，所述信號調(diào)整電路通過處理器來實現(xiàn)。
5.如權(quán)利要求1所述的信號處理裝置，其特征在干，所述信號調(diào)整電路包括 調(diào)幅模塊，用來根據(jù)所述信號處理結(jié)果來調(diào)整所述參考估測信號的振幅。
6.如權(quán)利要求5所述的信號處理裝置，其特征在干，所述調(diào)幅模塊包括 増益控制單元，用來根據(jù)所述信號處理結(jié)果來產(chǎn)生增益控制信號；以及放大單元，耦接于所述增益控制單元，所述放大単元用來接收所述增益控制信號，且根據(jù)響應(yīng)所述增益控制信號所設(shè)定的增益值來放大所述參考估測信號，以輸出所述目標(biāo)估測信號。
7.如權(quán)利要求1所述的信號處理裝置，其特征在干，所述參考信號產(chǎn)生電路根據(jù)頻率控制信號來調(diào)整所述參考估測信號的頻率，且所述信號調(diào)整電路包括調(diào)頻模塊，用來根據(jù)所述信號處理結(jié)果來產(chǎn)生所述頻率控制信號至所述參考信號產(chǎn)生電路。
8.如權(quán)利要求1所述的信號處理裝置，其特征在于，還包括信號移除単元，耦接于所述信號產(chǎn)生塊，所述信號移除単元用來從所述信號處理裝置的所述輸入信號中移除由所述信號調(diào)整電路所產(chǎn)生的所述目標(biāo)估測信號，并據(jù)以產(chǎn)生所述信號處理裝置的輸出信號。
9.如權(quán)利要求8所述的信號處理裝置，其特征在干，所述信號調(diào)整電路包括 調(diào)幅模塊，用來根據(jù)所述輸出信號來調(diào)整所述參考估測信號的振幅并據(jù)以更新所述目標(biāo)估測信號的振幅。
10.如權(quán)利要求1所述的信號處理裝置，其特征在干，所述信號調(diào)整電路根據(jù)所述信號處理結(jié)果的強度值與預(yù)定臨界值的比較結(jié)果，來調(diào)整所述參考估測信號。
11.如權(quán)利要求8所述的信號處理裝置，其特征在干，所述信號處理電路還耦接于所述信號移除単元，且根據(jù)所述輸出信號與所述參考估測信號來產(chǎn)生所述信號處理結(jié)果。
12.如權(quán)利要求11所述的信號處理裝置，其特征在干，所述信號調(diào)整電路包括調(diào)幅模塊，用來根據(jù)所述信號處理結(jié)果來決定振幅控制設(shè)定，且根據(jù)所述振幅控制設(shè)定來調(diào)整所述參考估測信號的振幅以產(chǎn)生所述目標(biāo)估測信號。
13.ー種信號處理方法，包括針對輸入信號中的特定信號分量，產(chǎn)生參考估測信號； 處理所述參考估測信號并據(jù)以產(chǎn)生信號處理結(jié)果；以及根據(jù)所述信號處理結(jié)果來調(diào)整所述參考估測信號，以輸出所述輸入信號中的所述特定信號分量的目標(biāo)估測信號。
14.如權(quán)利要求13所述的信號處理方法，其特征在干，處理所述參考估測信號并據(jù)以產(chǎn)生所述信號處理結(jié)果的步驟包括根據(jù)所述輸入信號與所述參考估測信號來產(chǎn)生所述信號處理結(jié)果。
15.如權(quán)利要求14所述的信號處理方法，其特征在干，根據(jù)所述輸入信號與所述參考估測信號來產(chǎn)生所述信號處理結(jié)果的步驟包括通過對所述輸入信號與所述參考估測信號進(jìn)行混頻來產(chǎn)生混頻輸出；以及通過對所述混頻輸出進(jìn)行積分來產(chǎn)生所述信號處理結(jié)果。
16.如權(quán)利要求13所述的信號處理方法，其特征在干，根據(jù)所述信號處理結(jié)果來調(diào)整所述參考估測信號的步驟包括根據(jù)所述信號處理結(jié)果來調(diào)整所述參考估測信號的振幅。
17.如權(quán)利要求16所述的信號處理方法，其特征在干，根據(jù)所述信號處理結(jié)果來調(diào)整所述參考估測信號的振幅的步驟包括根據(jù)所述信號處理結(jié)果來產(chǎn)生增益控制信號；以及根據(jù)響應(yīng)所述增益控制信號設(shè)定的增益值來放大所述參考估測信號。
18.如權(quán)利要求13所述的信號處理方法，其特征在于，產(chǎn)生所述參考估測信號的步驟包括響應(yīng)頻率控制信號調(diào)整所述參考估測信號的頻率；以及根據(jù)所述信號處理結(jié)果來調(diào)整所述參考估測信號的步驟包括 根據(jù)所述信號處理結(jié)果來產(chǎn)生所述頻率控制信號。
19.如權(quán)利要求13所述的信號處理方法，還包括通過從所述輸入信號中移除所述目標(biāo)估測信號來產(chǎn)生輸出信號。
20.如權(quán)利要求19所述的信號處理方法，其特征在干，根據(jù)所述信號處理結(jié)果來調(diào)整所述參考估測信號的步驟包括根據(jù)所述輸出信號來調(diào)整所述參考估測信號的振幅，以更新所述目標(biāo)估測信號的振幅。
21.如權(quán)利要求13所述的信號處理方法，其特征在干，根據(jù)所述信號處理結(jié)果來調(diào)整所述參考估測信號的步驟包括根據(jù)所述信號處理結(jié)果的強度值與預(yù)定臨界值的比較結(jié)果，來調(diào)整所述參考估測信號。
22.如權(quán)利要求19所述的信號處理方法，其特征在干，處理所述參考估測信號并據(jù)以產(chǎn)生所述信號處理結(jié)果的步驟包括根據(jù)所述輸出信號與所述參考估測信號來產(chǎn)生所述信號處理結(jié)果。
23.如權(quán)利要求22所述的信號處理方法，其特征在干，根據(jù)所述信號處理結(jié)果來調(diào)整所述參考估測信號的步驟包括根據(jù)所述信號處理結(jié)果來決定振幅控制設(shè)定；以及根據(jù)所述振幅控制設(shè)定來調(diào)整所述參考估測信號的振幅，以產(chǎn)生所述目標(biāo)估測信號。
24.—種信號處理裝置，包括信號產(chǎn)生塊，用來產(chǎn)生輸入信號中的特定信號分量的目標(biāo)估測信號，所述信號產(chǎn)生塊包括參考信號產(chǎn)生電路，用來針對所述輸入信號中的所述特定信號分量產(chǎn)生參考估測信號；以及頻率調(diào)整電路，耦接于所述參考信號產(chǎn)生電路，用來通過參考從所述參考估測信號取得的信息，來估計所述目標(biāo)估測信號的頻率與所述輸入信號中的所述特定信號分量的頻率之間的頻率偏移，且根據(jù)所述頻率偏移來調(diào)整所述參考信號產(chǎn)生電路的輸出頻率以減少所述頻率偏移。
25.ー種信號處理裝置，包括多個信號產(chǎn)生塊以及信號移除電路，所述多個信號產(chǎn)生塊中，每ー信號產(chǎn)生塊用來產(chǎn)生輸入信號中的特定信號分量的ー個目標(biāo)估測信號，每ー信號產(chǎn)生塊包括參考信號產(chǎn)生電路，用來針對所述輸入信號中的所述特定信號分量產(chǎn)生參考估測信號；信號處理電路，耦接于所述參考信號產(chǎn)生電路，所述信號處理電路用來處理所述參考估測信號，并據(jù)以產(chǎn)生信號處理結(jié)果；以及信號調(diào)整電路，耦接于所述信號處理電路與所述參考信號產(chǎn)生電路，所述信號調(diào)整電路用來根據(jù)所述信號處理結(jié)果來調(diào)整所述參考估測信號，以輸出所述ー個目標(biāo)估測信號； 以及所述信號移除電路，耦接于所述多個信號產(chǎn)生塊，用來從所述信號處理裝置的所述輸入信號中移除分別由所述多個信號產(chǎn)生塊所產(chǎn)生的所述各目標(biāo)估測信號，并據(jù)以產(chǎn)生所述信號處理裝置的輸出信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了信號處理裝置與信號處理方法。一種信號處理裝置包括信號產(chǎn)生塊，用來產(chǎn)生輸入信號中的特定信號分量的目標(biāo)估測信號。所述信號產(chǎn)生塊包括參考信號產(chǎn)生電路，用來針對所述輸入信號中的所述特定信號分量產(chǎn)生參考估測信號；信號處理電路，用來處理所述參考估測信號并據(jù)以產(chǎn)生信號處理結(jié)果；以及信號調(diào)整電路，耦接于所述信號處理電路與所述參考信號產(chǎn)生電路，根據(jù)所述信號處理結(jié)果來調(diào)整所述參考估測信號，以便輸出所述目標(biāo)估測信號。本發(fā)明所提出的信號處理裝置，在實現(xiàn)估測干擾信號的目的同時，結(jié)構(gòu)簡單且成本低。本發(fā)明所提出的信號處理方法，在低成本的步驟下，就能實現(xiàn)估測干擾信號的目的。
文檔編號G01S19/21GK102540221SQ20111031812
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月31日
發(fā)明者李冠儀, 蔡文杰, 陳駿楠 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司