本公开涉及无线通信领域，尤其是涉及接收射频信号。具体地，本公开涉及用于提供输出信号的自适应滤波器设备和方法。
背景技术：
1、例如，在涉及无线通信的领域中，所涉及的设备使用越来越复杂的接收机电路来考虑更多功能和高数据速率。这种接收机可以在各种电子设备中采用，如移动电话或全球导航卫星信号设备。在每种情况下，具有明确定义的(通常是标准化的)特征的射频rf信号形成信息传输的基础。rf信号的传输受到干扰。因此，现有技术的用于rf信号的接收机实施对策以确保成功接收所发送的信号，从而实现对所传送的信息的正确解码。
2、干扰是指影响电子系统功能的不希望的电磁能量。它表现为受影响系统的性能下降。干扰的示例是噪声。另一示例被称为扫频干扰或扫描频率干扰，即，具有变化频率的干扰。
3、一种已知的抵消干扰的可能性是在接收机中提供特殊的滤波器，例如，陷波滤波器。陷波滤波器通常用于通过仅使低于和高于所述特定频率(也称为陷波频率)的频率分量通过来抑制来自系统的特定频率。为了正确地完成其任务，必须将陷波滤波器调谐到干扰的频率和带宽。在该频率不是固定的或众所周知的情况下，必须对其进行检测和跟踪。对于扫频干扰，该任务甚至更具有挑战性。
4、扫频干扰通常是拥有可以具有非常高动态的频率的非常窄带的干扰。扫频干扰也可以是间歇的或具有频率跳变。因此，减轻其影响的机制通常需要检测、跟踪和消除的组合，这可以在所谓的自适应陷波滤波器的结构下聚集。当这种扫频干扰开始或具有频率跳变或为间歇时，这产生了自适应陷波滤波器检测新的干扰频率、重置跟踪电路(如果合适的话)并迅速消除干扰的必要性。重要的是，这是非常快地完成的，因为由于干扰的高动态性(因此最大化损害)，干扰可能非常快地接近关注信号，或者可能非常快地跳到不同的频率(如果在由跟踪电路精确地跟踪干扰之前实现了适当的消除，则防止了适当的消除)。因此，自适应陷波滤波器可能需要定期地重置其干扰跟踪电路。在跟踪电路提供延迟的干扰的估计的情况下，这可能导致自适应陷波滤波器在其连续时段的开始和/或结束时(即，在跟踪电路跟踪干扰频率而没有任何重置的时段的开始和/或结束时)不能去除干扰。
5、因此，提供一种最大化消除扫频干扰(无论扫频干扰是连续的还是间歇的或者具有频率跳变)的设备当时是非常重要的目标。
6、除非另有说明，以上提供的定义也适用于以下描述。
技术实现思路
1、在一个实施方式中，自适应滤波器设备包括检测器电路、延迟电路、跟踪器电路和陷波滤波器电路。检测器电路被配置为接收输入信号，以检测输入信号中扫频干扰的存在，并且在检测到这种扫频干扰后，检测器电路被配置为向延迟电路提供第一触发信号。第一触发信号包括第一频率指示。所述延迟电路被配置为在接收到所述第一触发信号后，在可调节时间量之后向跟踪器电路提供第二触发信号，所述第二触发信号具有第二频率指示，所述第二频率指示是从所述第一频率指示得到的。跟踪器电路被配置为在接收到第二触发信号后使用第二频率指示来估计扫频干扰的频率，以跟踪所估计的频率并将所估计的频率作为第三频率指示提供给陷波滤波器电路。陷波滤波器电路被配置为使用第三频率指示基本上消除来自输入信号的扫频干扰，并由此提供输出信号。
2、检测器电路接收输入信号，该输入信号包含期望信号传输信息和干扰信号。一旦检测到这种扫频干扰，并且如果该检测指示例如扫频干扰的启动或所述干扰的频率跳变，则将具有第一频率指示或频率信息的第一触发信号提供给延迟电路。所述第一触发信号在可调节时间量之后作为第二触发信号被传播到跟踪器电路。当跟踪器电路接收到该第二触发信号时，它基于第二频率指示来估计或获取扫频干扰的频率。然后跟踪所获取或估计的频率，并将其作为第三频率指示或信息提供给陷波滤波器电路。基于该第三频率指示，陷波滤波器电路很大程度上或基本上消除了来自输入信号的扫频干扰，并从其提供输出信号。
3、通过(即，借助于在检测到扫频干扰之后推迟或延迟触发跟踪器电路的延迟电路)延迟跟踪器电路的启动，能够基本上立即跟踪干扰。因此，更大百分比的扫频干扰被跟踪并因此被消除。此外，实现了对扫频干扰的改进覆盖和对扫频干扰的更好抵抗。尤其是，可以实现干扰跟踪结束的改进覆盖，特别是在跟踪电路提供延迟输出的情况下。
4、措辞“基本上消除”或“很大程度上消除”意味着从输入信号中去除大部分扫频干扰信号。这还包括从输入信号中完全去除扫频干扰的情况。
5、第二频率信息是从第一频率信息得到的，例如，因为它是根据可调节时间量来适配的。在另一示例中，第二频率信息与第一频率信息一致。
6、在开发中，扫频干扰由包括增加或减少的扫描频率的干扰信号表示。干扰信号被输入信号包括。可选地，干扰信号还包括频率重置事件，扫频干扰根据所述频率重置事件增加或减少。可选地，干扰可以是连续的或间歇的(即，“开(on)”和“关(off)”)。
7、可选的频率重置事件可以以特定频率规则地发生，或者可以不规则地发生。换句话说，干扰信号可选地具有一个或多个频率跳变，每个跳变也被称为重置事件，其规则地或不规则地发生。在这些跳变或重置事件之间，干扰信号的频率通过上升(即，通过增加)和/或通过下降(即，通过减小)以连续的方式变化。
8、干扰信号的干扰也可以称为啁啾干扰。因此，干扰不是静态的，而是扫描的。
9、在开发中，延迟电路还被配置为在可调节时间量期间初始化跟踪器电路。因此，可调节时间量用于初始化跟踪器电路。
10、例如，通过使用第一频率信息来初始化跟踪器电路，并相应地设置跟踪器电路的参数。
11、在开发中，可调节时间量被实现为预定的时间量。在另选方案中，至少根据跟踪器电路所需的计算和延迟时间来调节可调节时间量。
12、第一触发信号的传播被延迟的时间量可以被实现为以毫秒或微秒为单位的预定时间量或根据预先确定的实验测量结果在滤波器装置中使用的时钟信号的多个周期。另选地，使用跟踪器电路所需的计算和延迟时间，其包括例如计算初始跟踪器鉴别器的时间。计算和延迟时间由跟踪器电路的各种任务引起，其基本上包括：将输入信号向下混频到基带，对该基带信号进行滤波，计算鉴别器，将所得到的信号通过环路滤波器，计算跟踪频率的估计并产生新的nco频率。
13、在开发中，检测器电路包括多个滤波器，特别是低通滤波器，它们共同覆盖输入信号的频谱并被配置成扫描输入信号的频谱。检测器电路还包括联接在滤波器下游的检测电路。检测电路被配置为检测扫频干扰的变化速度。
14、在开发中，所述多个滤波器中的特定滤波器的频率与下游连接的检测电路的输出一起被用作第一频率指示，该特定滤波器检测扫频干扰的存在。
15、换句话说，检测器电路包括跨输入信号的带宽分布的滤波器组，从而覆盖输入信号的大部分频谱或输入信号的完整频谱。滤波器可以被实现为无限脉冲响应iir滤波器或低通滤波器。基于这些滤波器的输出，检测这些滤波器中的一者中的扫频干扰的存在。检测电路可以提供扫频干扰是快速扫描还是慢速扫描的信息。检测到扫频干扰的滤波器(即，触发滤波器)的频率(例如，中心频率)与检测电路的输出一起形成第一频率指示。如果触发滤波器的频率与所跟踪的干扰频率之间的差大于预定的可编程阈值，则已经检测到频率重置事件。在跟踪电路为非活跃的情况下，已经发生初始检测。自适应滤波器设备因此在干扰开始时或在中断之后开始处理干扰。
16、在开发中，跟踪器电路被实现为锁频环路fll，其被配置为接收输入信号或输入信号的延迟版本。还根据所述第二频率信息配置所述fll。fll的操作在接收到第二触发信号后开始。
17、因此，扫频干扰的跟踪基于fll，fll跟踪干扰的频率。环路的反应时间可以根据由第一频率指示提供的速度信息来设置，即，通过考虑扫频干扰是快速扫描还是慢速扫描。根据本领域技术人员已知的经典fll结构，在第一步骤中，跟踪器电路降低伴随扫频干扰而出现的噪声电平，使得仍可跟踪具有低功率的干扰。然后，如本领域的读者所知，fll跟踪扫频干扰的频率，并相应地输出第三频率指示。因此，可以从最开始即其重置点跟踪扫频干扰。
18、在开发中，fll可以被设计成输出第三频率指示，使得它对应于当前或过去的时期或样本。
19、在开发中，陷波滤波器电路包括有限脉冲响应fir滤波器，其被配置为接收输入信号或输入信号的延迟版本。fir滤波器还被配置为根据第三频率指示对输入信号或其延迟版本进行滤波。
20、在示例性实现中，第三频率指示表示陷波频率。因此，陷波滤波器电路对位于第三频率指示所指示的频率处和/或在第三频率指示所指示的频率的区域中的分量进行滤波。
21、在开发中，输入信号和输出信号各自包括对应于射频信号的多个样本。每个样本包括形成i/q样本的同相值i和正交值q。
22、射频信号可以在rf或中频或基带频率范围内。
23、在开发展中，自适应滤波器设备还包括检测器延迟电路。检测器延迟电路被配置为根据检测器电路所需的检测器处理时间来延迟输入信号，并将由此产生的信号作为第一延迟输入信号提供给跟踪器电路。
24、在示例性实现中，检测器处理时间被定义为检测器电路的滤波器(特别是低通滤波器)的群延迟与检测电路所需的时间之和。另外，考虑在检测器电路中执行的计算(如瞬时功率计算)所需的时间、与阈值的乘法和比较。
25、在开发中，自适应滤波器设备包括跟踪器延迟电路，该跟踪器延迟电路被配置为根据跟踪器电路所需的或与跟踪器电路相关联的计算和延迟时间来延迟第一延迟输入信号，并将由此得到的信号作为第二延迟输入信号提供给陷波滤波器电路。第一延迟输入信号是输入信号的延迟版本。
26、在实现示例中，计算和延迟时间包括计算鉴别器所需的时间(即，频率跟踪误差的估计)以及基于针对扫频干扰估计的频率在陷波滤波器电路中使用的振荡器的步长。
27、第一延迟输入信号和第二延迟输入信号各自表示输入信号的延迟版本。
28、在开发中，自适应滤波器设备还包括延迟控制电路，其联接在检测器电路(例如，其输出)与延迟电路(例如，其输入)之间。延迟控制电路被配置为根据扫频干扰的频率与期望信号之间的关系以及根据扫频干扰内重置事件的存在来调节延迟电路中使用的可调节时间量。扫频干扰(例如，其频率)和期望信号(例如，其频率)二者被输入信号(例如，其带宽)包括。
29、在示例性实现中，扫频干扰被检测为包括一个或更多个重置事件。延迟控制电路随后检查重置事件的频率是刚好高于还是刚好低于期望信号的频率，并相应地调节延迟电路中的可调节时间量。
30、在一个实施方式中，用于射频信号的接收机包括如上定义的自适应滤波器设备。
31、考虑到扫频干扰可以是连续的或间歇的或具有频率跳变，因此使得用于rf信号的接收机(或简称为rf接收机)能够更好地从接收信号中消除扫频干扰。
32、在开发中，接收机被实现为全球导航卫星系统gnss接收机或无线通信接收机。
33、在这种情况下，期望信号是gnss信号。
34、因此，可以在任何类型的手持设备中、在车辆中或者在能够接收rf信号的任何其他器具中实现接收机。
35、在一个实施方式中，一种用于提供输出信号的方法包括以下步骤：
36、-接收输入信号，
37、-检测所述输入信号中扫频干扰的存在，
38、-在检测到这种扫频干扰后，提供第一触发信号，其中，所述第一触发信号包括第一频率指示，
39、-等待可调节时间量，并且然后提供具有第二频率指示的第二触发信号，所述第二频率指示是从所述第一频率指示得到的，
40、-在接收到所述第二触发信号后，使用所述第二频率指示来估计所述扫频干扰的频率，
41、-跟踪所估计的频率并提供所估计的频率作为第三频率指示，
42、-使用第三频率指示从输入信号基本上消除扫频干扰，并由此提供输出信号。
43、借助于所提出的方法，可以将扫频干扰从输入信号中去除达到更高的百分比。
44、该方法可以由上述自适应滤波器设备来实现。可以说自适应滤波器设备适应于扫频干扰，以便从输入信号中消除扫频干扰的大部分或全部。
1.一种自适应滤波器设备，所述自适应滤波器设备包括：
2.根据权利要求1所述的自适应滤波器设备，
3.根据权利要求1或2所述的自适应滤波器设备，
4.根据权利要求1或2所述的自适应滤波器设备，
5.根据权利要求1或2所述的自适应滤波器设备，
6.根据权利要求5所述的自适应滤波器设备，
7.根据权利要求1或2所述的自适应滤波器设备，
8.根据权利要求1或2所述的自适应滤波器设备，
9.根据权利要求1或2所述的自适应滤波器设备，
10.根据权利要求1或2所述的自适应滤波器设备，所述自适应滤波器设备还包括：
11.根据权利要求10所述的自适应滤波器设备，所述自适应滤波器设备还包括：
12.根据权利要求1或2所述的自适应滤波器设备，所述自适应滤波器设备还包括：
13.一种用于射频信号的接收机，所述接收机包括根据权利要求1至12中任一项所述的自适应滤波器设备，所述接收机被实现为全球导航卫星系统gnss接收机或用于无线通信的接收机。
14.一种用于提供输出信号的方法，所述方法包括以下步骤：
