一种同时同频全双工极限自干扰抵消方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信领域中去除干扰的方法，特别是涉及一种同时同频全双工极 限自干扰抵消方法。
【背景技术】
[0002] 当前无线通信系统采用时分双工或者频分双工的方法进行双向通信。时分双工系 统，使用相同频率，但不同时隙来传输数据，从而隔离上下行链路之间的干扰。频分双工系 统，使用相同时隙，但不同频率来传输数据，从而隔离上下行链路之间的干扰。这两种双工 方法，在隔离上行和下行链路过程中，分别牺牲了时间资源和频率资源，导致频谱利用率低 下。
[0003] 当今社会对无线数据业务需求日益增加，空间无线信道拥挤程度却愈发突出，这 迫使人们不断寻求新方法来提高频谱资源利用率和设备抗干扰性能。如果无线通信设备使 用相同时间、相同频率的全双工技术来发射和接收无线信号，毫无疑问这将使得无线通信 链路的频谱效率提高一倍。
[0004] 然而，无线通信设备的发送端和接收端同时同频工作时，会使发送端产生的发送 信号进入接收端的接收通道，形成自信号干扰，该自干扰强度远远强于接收端收到的来自 远端无线通信设备信号的强度，从而严重影响接收端对远端无线设备发送信号的接收。通 常情况，这将会降低接收端的灵敏度，增加误码率，导致通信性能下降；严重情况下，接收端 接收通道将被堵塞，导致接收功能完全丧失，甚至烧毁接收机前端。
[0005] 为了实现同频同时传输，提高无线通信的频谱效率，有效的干扰消除技术至关重 要，现有技术领域已出现了相关的干扰消除方法。
[0006] 如中国专利申请号200710162086. 8公开了一种共站址干扰消除系统和方法。该 专利公开的技术方案中，将共站址干扰基站的发射信号，作为干扰抵消信号，传输到接收基 站进行时延、幅度和相位调整，然后通过与接收天线接收的干扰信号相加，完成抵消。然而， 该方法只考虑了射频接收端对自干扰信号的调整，并且没有考虑多径、非线性和相噪等因 素对干扰的有效消除。
[0007] 中国专利申请号200610113054. 4公开了一种适用于同频同时隙双工的干扰消除 方法。该专利所公开的技术方案中，通过接收机中设置信号预处理和天线布放的方法来进 行干扰抵消。按照该方法，信号预处理需要系统协议配合，设置无线终端停止发送信号的特 殊时隙，接收天线需要尽可能放置在干扰发射天线辐射的极小点位置，在具体实施时操作 麻烦。
[0008] 中国专利申请号201210035077. 3公开了一种单个载体中多种电磁设备间同时同 频工作的方法。该专利所公开的技术方案中，面积有限或体积有限的单个载体内的多个设 备增加数字接口和模拟接口，在各个设备接收流程中通过模拟干扰抑制和数字干扰抑制 来完成干扰抵消。然而，该方法没有考虑联合发送端进行射频自干扰消除，并且也没有消除 自干扰中非线性和相位噪声的影响。
[0009] 综上，现有自干扰抵消技术方案，没有考虑在存在非线性、相位噪声、多径下，如何 将自干扰抵消做到极限。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种同时同频全双工极限自干扰抵 消方法，它联合发送端和接收端消除同时同频自干扰，提高频谱利用率，将自干扰抵消性能 提升到极致，从而使通信设备在同时同频的环境下工作得更为稳定。
[0011] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种同时同频全双工极限自干扰抵 消方法，它包括信号发射步骤，所述信号发射步骤包括以下多个子步骤：
[0012] S101 :基带发射信号处理单元将待发送的多路信号处理后，得到多路数字信号B =(bi,b2,. . .，bM)，其中，bi,b2,. . .，bM分别代表天线单元发送端发送的第1、第2直至第M 个发送数据，M为发送天线数目；
[0013]S102:多路数字信号B分别送往第一数模转换器、第一调整器模块、信道估计模 块、信号预校正模块和数字干扰抵消模块中；
[0014]S103:送入第一数模转换器中的多路数字信号B进行数模转换后，再传送至第一 射频发射通道，得到天线单元发送端待发送的一路或多路射频信号S= (Sl，s2,. . .，sM)，其 中，Sl，s2,. . .，sM分别代表天线单元发送端待发送的第1、第2直至第M个待发送数据，一路 或多路射频信号S还传送至射频干扰重建单元；
[0015]S104:第一调整器模块对多路数字信号B进行调整后的信号，经过第二数模转换 器形成抵消信号$ =沃忑，…，4)，其中，&,&...，&分别代表第1、第2直至第M个抵消信 号；
[0016]S105:根据天线单元接收端接收到的自干扰信号R=(rpr2,. . .，rj获得射频 自干扰抵消后的信号尺=0：!,€，...，<)，该信号依次经过第一射频接收通道和第二模数转 换器转换后得到射频抵消后的数字信号怠=(4，r62，...，<)并送入信道估计模块中，其中，A,r2,. . .，分别代表天线单元接收端接收到的第1、第2直至第L个接收数据， 分别代表第1、第2直至第L个射频自干扰抵消后信号，士€，...,<分别代表第1、第2直至 第L个射频抵消后的数字信号，L为接收天线数目；
[0017]S106:信道估计模块根据待发送的数字信号B和射频抵消后的数字信号艮，通过 信道估计的方式获取发射端与接收端之间的多径无线信道特七
[0018]S107:信号预校正模块根据信道特性A对待发送的数字信号B进行畸变处理，得到 预校正后的数字信号A= (&1，a2,. . .，aj，其中，&1，a2,. . .，a。分别代表第1、第2直至第L 个预校正后的数字信号；
[0019]S108:预校正后的数字信号A送入第二调整器模块，同时数字信号A也依次通 过第三数模转换器和第二射频发射通道输出预校正的射频信号4=(￥,〇,2，...，<),其中， ?分别代表第1、第2直至第L个预校正的射频信号；
[0020]S109:第二调整器模块对预校正后的数字信号A进行调整后的信号，经过第四数 模转换器形成抵消信号2 =说，毛毛），其中，高，毛，…，毛分别代表第1、第2直至第L个 抵消信号。
[0021] 本发明所提出的方法还包括信号接收步骤，所述信号接收步骤包括以下多个子步 骤：
[0022]S201 :天线单元的接收端接收到发射端的自干扰信号R=(rpr2,. . .，rj;
[0023]S202:射频干扰重建单元对天线单元发送端输入的一路或多路射频信号S进行调 整，输出调整后的射频干扰重建信号忍=(4,#，...，<)，其中，心彳，…，牙分别代表第1、第2 直至第L个调整后的射频干扰重建信号；
[0024]S203:射频干扰重建信号&、预校正的射频信号\和天线单元接收端收到的自 干扰信号R-同送入第一加法器中，进行射频自干扰抵消，得到射频自干扰抵消后的信号
[0025]S204:射频干扰重建单元根据信号R。对射频干扰抵消性能进行评估，并根据评估 结果获得针对一路或多路射频信号S的调整值，进入步骤S202,重复执行，直到抵消效果达 到最佳，完成射频干扰抵消；
[0026] S205:-路或多路射频信号S送入第一射频反馈通道，得到输出信号Sb= (sbl,sb2, . . .，sbM)，其中，sbl,sb2, . . .，sbM分别代表第1、第2直至第M个输出信号；
[0027]S206:第一射频反馈通道输出的信号Sb=(sbl，sb2, . . .，sbM)和第一调整器模块 经第二数模转换器后形成的抵消信号左= 4) -同送入第二加法器中，对输出信号 Sb中线性成分进行抵消，再经第一放大器得到抵消后的信号S。= (s。:，8。2, . . .，Sc;M)，其中， &，8。2, . . .，Sc;M分别代表第1、第2直至第M个抵消后的信号；
[0028]S207:第一调整器模块根据信号S。对抵消性能进行评估，并根据评估结果 获得针对多路数字信号B的调整值，对多路数字信号B进行调整后得到抵消信号 5 = ('?2,...,4)，进入步骤5206，重复执行，直到抵消效果达到最佳，完成对输出信号&中 线性成分的抵消；
[0029] S208:预校正的射频信号A,送入第二射频反馈通道，得到输出信号Ab= (abl,ab2, . ? .，abI)，其中，abl,ab2, . ? .，abI；分别代表第1、第2直至第L个输出信号；
[0030]S209:第二射频反馈通道输出的信号Ab= (abl，ab2,. . .，aj和第二调整器模块 经第四数模转换器形成的抵消信号2 =4,...，义）一同送入第三加法器中，对输出信号 Ab中线性成分进行抵消，再经第二放大器得到抵消后的信号A。= (a。:，&。2, .