一种同时同频全双工极限自干扰抵消方法_2

文档序号:9219728阅读:来源:国知局
. .,aj,其中,ael,&。2, . . .,acl分别代表第1、第2直至第L个抵消后的信号;
[0031]S210 :第二调整器模块根据信号A。对抵消性能进行评估,并根据评估结果获得针 对数字信号A的调整值,对数字信号A进行调整后得到抵消信号2 =味,毛A),进入步 骤S209,重复执行,直到抵消效果达到最佳,完成对信号Ab中线性成分的抵消;
[0032]S211:待发送的数字信号B、预校正后的数字信号A、抵消后的数字信号Rb、抵消后 的信号S。和抵消后的信号A。一同送入数字干扰抵消单元;
[0033] S212 :数字干扰抵消单元对射频抵消后的数字信号Rb进行数字干扰抵消,得到数 字干扰抵消后的信号& =0:;,€,...,<),完成数字干扰抵消,其中,rj,r,2,…,<分别代表第 1、第2直至第L个数字干扰抵消后的信号。
[0034] 所述的天线单元包括一根或多根天线,所述天线单元的发送端和接收端共用一根 天线或分别设置有发送端天线和接收端天线。
[0035] 所述天线单元的发送端和接收端的工作频段完全重合或部分重合。
[0036] 所述步骤S103中的一路或多路射频信号S还传送至射频干扰重建单元,是指将一 路或多路射频信号S分别耦合一路后送入射频干扰重建单元。
[0037] 步骤S202所述的调整包括时延调整、幅度调整和相位调整,所述的射频干扰重建 单元对输入的一路或多路射频信号S进行调整,是将输入的一路或多路射频信号中的每一 路再分为L路,然后对分路后的每一路信号进行单独的时延调整、幅度调整和相位调整。
[0038] 所述步骤S106中信道估计的方式包括非盲估计和盲估计,非盲估计是利用已知 的信号,联合接收端接收的信号获取无线信道瞬时特性或者统计特性的信道估计,盲估计 是利用接收端的接收信号获取无线信道统计特性的信道估计。
[0039] 所述步骤S212中的数字干扰抵消包括线性数字干扰重建和抵消、非线性干扰以 及相位噪声干扰重建和抵消。
[0040] 所述的线性数字干扰重建和抵消是针对自干扰信号的线性部分进行干扰重建和 抵消,具体包括以下多个子步骤:
[0041] ①数字干扰抵消模块利用发送的数字信号B和预校正后的数字信号A,对射频自 干扰抵消后的数字信号Rb进行信道估计,输出信道特性值;
[0042] ②利用线性数字干扰重建模块根据信道特性值对待发送的数字信号B进行 线性数字干扰重建,得到线性数字干扰重建后的信号&_. ...,U,其中, 校分别代表第1、第2直至第L个线性数字干扰重建后的信号;
[0043] ③用射频自干扰抵消后的数字信号Rb减去线性数字干扰重建后的信号及,,从 而完成自干扰信号线性部分的数字干扰抵消。
[0044] 所述非线性干扰以及相位噪声干扰重建和抵消,将根据抵消后的信号S。、抵消后 的信号A。、待发送的数字信号B、预校正后的数字信号A以及抵消后的数字信号Rb进行非线 性干扰以及相位噪声干扰重建和抵消,具体包括以下多个子步骤:
[0045] ①根据抵消后的信号S。和抵消后的信号A。,对数字信号Rb中包含的系统引入的非 线性和相位噪声特性进行估计;
[0046] ②根据非线性和相位噪声特性估计值,结合信号S。、信号A。、信号B和信号 A对数字信号Rb中包含的非线性干扰以及相位噪声干扰进行重建,得到非线性数字 干扰重建后的信号足nonlinear5^nonlinear5***5匕,_)和相位噪声干扰重建后的信号 ^phase phase5phase5 …,〇,其中,^^,已^,...,^分别代表第1、第2直至第L个非 线性数字干扰重建后的信号分别代表第1、第2直至第L个相位噪声干 扰重建后的信号;
[0047] ③用射频自干扰抵消后的数字信号Rb减去非线性干扰以及相位噪声干扰重建后 的信号&_/mtw和信号从而完成自干扰信号非线性以及相位噪声部分的数字干扰 抵消。
[0048] 本发明的有益效果是:在天线单元的发送端设置信号预校正模块和调整器模块, 设置射频干扰重建单元、数字干扰抵消模块,同时提取发射的非线性自干扰及预校正信号 的非线性自干扰,在同时同频全双工环境下联合天线单元的发送端和接收端消除同时同频 干扰,将自干扰抵消性能做到极限,不仅使频谱利用率翻倍,且改善系统的通信质量,提高 通信设备在同时同频的环境下工作的稳定性。
【附图说明】
[0049]图1为基于本发明自干扰抵消方法的一系统结构框图;
[0050] 图2为本发明中射频干扰重建单元的结构框图;
[0051] 图3为本发明中数字干扰抵消模块的结构框图;
[0052] 图4为本发明中天线单元单发单收的一种实现框图;
[0053] 图5为本发明中天线单元单发单收的另一种实现框图;
[0054] 图中,1-发送端天线,2-接收端天线,3-收发天线,4-环形器。
【具体实施方式】
[0055] 下面结合附图及实施例进一步详细描述本发明的技术方案,但本发明的保护范围 不局限于以下所述。
[0056] 本发明提出了一种同时同频全双工极限自干扰抵消方法,如图1所示,在发射端, 基带发送信号处理模块将待发送的数字信号送入信号第一调整器模块、预校正模块和数字 干扰抵消模块,待发送的射频信号送入射频干扰重建单元和第一射频反馈通道。第一调整 器模块输出的信号经过第二数模转换器形成第一射频反馈通道的抵消信号。信号预校正模 块输出的信号通过第三数模转换器及第二射频发射通道形成预校正的射频信号。预校正的 射频信号送入第二射频反馈通道。信号预校正模块输出的信号通过第二调整器模块和第四 数模转换器形成第二射频反馈通道的抵消信号。在接收端,天线接收的自干扰信号减去预 校正的射频信号及射频干扰重建单元处理后的射频信号,完成射频自干扰抵消,抵消后的 信号送入数字干扰抵消模块,联合待发送的数字信号、第一调整器模块与第一射频反馈通 道的抵消信号、第二调整器模块与第二射频反馈通道的抵消信号以及预校正后的数字信号 一起完成数字干扰抵消。
[0057] -种同时同频全双工极限自干扰抵消方法,它包括一个信号发射步骤和一个信号 接收步骤,假设采用BPSK调制,发送端共发送N个数据符号,发送端天线数目为M= 1,接收 端天线数目L= 1。
[0058] 信号发射包括如下步骤:
[0059]S101:基带发射信号处理单元将待发送的信号处理后,得到数字信号b(i)。
[0060]S102:数字信号b(i)分别送往第一数模转换器(DACI)、信道估计模块、信号预 校正模块、第一调整器模块和数字干扰抵消模块中。
[0061]S103 :送入第一数模转换器(DACI)中的数字信号b(i)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射频信号s(t),该射频信号s(t)还传 送至射频干扰重建单元,射频信号S(t)表示为:
[0062]
[0063] 其中,'」?(?)表示取实部;Es是发射功率;1^是一个数据符号周期;g(t)为基带成型 脉冲;&表示射频频点;b(i)是发射天线第i个符号持续时间内发射的信号。
[0064]S104:第一调整器模块对数字信号b(i)进行幅度、相位、时延调整,调整后的信号 经过第二数模转换器形成抵消信号
其中,心为幅 度调整值、4为相位调整值、巧为时延调整值。
[0065]S105:根据天线单元接收端接收到的自干扰信号r(t)获得射频自干扰抵消后的 信号i^t),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rb(i)并送入信道估计模块中。
[0066] S106:信道估计模块根据待发送的数字信号b(i)和射频抵消后的数字信号 rb(i),通过信道估计的方法获取发射端与接收端之间的多径信道特性/〗(/),在多径信道中, 信道特性可以通过以下方式表示:
[0067]
[0068] 其中,p(t)为发送到接收的总信道特性;q(t)为发送到接收的主径 信道特性,
h(t)为发送到接收的其它多径信道特性,
_+1为发送到接收之间的多径数;ai为发送到接收之间第1条 路径的衰减;0i为发送到接收之间第1条路径的相偏;t1为发送到接收之间第1条路径 的时延。
[0069] 信道估计的方法包括非盲估计和盲估计,非盲估计是利用已知的信号,即送入信 道估计模块I的待发送的数字信号ba),联合接收端接收的信号获取无线信道瞬时特性或 者统计特性的信道估计,盲估计是利用接收端的接收信号获取无线信道统计特性的信道估 计。无线信道特性可以是无线信道的时域特性,也可以是无线信道的频域特性。
[0070] S107:信号预校正模块根据信道特性/】(/)对
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