（接收端接收 到了本端所属的天线的发送端所发出的信号）还要消除互干扰信号（接收端接收到了来 自相邻本地协作的MIMO天线所发出的信号，运个信号不包括接收端所属的天线发送的信 号）。3根天线的MIMO全双工中的自干扰信号和互干扰信号如附图1所示。
[0033] 在现有的SISO全双工系统的干扰消除技术中（自干扰抵消技术），主要采用天线 抵消、模拟干扰抵消（射频干扰抵消）、数字干扰抵消（基带干扰抵消）等多层次联合干扰 消除的体系架构。
[0034] 天线抵消又分为=种方式：方式一，利用多根发送天线通过摆放的位置使到达接 收天线处相互抵消。方式二，采用收发机不同体他们之间形成天然的隔离的方式来抵消。方 式=，采用发射和接收机为同一根天线并利用循环隔离器技术，能够很好的抵消一部分干 扰。
[0035] 模拟抵消主要是通过天线发送的信号（射频信号）来重构自干扰信号的方式。模 拟抵消的主要的两种方式：方式一，采用将天线发送信号通过延时器和衰减器都为可编程 的电路，通过迭代延时器和衰减器的系数的方式来模拟抵消自干扰信号。方式二，采用将天 线发送信号分为N路，并通过固定延时器和可编程的衰减器的电路，并通过迭代衰减器系 数的方式来模拟抵消自干扰信号。
[0036] 数字抵消主要是通过基带信号来重构自干扰信号的方式。数字抵消主要的两种方 式：方式一，数字干扰技术基于线性信号抵消。方式二，数字干扰技术基于非线性信号抵消。
[0037] 在现有的MIMO全双工系统中，消除自干扰信号的时候主要都是采用基于SISO全 双工系统的干扰消除技术，在消除互干扰信号的时候，通过基于简单的复制SISO全双工系 统的干扰技术中的各个层次消扰系统给互干扰链路的方式，来实现MIMO全双工系统的干 扰抵消。2根天线的MIMO全双工干扰抵消系统如附图2所示。其中TXl和RXl分别为天 线1的发送端和接收端，TX2和RX2分别为天线2的发送端和接收端，ADC表示模数转换模 块，DAC表示数模转换模块，ACC表示模拟消扰控制，TXRFF表示基带到射频的转换模块，RX RFF表示射频到基带转换模块，DCC表示数字消扰控制，Ntaps表示将射频信号分为N路通 往固定延时器可编程衰减器。
[003引本发明所提出的MIMO全双工系统的干扰消除方法，在消除自干扰信号的时候，也 都是采用基于SISO全双工系统的干扰消除技术，在消除互干扰信号的时候，并不是基于简 单的复制SISO全双工系统的干扰技术中的各个层次消扰系统给互干扰链路的方式，而是 通过再次使用自干扰信号的消除技术中的各个层次的消扰系统，并通过级联传输函数的方 式，来实现MIMO全双工系统的干扰抵消。本发明的2根天线的MIMO全双工干扰抵消系统 如附图3所示。其中，Ctaps表示将射频信号分为C路通往固定延时器可编程衰减器。在 运里，本发明采用斯坦福大学提出的基于隔离结构的环形器，发射和接收采用同一根天线， 采用该技术可W使用最少的天线来实现MIMO的全双工。但本发明同样也适用于采用单独 的发射天线和接收天线的方式。
[0039] 基于SISO全双工的模拟干扰抵消算法
[0040] 基于SISO全双工的模拟抵消算法，采用将天线发送的信号（射频信号）分为N路， 并通过固定延时器和可编程的衰减器的电路，并通过迭代衰减器系数的方式来模拟抵消自 干扰信号。
[0041] 该模拟抵消算法具体实现如附图4所示，一路信号由发射天线经过近场信道到达 接收机，干扰抵消的任务是产生另一路信号近似于第一路信号完成抵消。近似信号是由N 路信号通过固定的延时和可变的衰减而来，然后对运N路信号求和，最后在接收路径上与 第一路信号相减抵消掉。实际上，运N路信号都是发射信号经过不同的固定时延和可变的 幅度衰减的副本。运个方法实现的关键是如何选择不同的固定时延和正确的选择可变衰减 来实现自干扰信号的最大抵消。
[0042] 该算法的设计基于一种全新的想法：可W把抵消看成是一个采样和差值的问题。 实际的自干扰信号有一个固定的延时和幅度衰减，运是因为信号在经过近场信道和电路基 本是固定的。一次选择的固定时延的范围应该稍大于实际自干扰信号经历各种设备的跨 度。在实际中，很难知道d的精确值，因为它是信号经过电路的未知函数，但是总能找到它 变化的范围。假设有N个固定延迟，把N/2个延迟的设置低于自干扰信号延迟d，而另外的 N/2个延迟则大于自干扰信号延迟d。
[0043] 现在可W得到领先和落后于本地自干扰信号的不同副本，那怎么才能估计出本地 自干扰信号在某一时刻的实际值呢？换一种思路，运基本上是一个差值问题，类死于奈圭 斯特数字采样。在奈圭斯特数字采样中，离散信号采样的时间间隔是采样频率的倒数。奈圭 斯特采样定理表明W奈圭斯特速率采样不会丢失信息，换句话说，可W在任何时候重建信 号，在任一时刻的重建信号是在此时刻之前与之后的采样的加权线性组合。运些线性组合 的权重可W通过标准正弦差值定理获得。正弦差值定理的基本思想是：要在某一时刻重建 信号时，就是要叠加在每个采样时刻的Sinc脉冲并计算在该时刻正弦脉冲的值，运个值就 是需要重建的线性组合的权重。对每一个采样重复此算法W便确定相应的权重并应用之， 信号在时刻t的值就可W由上面描述的Sinc差值算法得到的权重的线性组合计算得到。
[0044] 该模拟抵消算法实际上也是采用类似的方法，在某一时刻可W得到信号通过等距 离时延的不同副本，运正类似于数字采样。同样类似于上面的数字采样，需要根据等间距时 延di，d2,…，山的不同副本来估计在时延d的信号。当把信号通过等距离时延的不同副本 的衰减值曰1，曰2,…，^设为正弦脉冲的权重时，就可W完美的重构自干扰信号并在接收端完 成抵消，附图5展示了该算法的原理。
[0045] 接下来，通过计算找出曰1，曰2,…，却来使得本地自干扰信号达到最小化，也就是表 示为：
Cl)
[0047] 其中di，d2,…，山是N组等间距的不同时延，地）= A-是基带信号x(t)经 过变频后的信号，c(t-di)是c(t)的N路不同时延的信号，y(t) =A/AttC(t-d。）是本地自 干扰信号，其中A是幅度，Att是衰减幅度，d。是自干扰信号的时延。计算a 1，曰2,…，却的方 法，本发明采用梯度迭代的方式，来使（1)式达到最小。
[0048] 下面通过matl油仿真验证基于SISO全双工的模拟干扰抵消算的抵消效果。仿真 的具体参数如表1所示。
[0049] 表1仿真的系统参数设置
[0050]
[0051] 由于自干扰信号无论通过采用收发机不同体形成天然的隔离的方式来抵消，还是 采用发射和接收机为同一根天线并利用循环隔离器技术，都能够很好的抵消一部分干扰。 运部分干扰大约20地m左右，因此自干扰信号的功率还剩下0地m左右。自干扰信号通过基 于SISO全双工的模拟抵消系统后的性能仿真图如附图6所示。从附图6中我们可W看出， 对于N = 6路的模拟抵消算法能够抵消37地m左右的干扰。除此之外其它参数不变，还分别 仿真了 N = 2~13路的模拟抵消算法，其抵消效果如附图7所示。从附图7中可W看出， 随着N的增大，模拟抵消算法的抵消效果会更好，但是随着N= 11 W后抵消效果增长会逐 渐的减弱。运是由于随着N的增大延时信号和自干扰信号的相关程度越来越弱。
[005引传统的基于MIMO全双工的模拟干扰抵消算法
[0053] 传统的基于MIMO全双工的模拟抵消算法，其实也就是基于简单的复制SISO全双 工的模拟抵消系统给基于MIMO全双工中的每一个干扰链路。具体如附图8所示。
[0054] 该系统为每一个干扰链路都复制了一个N taps的模拟抵消系统，运里的N代表的 是基于SISO全双工的模拟抵消系统中，将天线发送的信号（射频信号）分为N路信号的N。 如对于接收天线RXl来说，它接收到了本天线发出的自干扰信号，W及RX2和RX3所发出的 互干扰信号1和互干扰信号2。因此要分别为每一个互干扰信号都复制一个自干扰模拟抵 消系统。
[00巧]如上所示，M根天线的基于传统方式的MIMO全双工的模拟抵消算法如式（2)所 示：
[0057] 接下来，通过计算找出azi, . . .，azw,址1，...，址..来使得接收天线接收到的干 扰信号（自干扰+互干扰）达到最小化。计算azi, . . . , azw,址1，...，址..的方法，本发明 采用梯度迭代的方式，来使（2)式达到最小。
[0058] 下面通过matl油仿真验证传统的MIMO全双工的模拟干扰抵消算法的抵消效果。 仿真的具体参数如表2所示。
[0059] 表2 2根天线的仿真的系统参数设置（传统的模拟抵消算法）
[0062] 由于本地协作的MIMO天线被分开一定的距离，因此天线之间会形成天然的隔离， 互干扰信号要比自干扰信号功率要小一些，延时要长一些。将干扰信号（接收端接收到的 自干扰信号和互干扰信号）。通过传统的基于MIMO全双工的模拟抵消后仿真图如附图9所 示。从附图9中可W看出，对于N = 6(自干扰/互干扰抵消系统分别需求数量）路的传统 方法的基于MIMO全双工的模拟抵消算法能够抵消38地m左右。除此之外对于其它参数不 变，还分别仿真了 N = 2~13路的模拟抵消算法，其抵消效果如附图10所示。
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