[發明專利]一種實現同頻全雙工無線通信的方法

無效

• 申請號: 201210032206.3
• 申請日: 2012-02-14
• 公開（公告）號: CN103248594A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 吳嶽;孫冬艷
• 申請（專利權）人: 吳嶽;孫冬艷
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明為一種同頻全雙工無線通信的方法，通信雙方的收發頻率相同，保持雙向通信連續進行。屬于無線通信技術領域。

背景技術

雙工是一種實現雙向通信的技術。雙工分為全雙工和半雙工兩類，全雙工指通信雙方同時發送和接收信號；半雙工指通信雙方輪流發送和接收信號。

同頻通信是指通信雙方發送信號占用的頻帶相同。

同頻全雙工通信在有線通信中是一種普遍采用的技術，但在無線通信時由于發送信號和接收信號的功率十分懸殊，通常達10¹⁰以上，而且接收信號的功率時時變化，且沒有規律。因而同頻全雙工通信在無線通信時實現難度大。

現有的無線通信的基本的雙工方法有頻分雙工(FDD)和時分雙工(TDD)兩種。FDD是異頻全雙工通信，通信雙方發送的信號頻帶不同，間隔一定的頻率。TDD是同頻半雙工通信，采用相同的頻帶發送信號，但收發輪流進行。

在FDD通信時，相向的信號占用兩段頻帶間留有一段頻率間隔稱保護間隔，以使收發信機前端的雙工器正常工作。因而FDD時所需的頻帶為信號頻帶的兩倍以上。

在TDD通信時，由于信號傳播需要一定的時間，因而在每一通信方由發送轉為接收或由接收轉為發送時需留出一段時間既不發送也不接收，這段時間稱為保護時隙，通信距離越長，保護時隙也越長。因而FDD時通信每一方發送信號的時間小于總時間的二分之一。

發明內容

本發明的目的在于克服FDD通信時占用頻帶寬、TDD通信時時間利用率低的缺點，實現同頻全雙工無線通信。本發明的通信雙方發送信號的頻帶相同，且能同時連續地發送和接收信號。本發明選用角調制為信號調制方式，并將發射信號用作接收機的本地振蕩信號；用環形器將發射機功放的輸出信號定向傳送至天線，由同一天線接收到的信號經同一環形器定向傳送到接收機。

本發明采用相干接收技術分離處于同一頻帶之內的發射信號和接收信號；用正交混頻器直接將射頻信號解調為基帶信號；利用信號抵消技術減弱進入接收機的本地發射信號，以降低對低噪聲放大器和正交混頻器的線性度要求，用直流去除技術消除本地發射信號對接收機的干擾；用自適應抵消技術去除混頻器輸出中的本地發送的基帶信號。

附圖說明

附圖為本發明的系統框圖，發送數據流經波形成形器(7)變為適合于調制的信號，信號經角調制器(6)成為已調信號，已調信號的載波由頻率合成器(5)產生。已調信號經射頻放大器(4)放大后分為兩路，一路由功率放大器(3)放大后，經由環形器(2)至收發天線(1)發送至空中，另一路信號進入接收機。

由通信對方發來的信號，即接收信號經環形器(2)至抵消器(8)，與接收信號同時進入抵消器的還有環形器逆向泄漏的發射信號和發射至空中被周圍物體反射回的發射信號。

來自射頻放大器(4)的信號進入接收機后分為兩路，一路經移相器(10)和可變衰減器(9)后至抵消器(8)用于抵消由于環形器隔離度不夠逆向進入接收機的發射信號，另一路再分為兩路加至兩個乘法器(12)，其中的一路在至乘法器前先經π/2移相器(13)移相90°，二個乘法器(12)和π/2移相器一起構成了正交混頻器。乘法器輸出信號經低通濾波器(14)濾除高頻分量再由直流去除電路(15)去除直流分量，然后至可變增益放大器(16)，信號在此得到適當放大后進入A/D變換器(17)，兩路信號經A/D變換器后成為數字信號，經相位檢測(18)和差分(19)后變為頻率信息，經自適應抵消(20)后，剩余的接收信號經低通濾波(21)和均衡(22)后通過判決(23)恢復成接收數據。

具體實施方式：

結合附圖對本發明作進一步說明如下：

由于收發信機發射信號和接收信號的功率相差懸殊，因而調制方式只能采用調角的方法，即信息完全由信號角度的變化來體現，信號幅度不能攜帶信息，調角又分調頻和調相兩種方式，圖中相位檢測(18)后得到的是相位信息，若采用調頻方式則此信息需經差分(19)后轉化為頻率信息，若采用調相方式，則差分算法不需要。

抵消器(8)用于抵消由于環形器的隔離度不夠泄漏到接收機的發射信號，進入接收機的發射信號幅度在抵消后將降低10倍以上，這樣可以降低對低噪聲放大器(11)和乘法器(12)的線性度要求。

進入接收機的發射信號的另一個來源是周圍環境反射回接收機的信號，此信號相當于零中頻接收機的本振泄漏，它是一種變化不定的信號，因而抵消器(8)對它不起作用。