[發(fā)明專利]多徑環(huán)境下大發(fā)射功率同時(shí)同頻自干擾抵消系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310395220.4
• 申請(qǐng)日: 2013-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN103427874A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈瑩;羅龍;尹洪;潘文生;邵士海;馬萬治;唐友喜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B1/7107
• 分類號(hào): H04B1/7107;H04B1/711
• 代理公司: 成都金英專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域中去除干擾的系統(tǒng)及方法，特別是涉及多徑環(huán)境下大發(fā)射功率同時(shí)同頻自干擾抵消系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

目前無線通信系統(tǒng)進(jìn)行雙向通信的常用雙工方式分為兩種：一是時(shí)分雙工方式，二是頻分雙工方式。對(duì)于時(shí)分雙工系統(tǒng)，其采用相同頻率，不同時(shí)隙傳輸數(shù)據(jù)；對(duì)于頻分雙工系統(tǒng)，其使用相同時(shí)隙，不同頻率傳輸數(shù)據(jù)。這兩種傳統(tǒng)雙工方式雖然隔離了上下行鏈路之間的干擾，但它們分別犧牲了時(shí)間資源和頻率資源，降低了頻譜利用率。

無線通信設(shè)備發(fā)送端和接收端采用同時(shí)同頻全雙工的工作方式，即使用相同時(shí)間、相同頻率的全雙工技術(shù)來進(jìn)行信號(hào)的發(fā)射與接收，必然大大提升頻譜效率。但是，采用同時(shí)同頻全雙工的工作方式，會(huì)導(dǎo)致發(fā)射端射頻信號(hào)被接收端接收，形成射頻自干擾信號(hào)，而該信號(hào)在接收端的信號(hào)強(qiáng)度遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)端無線通信設(shè)備信號(hào)的在接收端的信號(hào)強(qiáng)度，導(dǎo)致正常的通信受到嚴(yán)重影響，甚至可能完全中斷并毀壞接收端前端設(shè)備。

因此，同時(shí)同頻全雙工方式下射頻自干擾抵消技術(shù)至關(guān)重要，現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域也出現(xiàn)了相關(guān)的干擾抵消方法。

如中國專利申請(qǐng)?zhí)?00610113054.4公開了一種適用于同頻同時(shí)隙雙工的干擾消除方法。該專利主要描述了兩種抵消方式，一是在接收端預(yù)置信號(hào)預(yù)處理單元，利用信道模擬器獲取干擾信號(hào)信道參數(shù)，恢復(fù)出接收機(jī)收到的干擾信號(hào)，進(jìn)行干擾信號(hào)抵消；二是根據(jù)一種天線布放原則，減少發(fā)射機(jī)對(duì)接收機(jī)直接干擾的影響。然而，第一種方法需要系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合，第二種方法操作繁瑣復(fù)雜，均難以實(shí)施。

中國專利申請(qǐng)?zhí)?00710162086.8公開了共站址干擾消除系統(tǒng)和方法。該專利主要將共站址干擾基站的發(fā)射信號(hào)，作為干擾抵消信號(hào)，傳輸?shù)浇邮栈具M(jìn)行調(diào)整，然后與接收天線接收的干擾信號(hào)相加進(jìn)行抵消。然而，該方法沒有考慮在多徑環(huán)境下，大發(fā)射功率情況下，對(duì)射頻自干擾信號(hào)的有效消除。

綜上，目前已有的射頻自干擾抵消方法中，缺少對(duì)多徑環(huán)境下大發(fā)射功率同時(shí)同頻全雙工射頻自干擾抵消方法的研究，導(dǎo)致多徑環(huán)境下大發(fā)射功率射頻自干擾抵消性能較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多徑環(huán)境下大發(fā)射功率同時(shí)同頻自干擾抵消系統(tǒng)及方法，解決了同時(shí)同頻全雙工通信系統(tǒng)中的自干擾問題，在多徑環(huán)境且大發(fā)射功率情況下，實(shí)現(xiàn)高性能的射頻自干擾抵消，頻譜利用率翻倍。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：多徑環(huán)境下大發(fā)射功率同時(shí)同頻自干擾抵消系統(tǒng)，它包括天線單元、基帶發(fā)射信號(hào)處理單元、基帶接收信號(hào)處理單元、發(fā)射功率控制單元、調(diào)整算法單元、射頻干擾重建單元Ⅰ、射頻干擾重建單元Ⅱ、加法器Ⅰ和加法器Ⅱ，基帶發(fā)射信號(hào)處理單元的輸出通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器DACⅠ與射頻發(fā)射通道連接，射頻發(fā)射通道的輸出分別與天線單元的發(fā)射端、射頻干擾重建單元Ⅰ和射頻干擾重建單元Ⅱ的射頻信號(hào)輸入端相連，天線單元接收端的輸出依次通過加法器Ⅰ、低噪聲放大器和加法器Ⅱ與射頻接收通道連接，射頻接收通道的輸出通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC與基帶接收信號(hào)處理單元相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的輸出還與調(diào)整算法單元連接，調(diào)整算法單元的輸出通過發(fā)射功率控制單元與射頻發(fā)射通道的控制信號(hào)輸入端相連，調(diào)整算法單元的調(diào)整參數(shù)輸出端通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器DACⅡ分別與射頻干擾重建單元Ⅰ和射頻干擾重建單元Ⅱ相連，射頻干擾重建單元Ⅰ的信號(hào)輸出端與加法器Ⅰ相連，射頻干擾重建單元Ⅱ的信號(hào)輸出端與加法器Ⅱ相連。

基帶發(fā)射信號(hào)處理單元負(fù)責(zé)基帶發(fā)射信號(hào)處理；基帶接收信號(hào)處理單元負(fù)責(zé)對(duì)射頻自干擾抵消后的信號(hào)進(jìn)一步進(jìn)行基帶信號(hào)處理；射頻發(fā)射通道用于射頻信號(hào)發(fā)射處理，且發(fā)射功率受發(fā)射功率控制單元的控制；調(diào)整算法單元根據(jù)射頻自干擾抵消后的信號(hào)功率計(jì)算輸出調(diào)整參數(shù)并控制射頻干擾重建單元Ⅰ和射頻干擾重建單元Ⅱ的信號(hào)重建；天線單元用于發(fā)射和接收射頻信號(hào)；射頻干擾重建單元Ⅰ和射頻干擾重建單元Ⅱ均負(fù)責(zé)對(duì)輸入的射頻信號(hào)進(jìn)行重建；加法器Ⅰ和加法器Ⅱ用于射頻自干擾抵消運(yùn)算。

所述的射頻干擾重建單元Ⅰ包括調(diào)時(shí)延模塊1、調(diào)幅模塊1和調(diào)相模塊1，射頻干擾重建單元Ⅱ包括多路由調(diào)時(shí)延模塊、調(diào)幅模塊和調(diào)相模塊組成的信號(hào)調(diào)整電路。

所述的天線單元包括一根或多根天線，所述天線單元的發(fā)射端和接收端共用天線單元天線或獨(dú)立使用天線單元天線。

多徑環(huán)境下大發(fā)射功率同時(shí)同頻自干擾抵消方法，它包括如下步驟：

S1：基帶發(fā)射信號(hào)處理單元將待發(fā)送的多路數(shù)據(jù)經(jīng)過基帶處理和數(shù)模轉(zhuǎn)換后，送入射頻發(fā)射通道；