[發(fā)明專利]基于耦合傳輸線信道傳輸矩陣逆矩陣的串?dāng)_抵消方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510409853.5
• 申請日: 2015-07-14
• 公開（公告）號: CN105608025B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王亞飛;李學(xué)華
• 申請（專利權(quán)）人: 北京信息科技大學(xué)
• 主分類號: G06F13/12
• 分類號: G06F13/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種基于耦合傳輸線信道傳輸矩陣逆矩陣的串?dāng)_抵消方法及裝置，該方法和裝置可應(yīng)用于一組n(n≥2)條耦合傳輸線中的串?dāng)_抵消。本發(fā)明方法在一組n(n≥2)條耦合傳輸線中先建立信道傳輸矩陣H，然后求信道傳輸矩陣H的逆矩陣，根據(jù)H矩陣的逆矩陣建立串?dāng)_抵消模型，即在一組n(n≥2)條耦合傳輸線的輸出端加入1個(gè)信號處理模塊對信號進(jìn)行相應(yīng)處理，使信道傳輸矩陣為單位陣，從而實(shí)現(xiàn)串?dāng)_抵消。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于耦合傳輸線信道傳輸矩陣逆矩陣的串?dāng)_抵消方法。

背景技術(shù)

在高速高密度總線系統(tǒng)中，由于傳輸線間的串?dāng)_限制了信號的互連，所以減小串?dāng)_已經(jīng)成為了高速高密度總線系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要課題。串?dāng)_是指電路系統(tǒng)中有害信號從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移到相鄰網(wǎng)絡(luò)，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的串?dāng)_主要是由于邊緣場產(chǎn)生的容性耦合和感性耦合所引起的，任何一對網(wǎng)絡(luò)之間都存在串?dāng)_，比如芯片，印刷電路板(Printed CircuitBoard，PCB)，互連件，以及其它非屏蔽的高速高密度電路中。

在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，多輸入多輸出系統(tǒng)(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)是用來描述多天線無線通信系統(tǒng)的抽象數(shù)學(xué)模型，在多天線無線通信系統(tǒng)中，發(fā)送端利用多個(gè)天線各自獨(dú)立地發(fā)送信號，而在接收端利用多個(gè)天線接收信號并恢復(fù)原始信息。如圖1所示，圖中描述了一個(gè)MIMO多天線系統(tǒng)模型，發(fā)送端的每個(gè)天線都在獨(dú)立地發(fā)送信號，同時(shí)接收端的每個(gè)天線都在接收信號，接收的信號中包含發(fā)送端所有天線發(fā)送的信息。在這一點(diǎn)上，MIMO多天線系統(tǒng)中接收信號與發(fā)送信號的關(guān)系，與高速高密度總線系統(tǒng)中耦合傳輸線上輸出信號與輸入信號的關(guān)系類似，如圖2所示的一組耦合傳輸線，每條傳輸線的輸出信號中包括了傳輸線所有輸入信號的信息，既有通過本條傳輸線輸入端輸入的信息，也有其他傳輸線耦合過來的串?dāng)_信號。基于這個(gè)原理，MIMO多天線系統(tǒng)的一些技術(shù)就可以用來減小串?dāng)_或者進(jìn)行串?dāng)_抵消。

一般來說，PCB板上的耦合傳輸線，其信號的輸入輸出可以表示成如圖3 所示的關(guān)系圖，把任何兩個(gè)輸入端和輸出端之間都可以看成是一個(gè)信道，傳輸線是信道，傳輸線間的信號耦合也是信道，信號在信道中傳輸，那么，耦合傳輸線上輸入端和輸出端的信號關(guān)系就可以用信道傳輸矩陣來描述。

根據(jù)文獻(xiàn)[Sendaula M，Sadiku M，Heiman R.Crosstalk computation inCoupled transmission lines[C].In：IEEE Proceedings of the SOUTHEASTCON′91，Williamsburg，1991，790-795.]，由于串?dāng)_的存在，在n條耦合傳輸線中，其輸出信號與輸入信號的關(guān)系可用向量和矩陣來表示

式中，H為一個(gè)n×n維矩陣，為耦合傳輸線上的輸出信號向量，V(0)為耦合傳輸線上的輸入信號向量。

現(xiàn)定義H為耦合傳輸線的信道傳輸矩陣，如式(2)所示。

根據(jù)式(1)可知，H矩陣中的元素實(shí)際上是表明了輸出信號與輸入信號之間的關(guān)系，對于如圖3所示的耦合傳輸線中第i條傳輸線上的輸出信號與輸入信號有如下關(guān)系

式中，為第i條傳輸線上的輸出信號，v_i(1≤i≤n)為第i條傳輸線上的輸入信號，h_ij(1≤i，j≤n)為H矩陣中的元素。

同樣，根據(jù)S參數(shù)的定義，對于如圖3所示端口命名的耦合傳輸線來說，在端口匹配情況下，定義1，2，…，n端口為輸入端口，n+1，n+2，…，2n端口為輸出端口時(shí)，可以得到用S參數(shù)所表示的第i條傳輸線上的輸出信號如下