[發(fā)明專利]一種校正相位噪聲的多接收通道全雙工收發(fā)裝置與方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010027835.1
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111245464B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 全欣;范平志
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: H04B1/40
• 分類號: H04B1/40;H04B1/10;H04L5/14
• 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

1.一種校正相位噪聲的多接收通道全雙工收發(fā)裝置，包括天線、時鐘單元、發(fā)射通道、接收通道和信號處理單元；所述時鐘單元連接發(fā)射通道、接收通道以及信號處理單元，根據(jù)信號處理單元發(fā)送的控制指令，產(chǎn)生為發(fā)射信號提供的上混頻本振信號，同時產(chǎn)生為接收信號提供的多個下混頻本振信號，其中，多個下混頻本振信號由上混頻信號經(jīng)過不同的時延調(diào)整后產(chǎn)生；所述接收通道連接時鐘單元和信號處理單元，采用多個混頻器對接收信號進(jìn)行下混頻；所述信號處理單元連接發(fā)射通道和接收通道，用于向發(fā)射通道提供與上混頻本振信號進(jìn)行混頻的發(fā)射信號，并對接收的射頻信號與下混頻本振信號進(jìn)行混頻的接收信號進(jìn)行自干擾抑制和有用信號解調(diào)；所述的信號處理單元，利用相位噪聲提取算法，對接收信號進(jìn)行自干擾抑制和有用信號解調(diào)；所述自干擾抑制通過信號處理單元在接收通道的接收信號減去自干擾消除信號來實(shí)現(xiàn)；

所述的接收通道的接收信號為：

r_m,m＝1,2,…,M

M表示接收通道數(shù)量；

自干擾消除信號表達(dá)式為：

其中，x(t)表示發(fā)射信號，L表示自干擾信道的多徑總數(shù)，h_i和τ_i表示每條多徑的增益和傳播時延。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種校正相位噪聲的多接收通道全雙工收發(fā)裝置，其特征在于，包括可設(shè)置于在射頻前端的模擬自干擾抑制模塊，通過模擬自干擾抑制模塊，降低自干擾功率，防止阻塞接收通道。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種校正相位噪聲的多接收通道全雙工收發(fā)裝置，其特征在于，所述的天線，包括連接射頻發(fā)射通道的發(fā)射天線和連接射頻接收通道的接收天線或同時連接射頻發(fā)射通道和射頻接收通道的單天線。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種校正相位噪聲的多接收通道全雙工收發(fā)裝置，其特征在于，所述的時鐘單元，包括本地振蕩器和至少一個可調(diào)延時器，所述本地振蕩器連接發(fā)射通道，為發(fā)射信號提供上混頻本振信號，以及通過至少一個可調(diào)延時器連接接收通道，為接收信號提供下混頻本振信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種校正相位噪聲的多接收通道全雙工收發(fā)裝置，其特征在于，所述的可調(diào)延時器，可以用自動或手動的方式，連續(xù)或離散地調(diào)整信號的延時；可以通過長度可調(diào)的傳輸線纜、時延調(diào)整芯片或等效方案實(shí)現(xiàn)延時功能。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種校正相位噪聲的多接收通道全雙工收發(fā)裝置，其特征在于，還包括設(shè)置于時鐘單元內(nèi)的控制單元，連接可調(diào)延時器與信號處理單元，用于向可調(diào)延時器輸入延時調(diào)節(jié)參數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種校正相位噪聲的多接收通道全雙工收發(fā)裝置，其特征在于，所述的接收通道，包括射頻接收通道、耦合器、一路或多路混頻器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述混頻器將射頻接收通道的輸出信號與時鐘單元可調(diào)延時器的輸出的下混頻本振信號進(jìn)行變頻處理，再連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，進(jìn)入信號處理單元。

8.一種校正相位噪聲的多接收通道全雙工收發(fā)方法，其特征在于，包括以下步驟：

時鐘單元設(shè)置：

S101：根據(jù)自干擾信道情況調(diào)整時延參數(shù)；

S102：產(chǎn)生上混頻本振信號和多個下混頻本振信號；

信號發(fā)送：

S201：將數(shù)字信號數(shù)模轉(zhuǎn)換為模擬信號；

S202：將模擬信號與上混頻本振信號進(jìn)行變頻；

S203：通過天線發(fā)射變頻后的發(fā)射信號；

信號接收：

S301：接收信號進(jìn)入多個接收通道，與多個下混頻本振信號進(jìn)行變頻；

S302：將變頻后的模擬信號模數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；

S303：將數(shù)字信號進(jìn)行信號處理，解調(diào)有用信號；

其中，所述的下混頻本振信號為本振信號通過可調(diào)延時器的延時信號；

所述的信號處理，利用相位噪聲提取算法，對接收信號進(jìn)行自干擾抑制和有用信號解調(diào)，自干擾抑制通過信號處理單元在接收通道的接收信號減去自干擾消除信號來實(shí)現(xiàn)；

所述的接收通道的接收信號為：

r_m,m＝1,2,…,M

M表示接收通道數(shù)量；

自干擾消除信號表達(dá)式為：

其中，x(t)表示發(fā)射信號，L表示自干擾信道的多徑總數(shù)，h_i和τ_i表示每條多徑的增益和傳播時延。