[0078]雖然在某些系統(tǒng)應(yīng)用中，可以使用在圖2-11中描述的同孔徑任何頻率STAR系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)足夠的性能，但是在其他系統(tǒng)應(yīng)用中，將需要利用信號(hào)處理技術(shù)來增強(qiáng)前端性能。在本教導(dǎo)的任何實(shí)施例中，可以將信號(hào)處理與前端合并以實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的性能。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將顯然的是，可以利用信號(hào)處理來增強(qiáng)在本文中描述的任何前端系統(tǒng)；通過選擇來增強(qiáng)在圖10中示出的示例前端系統(tǒng)架構(gòu)來例示這一點(diǎn)。
[0079]圖12示出使用數(shù)字信號(hào)處理1202來增強(qiáng)圖10中示出的示例前端系統(tǒng)的同孔徑任何頻率STAR系統(tǒng)的框圖。該示例系統(tǒng)使用結(jié)合圖6B描述的具有下變頻的數(shù)字信號(hào)處理器。另外，該示例系統(tǒng)使用結(jié)合圖7B描述的矢量調(diào)制器類型的發(fā)送信號(hào)調(diào)整器。差分器件的輸出的一部分被饋送給下變頻器1206，下變頻器1206將信號(hào)的頻譜向下平移到可以是中頻(IF)的更低頻率。替代地，可以將信號(hào)的頻譜一直向下平移到零頻(更通常地被稱為基帶)。發(fā)送信號(hào)的一部分也被下變頻，限制是其被轉(zhuǎn)換到與差分器件的輸出被轉(zhuǎn)換到的頻率相同的頻率。一旦這些信號(hào)都已經(jīng)被下變頻，就可以經(jīng)由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 1204將它們轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。
[0080]在數(shù)字域，使用數(shù)字信號(hào)處理器1202將發(fā)送信號(hào)與差分器件1208輸出相關(guān)，以隔離差分器件1208輸出中的殘留發(fā)射機(jī)分量。然后，信號(hào)處理器1202形成對(duì)發(fā)射機(jī)信號(hào)的最優(yōu)復(fù)值的估計(jì)，所述發(fā)射機(jī)信號(hào)需要被注入差分器件1208中以便最小化在差分器件1208輸出處存在的殘留發(fā)射機(jī)信號(hào)。信號(hào)處理器1202的輸出包括包含關(guān)于IQ發(fā)送信號(hào)調(diào)整器1212的所希望的設(shè)置的兩個(gè)信號(hào)。因?yàn)樵趫D12中示出的示例中，使用矢量調(diào)制器作為IQ發(fā)送信號(hào)調(diào)整器1212，所以復(fù)設(shè)置用于發(fā)射機(jī)信號(hào)的同相(I)和正交(Q)部分。因?yàn)楹芏嗍噶空{(diào)制器需要模擬輸入，所以圖12示出數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 1210以執(zhí)行所需的轉(zhuǎn)換。
[0081]圖12示出使用由自適應(yīng)信號(hào)處理器1202和DAC 1210供應(yīng)的復(fù)設(shè)置來操作RF頻率的Tx信號(hào)的IQ發(fā)送信號(hào)調(diào)整器1212。也可以由自適應(yīng)信號(hào)處理器和DAC本身來產(chǎn)生IF頻率的調(diào)整的發(fā)送信號(hào)，并且將其上變頻至RF頻率，這一點(diǎn)將在下面的圖21中示出，同時(shí)示出該方法的優(yōu)點(diǎn)。然而，如圖12所示的對(duì)RF頻率的Tx信號(hào)進(jìn)行操作要簡(jiǎn)單得多，因?yàn)槠浔苊饬藢?duì)上變頻的需要。
[0082]圖13示出例示模擬信號(hào)處理如何可以被用于增強(qiáng)在圖10中示出的示例前端系統(tǒng)的同孔徑任何頻率STAR系統(tǒng)1300的框圖。對(duì)于該示例系統(tǒng)，選擇結(jié)合圖6C描述的不具有頻率轉(zhuǎn)換的模擬信號(hào)處理器1302。因?yàn)榘l(fā)射機(jī)和差分器件輸出是模擬信號(hào)，所以模擬信號(hào)處理器1302不需要模數(shù)轉(zhuǎn)換器?？梢詧?zhí)行所需的處理的一種方式是使用諸如AD8333的包括很多功能的集成電路，AD8333是可以從Analog Devices購(gòu)買到的雙I/O解調(diào)器。所需的模擬乘法也可以用諸如AD835的集成電路來執(zhí)行，AD835也是可以從Analog Devices購(gòu)買到的電壓輸出4象限乘法器。通過適當(dāng)?shù)那蠛?、縮放和積分，模擬乘法器的輸出可以在不需要數(shù)模轉(zhuǎn)換器的情況下直接驅(qū)動(dòng)矢量調(diào)制器輸入。
[0083]返回參照?qǐng)D2，在某些操作方法中，到達(dá)減法器210輸入處的發(fā)送信號(hào)的兩個(gè)版本被處理為具有相同的延遲。這可以通過在路徑206中插入匹配通過減法器+信號(hào)處理器+Tx信號(hào)調(diào)整器214+變頻(如果被使用)的延遲的延遲來實(shí)現(xiàn)。然而，在這些操作方法中的某些中，精確地在減法器210輸入處提供具有相同延遲的發(fā)送信號(hào)的兩個(gè)版本是相對(duì)困難的。例如，當(dāng)操作條件是在天線204附近存在發(fā)送信號(hào)的大反射時(shí)，在連接器的輸出處，將存在需要被抵消的Tx信號(hào)的兩個(gè)副本:一個(gè)副本在天線的輸入處被反射，另一個(gè)副本被反射離開天線204附近的對(duì)象。在這些操作條件下，希望具有Tx信號(hào)的第二延遲副本，并且將該副本饋送給第二 Tx信號(hào)調(diào)整器。在一個(gè)實(shí)施例中，這通過使用信號(hào)處理器212在信號(hào)處理器內(nèi)部以數(shù)字形式存儲(chǔ)Tx信號(hào)來實(shí)現(xiàn)。
[0084]現(xiàn)在參考圖21，其例示用于向減法器提供發(fā)送信號(hào)的多個(gè)適當(dāng)?shù)匮舆t的副本的根據(jù)本教導(dǎo)的系統(tǒng)2100。圖21中描述的系統(tǒng)類似于結(jié)合圖12描述的使用數(shù)字信號(hào)處理1202的同孔徑任何頻率STAR系統(tǒng)1200。系統(tǒng)2100包括系統(tǒng)1200中的有源電子差分器件1208、下變頻器1206以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器1204。然而，在系統(tǒng)2100中，自適應(yīng)信號(hào)處理器1202還包括用于產(chǎn)生Tx信號(hào)的多個(gè)延遲副本的裝置。自適應(yīng)信號(hào)處理器1202電連接到被電連接到上變頻器2102的數(shù)模轉(zhuǎn)換器1210，然后連接到有源電子差分器件1208。
[0085]在某些操作模式下，Tx信號(hào)被下變頻，并且通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器1204，然后被存儲(chǔ)在信號(hào)處理器1202中。由此，可以在數(shù)字域中產(chǎn)生Tx信號(hào)的多個(gè)適當(dāng)?shù)匮舆t的副本，并且得到的信號(hào)可以被數(shù)模轉(zhuǎn)換器1210轉(zhuǎn)換回為模擬信號(hào)，然后模擬信號(hào)被諸如混頻器的變頻器進(jìn)行上變頻。替代地，上變頻可以被數(shù)字地執(zhí)行，然后被饋送給數(shù)模轉(zhuǎn)換器。該方法的一個(gè)有力方面是可以通過使用公知技術(shù)的信號(hào)處理來確定對(duì)于發(fā)送信號(hào)的每個(gè)副本的適當(dāng)延遲?？梢噪S著信號(hào)條件的改變來更新延遲。
[0086]圖2-13中的本教導(dǎo)的所有實(shí)施例將對(duì)于從接收路徑中去除高功率發(fā)送信號(hào)是有效的。如果發(fā)送信號(hào)強(qiáng)度與接收信號(hào)僅具有相同幅度級(jí)別，或者在幅度上小于接收信號(hào)，則可以需要少得多的硬件。
[0087]圖14例示結(jié)合圖2描述的同孔徑任何頻率STAR系統(tǒng)中的硬件的子集系統(tǒng)1400，子集系統(tǒng)1400在發(fā)送信號(hào)強(qiáng)度只與接收信號(hào)一樣強(qiáng)或者比接收信號(hào)弱時(shí)對(duì)某些實(shí)施例是有用的。需要三端口信號(hào)連接器1402來允許將分開的發(fā)送路徑1404和接收信號(hào)路徑1406連接到天線1408，并且需要隔離器1410來保護(hù)發(fā)送路徑1404不受天線操作的信號(hào)環(huán)境的影響。在一個(gè)實(shí)施例中，三端口信號(hào)連接器1402是鐵氧體環(huán)行器。然而，可以不需要模擬信號(hào)差分器件，從而也不需要發(fā)送信號(hào)調(diào)整器。因?yàn)榘l(fā)送信號(hào)相對(duì)小，所以它不會(huì)使接收信號(hào)路徑中的任何部件飽和，并且如果認(rèn)為有必要，則可以使用公知的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來實(shí)現(xiàn)將發(fā)送信號(hào)從接收信號(hào)路徑中去除。
[0088]到此，需要從接收路徑去除(減去)的大信號(hào)是要通過與檢測(cè)要接收的信號(hào)的天線相同的天線發(fā)送的信號(hào)。發(fā)送信號(hào)可能在兩個(gè)關(guān)鍵方面不同于接收信號(hào):(I)發(fā)送信號(hào)比接收信號(hào)強(qiáng)得多；以及(2)發(fā)送信號(hào)不需要被解調(diào)以恢復(fù)由發(fā)送信號(hào)所傳達(dá)的信息(如果有的話)。存在不需要被解調(diào)的大信號(hào)進(jìn)入接收路徑的另一類系統(tǒng)配置。如果這樣的大信號(hào)是良性的，則一般將其稱為同址干擾。如果大信號(hào)本質(zhì)上是不利的，則一般將其稱為人為干擾(jamming)。在這樣的情況下，需要去除大信號(hào)，使得接收機(jī)能夠處理(即，解調(diào))所希望的一個(gè)或多個(gè)接收信號(hào)。去除同址和人為干擾信號(hào)的各種裝置是公知的。一種普通的方法是使用RF濾波器抑制大信號(hào)，同時(shí)允許一個(gè)或多個(gè)接收信號(hào)通過。當(dāng)然，這樣的技術(shù)只在接收和同址/人為干擾信號(hào)占據(jù)不相交的頻帶時(shí)才有效?，F(xiàn)在將應(yīng)用本發(fā)明的教導(dǎo)以抑制同址和人為干擾信號(hào)，其中接收和同址/人為干擾信號(hào)的頻譜可以重疊。
[0089]圖15例示作為圖14中的系統(tǒng)1400的實(shí)施例的一個(gè)示例性系統(tǒng)1500，示例性系統(tǒng)1500包括信號(hào)連接器1502，發(fā)送信號(hào)路徑1506中的光子隔離器1504的輸出對(duì)信號(hào)連接器1502呈現(xiàn)高阻抗，并且在示例性系統(tǒng)1500中使用傳統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)處理器1508，在所有信號(hào)被下變頻并且然后被從模擬域轉(zhuǎn)換到數(shù)字域之后，從接收路徑1510中去除發(fā)送信號(hào)。在非協(xié)作干擾源的情況下，被饋送給干擾抵消器的干擾的參考副本必須是自己產(chǎn)生的。除了問題干擾相對(duì)于關(guān)注信號(hào)(SOI)在幅度上大的事實(shí)之外，通常根本不能假設(shè)知道關(guān)于這些干擾的其他事情。因此，為了產(chǎn)生干擾的參考副本需要只感知可能存在的大干擾并且忽略SOI的方式。一種優(yōu)選檢測(cè)干擾源的已知方法是使用最大靈敏度指向干擾源的方向的定向天線。然而，這種技術(shù)的效果嚴(yán)重取決于天線波束的方向性以及干擾源與SOI之間的角度間隔。因此，本教導(dǎo)的一個(gè)特征是一種用于從來自于天線的合成SOI+干擾信號(hào)流中提取強(qiáng)干擾信號(hào)的參考副本的方法。
[0090]圖16例示根據(jù)本教導(dǎo)的產(chǎn)生干擾信號(hào)的參考副本的系統(tǒng)1600。天線1602輸出的一部分被打開并且饋送給N比特量化器1604，其中N對(duì)于量化強(qiáng)干擾來說是足夠的，但是對(duì)于還量化比干擾信號(hào)小得多的SOI來說不夠大。由此，N比特量化器用作一種反向限制器，只讓大信號(hào)通過并且抑制較小的信號(hào)。如圖16所示，涉及以這種方式生成干擾的參考副本并且在干擾抵消器中對(duì)其進(jìn)行處理的延遲可以在從天線1602引導(dǎo)至干擾抵消器的信號(hào)路徑中再現(xiàn)。為了說明自己產(chǎn)生的參考的操作，進(jìn)行了仿真，其中“高功率”干擾是10MHz的1-V正弦波，“低功率” SOI是107MHz的0.1-V正弦波。
[0091]圖17例示圖16中的架構(gòu)的仿真結(jié)果，由此I比特量化器的輸出生成10MHz的高功率干擾的副本，允許在差分器件中從低功率107-MHz SOI中減去它。在圖17中例示的圖表示出N比特量化器的輸入，而主圖表示出以比特的數(shù)量作為參數(shù)的量化器的輸出。在干擾只是比SOI強(qiáng)10倍的情況下，單個(gè)比特的量化“傳遞”大干擾，并且完全無法感知更小的S0I，而4比特足以完全地感知干擾和SOI這兩者。在2比特的情況下，SOI是在高功率干擾以下的?20dB。
[0092]如果希望抵消具有比簡(jiǎn)單的正弦波更復(fù)