一種同時(shí)同頻全雙工射頻多子帶自干擾消除方法
【專利說(shuō)明】-種同時(shí)同頻全雙工射頻多子帶自干擾消除方法 -技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種同時(shí)同頻全雙工自干擾消除方法，特別是一種同時(shí)同頻全雙工射 頻多子帶自干擾消除方法。 二【背景技術(shù)】
[0002] 隨著無(wú)線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，無(wú)線頻譜資源緊缺的問(wèn)題日益突出。傳統(tǒng)的無(wú)線 雙工通信方式主要有頻分雙工（抑D，化equency Division Duplexing)或時(shí)分雙工（T孤， Time Division Duplexing),該些雙工通信方式實(shí)際上使用了兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的通信信道。 同時(shí)同頻全雙工技術(shù)（CC抑，Co-time Co-化equen巧化11-Duplex)，由于發(fā)送、接收信號(hào)均 同時(shí)使用同一頻段，頻譜效率在理論上最大可提升一倍，正是該一特點(diǎn)，使CC抑成為5G無(wú) 線通信的候選技術(shù)之一。CCFD技術(shù)首先要解決的是對(duì)強(qiáng)自干擾的抑制或消除，其手段主要 有：天線消除、射頻消除和數(shù)字消除。射頻消除是在模數(shù)轉(zhuǎn)換前的射頻前端實(shí)施，由于接收 端接收的自干擾信號(hào)強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有用接收信號(hào)，為防止射頻接收通道阻塞，必須對(duì)自干 擾信號(hào)進(jìn)行射頻消除，使之降到盡可能低的水平，并保證有用接收信號(hào)能夠通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換， 進(jìn)入后續(xù)數(shù)字干擾消除及解調(diào)處理流程。
[0003] 目前，已有不少文獻(xiàn)設(shè)及到射頻消除技術(shù)。
[0004] 如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01210035077. 3公開(kāi)了一種單個(gè)載體中多種電磁設(shè)備間同時(shí) 同頻工作的方法。其通過(guò)增加數(shù)字接口和模擬接口，且各設(shè)備在接收流程中通過(guò)模擬干擾 抑制和數(shù)字干擾抑制技術(shù)去消除干擾影響。該方法給出了一種單個(gè)載體中多種電磁設(shè)備間 同時(shí)同頻干擾抑制機(jī)制W及初步實(shí)現(xiàn)流程，但具體實(shí)現(xiàn)方案沒(méi)有指出，且系統(tǒng)比較復(fù)雜。
[0005] 中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01310586566. 2公開(kāi)了一種同頻全雙工自干擾抵消裝置。其通 過(guò)功率檢測(cè)模塊和控制模塊來(lái)調(diào)整對(duì)自干擾信號(hào)的抵消。該方法實(shí)際上是一種在射頻域進(jìn) 行的自干擾抵消技術(shù)，但其對(duì)延遲傳輸線沒(méi)有進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，應(yīng)用場(chǎng)合受限。
[0006] 中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01310395221. 9公開(kāi)了一種同時(shí)同頻全雙工多抽頭射頻自干擾 抵消系統(tǒng)及方法，其通過(guò)模式識(shí)別模塊和調(diào)整算法模塊的聯(lián)合控制延時(shí)模塊和多抽頭射頻 干擾重建濾波器的幅度、時(shí)延和相位等參數(shù)，W達(dá)到最優(yōu)的自干擾抵消效果。該方法由于在 射頻域調(diào)整的參數(shù)較多，受限于現(xiàn)有技術(shù)和器件水平，其具體實(shí)現(xiàn)上難度較大且成本較高。
[0007] 綜上所述，現(xiàn)有射頻自干擾抵消技術(shù)大多只在理論上進(jìn)行了有益的探討，對(duì)具體 實(shí)現(xiàn)的難度和復(fù)雜度考慮較少。當(dāng)射頻信號(hào)帶寬較窄時(shí)，雖然可W取得一定的自干擾抵消 效果，但當(dāng)射頻信號(hào)帶寬較寬時(shí)，由于模擬元器件甚至電路板等都不具備理想的理論特性， 其殘存的電感、電容值和非線性等因素將使接收端的自干擾射頻信號(hào)，相對(duì)于原射頻信號(hào)， 發(fā)生崎變和扭曲，導(dǎo)致實(shí)際自干擾抵消效果欠佳，故現(xiàn)有射頻自干擾抵消技術(shù)需要進(jìn)行進(jìn) 一步完善和改進(jìn)。 H
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是為了提高寬帶射頻信號(hào)自干擾抵消性能W及降低具體實(shí)現(xiàn)的復(fù) 雜度，提出利用若干個(gè)并行的帶通濾波器，將寬帶射頻信號(hào)分成多個(gè)窄帶射頻信號(hào)，并且采 用時(shí)延固定、只調(diào)整幅度衰減系數(shù)的方法來(lái)進(jìn)行射頻自干擾抵消處理。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)方案簡(jiǎn) 單、可靠，提高了射頻信號(hào)自干擾抵消性能，特別適合寬帶射頻信號(hào)的自干擾抵消。
[0009] 本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0010] 一種同時(shí)同頻全雙工射頻多子帶自干擾消除系統(tǒng)，它包括基帶發(fā)送信號(hào)處理單 元、數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC、發(fā)送射頻通道、發(fā)送天線、帶通濾波器、自干擾重建模塊、累加器、接收 射頻通道、模數(shù)轉(zhuǎn)化器ADC、幅度調(diào)整算法模塊W及基帶接收信號(hào)處理單元等部分。其實(shí)現(xiàn) 的步驟為：
[0011] 第一，基帶發(fā)送信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換和射頻通道后分為兩路，一路送給發(fā)送天線向 外福射無(wú)線信號(hào)，另一路則送給射頻抵消單元進(jìn)行處理；
[0012] 第二，進(jìn)入射頻抵消單元的模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)若干個(gè)并行的帶通濾波器被分為多個(gè)子 帶信號(hào)，并在幅度調(diào)整算法模塊的控制下，調(diào)整自干擾重建模塊中的衰減系數(shù)，W達(dá)到最優(yōu) 的射頻信號(hào)重構(gòu)；
[0013] 第=，各子帶重構(gòu)的射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)疊加后與天線接收的自干擾信號(hào)進(jìn)行抵消處 理，并經(jīng)射頻通道和模數(shù)轉(zhuǎn)換后反饋給幅度調(diào)整算法模塊，幅度調(diào)整算法模塊根據(jù)抵消效 果調(diào)整各模塊的衰減系數(shù)，由此完成射頻自干擾抵消的閉環(huán)控制過(guò)程。
[0014] 本發(fā)明的有益效果為；1、利用多個(gè)并行的帶通濾波器，將寬帶射頻信號(hào)分成多個(gè) 窄帶射頻信號(hào)分別進(jìn)行自干擾抵消處理，該方法能有效抑制寬帶射頻自干擾信號(hào)；2、采用 時(shí)延固定、只調(diào)整幅度衰減系數(shù)的方法來(lái)進(jìn)行射頻自干擾抵消處理，該方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，可 靠。 四【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1為同時(shí)同頻全雙工射頻多子帶自干擾消除方法的系統(tǒng)框圖；
[0016] 圖2為發(fā)送基帶單元框圖；
[0017] 圖3為接收基帶單元框圖。 五【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0019] 1、圖1給出了同時(shí)同頻全雙工射頻多子帶自干擾消除方法的系統(tǒng)框圖。
[0020] -種同時(shí)同頻全雙工射頻多子帶自干擾消除系統(tǒng)，它包括基帶發(fā)送信號(hào)處理單 元、數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC、發(fā)送射頻通道、發(fā)送天線、帶通濾波器、自干擾重建模塊、累加器、接收 射頻通道、模數(shù)轉(zhuǎn)化器ADC、幅度調(diào)整算法模塊W及基帶接收信號(hào)處理單元等部分。其中，發(fā) 送射頻通道的輸出分別和發(fā)送天線W及若干個(gè)帶通濾波器相連，控制模塊對(duì)所有自干擾重 建模塊中的幅度衰減系數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。
[0021] 具體的，自干擾重建模塊包括若干個(gè)固定延時(shí)器、若干個(gè)幅度衰減器W及累加器 等。經(jīng)過(guò)帶通濾波器產(chǎn)生的子帶自干擾射頻信號(hào)，被分為多路，W不同的固定延時(shí)參數(shù)進(jìn)行 延時(shí)處理，并在幅度調(diào)整算法模塊的控制下，不斷調(diào)節(jié)各路延時(shí)信號(hào)的幅度衰減系數(shù)，使重 構(gòu)的信號(hào)更接近真實(shí)自干擾射頻信號(hào)，從而達(dá)到射頻抵消效果最佳。
[0022] 2、其信號(hào)處理流程如下：
[002引基帶數(shù)字信號(hào)屯似G{oa}經(jīng)過(guò)基帶發(fā)送處理單元中的調(diào)制后，其輸出為 屯化）G然后，經(jīng)過(guò)脈沖成型、數(shù)模轉(zhuǎn)換DAC后，輸出時(shí)域連續(xù)信號(hào)Bs(t)可W表示 為
[0024]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種同時(shí)同頻全雙工射頻多子帶自干擾消除方法，其步驟為；第一，基帶發(fā)送信號(hào) 經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換和射頻通道后分為兩路，一路送給發(fā)送天線向外福射無(wú)線信號(hào)，另一路則送 給射頻抵消單元進(jìn)行處理；第二，進(jìn)入射頻抵消單元的模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)多個(gè)并行的帶通濾波 器被分為多個(gè)子帶信號(hào)，并在幅度調(diào)整算法模塊的控制下，調(diào)整自干擾重建模塊中的衰減 系數(shù)，來(lái)進(jìn)行射頻自干擾信號(hào)重構(gòu)；第=，各子帶重構(gòu)的射頻自干擾信號(hào)經(jīng)過(guò)疊加后與天線 接收的自干擾信號(hào)進(jìn)行抵消處理，并經(jīng)射頻通道和模數(shù)轉(zhuǎn)換后反饋給幅度調(diào)整算法模塊， 幅度調(diào)整算法模塊根據(jù)抵消效果調(diào)整各模塊的衰減系數(shù)，來(lái)提高射頻自干擾抵消性能。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于；幅度調(diào)整算法模塊首先進(jìn)行FFT運(yùn)算，并 評(píng)估各子帶的射頻抵消性能，根據(jù)評(píng)估結(jié)果，產(chǎn)生幅度調(diào)整值去控制自干擾重建模塊中的 衰減器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：自干擾重建模塊采用時(shí)延固定、只調(diào)整幅 度衰減系數(shù)的方法來(lái)進(jìn)行射頻自干擾信號(hào)重構(gòu)。自干擾重建模塊是由多個(gè)并行的、具有不 同時(shí)延參數(shù)的信號(hào)傳輸線和相應(yīng)的幅度衰減器組成，其幅度衰減器由幅度調(diào)整算法模塊控 制。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種同時(shí)同頻全雙工射頻多子帶自干擾消除方法，是提高寬帶射頻自干擾抵消性能的有效方法。其步驟是：首先將發(fā)送信號(hào)分為兩路，一路送給發(fā)送天線向外輻射無(wú)線信號(hào)，另一路則送給射頻抵消單元；進(jìn)入射頻抵消單元的信號(hào)被若干個(gè)并行的帶通濾波器分為多個(gè)子帶信號(hào)，并進(jìn)行射頻自干擾信號(hào)重構(gòu)；最后將重構(gòu)的射頻自干擾信號(hào)與天線接收的自干擾信號(hào)進(jìn)行抵消處理，同時(shí)通過(guò)幅度調(diào)整算法模塊調(diào)整各模塊的衰減系數(shù)，達(dá)到最佳的自干擾抵消效果。本發(fā)明適用于同時(shí)同頻全雙工射頻自干擾消除方法，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)和方法，該方法將寬帶射頻自干擾信號(hào)劃分為多個(gè)窄帶信號(hào)，且需要調(diào)整的參數(shù)只有幅度衰減一項(xiàng)，故實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、可靠，性能更佳。
【IPC分類】H04B1-525, H04L5-14
【公開(kāi)號(hào)】CN104716980
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510020301
【發(fā)明人】邵震洪, 梁濤, 陳勇, 張亞軍, 楊健
【申請(qǐng)人】中國(guó)人民解放軍總參謀部第六十三研究所
【公開(kāi)日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2015年1月13日