通信收發(fā)器中的回波消除的制作方法
【專利說(shuō)明】通信收發(fā)器中的回波消除
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2012年11月15日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)61/726，592的權(quán)益，其公開(kāi)內(nèi)容以引用的方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明總體上涉及無(wú)線通信，尤其是涉及用于通信收發(fā)器中的回波消除的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]無(wú)線通信接收器通常受到降低接收性能的干擾。本領(lǐng)域已知用于干擾消除的各種技術(shù)。例如，美國(guó)專利5，596，439和6，011，952的公開(kāi)內(nèi)容以引用的方式并入本文，其描述了在與發(fā)射器相關(guān)聯(lián)的接收器上消除源發(fā)射信號(hào)使得能夠從復(fù)合接收信號(hào)中提取期望接收信號(hào)的技術(shù)，復(fù)合接收信號(hào)由從中繼站中繼的源信號(hào)、連同來(lái)自用戶對(duì)中的另一個(gè)用戶的期望接收信號(hào)、加上加性噪聲組成。
[0005]美國(guó)專利6，725，017的公開(kāi)內(nèi)容以引用的方式并入本文，其描述了在一個(gè)或多個(gè)共享頻道上的第一器件和一個(gè)或多個(gè)其它器件之間的中繼電磁通信中的多信道干擾自消除。具體地，近信號(hào)產(chǎn)生于第一器件處并被發(fā)射到中繼站。在第一器件處接收來(lái)自中繼站的復(fù)合信號(hào)，該復(fù)合信號(hào)包含近信號(hào)的中繼型式(vers1n)和從一個(gè)或多個(gè)其它器件發(fā)射的遠(yuǎn)程信號(hào)的中繼型式，復(fù)合信號(hào)具有包括一個(gè)或多個(gè)共享頻道的頻道，每個(gè)共享頻道被至少一個(gè)中繼近信號(hào)和其中一個(gè)中繼遠(yuǎn)程信號(hào)占據(jù)。選擇性地產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)消除信號(hào)，每個(gè)消除信號(hào)具有對(duì)應(yīng)于共享頻道的其中一個(gè)的頻帶。消除信號(hào)與復(fù)合信號(hào)組合以產(chǎn)生表示中繼遠(yuǎn)程信號(hào)的期望信號(hào)。
[0006]美國(guó)專利6，859，641的公開(kāi)內(nèi)容以引用的方式并入本文，其描述了用于消除對(duì)應(yīng)于發(fā)射信號(hào)的延遲、頻率轉(zhuǎn)換、幅度和相位偏差的型式的干擾信號(hào)的自適應(yīng)干擾消除器，其中發(fā)射信號(hào)被包含在通過(guò)諸如衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的中繼系統(tǒng)而中繼的復(fù)合接收信號(hào)中。消除器將接收信號(hào)和發(fā)射信號(hào)的本地副本從IF數(shù)字化地下變頻到基帶，將可變延遲和頻率補(bǔ)償應(yīng)用于副本作為粗延遲和頻率校正，并使用自適應(yīng)有限脈沖響應(yīng)濾波器追蹤精延遲、幅度和相位差異，從而生成對(duì)應(yīng)于延遲和頻移的型式的消除信號(hào)。最小輸出功率過(guò)程產(chǎn)生誤差信號(hào)，該誤差信號(hào)驅(qū)動(dòng)可變延遲和自適應(yīng)濾波器以使感興趣的信號(hào)的功率最小化，從而使干擾信號(hào)的消除最大化。
[0007]美國(guó)專利6，907，093的公開(kāi)內(nèi)容以引用的方式并入本文，其描述了在第一器件和第二器件之間通過(guò)中繼站的雙向中繼電磁通信中的干擾自消除，其中高于基帶的中繼復(fù)合信號(hào)的表示和高于基帶的本地調(diào)制接口信號(hào)的表示相互作用而實(shí)現(xiàn)干擾自消除。具體地，在第一器件處從中繼站接收復(fù)合信號(hào)，該復(fù)合信號(hào)包含來(lái)自第一器件的本地調(diào)制(近)信號(hào)的中繼型式和來(lái)自第二器件的調(diào)制遠(yuǎn)信號(hào)的中繼型式。然后復(fù)合信號(hào)在基帶處或高于基帶的第一頻率處以作為第一接口信號(hào)的表示被提供給第一器件的消除器模塊，并且在高于基帶的第二頻率處以作為第二接口信號(hào)的調(diào)制近信號(hào)的表示被提供給消除器模塊。使用調(diào)制近信號(hào)的表示將調(diào)制近信號(hào)的中繼型式的一部分從復(fù)合信號(hào)的表示中消除以提供給消除器模塊，從而以在基帶處或在高于基帶的第三頻率處產(chǎn)生第三接口信號(hào)作為輸出。
[0008]美國(guó)專利6，996，164的公開(kāi)內(nèi)容以引用的方式并入本文，其描述了通過(guò)創(chuàng)建上變頻器和下變頻器缺陷的模型，且然后在干擾自消除處理之前補(bǔ)償那些缺陷，在雙向中繼通信中干擾自消除。該模型包括對(duì)于相位偏差、幅度失衡和混頻器中泄漏的補(bǔ)償。
[0009]美國(guó)專利7，228，104的公開(kāi)內(nèi)容以引用的方式并入本文，其描述了用于消除對(duì)應(yīng)于發(fā)射信號(hào)的延遲、頻率轉(zhuǎn)換、幅度和相位偏差的型式的干擾信號(hào)的自適應(yīng)干擾消除器，其中發(fā)射信號(hào)被包含在通過(guò)諸如衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的中繼系統(tǒng)來(lái)中繼的復(fù)合接收信號(hào)中。消除器將接收信號(hào)和發(fā)射信號(hào)的本地副本從IF數(shù)字化地下變頻到基帶，將可變延遲和頻率補(bǔ)償應(yīng)用于副本作為粗延遲和頻率校正，并使用自適應(yīng)有限脈沖響應(yīng)濾波器追蹤精延遲、幅度和相位差異，從而生成對(duì)應(yīng)于延遲和頻移的型式的消除信號(hào)。最小輸出功率過(guò)程產(chǎn)生誤差信號(hào)，該誤差信號(hào)驅(qū)動(dòng)可變延遲和自適應(yīng)濾波器使感興趣的信號(hào)的功率最小化，從而使干擾信號(hào)的消除最大化。
[0010]美國(guó)專利7，349，505的公開(kāi)內(nèi)容以引用的方式并入本文，其描述了用于提供在第一器件和第二器件之間通過(guò)中繼站的雙向中繼電磁通信中的干擾自消除的技術(shù)，涉及在第一器件處通過(guò)添加消除器模塊改裝包括發(fā)射器系統(tǒng)和接收器系統(tǒng)的現(xiàn)有設(shè)備，從發(fā)射器系統(tǒng)向消除器模塊提供調(diào)制近信號(hào)型式作為第一非基帶接口信號(hào)，從接收器系統(tǒng)向消除器模塊提供復(fù)合信號(hào)型式作為第二非基帶接口信號(hào)，在消除器模塊處生成對(duì)應(yīng)于調(diào)制近信號(hào)的中繼型式的消除信號(hào)，使用第一非基帶接口信號(hào)和第二非基帶接口信號(hào)，將消除器模塊處的消除信號(hào)應(yīng)用于第二非基帶接口信號(hào)型式，從而產(chǎn)生被提供至接收器系統(tǒng)的作為第三非基帶接口信號(hào)的消除處理信號(hào)。
[0011]美國(guó)專利7，522，877的公開(kāi)內(nèi)容以引用的方式并入本文，其描述了用于在衛(wèi)星通信中減少回波噪聲的方法，包括接收來(lái)自多個(gè)遠(yuǎn)程站的聚合信號(hào)，其中聚合信號(hào)包括帶寬在0.1MHz到66MHz范圍內(nèi)的發(fā)射信號(hào)，該聚合信號(hào)預(yù)先從中樞站被發(fā)送到多個(gè)接收站；計(jì)算發(fā)射信號(hào)的縮放、延遲且失真的副本；并使用該副本補(bǔ)償衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的非線性和減少來(lái)自由中樞站從多個(gè)遠(yuǎn)程站接收的接收聚合信號(hào)的回波噪聲干擾。
[0012]美國(guó)專利7，991，373的公開(kāi)內(nèi)容以引用的方式并入本文，其描述了用于頻率復(fù)用系統(tǒng)的信號(hào)濾波系統(tǒng)。第一實(shí)施包括下行鏈路基帶信號(hào)，其耦合至下行鏈路帶寬濾波器，包括至少含有干擾信號(hào)和感興趣的信號(hào)的復(fù)合接收信號(hào)，所述信號(hào)分別具有第一帶寬、第二帶寬、以及復(fù)合帶寬。上行鏈路基帶信號(hào)可以被包括，其耦合至上行鏈路帶寬濾波器，具有與干擾信號(hào)對(duì)應(yīng)且具有干擾帶寬的干擾信號(hào)的副本?；鶐幚砟K可與下行鏈路帶寬濾波器和上行鏈路帶寬濾波器耦合，并可配置成使用干擾信號(hào)的副本從復(fù)合接收信號(hào)中消除干擾信號(hào)。下行鏈路帶寬濾波器可配置成減少?gòu)?fù)合帶寬且上行鏈路帶寬濾波器可配置成減少干擾帶寬。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例提供一種方法，包括，在收發(fā)器中，接收來(lái)自中繼器的接收信號(hào)，該接收信號(hào)包括用于接收的期望信號(hào)和從收發(fā)器發(fā)射并通過(guò)中繼器重發(fā)的發(fā)射信號(hào)的不期望副本。在收發(fā)器中生成發(fā)射信號(hào)的本地拷貝。通過(guò)調(diào)節(jié)接收信號(hào)同時(shí)保持本地拷貝非自適應(yīng)，使本地拷貝與接收信號(hào)中的發(fā)射信號(hào)的不期望副本相匹配。通過(guò)從調(diào)節(jié)的接收信號(hào)中減去本地拷貝，消除由不期望副本對(duì)期望信號(hào)造成的干擾。
[0014]在一些實(shí)施例中，中繼器包括衛(wèi)星。在實(shí)施例中，接收信號(hào)和發(fā)射信號(hào)占據(jù)重疊頻譜，在公開(kāi)的實(shí)施例中，調(diào)節(jié)接收信號(hào)包括調(diào)整從由接收信號(hào)的幅度、相位、頻率和定時(shí)組成的參數(shù)組中選擇的至少一個(gè)參數(shù)，以便匹配本地拷貝的至少一個(gè)相應(yīng)的參數(shù)。另外地或可選地，調(diào)節(jié)接收信號(hào)包括估算在接收信號(hào)和本地拷貝之間的符號(hào)間干擾(ISI)傳遞函數(shù)，并使用ISI傳遞函數(shù)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行濾波。在實(shí)施例中，生成本地拷貝包括將延遲應(yīng)用于用于產(chǎn)生發(fā)射信號(hào)的數(shù)字樣本的流。
[0015]在一些實(shí)施例中，收發(fā)器包括第一調(diào)制解調(diào)器和第二調(diào)制解調(diào)器，且方法包括:使用第一調(diào)制解調(diào)器，把發(fā)射信號(hào)發(fā)射到第一終端和第二終端，并從第一終端接收第一接收信號(hào)；以及，使用第二調(diào)制解調(diào)器，從第二終端接收第二接收信號(hào)，從第一調(diào)制解調(diào)器接受指示發(fā)射信號(hào)的輔助信號(hào)，并使用輔助信號(hào)消除由發(fā)射信號(hào)的不期望副本對(duì)第二接收信號(hào)造成的干擾。在示例實(shí)施例中，輔助信號(hào)包括通過(guò)第一調(diào)制解調(diào)器調(diào)制的數(shù)據(jù)以便產(chǎn)生發(fā)射信號(hào)。在替代實(shí)施例中，輔助信號(hào)包括在第一調(diào)制解調(diào)器中產(chǎn)生的發(fā)射信號(hào)的本地拷貝。
[0016]在實(shí)施例中，接收所述接收信號(hào)包括使用基帶采樣對(duì)接收信號(hào)采樣，并生成本地拷貝，匹配本地拷貝和不期望副本并消除干擾包括執(zhí)行同相/正交信號(hào)處理。在替代實(shí)施例中，接收所述接收信號(hào)包括使用中頻(IF)采樣對(duì)接收信號(hào)采樣，并生成本地拷貝，匹配本地拷貝和不期望副本并消除干擾包括執(zhí)行實(shí)值信號(hào)處理。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明另外提供包括前端和調(diào)制解調(diào)器的裝置。前端配置成與中繼器交換信號(hào)。調(diào)制解調(diào)器配置成經(jīng)由前端接收來(lái)自中繼器的接收信號(hào)，該接收信號(hào)包括用于接收的期望信號(hào)和從裝置發(fā)射并通過(guò)中繼器重發(fā)的發(fā)射信號(hào)的不期望副本；配置成生成發(fā)射信號(hào)的本地拷貝；配置成通過(guò)調(diào)節(jié)接收信號(hào)同時(shí)保持本地拷貝非自適應(yīng)而使本地拷貝與接收信號(hào)中的發(fā)射信號(hào)的不期望副本匹配；并配置成通過(guò)從調(diào)節(jié)的接收信號(hào)中減去本地拷貝來(lái)消除由不期望副本對(duì)期望信號(hào)造成的干擾。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明還提供一種方法，該方法包括在收發(fā)器中接收來(lái)自中繼器的接收信號(hào)，該接收信號(hào)包括用于接收的期望信號(hào)和從收發(fā)器發(fā)射并通過(guò)中繼器重發(fā)的發(fā)射信號(hào)的不期望副本。使用中頻(IF)采樣對(duì)接收信號(hào)采樣。使用實(shí)值信號(hào)處理操作，在收發(fā)器中生成發(fā)射信號(hào)的本地?cái)?shù)字拷貝，通過(guò)調(diào)節(jié)接收信號(hào)同時(shí)保持本地拷貝非自適應(yīng)而使本地拷貝與IF采樣的接收信號(hào)中的發(fā)射信號(hào)的不期望副本匹配，并通過(guò)從調(diào)節(jié)的接收信號(hào)中減去本地拷貝消除由不期望副本對(duì)期望信號(hào)造成的干擾。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明還提供包括前端和調(diào)制解調(diào)器的裝置。前端配置成與中繼器交換信號(hào)。調(diào)制解調(diào)器配置成使用中頻(IF)采樣對(duì)接收信號(hào)采樣，以及，使用實(shí)值信號(hào)處理操作，生成發(fā)射信號(hào)的本地?cái)?shù)字拷貝，通過(guò)調(diào)節(jié)接收信號(hào)同時(shí)保持本地拷貝非自適應(yīng)而使本地拷貝與IF-采樣的接收信號(hào)中的發(fā)射信號(hào)的不期望副本匹配，并通過(guò)從調(diào)節(jié)的接收信號(hào)中減去本地拷貝來(lái)消除由不期望副本對(duì)期望信號(hào)造成的干擾。
[0020]根據(jù)以下實(shí)施例的詳細(xì)描述并結(jié)合附圖將更充分地理解本發(fā)明，附圖中:
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示意性示出衛(wèi)星通信系統(tǒng)的方框圖；
[0022]圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示意性示出用于在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的回波消除的方法的流程圖；
[0023]圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例