一种全双工射频自干扰的消除方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115865124A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211369521.5(22)申请日2022.11.03(71)申请人北京大学地址100871北京市海淀区颐和园路5号(72)发明人焦秉立周子健(74)专利代理机构北京万象新悦知识产权代理有限公司11360专利代理师贾晓玲(51)Int.Cl.H04B1/525(2015.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种全双工射频自干扰的消除方法(57)摘要本发明公布了一种全双工射频自干扰的消除方法，属于全双工通信技术领域。本发明利用分数时延的高精度分数时延和灵活可调节的优点，构造一个分数时延滤波器用于得到自干扰信号。增加一个FIR数字滤波器用于模拟自干扰信道，最终在射频域实现全双工自干扰抵消。本发明由于在数字域上实现分数时延滤波器结构，能以很低的硬件成本实现复杂多径环境的干扰消除，从而解决基带符号的无法对齐导致射频消干扰性能下降的问题。CN115865124ACN115865124A权利要求书1/1页1.一种全双工射频自干扰的消除方法，其步骤如下：1)在数字域实现分数时延滤波器，此滤波器由多个N阶FIR滤波器构成，其中滤波器系数是h(n)，假设滤波器的输入信号为x(l)，那么通过滤波器输出信号为其中，D为分数时延值；2)将上述分数时延滤波器的抽头系数值定义为其中，表示第n个可变抽头系数，从而获得输出信号为3)在上述分数时延滤波器后级增加一个Q阶FIR数字滤波器，此滤波器的系数为a(q)，其傅里叶变换为HCSI(f)；a(q)＝FFT(HCSI(f))，将分数时延滤波器的信号变频到射频域，在射频域完成消除射频自干扰。2.如权利要求1所述的全双工射频自干扰的消除方法，其特点在于，在射频域设置一个衰减器和合路器，衰减器用于调整信号幅值，合路器用于将信号与射频端接收自干扰信号混合。3.如权利要求1所述的全双工射频自干扰的消除方法，其特点在于，分数时延滤波器的‑2πDf系数h(n)采用拉格朗日、sinc函数，即Hid(f)＝e。4.如权利要求1所述的全双工射频自干扰的消除方法，其特点在于，在合路器之前增加一个低噪声放大器。2CN115865124A说明书1/3页一种全双工射频自干扰的消除方法技术领域[0001]本发明属于全双工通信技术领域，尤其设计一种分数时延技术辅助射频干扰的消除方法。背景技术[0002]同频同时全双工通信可以扩大两倍频谱效率，节约频谱资源，提高用户传输速率，然而这一过程中，单用户的接收天线在接收对方发射的信号同时，也会接收到来自自身发射天线的同频率信号，产生自干扰，降低了接收信号的信干噪比，进而影响通信速率。目前，现有技术主要在功放后级引出一路参考信号，搭建多抽头干扰消除链路的方式来实现全双工干扰消除。然而，由于多抽头链路的每个抽头的时延固定，并且抽头的数量增加会严重加剧控制算法的复杂度，将导致消干扰效果不明显或者不能有效适应周围通信环境的改变。固定抽头将无法对齐每径干扰的基带信号部分，抽头数量限制将遏制其干扰消除效果。综上所述，现有同频同时全双工射频干扰消除技术存在未能解决多径环境下的多径信号基带对齐的问题，以及抽头数量限制带来的不理想消除效果的缺陷。发明内容[0003]为了解决干扰信号对齐问题和抽头数量增加带来的硬件复杂度的问题，本发明提供了一种基于分数时延技术的全双工射频自干扰的消除方法，能够实现基带信号高精度对齐，同时又能很好的解决抽头增加带来的额外硬件复杂度。[0004]本发明的技术解决方案是：[0005]一种全双工射频自干扰的消除方法，其步骤如下：[0006]1)在数字域实现分数时延滤波器，此滤波器由多个N阶FIR滤波器构成，其中滤波器系数是h(n)，假设滤波器的输入信号为x(l)，那么通过滤波器输出信号为[0007][0008]其中，D为分数时延值；[0009]2)将上述分数时延滤波器的抽头系数值定义为[0010][0011]其中，表示第n个可变抽头系数，从而获得输出信号为[0012][0013]2)在上述分数时延滤波器后级增加一个Q阶FIR数字滤波器，此滤波器的系数为a(q)，其傅里叶变换为HCSI(f)；a(q)＝FFT(HCSI(f))，将分数时延滤波器的信号变频到射频域，在射频域完成消除射频自干扰。3CN115865124A说明书2/3页[0014]进一步，在射频域设置一个衰减器和合路器，衰减器用于调整信号幅值，合路器用于将信号与射频端接收自干扰信号混合。[0015]‑2πDf进一步，分数时延滤波器的系数h(n)采用拉格朗日、sinc函数，即Hid(f)＝e。[0016]进一步，在合路器之前增加一个低噪声放大器。[0017]本发明通过数字域实现