一种同频同时全双工系统的自干扰消除方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106453171A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201510477735.8(22)申请日2015.08.06(71)申请人北京大学地址100871北京市海淀区颐和园路5号(72)发明人马猛焦秉立刘畅田树一(74)专利代理机构北京万象新悦知识产权代理事务所(普通合伙)11360代理人贾晓玲(51)Int.Cl.H04L25/06(2006.01)H04L25/08(2006.01)H04B1/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种同频同时全双工系统的自干扰消除方法(57)摘要本发明提供一种同频同时全双工系统自干扰消除方法，该方法包括如下步骤：从发射端引入模拟参考信号，接收信号与该参考信号做除法运算将自干扰信号转化为直流信号和二倍频分量，将目标信号变为低频信号和二倍频分量；上述信号依次通过低通滤波器和隔直流滤波器，滤除自干扰信号，保留低频信号(目标信号)；在解调前，上述低频信号乘以发射端基带参考信号以恢复目标信号波形。本发明提供的同频同时全双工系统自干扰消除方法在数模转换前完成了自干扰消除，消除了信道特性对干扰消除的影响，减小了量化噪声，降低了自干扰消除的技术复杂度。CN106453171ACN106453171A权利要求书1/1页1.一种同频同时全双工系统自干扰消除方法，包括如下步骤：1)干扰信号直流化：从发射端引入模拟参考信号，接收机的接收信号与该参考信号做除法运算，使自干扰信号变为直流信号和二倍频分量，目标信号变为低频信号和二倍频分量；2)干扰信号滤除：步骤1)所得信号依次通过低通滤波器和隔直流滤波器，滤除二倍频分量和直流信号，保留低频信号；3)目标信号波形恢复：在目标信号解调前，上述低频信号乘以发射端基带参考信号。2.如权利要求1所述的同频同时全双工系统自干扰消除方法，其特征在于，步骤1)中模拟参考信号为发射机生成的中频或射频模拟信号。3.如权利要求1所述的同频同时全双工系统自干扰消除方法，其特征在于，步骤3)中的发射端基带参考信号为发射端基带模拟信号或基带数字信号。4.如权利要求2所述的同频同时全双工系统自干扰消除方法，其特征在于，发射机生成中频信号作为参考信号，接收信号首先进行下变频为中频信号。5.如权利要求1所述的同频同时全双工系统自干扰消除方法，其特征在于，直接由发射机生成模拟信号的倒数形式，将步骤1)中的除法转化为信号相乘。6.如权利要求1所述的同频同时全双工系统自干扰消除方法，其特征在于，发射端采用MPSK调制，步骤1)中由发射机生成的模拟信号经共轭变换形成参考信号，然后将接收信号与该参考信号相乘。7.如权利要求1所述的同频同时全双工系统自干扰消除方法，其特征在于，使接收机I、Q路正交下变频的载波信号与接收干扰信号的I、Q路的载波信号相位相同，在基带分别针对I、Q路进行步骤1)—3)所示的自干扰消除。8.如权利要求1所述的同频同时全双工系统自干扰消除方法，其特征在于，发射端信号是信息符号或导频符号。2CN106453171A说明书1/3页一种同频同时全双工系统的自干扰消除方法技术领域[0001]本发明涉及同频同时全双工干扰消除技术，属于无线通信领域。背景技术[0002]在传统的半双工技术中，上、下行信号依靠正交的频域或时域资源加以区分，频谱效率较低。同频同时全双工技术作为提高频谱效率的关键技术，在同一个物理信道上实现两个方向的信号传输，使每个通信节点在相同的频段上同时收发上、下行信号，获得了业界的广泛关注。与传统的半双工技术相比，同频同时全双工技术可以充分利用频谱资源，实现更大的吞吐容量，已经成为5G通信的关键技术之一。[0003]在全双工系统中，由于同一收发信机的发射天线与接收天线的距离相对较近，由发射天线泄露到接收天线的自干扰信号功率比目标信号功率大很多，如何有效地消除自干扰成为同频同时全双工技术的关键。按照自干扰消除模块在接收机链路位置的不同，自干扰消除分为天线干扰抑制、射频消除和数字基带消除等。天线干扰消除技术是通过天线设计减少全双工节点上发射天线与接收天线间的电磁耦合来降低自干扰信号功率；而射频消除利用本地发射机的射频信号，将其调整至与接收信号幅度相同、相位相反，与射频接收信号合并从而抵消自干扰；数字基带干扰消除方法是在数字采样之后通过数字信号处理算法消除残留自干扰。[0004]现有的同频同时全双工接收机结构如图1所示，接收信号包含目标和自干扰信号，它们依次经过天线隔离、射频消除、下变频、ADC(Analog-to-DigitalConverter，模数转换器)、基带消除和解调等模块。现有的干扰消除技术存在一定的局限性，主要表现在以下方面：[0005]首先，射频干