[发明专利]一种同频全双工自干扰抵消装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线同频全双工通信技术，尤其涉及一种无线同时同频全双工自干扰抵消装置。

背景技术

无线通信在过去的十几年里发展十分迅速，目前第三代移动通信系统已经普及，整个无线通信产业趋于成熟，满足人们无线通信需求的同时，创造了巨大的经济效益。但第三代移动通信系统依然不能满足人们越来越高的移动业务数据传输速率需求。一般的可以采用增加信道带宽和提高频谱资源利用率的方法来提高无线数据传输速率。

现今的无线通信系统普遍采用频分双工或者时分双工来实现无线双工通信。同时间同频段上进行无线收发的全双工通信方式，虽然能够进一步挖掘无线频谱资源，使得无线频谱利用率提升将近一倍，但由于同时同频收发造成的自干扰问题使得该通信方式在无线通信领域被认为是难以实现。因此，实现无线同频全双工的关键问题在于自干扰消除。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种同频全双工自干扰抵消装置，以解决在无线同频全双工通信时同时同频收发信号造成的自干扰问题。

为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种同频全双工自干扰抵消装置，包括发射通道、抵消模块、接收通道、功率检测模块和控制模块；发射通道，用于向空中发射射频信号，并将所发射的射频信号作为本地信号耦合至抵消模块；抵消模块，用于在控制模块控制下对发射通道耦合至抵消模块的本地信号进行调制获得抵消信号，并将该抵消信号输出至接收通道；接收通道，用于从空中接收射频信号，并将所接收的射频信号与抵消模块输出的抵消信号进行合成实现自干扰抵消，得到自干扰抵消后的接收信号，然后将自干扰抵消后的接收信号发送至射频信号接收端，并将自干扰抵消后的接收信号耦合到功率检测模块；功率检测模块，用于检测自干扰抵消后的接收信号的功率强度，并生成功率检测信号发送至控制模块；控制模块，用于根据功率检测信号生成抵消模块控制信号，并将抵消模块控制信号发送至抵消模块。

更进一步的，抵消模块由矢量调制器、至少一个一号射频放大器、延迟传输线级联而成，抵消模块用于得到与自干扰信号的幅度相等相位相反的抵消信号，本地信号由矢量调制器调制成抵消信号，并经一号射频放大器信号放大、延迟传输线调整抵消模块的延时使之与射频自干扰信道延迟一致后输出至接收通道。其中本发明优选矢量调制器工作频段为1.5GHz到2.4GHz，工作带宽达到230MHz，增益调整范围-4.5dB到-34.5dB，相位调整范围0°到360°；一号射频放大器增益为20dB，工作带宽为50M到4GHz，延时传输线为半柔性同轴线，长度为1m。

更进一步的，发射通道包括发射天线和一号定向耦合器，发射通道所发射的射频信号输入一号定向耦合器后，经一号定向耦合器的直通端输入发射天线，并由发射天线发射至空中，一号定向耦合器的耦合端耦合所发射的射频信号至矢量调制器输入端。

更进一步的，功率检测模块由二号带通滤波器、至少一个二号射频放大器、对数检波器、仪表放大器、低通滤波器级联而成，自干扰抵消后的接收信号经二号带通滤波器滤波、二号射频放大器信号放大、对数检波器功率检测、仪表放大器直流偏置和幅度调制、低通滤波器去除高频干扰后转换为功率检测信号，并输出至控制模块。其中，本发明优选对数检波器工作频带为0.1GHz-2.5GHz，在2.3GHz到2.4GHz检测动态范围为0dBm到-60dBm，二号射频放大器增益为20dB，工作带宽为50M到4GHz，二号带通滤波器中心频率为2.35GHz，带宽200MHz，仪表放大器为输入带射频干扰抑制滤波器的单电源、轨到轨输出的仪表放大器INA333，低通滤波器带宽为20kHz。