[发明专利]一种全双工无线通信系统消除自干扰的方法与接收机

说明书

本发明公布了一种全双工无线通信系统消除自干扰的方法与接收机，采用一个或多个滤波器将宽带信号并行地分离为一个或多个窄带信号，对各个窄带信号消除自干扰，提高干扰抑制和消除自干扰的能力，同时降低处理复杂度。所述全双工无线通信系统的接收机包括天线干扰消除模块、射频干扰消除模块、下变频模块、采样模块、基带干扰消除模块和信号解调模块，全双工无线通信系统消除自干扰的方法包括：将接收机接收到的宽带信号通过输入到一个或多个并行的滤波器进行窄带分离而分解为一个或多个窄带信号，每个窄带信号对应一个接收支路，每个接收支路分别针对相应的窄带信号进行自干扰消除，再进行宽带信号恢复。

技术领域

本发明属于无线通信领域，涉及全双工无线通信技术，具体涉及一种全双工无线通信系统消除自干扰的方法与接收机。

背景技术

同时同频全双工技术，即通信节点同时同频进行信号的收发操作，可以显著提升系统容量。然而，在全双工节点接收机上需要有效的自干扰抑制技术，以有效抑制和消除节点自身发射机的干扰信号，即全双工节点的自干扰信号，从而有效避免或降低节点自身发射机的自干扰信号对节点自身接收机接收到的来自另一通信节点的信号(即全双工节点的接收信号)的影响。

目前，自干扰抑制方法分为天线干扰抑制、射频消除和数字基带消除方法。天线干扰抑制方法包括，通过电路实现单个天线上同频同时收发，并消除单天线上的收发自干扰；将收发天线在空间上分离，利用电磁波路径损耗减低自干扰；采用波束指向性天线，避免自干扰直接泄露等。射频消除方法是指利用本地发射机的射频信号，将其调整至与接收机信号相反的相位，与接收机信号合并从而抵消自干扰；数字基带干扰消除方法是指利用发射机基带信号，通过数字信号处理技术消除接收机信号中的发射机信号。

然而，上述三种干扰消除方法存在随通信带宽增加，技术复杂度大大增加，且干扰抑制和消除能力也急剧下降的缺点。因此，针对宽带通信全双工系统，自干扰消除具有很大困难。

发明内容

为解决现有技术中宽带全双工通信系统难以解决的自干扰消除问题，本发明实施例提供了一种全双工无线通信系统消除自干扰的方法与接收机，采用一个或多个滤波器将宽带信号并行地分离为一个或多个窄带信号，然后分别对各个窄带信号实施干扰抑制和消除技术，降低处理复杂度。在干扰消除完成后，将各个窄带信号一起合并为宽带信号再进行解调，或者直接解调窄带信号携带的信息。该方法可解决因通信带宽增加造成的难以消除节点自干扰的技术问题。

现有技术中，全双工节点接收机的结构如图1所示，包括：自干扰消除模块和通信信号解调过程模块：接收信号经过具有干扰隔离能力的天线接收后，也即经过天线干扰消除模块102之后，经过射频干扰消除模块104、下变频模块106、采样模块108和基带干扰消除模块110后，通过信号解调模块112对自干扰消除后的目标信号进行信号解调。现有的自干扰消除方法存在着随通信带宽增加，其技术复杂度大大增加，而干扰抑制和消除能力急剧下降的缺点。因此，针对宽带通信全双工系统，采用现有技术进行自干扰消除的难度很大。

本发明通过窄带分离的方法消除全双工无线通信系统的自干扰，其原理是：接收机接收信号包含发射机信号和信源信号，如图2所示，设发射机信号带宽为B_T，信源信号带宽为B_R。一般而言，B_T和B_R必有交叠部分，B_T和B_R交叠的接收信号频谱交叠部分的频带为保护频带。窄带分离方法是将宽带信号通过分解为多个包含窄带信号的支路，每个接收支路上的滤波器被设置成过滤不同频率的信号，使得自干扰在各个窄带带宽内进行消除，由于通常滤波器频带边缘的滤波特性不好，因而设置重叠的滤波器边缘，这样频带边缘信号可以进入两个解调支路，使用传统的分集方法能获得更好的效果。比如选择两个支路在重叠频带上信号质量更好的一路进行解调；或者将两个支路的重叠频带部分进行最大比例合并进行联合解调。

本发明的技术方案是：