[发明专利]一种自适应无线全双工模拟自干扰消除方法及系统

说明书

本发明提供一种自适应无线全双工模拟自干扰消除方法及系统，有助于提高消除自干扰信号的性能。所述方法包括：获取对消信号和接收信号；将对消信号和接收信号接入微处理器；通过微处理器对接入的信号进行处理；反馈调节对消信号的相位和幅度，直至所述对消信号与所述接收信号中的自干扰信号的相位相反、幅度相等。所述系统包括：获取单元，用于获取对消信号和接收信号；接入单元，用于将所述对消信号和接收信号接入微处理器；处理单元，用于通过所述微处理器对接入的信号进行处理；调节单元，用于反馈调节所述对消信号的相位和幅度，直至所述对消信号与所述接收信号中的自干扰信号的相位相反、幅度相等。本发明适用于全双工通信技术领域。

技术领域

本发明涉及全双工通信技术领域，特别是指一种自适应无线全双工模拟自干扰消除方法及系统。

背景技术

随着科学的进步和无线通信技术的飞速发展，无线通信频谱资源紧张并且分配问题越来越紧张的情况下。当前的无线网络架构的通信方式主要有三种：单工、半双工及全双工。全双工通信是指发送设备和接收设备双方在发送的同时也可以接收信息的一种通信方式。全双工通信方式中可以分为频分双工(Frequency Division Multiple Access，FDMA)和时分双工(Time Division Multiple Access，TDMA)。频分双工是利用频率来分割信号的收发的，上传和下载使用不同的频段，即频率偏移(Frequency Offset)。时分双工是利用时间段来分割信号的收发的，即一段时间接收，一段时间发射，交替进行，时分双工通信在上下行不对称的网络中，有明显的优点，它可以动态调整上行和下行的带宽来分配不同的上传和下载速率。

无线通信技术日新月异，无线通信领域正着手研究另一个项无线通信方式，学术界称其为同时同频无线全双工通信。按照字面的意思理解即是收发双方在同一频率下，同时进行收发数据。倘若按照以上的设想，同时同频无线全双工通信能够应用于无线通信领域，那么将会对现有的无线通信领域产生以下的影响：

(1)缓解无线频谱资源紧张的急切问题。从原理上来讲，同时同频无线全双工通信的带宽是FDMA带宽的一半，容量是TDMA的两倍。这将给我们的通信带来很大的改观。在无线点对点全双工通信系统中，在保持双向信道系统88％的可靠性这一条件下，可以达到其它普通双工通信系统容量的1.84倍。

(2)多跳网络中端到端延迟的问题可以得到有效地缓解。

(3)星形网络结构中由于介质访问控制(Media Access Control，MAC)调度带来的网络拥塞等问题可以得到有效的缓解。

(4)可以有效地缓解现有网络中存在的终端隐藏的问题。

无线同时同频全双工通信提出的时间并不算长，然而，无线同时同频全双工通信技术一旦成熟，对无线通信领域将是一场深刻的革新，这将是无线通信领域继FDMA,TDMA,码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)的另一种通信方式。

实现上述问题涉及到种种因素，但是，实现其关键因素是如何降低和消除同时同频通信时的自干扰信号。造成上述自干扰信号的原因是其信号来源是发射信号和接收信号属于同一频率信号，在一个同时具有接收天线和发射天线的设备上，发射天线不能距离接收天线太近的距离，否则，接收到的信号将是前一级发射信号和后一级发射信号的叠加，这就导致了信号的混叠现象，对设备的接收造成了干扰。综上所述，自干扰消除是解决同时同频无线全双工通信的一个关键因素所在。

概括起来，目前无线全双工模拟自干扰消除的架构包括以下四种：(1)第一种是天线式干扰消除，即在接收天线接收的时候进行消除；(2)第二种是前馈式干扰消除，即天线接收后进行自干扰消除；(3)第三种是平衡网络干扰消除，利用设计使电路的对成型把接收到的信号进行模拟消除；(4)第四种是反射系数调节干扰消除法，调节发射末级的器件反射系数的大小以实现单天线全双工收发数据。以上方法通过手动操作消除接收信号中的自干扰型号，操作连续性差，速度慢，失误率高及调节性能低下。