[发明专利]一种全双工通信中用户间干扰的消除方法及装置

说明书

本发明公开了一种全双工通信中用户间干扰的消除方法及装置，用于解决现有技术中的用户间干扰消除方法需要接收机获取上下行用户间的信道增益信息，而在实际通信环境中，上下行用户间的信道增益信息通常很难获取到，从而导致难以对用户间干扰进行有效消除的技术问题。本发明通过获取下行用户的同时包含了期望信号和干扰信号的接收信号，然后计算接收信号的自协方差矩阵，并且对自协方差矩阵进行转换获得伪逆矩阵后，利用伪逆矩阵计算斜投影矩阵，最后通过斜投影矩阵对接收信号进行处理，能够将干扰信号消除掉，并保留下来期望信号。

技术领域

本发明涉及全双工通信技术领域，尤其涉及一种全双工通信中用户间干扰的消除方法及装置。

背景技术

全双工通信能够在同一时间和同一频段上实现双向通信，与传统的时分和频分技术相比，全双工通信技术能大大提升系统的传输数据速率。将全双工通信应用在多用户多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)通信系统中，即基站进行全双工通信，能同时地采用同一频段与上下行的用户进行通信，这样相比于传统的多用户通信系统能大大地提高频带利用率。在用户端，上行用户和下行用户采用半双工的通信方式，即在每一个通信时隙里，上下行可以同时采用同一频段。这样在多用户全双工通信系统中，在下行用户处，会受到来自上行用户发射信号的干扰，这种干扰称为用户间干扰，用户间干扰已成为多用户全双工系统中限制其性能的一个瓶颈。

针对全双工系统中的用户间干扰消除问题，现有技术中的解决方法是通过比较上下行用户间数据速率增益与干扰信道容量之间的关系，从而采用对应的干扰消除方法，如连续干扰消除法，叠加编码和功率分配，消除用户间干扰。这种用户间干扰消除方法需要接收机获取上下行用户间的信道增益信息，而在实际通信环境中，上下行用户间的信道增益信息通常很难获取到。因此，在实际通信环境中，现有技术难以对用户间干扰进行有效消除。

发明内容

本发明提供了一种全双工通信中用户间干扰的消除方法及装置，解决了现有技术中的用户间干扰消除方法需要接收机获取上下行用户间的信道增益信息，而在实际通信环境中，上下行用户间的信道增益信息通常很难获取到，从而导致难以对用户间干扰进行有效消除的技术问题。

本发明提供的一种全双工通信中用户间干扰的消除方法，包括：

获取下行用户的接收信号，并计算所述接收信号的自协方差矩阵；

计算所述自协方差矩阵的伪逆矩阵，并根据所述伪逆矩阵计算斜投影矩阵；

利用所述斜投影矩阵处理所述接收信号，获得消除了用户间干扰的处理信号。

优选地，所述计算所述接收信号的自协方差矩阵之后还包括：

对所述自协方差矩阵进行降噪处理，获得重构后的自协方差矩阵；

所述计算所述自协方差矩阵的伪逆矩阵为计算所述重构后的自协方差矩阵的伪逆矩阵。

优选地，所述对所述自协方差矩阵进行降噪处理，获得重构后的自协方差矩阵包括：

对所述自协方差矩阵进行奇异值分解，获得分解后的矩阵；

将所述分解后的矩阵中包含信号和噪声的功率和的对角矩阵替换为消除噪声后的对角矩阵；

利用所述消除噪声后的对角矩阵重构所述自协方差矩阵，获得重构后的自协方差矩阵。

优选地，所述计算所述接收信号的自协方差矩阵包括：

通过自协方差矩阵求取公式计算所述接收信号的自协方差矩阵，所述自协方差矩阵求取公式具体为：

其中，为自协方差矩阵，为接收信号，为下行用户的发射信号，为上行用户发射的信号，为下行用户接收端的加性高斯白噪声。