[发明专利]一种适合高阶调制方式的交叉极化干扰消除系统和方法

说明书

本发明属于数字微波通信技术领域，公开了一种适合高阶调制方式的交叉极化干扰消除系统和方法，延迟器、解复用器、横向滤波器、加法器、复用器、自适应算法控制模块；本发明采用简化的SBD+neighbors算法实现对横向滤波器的自适应控制，从而使得交叉极化干扰消除器有效工作，成功消除交叉极化干扰，在不影响收敛速度的前提下，极大地降低交叉极化干扰消除器的硬件实现复杂度。本发明硬件实现复杂度低，收敛速度略快，易于工程化实现。用于高阶4096‑QAM等调制方式的微波通信中。

技术领域

本发明属于数字微波通信技术领域，尤其涉及一种适合高阶调制方式的交叉极化干扰消除系统和方法。主要涉及数字有线电视网络，微波回程链路等高阶调制方式通信系统的数字接收，可用于处理微波通信中高阶调制方式的交叉极化干扰消除问题。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：随着4G移动通信技术的广泛应用以及5G新纪元的到来，移动终端用户数和新型应用大规模涌现，带宽需求迅猛增长。为支撑剧增的带宽需求，需要大规模建设新的并升级已有的移动基站回程链路。微波链路凭借容量大、传输质量好、组网灵活、成本低、建设速度快等优势，成为当前及未来长时间内更为合适的选择。为了提高频谱的利用率，在微波回程链路中可以采用交叉极化传输方式，在同一时频通道中发送两路单载波QAM(QAM，QuadratureAmplitude Modulation)调制信号，这样频谱利用率能够提高一倍。实现两路QAM信号交叉极化传输的前提是对两路QAM信号进行交叉极化隔离，使得其中一路信号波形的极化方向沿着垂直方向，另一路信号波形的极化方向沿着水平方向。正是由于两信号波形的极化方向相互正交，所以彼此之间不会产生干扰。但是，信号在实际传输过程中可能会遇到地面散射、雨雾天气等恶劣情况，导致交叉极化信号极化性减弱，从而对同极化信号造成严重干扰，即交叉极化干扰(Cross PolarizationInterference,XPI)。交叉极化干扰会给接收端的解调工作产生极大影响，甚至根本解调不出原始信号。为了解决交叉极化干扰带来的问题，XPIC(Cross-polarisationInterference canceller,交叉极化干扰消除器)技术应运而生。由于QAM调制电平数大幅增加，星座图中星座点变得更加密集，相邻星座点的欧式距离减小使得容易发生判决错误，此时系统对于交叉极化干扰十分敏感，所以对XPIC技术的要求极高。因此，研究一种适合高阶调制方式的交叉极化干扰消除器技术是十分必要的。自适应盲均衡算法可以作为参考用于交叉极化干扰消除器。当CMA算法应用于交叉极化干扰消除时，虽然具有较低的实现复杂度，但是，对于高阶调制信号，该算法收敛速度慢，性能较差。SBD+neighbors算法起初用于单天线自适应盲均衡，当其应用于XPIC时，虽然该算法独立于QAM信号调制阶数，能够在有噪声的情况下达到基于训练序列算法的性能，但是该算法的自适应更新公式中包含了指数运算及大量乘法运算，使得算法的硬件实现复杂度较高，尤其是当QAM信号调制阶数达到4096时，更难以硬件实现。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)CMA算法应用于交叉极化干扰消除器，具有较低的实现复杂度，但是，对于高阶调制信号该算法收敛速度慢，性能差，故不能处理4096-QAM信号中的交叉极化干扰，进而影响接收端正确解调。

(2)SBD+neighbors的XPIC算法硬件实现复杂度较高，尤其是当QAM信号调制阶数达到4096时，难以硬件实现。使得SBD+neighbors的XPIC算法的应用只能停留在理论研究层面，无法投入商用和工程应用。

解决上述技术问题的难度和意义：大大降低了计算复杂度，从而使交叉极化干扰消除器硬件实现复杂度降低，进而降低高阶调制解调系统硬件实现复杂度，使得微波通信设备的价格降低，让数字微波通信技术应用更加广泛。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种适合高阶调制方式的交叉极化干扰消除系统和方法。