[发明专利]一种大功率自干扰模拟域消除装置

说明书

本发明提供一种大功率自干扰模拟域消除装置，其包括自干扰信号采集模块、干扰对消模块和功率反馈检测模块；其中，自干扰信号采集模块从发射端分离出一部分发射信号得到自干扰信号；干扰对消模块采用多级并串联的分路对自干扰信号进行幅度相位调整，完成对自干扰信号的重建，并将重建的自干扰信号与接收端的接收信号进行叠加消除。功率反馈检测模块用于对自干扰消除前后的发射端及接收端信号功率进行检测，并将检测结果反馈给干扰对消模块进行闭环控制。本发明可实时自适应调整干扰幅度，更加精确对准相位和幅度，使得消除更干净，更好的保护完全掩盖在自干扰中的有用信号；且对于全双工系统有着普适性，不需要针对多种全双工场景进行优化和改进。

技术领域

本发明涉及全双工系统中的自干扰消除技术领域，特别是指一种大功率自干扰模拟域消除装置。

背景技术

全双工通信中，发射端会对接收端造成自干扰，由此造成的不良效果有：1.会造成接收端无法正常工作，自干扰信号功率比接收端有用信号高100dB左右，极端全双工通信系统中甚至可以达到150dB，不消除会影响通信系统正常工作；2.接收端高功率自干扰会对接收端ADC造成影响，过高的功率会使得ADC失常甚至损毁；

目前关于全双工自干扰问题的解决方案包括空域自干扰消除，模拟域自干扰消除和数字域自干扰消除三个方面。其中，空域自干扰消除主要通过在天线端利用环形器等器件进行一定的隔离，以及根据天线的固定波长设计发射天线和接收天线间的距离以抵消自干扰信号。数字域自干扰消除是通过在数字域构建与自干扰信号相同的信号，利用FPGA等芯片进行数字叠加消除。模拟域自干扰消除是通过在模拟域利用射频器件构建与自干扰信号幅度和相位均相同的射频信号与接收信号中的自干扰信号进行叠加消除。

不同的场景或者不同的设备会利用上述三种方法中的多种进行联合消除，但上述三种方法分别存在以下缺点：

1)传统的空域自干扰消除方法消除能力有限，效果依赖于环境特性较大，当环境变化时，传统的空域自干扰消除能力会显著下降。

2)传统数字域自干扰消除方法是在模拟信号经过ADC转为数字信号后进行的，但ADC输入信号功率有限制，超过一定功率的信号会对ADC转换精度造成影响，甚至损毁ADC，所以数字域消除的应用场景有限，只能应对输入功率较低的系统。

3)现有的模拟域自干扰消除方法消除能力有限，并且存在消除能力和有用信号功率损耗之间的一个相互权衡的问题；以及消除能力和射频器件总面积之间一个相互权衡的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种大功率自干扰模拟域消除装置，以至少部分解决上述现有技术存在的缺点；针对模拟域自干扰消除构建创新消除架构，使模拟域自干扰实际消除能力最大化，同时使数字域自干扰消除部分发挥其最大优势，减少模拟域自干扰对其他模块的干扰。通过创新性设计电路架构，使模拟域自干扰消除能力极大提升的同时不会对要接收的有用信号造成影响。

为解决上述技术问题，本发明的大功率自干扰模拟域消除装置包括自干扰信号采集模块和干扰对消模块；其中，

所述自干扰信号采集模块用于从发射端分离出一部分发射信号，并对分离出的发射信号进行预处理，得到自干扰信号；

所述干扰对消模块用于采用多级并串联的分路对自干扰信号进行幅度相位调整，完成对自干扰信号的重建，并将重建后的自干扰信号与接收端的接收信号进行叠加，消除接收信号中的自干扰信号。

进一步地，所述大功率自干扰模拟域消除装置还包括功率反馈检测模块；

所述功率反馈检测模块用于对自干扰消除前后的发射端及接收端信号功率进行检测，并将检测结果反馈给所述干扰对消模块进行闭环控制。

进一步地，所述自干扰信号采集模块包括第一耦合器和滤波器；