[发明专利]在单天线同时同频全双工通信中消除单对偶阵元自/互干扰的方法

摘要

本发明公开了在单天线同时同频全双工通信中消除单对偶阵元自/互干扰的方法，我们通过建立单天线单阵元辅助射频通道的数字表示，设计相关器，同时将主射频信道的干扰信号经过模拟反相器，产生一个幅度相同、相位相差π的信号，两路信号可以在经过环形器后相叠加，基于对称原理，在理想情况下，使得正阵元给负阵元产生的互干扰与负阵元给正阵元产生的互干扰可相互对消，然后通过提取自干扰主分量相对于辅助信号的延迟、相移、幅度，利用以上三维信息在数字域对辅助信号进行预加权(三维精确控制)，再通过射频域加法器实现了自干扰对消(跨域自干扰抵消)，进而有效提升了通信的频谱效率，使得频谱效率更高。

主权项

1.在单天线同时同频全双工通信中消除单对偶阵元自/互干扰的方法，其特征在于，包括以下步骤：一、建立针对正负阵元主射频通道的等效基带模型正负阵元主射频通道即信号通道，建立针对该正负阵元主射频通道的等效基带模型，具体如以下公式所示：其中：Ip(t)表示正阵元主射频通道的脉冲响应；In(t)表示负阵元主射频通道的脉冲响应；L表示多径信道中的多径数目；al(t)表示第l路径的幅度响应；θl(t)表示第l路径的相移；τl表示第l路径的时延；δ(t‑τl)表示当时延为τl时的冲击函数；j表示虚数的单位；将前已建立的针对正负阵元主射频通道的等效基带模型与环行器的信道进行卷积，得到环行器的信道新的表达式，具体如下：其中：*表示卷积；εab表示从正阵元的环行器的端口a到端口b的时延(ab∈{12,13,23})；表示从负阵元的环行器的端口a到端口b的时延(ab∈{12,13,23})；kab(t‑εab)表示从正阵元的环行器的端口a到端口b的幅度响应(ab∈{12,13,23})；表示从负阵元的环行器的端口a到端口b的幅度响应(ab∈{12,13,23})；ωab(t‑εab)表示从正阵元的环行器的端口a到端口b的相移(ab∈{12,13,23})；表示从负阵元的环行器的端口a到端口b的相移(ab∈{12,13,23})；hn,p(t‑ηn,p)表示从负阵元的环行器到正阵元的环行器之间的无线信道的脉冲响应，ηn,p是其时延；hp,n(t‑ηp,n)表示从正阵元的环行器到负阵元的环行器之间的无线信道的脉冲响应，ηp,n是其时延；二、设计相关器首先，将从环行器出来的两路信号用加法器进行叠加，完成第一步的自/互干扰抵消，公式如下：y(t)＝yp(t)+yn(t)+yu(t)*γ(t)＝x(t)*Ip(t)+x(t)*In(t)+yu(t)*γ(t)＝x(t)*[Ip(t)+In(t)]+yu(t)*γ(t)其中：y(t)表示正负阵元经过加法器的输出信号；x(t)表示本地已知的干扰信号；yp(t)表示正的信号、yn(t)表示负的信号、yu(t)表示有用信号；γ(t)表示从正负阵元的环行器的端口2到端口3之间的信道脉冲响应；然后，通过对信号y(t)进行A/D采样，其中，T_s表示采样周期，m表示采样点，y(m)表示采样后的离散信号；接下来，设计一条辅助射频通道，使其基带模型与主射频通道的基带模型类似，该辅助射频通道的脉冲响应用表示，当本地已知的干扰信号x(t)经过辅助射频通道之后得到输出信号z(t)：同样，对z(t)进行A/D采样，得到z(m)；为了去除主要的自干扰信号这部分，将两路信号做相关处理，在τ时刻y(t)与z(t)的互相关函数R(τ)为：最后，基于射频相关器的输出结果，自适应的调整辅助射频通道辅助信号的时延、幅度、相移，从而获取相关器的强相关结果，此时对应单天线单阵元的自干扰主分量可被完全抵消，表达式为：其中：E表示期望。