[发明专利]空间域与极化域联合的全双工自干扰消除方法

摘要

本发明公开了一种空间域与极化域联合的全双工自干扰消除方法，属于无线通信技术领域，包括利用空间域的天线隔离进行初步自干扰消除，其次结合数字域的极化处理，将自干扰信号的乘性相位噪声干扰转化为加性噪声干扰，利用重构自干扰信号通过估计补偿消除自干扰，最后通过极化匹配接收恢复期望信号。同时，本发明联合考虑该消除方法中的空间特性与极化特性对全双工自干扰的影响，在不受相位噪声影响的情况下实现全双工自干扰消除，并且可以提高自干扰消除量性能与系统数据速率性能。

主权项

1.一种基于空间域与极化域联合的全双工自干扰消除方法，具体步骤如下：步骤一：在同一节点的发射天线与接收天线间进行空间隔离空间隔离距离d对信道参数中由空间特性影响的部分产生影响，同时影响自干扰消除量，理想情况下完全的空间隔离可以消除自干扰多达70dB，信道受到空间特性与极化特性的影响，本发明中将自干扰信号信道HI与期望信号信道HS建模为莱斯信道，即其中K为莱斯因子，其中HRice表示莱斯衰落，定义为单位矩阵，HRay瑞利衰落建模为其中定义为哈达玛乘积，H_sp为表征空间特性的瑞利单极化信道矩阵，由与空间隔离距离d相关的空间系数决定，H_p为表征极化特性的共放置天线的瑞利双极化信道矩阵，接收的信号经过模数转换后表示为：其中H_I为自干扰信号所经信道，H_S为期望信道，N_L为高斯白噪声的矢量表达式，与分别为自干扰信号与期望信号发射端上变频时引入的相位噪声，表示接收端信号下变频引入的相位噪声；步骤二：在数字域对接收信号进行极化处理利用正交双极化天线，接收端可以获得信号的全部极化信息，进一步进行极化处理：(1)消除自干扰信号的相位噪声通过构造酉矩阵，利用酉矩阵的旋转特性，可以将自干扰信号的乘性相位噪声转化为加性的高斯噪声，消除相位噪声对自干扰的影响，经过酉矩阵处理的后的接收信号表示为：其中Uθ为酉矩阵，NL1表示经过酉矩阵处理后的高斯白噪声；(2)估计补偿消除自干扰假设自干扰信号的极化状态已知，通过信道估计得到估计的接收端自干扰信号，对消除自干扰相位噪声后的信号进行估计补偿消除相位噪声：其中为对自干扰信号所经过信道的信道估计；(3)极化匹配恢复期望信号自干扰消除后的信号的主要部分为期望信号，利用期望信号的极化状态信息对期望信号进行匹配接收可以恢复期望信号，即其中PH为对期望信号的匹配接收矩阵，满足PHHSPS＝hs，hs为信道增益，nL为高斯白噪声，由公式可知期望信号的恢复已完成。