無線寬帶多天線mimo全雙工系統(tǒng)主動式回波自干擾抑制方案的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無線寬帶多天線MIM0全雙工系統(tǒng) 主動式回波自干擾抑制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 相較于傳統(tǒng)的時分雙工TDD和頻分雙工FDD系統(tǒng)，無線全雙工FD系統(tǒng)具有在單信 道條件下同時、同頻收發(fā)信號的特點(diǎn)，可以更為高效地利用日益緊張的無線頻譜資源，因此 已成為新一代移動通信系統(tǒng)和無線個域網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)架和標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)的關(guān)鍵熱門技術(shù)。
[0003] 但是，由于全雙工FD系統(tǒng)同時、同頻收發(fā)信號，造成全雙工FD通信系統(tǒng)有一個很 嚴(yán)重的缺點(diǎn)：因為系統(tǒng)的收發(fā)同時、同頻性，通信節(jié)點(diǎn)除了會收到來自其他節(jié)點(diǎn)的發(fā)送信 號，還會收到源于自身節(jié)點(diǎn)的發(fā)送信號，即回波自干擾信號；而且，每一通信節(jié)點(diǎn)上的接收 天線與其發(fā)送天線間的距離遠(yuǎn)小于與相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)射天線間的距離，根據(jù)無線信號路徑損耗 原理可知，回波自干擾信號將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于來自其他節(jié)點(diǎn)的有用接收信號，該功率非平衡性導(dǎo) 致系統(tǒng)性能惡化。
[0004] 目前，已有眾多全雙工回波自干擾信號抑制方法，例如被動式自干擾抑制技術(shù)，被 動式自干擾抑制主要利用系統(tǒng)收發(fā)天線物理隔離、天線指向分離、模擬域信號抵消等原理， 再結(jié)合數(shù)字域基帶自適應(yīng)濾波算法來實現(xiàn)對回波自干擾信號的消除和抑制。雖然被動類 抑制方法原理相對簡單，但其對回波自干擾的抑制效果比較有限：若在天線空域及模擬信 號域不能抵消大部分的回波自干擾信號，由于遠(yuǎn)端有用信號與自干擾信號之間巨大的功率 非平衡特性，則后續(xù)數(shù)字基帶域的抑制效果會完全受限于全雙工收發(fā)機(jī)接收端模數(shù)轉(zhuǎn)換 A/D的采樣位數(shù)與精度。例如，D.Bharadia在"FullDuplexRadios"，以及M.Duarte在 "Experiment-DrivenCharacterizationofFull-DuplexWirelessSystems，'等文獻(xiàn)中給 出的被動式無線全雙工回波自干擾抑制方法，難以獲得較為理想的全雙工系統(tǒng)性能。其次， 現(xiàn)有的大多數(shù)全雙工自干擾抑制方法均基于單天線SIS0配置，難以匹配目前各類新型無 線通信系統(tǒng)基于多天線MM0配置的需求，因此如何實現(xiàn)多天線MM0系統(tǒng)自干擾抑制非常 迫切。此外，現(xiàn)有的多數(shù)自干擾抑制方法并未考慮非理想衰落信道對全雙工傳輸性能的影 響，從而降低了現(xiàn)有自干擾抑制方案的實用價值。因此，在抑制回波自干擾信號的同時，如 何有效克服遠(yuǎn)端傳輸信道因頻率選擇性或時間選擇性衰落所帶來的系統(tǒng)誤碼率BER性能 損失，具有重要的現(xiàn)實意義與應(yīng)用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種主動式的MM0無線全雙工系統(tǒng)回波干擾抑制方法， 旨在解決現(xiàn)有全雙工回波自干擾抑制方法大多基于單天線SIS0配置、且未考慮非理想衰 落信道對系統(tǒng)誤碼率性能的影響等缺陷，以及傳統(tǒng)的被動式自干擾抑制方法實現(xiàn)簡單、且 抑制性能不理想的問題。
[0006] 本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種MM0無線全雙工系統(tǒng)主動式回波干擾抑制方法，該主 動式MIM0無線全雙工系統(tǒng)回波干擾抑制方法聯(lián)合波束成型技術(shù)以及自適應(yīng)迭代濾波處 理，通過空域波束成型，首先在發(fā)射端主動對各路發(fā)射信號進(jìn)行預(yù)加權(quán)處理，其后則在接收 端利用自適應(yīng)濾波算法的多次迭代，以實現(xiàn)對該加權(quán)信號中回波自干擾信號的準(zhǔn)確估計和 消除，具體包括：
[0007] 步驟一將遠(yuǎn)端與近端的發(fā)送信號分別經(jīng)過點(diǎn)乘相應(yīng)的空間向量后，由各自端點(diǎn)的 多條發(fā)送天線發(fā)射；
[0008] 步驟二，在接收端設(shè)置波束成型的最佳權(quán)向量，同時選擇接收端中自干擾抑制模 塊中的自適應(yīng)算法，并設(shè)置算法相關(guān)的參數(shù)初始值；
[0009] 步驟三，先根據(jù)天線數(shù)判斷各近端接收天線上自干擾信號的迭代估計是否結(jié)束， 結(jié)束，再對最大迭代次數(shù)判斷有關(guān)濾波器最佳權(quán)值矢量的迭代是否結(jié)束，結(jié)束，即獲得較準(zhǔn) 確的自干擾估計信號，否則，繼續(xù)迭代；
[0010] 步驟四，從接收信號中濾除估計出的回波自干擾信號，以獲得來自遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)的有 用傳輸信號，可將該信號送入后續(xù)的MIM0譯碼檢測單元，以獲得對遠(yuǎn)端發(fā)送信號的準(zhǔn)確估 計。
[0011]進(jìn)一步，該MIM0無線全雙工系統(tǒng)主動式回波干擾抑制方法具體包括如下：
[0012] 步驟一：在近端節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)的發(fā)送端，首先對近端發(fā)送信號即回波自干擾信 號和遠(yuǎn)端發(fā)送的有用目標(biāo)信號分別點(diǎn)乘空間向量：
【主權(quán)項】
1. 一種ΜΙΜΟ無線全雙工系統(tǒng)主動式回波干擾抑制方法，其特征在于，該ΜΙΜΟ無線全雙 工系統(tǒng)主動式回波干擾抑制方法將波束成型技術(shù)以及迭代濾波處理運(yùn)用到全雙工自干擾 抑制方法中，通過空域波束成型對各路發(fā)射信號進(jìn)行預(yù)加權(quán)處理，再利用自適應(yīng)濾波算法 的迭代，實現(xiàn)對該加權(quán)信號中自干擾信號的準(zhǔn)確估計，具體包括： 步驟一，將遠(yuǎn)端與近端的發(fā)送信號分別經(jīng)過點(diǎn)乘相應(yīng)的空間向量后，由各自端點(diǎn)的多 條發(fā)送天線發(fā)射； 步驟二，在接收端設(shè)置波束成型的最佳權(quán)向量，同時選擇接收端中自干擾抑制模塊中 的自適應(yīng)算法，并設(shè)置算法相關(guān)的參數(shù)初始值； 步驟三，先根據(jù)天線數(shù)判斷各近端接收天線上自干擾信號的迭代估計是否結(jié)束，結(jié)束， 再對最大迭代次數(shù)判斷有關(guān)濾波器最佳權(quán)值矢量的迭代是否結(jié)束，結(jié)束，即獲得較準(zhǔn)確的 自干擾估計信號，否則，繼續(xù)迭代； 步驟四，從接收信號中濾除估計出的回波自干擾信號，以獲得來自遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)的有用傳 輸信號，將該信號送入后續(xù)的MIMO譯碼檢測單元，以獲得對遠(yuǎn)端發(fā)送信號的準(zhǔn)確估計。
2. 如權(quán)利要求1所述的MMO無線全雙工系統(tǒng)主動式回波干擾抑制方法，其特征在于， 該MIMO無線全雙工系統(tǒng)主動式回波干擾抑制方法具體包括如下： 步驟一：在近端節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)的發(fā)送端，首先對近端發(fā)送信號即回波自干擾信號 和遠(yuǎn)端發(fā)送的有用目標(biāo)信號分別點(diǎn)乘空間向量：
得到實際的近端發(fā)送信號和遠(yuǎn)端發(fā)送信號β (9n)tNE(n)和a (0f)tFE(n)，其中0"和 Θ f分別為近端信號和遠(yuǎn)端信號的發(fā)送角度； 步驟二：近端通信節(jié)點(diǎn)的接收信號為：
tE(n) = a (6f)HFE(n)tFE(n) + ^ ( Θ n) Hne (n) tNE (n)+W (η)； 其中
為來自遠(yuǎn)端通信節(jié)點(diǎn)的實 際發(fā)送信號收信號；而，
為近端節(jié)點(diǎn)的實際自身發(fā) 射信號；#⑷,)