單信道全雙工無(wú)線通信系統(tǒng)中數(shù)字自干擾消除方法研究.pdf

1、無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中一個(gè)基本的假設(shè)是無(wú)線設(shè)備必須工作于雙信道雙工模式。換句話來(lái)說(shuō)，就是在相同的頻帶無(wú)線設(shè)備在同一時(shí)間要么執(zhí)行發(fā)送要么執(zhí)行接收，不可能同時(shí)發(fā)送與接收數(shù)據(jù)。因此，目前的無(wú)線通信系統(tǒng)設(shè)備無(wú)一例外的采用時(shí)分或頻分技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)上下行鏈路雙向通信。這就要求將有限的無(wú)線資源用頻分或時(shí)分的方式分成上下行鏈路以實(shí)現(xiàn)雙向通信，單一的上行鏈路或下行鏈路無(wú)法實(shí)現(xiàn)全雙工通信。在無(wú)線頻譜資源日益緊張的今天，如何有效的利用有限的頻譜資源是一個(gè)比較重要的問(wèn)

2、題。人們著力于研究各種節(jié)約無(wú)線資源或最大化利用無(wú)線資源的技術(shù)與算法，各種各樣的無(wú)線通信系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。本論文提出的單信道全雙工無(wú)線通信系統(tǒng)是一種全新的無(wú)線系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以緩解當(dāng)今無(wú)線通信系統(tǒng)中存在的若干問(wèn)題。
　　 單信道全雙工無(wú)線通信是指無(wú)線節(jié)點(diǎn)可以在相同的頻帶同時(shí)發(fā)送與接收數(shù)據(jù)，不需要使用多個(gè)無(wú)線信道。因此從物理層來(lái)看，該技術(shù)可使節(jié)點(diǎn)有效的吞吐量加倍。此外，在相同的時(shí)間發(fā)送與接收允許無(wú)線節(jié)點(diǎn)在接收數(shù)據(jù)的同時(shí)交換控制信息，使實(shí)時(shí)反

3、饋?zhàn)兊每赡?。但是作為一種新技術(shù)，要實(shí)現(xiàn)單信道全雙工無(wú)線通信，面臨著巨大的挑戰(zhàn)。由于節(jié)點(diǎn)本身無(wú)線發(fā)送信號(hào)到達(dá)本節(jié)點(diǎn)接收天線的傳輸距離遠(yuǎn)小于來(lái)自遠(yuǎn)端期望接收信號(hào)的傳輸距離，造成自干擾信號(hào)的功率遠(yuǎn)大于期望信號(hào)的功率。從而自干擾信號(hào)將占據(jù)接收機(jī)信號(hào)處理鏈路中模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的大部分動(dòng)態(tài)范圍，導(dǎo)致很難從ADC的輸出中獲取有用信號(hào)。因此要實(shí)現(xiàn)單信道全雙工無(wú)線系統(tǒng)，必須在模擬接收信號(hào)通過(guò)ADC采樣之前抑制自干擾信號(hào)。在過(guò)去的三年里，許多研究者致力

4、于該技術(shù)的研究，并初步搭建了單信道全雙工通信系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
　　 本論文研究了消除強(qiáng)自干擾信號(hào)的各種模擬與數(shù)字自干擾消除技術(shù)。對(duì)怎樣計(jì)算消除信號(hào)及在何時(shí)何地注入消除信號(hào)來(lái)消除自干擾進(jìn)行了探討，基于此對(duì)已有的自干擾消除技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)地分類。重點(diǎn)研究了自適應(yīng)干擾消除技術(shù)和三種時(shí)域自適應(yīng)算法，通過(guò)仿真驗(yàn)證了時(shí)域自適應(yīng)算法用于消除強(qiáng)干擾信號(hào)的有效性。提出了基于自適應(yīng)算法的聯(lián)合信道估計(jì)數(shù)字自干擾消除方案，通過(guò)單信道全雙工系統(tǒng)仿真模型的搭