自干扰幅度及相位误差对全双工系统的影响

在加性白高斯噪声无线传播信道和自干扰信道中,分析了自干扰射频抵消幅度及载波相位估计误差对二进制相位调制同时同频全双工系统误码率的影响.分析结果表明:相同信干比条件下,误码率随幅度估计相对误差、载波相位估计数值误差的绝对值减小而减小;当载波频率为1.9 GHz、信干比为-120 dB、误码率为10-2,自干扰载波相位估计数值误差为10-5度时,同时同频全双工系统损失发射功率0.2 dB.     

同时同频全双工场景中的射频域自适应干扰抵消

考虑同时同频全双工无线收发信机的射频域自干扰抵消技术,现有研究多集中于利用手动方式调整自干扰估计信号的参数。针对这一问题,该文提出一种射频域的自适应干扰抵消算法。以正交、同相参考支路构成的自干扰估计结构为基础,利用梯度下降法搜索支路的最优权矢量,估计出自干扰信号,实现了射频域的自适应干扰抵消,并且给出了该算法的收敛性分析。分析与仿真表明,当迭代步长越大或统计时间越短时,算法的收敛速度越小。在100倍符号周期的统计时间,0.3的归一化步长,80 dB干信比以及0 dB信噪比的仿真条件下,该文提出的射频域自适应干扰抵消算法可以实现约100 dB的自干扰抑制。     

多径瑞利衰落信道条件下射频干扰抵消误差对CCFD系统中OFDM性能的影响

针对同时同频全双工无线通信系统,考虑远端到近端的无线信道为多径瑞利衰落信道,近端发射天线到接收天线的自干扰信道为加性白高斯噪声信道,分析了同时同频全双工传输场景中,自干扰射频抵消幅度及载波相位误差对OFDM误码率的影响。结果表明,在相同信干比和信噪比条件下,幅度和载波相位估计误差的绝对值越小,误码率越低;针对载波频率2.3 GHz, OFDM子载波个数4096,子载波间隔15 kHz的同时同频全双工传输方式,在信干比为-70 dB,误码率为10-2时,若期望信噪比损失小于0.8 dB,则需要射频干扰抵消的载波相位估计误差的绝对值小于610-6,幅度估计相对误差的绝对值小于310-5;若期望获得40 dB的射频自干扰抑制效果,则射频干扰抵消的载波相位估计误差的绝对值小于0.5,幅度估计相对误差绝对值小于1%。     

全双工通信射频域自干扰抑制量对数字域自干扰抑制能力的影响

同时同频全双工通信的射频域自干扰抑制量增加,导致数字域自干扰信号的信噪比下降,使得数字域自干扰抑制量减少。针对这一现实问题,该文分析了数字域自干扰抑制能力与射频域自干扰抑制量之间的量化关系,在典型数字域估计算法下,给出了具体关系的闭合解。分析与仿真结果表明,全双工通信在执行射频域联合数字域自干扰抑制时,射频域自干扰抑制的增大量总是大于数字域自干扰抑制能力的减小量,当射频域自干扰抑制较小时,数字域自干扰抑制将更有效;过大的射频域自干扰抑制量将造成数字域自干扰抑制性能的损失。     

一种基于多天线波束成形的全双工自干扰抵消算法

针对同时同频全双工无线通信系统,当基站采用多根发射天线和多根接收天线进行自干扰抵消时,现有技术多集中于自干扰迫零,缺少对发射机射频噪声抑制的研究.本文在考虑射频噪声抑制的基础上,提出一种收发波束联合成形算法,算法首先以信干噪比最大化为原则,优化接收机天线波束成形向量,给出了算法求解表达式;其次以自干扰最小化为原则,优化发射机天线波束成形向量,给出了算法步骤.仿真结果表明,本文算法在发射机信噪比为30.0dB和60.0dB时,3发3收基站的自干扰抵消值分别为65.5dB和89.8dB,与SVD迫零技术相比,分别有25.5dB和19.8dB的性能改善.     

同时同频全双工非线性自干扰抑制研究

同时同频全双工在相同频率资源上同时进行信号的收发,频谱利用率理论上可以提升1倍,因此受到广泛关注.然而,全双工设备在接收信号的同时,也会遭受本地信号发射带来的强干扰.针对强干扰信号的非线性典型特征,分析了非线性自干扰抑制技术,并探讨大功率发射和阵列天线场景中,可能的非线性干扰抑制方法,为大功率、多天线全双工设备研制提供...     

时间异步全双工数字域分段卷积自干扰抑制技术

同时同频全双工(CCFD)多载波信号时间异步场景下,有用信号(SoI)与自干扰信号(SI)多径最大时差超出循环前缀长度(CP),有用信号与自干扰信号子载波不正交,造成频域自干扰抑制性能严重下降。针对上述问题,该文提出一种时间异步数字域分段卷积的自干扰抑制方法,建立了自干扰分段、频域重建、叠加抵消的自干扰抑制过程,提升了时间异步场景下自干扰抑制性能。理论和仿真结果表明,在异步场景下,采用分段卷积的自干扰抑制方法可以直接在频域重建自干扰,达到与同步场景相当的干扰抑制性能。     

同时同频全双工天线阵列自干扰抑制设计

针对同时同频全双工天线阵列系统中的自干扰问题,开展收发一体天线优化设计,对收发天线间表面波电流的传播途径进行了分析。根据分析结果,在发射天线与接收天线之间设计谐振陷波结构,可有效降低天线之间的自干扰信号电平。通过仿真手段验证了陷波结构对抑制收发天线间自干扰的可行性,达到了42 dB的无源天线隔离度,从而为同时同频全双工天线阵列的设计提供一种可行的应用方案。     

同频同时全双工网络干扰分析及消除方法研究

随着移动数据业务迅猛发展,针对室内及热点场景优化问题的LTE-Hi技术开始受到普遍关注。同频同时全双工是一种新型双工技术,可以显著地提高频谱效率,适于应对移动数据业务在室内和热点场景的需求,日益成为研究热点之一。本文分析了全双工网络内的系统干扰,提出了基于时频二维空间的全双工与半双工相结合的调度方法,并通过试验验证了网络环境下全双工技术的可行性。     

基于容量和发射机预调零的全双工天线位置优化研究

同时同频全双工系统中,考虑直射路径自干扰信号抵消,通常采用发射机天线预调零技术,但是该方法不仅会降低远端接收机的信号功率,还会形成零陷区域。产生此问题的主要原因是没有考虑本地接收机天线工作在发射机天线的近场区域,而采用平面波模型进行设计。因此该文采用具有更高自由度的球面波模型,在保证发射机预调零的情况下,以零陷区容量最大化为原则,优化本地接收机天线位置,给出了最优位置的求解方法。仿真结果表明,在保证预调零的情况下,能够减小零陷区域功率衰减值;当发射机天线间隔为半个波长时,与平面波优化方式相比,零陷区系统容量随着信道相关性增加而有一定增加。     

同时同频全双工LTE射频自干扰抑制能力分析及实验验证

同时同频全双工本地发射信号会对本地接收信号产生强自干扰,为了使信号能够通过射频接收通道及模数转换器件,需要在射频前端进行自干扰抑制。在自干扰为直射路径的条件下,该文采用直接射频耦合法,对长期演进(LTE)同时同频全双工自干扰抑制进行实验测试;分析推导了自干扰功率、带宽及线缆、幅度、相位调整误差对射频自干扰抑制能力的影响;得到了射频自干扰抑制能力的闭合表达式。分析表明对于20 MHz带宽,-10 dBm接收功率的LTE射频自干扰信号,理论上能抑制54 dB的射频自干扰,而实验测试结果表明能抑制51.2 dB。     

有限区域同时同频全双工跳频自组网性能研究

该文针对有限区域的同时同频全双工(CCFD)跳频自组网络,通信节点位置不等价,受非对称互干扰和自干扰影响的场景,开展有限区域全双工跳频自组网的通信性能分析。以网络频带利用率为性能指标,推导出节点位置分布条件下的网络频带利用率闭合表达式,并提出一种降低网络互干扰的节点位置优化分布方法。理论和仿真结果表明,有限区域全双工跳频自组网的性能与频点个数、通信距离、节点个数强相关,且全双工自组网络的性能与半双工网络相比,其占优区域受节点个数约束。     

基于深度神经网络的收发同时系统中自干扰数字对消算法

为了解决转发式干扰机收发同时系统中的自干扰难以对消问题,该文设计一种基于深度神经网络(DNN)的自干扰对消算法。在自干扰信号与目标信号强相关且混叠的情况下该算法可以有效地消除自干扰信号。在此基础上,该文利用分段侦收的信号快速生成干扰的方法,验证了该算法在收发同时系统中自干扰信号对消的可行性,实现了基于本脉冲的雷达干扰信号构建,对敌方雷达快速做出反应,在电子对抗中占据有利地位。该文利用典型的线性调频(LFM)和二进制相移键控(BPSK)雷达信号生成数据集训练深度神经网络,用测试集去测试网络输出的模型。实验结果表明：在收发同时系统中目标信号与自干扰信号混叠的情况下,基于DNN的自干扰对消算法可以有效消除自干扰信号,在信干比–8 dB的情况下,对消比可达到26 dB以上。     

ADC量化对同频全双工数字自干扰消除的误码率性能分析

同频全双工由于在同时工作的收发通道上使用相同的频率资源,因此本地接收机需要进行自干扰消除。数字域干扰消除方法在模数转换器(ADC)器件采样后进行,ADC位数、干信比、量化判决准则直接影响干扰消除效果和系统误码性能。该文分析了ADC位数、干信比、QAM调制误码性能三者的内在关系;推导了误码率的闭合表达式;仿真验证了数学推导的正确性和有效性。仿真结果表明,随着干信比的减小和ADC位数的增加,误码率性能呈宏观改善趋势,但从特定的微观片段来看,会出现性能波动,甚至会接近无量化误差的误码率性能。