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。     

多抽头延迟设置与幅相误差对全双工射频自干扰消除的影响

对于多径自干扰信道场景下同时同频全双工(CCFD)无线通信系统,考虑射频域多抽头自干扰抵消技术,现有研究多集中于实验验证,缺少抽头个数与延迟设置、幅度和相位等参数对自干扰抵消性能的影响分析,不利于工程参数的选取。针对此问题,在已知抽头个数和延迟设置的情况下,该文给出各个抽头幅度和相位的求解方法,并推导了幅度和相位误差对自干扰抵消性能影响的理论表达式。分析与仿真表明,对于特定抽头个数,当最大抽头延迟小于自干扰信号主径延迟时,自干扰抵消值随着最大抽头延迟的增加而增加,而当最大抽头延迟大于约两倍自干扰信号主径延迟时,自干扰抵消值随着最大抽头延迟的增加而减少;对于特定抽头延迟范围,当抽头个数增加或自干扰信号带宽减少时,自干扰抵消值随之变大;对于特定的延迟设置,随着幅度或相位误差的增加,自干扰抵消值越来越小。     

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。     

参数估计误差对串行干扰抵消性能的影响

利用复基带信号模型推导了在串行干扰抵消中,PSK干扰信号参数估计误差(包括符号定时误差、载波相位误差、幅度估计误差、误码率)及信道估计误差与干扰抑制比的关系,通过仿真验证其可作为选择具体参数估计算法的重要依据.     

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.     

多径衰落信道下频域差分检测OFDM系统的误码率分析

在多径衰落信道条件下，分析了正交频分复用系统中频域差分检测的误码率性能，并进行了仿真验证。分析与仿真结果表明，信道相干时间和相干带宽均影响频域差分检测的误码率性能，信道相干带宽对频域差分检测的影响比信道相干时间的影响更大，频域差分检测适合于多径延迟扩展比较小的信道。     

Turbo编码MIMO OFDM系统多径干扰抵消

正交频分复用(OFDM)利用保护间隔(GI)消除因多径时延而产生的符号间干扰(ISI)和载波间干扰(ICI),但是太长的GI会占用过多的信道资源。为此,在保持一定GI长度的情况下,提出了利用减法抵消法消除ISI和加法抵消法抵消ICI的多径干扰抵消(MPIC)方法,使得当多径时延大于GI时,仍然可以保持系统的低误码率以及较强的抗多径干扰的优异性能。蒙特卡洛仿真结果表明,有多径干扰的情况下,在Turbo码编码的MIMO OFDM系统中使用提出的多径干扰抵消方法可以更有效地减少ISI和ICI。     

一种基于串行干扰抵消的OFDM UWB多址方案

研究了高峰值传输速率时UWB系统的多址性能,对一种干扰抑制的OFDM传输方案进行了调整,提出了一种基于串行干扰抵消的两用户OFDM UWB多址方案.仿真结果显示所提出的方案可适度改善无纠错编码的OFDM UWB系统的误符号性能.     

基于辅助符号的非线性自干扰抵消算法及其简化实现

同频同时全双工是第5代(5G)通信关键技术之一,数字自干扰抵消算法是其重要研究方向。针对非线性数字自干扰抵消算法中,失真系数估计受到自干扰信道估计误差的影响这一问题,该文提出一种基于辅助符号的非线性自干扰抵消算法,通过对辅助符号做自干扰抵消,将信道估计符号的失真误差映射到其抵消结果中并提取出来,从中估计失真系数。接着针对算法开销问题提出一种简化实现方案。仿真结果显示,接收自干扰信号为-5 dBm时,算法可将自干扰非线性失真分量抵消至约-100 dBm,且性能随接收自干扰功率降低而提高。     

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。     

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。     

多径衰落信道下MC-CDMA系统性能分析

该文提出了一种改进的MC-CDMA方案,该方案取发射的符号周期为切普周期的整数倍,允许各子载波经历多径衰落信道,消除了原方案对切普周期和符号周期的限制,并在接收端可对多径信号进行分离。推导出了在多径衰落信道下改进方案的误码率(BER)表达式,并通过计算机仿真进行了验证。与典型的MC-CDMA方案相比,改进的方案不但又获得了多径分集增益,还使系统的性能得到了显著的改善。     

多路延迟正交合成的多径信道射频干扰对消

该文针对单路延迟对消系统不能有效解决多径信道的超短波无线电台共址干扰消除问题,给出了等间隔多路延迟正交合成的射频干扰对消方案,进而提出了新的衰减系数求解方法。在设定时间延迟范围和参考信号路数基础上,该方法通过迭代加权实时有效估计多路参考信号的相关矩阵,接收信号与参考信号的相关向量,进而求解维纳霍夫方程得到各路衰减系数,有效抑制多径信道的自干扰,克服了已有方法需同时调节幅度和相位,以及相关向量和相关矩阵估计精度低的不足。另外,理论分析了衰减系数的求解过程,并推导了自干扰对消比的闭合表达式。分析和仿真结果表明,该方法在一定延迟误差情况下,可获得90 dB以上的对消比,比已有方法提高了约9 dB,有效解决了多径信道的射频干扰对消问题。     

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。     

压缩频谱的差分跳频信号在莱斯衰落信道下的性能分析

差分跳频(DFH)信号具有良好的抗多径衰落、抗干扰及高速数据传输能力,在短波和水声军事通信领域得到广泛应用。但是,在有限的传输带宽内差分跳频信号编码增益受限,特别是每跳携带多个比特时,该文提出一种压缩频谱DFH(CS-DFH)方法,可以在相同的比特每跳(BPH)和带宽下提高DFH信号的编码增益。对CS-DFH信号在莱斯(Rice)衰落信道下的误比特率(BER)理论上界进行了推导,并通过仿真验证。结果表明,莱斯信道中,在相同BPH、带宽条件下,与常规DFH相比,CS-DFH是一种可以获得更高BER增益的方法,特别是当莱斯因子K很小的时候。     

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。