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。     

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。     

一种共址平台装备的射频干扰抑制系统设计方法

在共址平台场景下,大功率发射装备工作时辐射的信号会对其附近的高灵敏度接收机造成严重干扰。针对这一问题,采用一种多抽头射频干扰对消系统,通过控制系统中的时延、幅度和衰减的权值,使得产生的参考信号与干扰信号等幅反向,从而实现干扰信号的对消。为了获得最优的干扰对消性能,提出了一种基于优化算法获取多抽头最优控制权值的方法。与传统获取控制权值的方法相比,所提方法具有抽头支路少、干扰抑制性能高和对数字控制电路要求低等优点。     

基于PSP-LMS的MIMO全双工数字干扰对消

提出了一种MIMO同时同频全双工系统下的数字干扰对消算法,综合考虑了系统非线性对干扰对消的影响.该算法通过基于逐幸存路径处理的方法,对自干扰信号与待接收信号进行联合信道估计,采用维特比算法实现自干扰信号数字对消和待接收信号最大似然接收.通过对MIMO全双工系统仿真实验表明,该算法能够有效抑制系统非线性失真且有着良好的自干扰对消性能.     

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。     

利用多相关器的伪码测距多址干扰抑制算法性能分析

伪码跟踪多相关器技术广泛应用于导航接收机抗多径和导航信号质量监测。论文通过对比分析多径和多址信号对导航信号相关峰畸变的影响,揭示了多相关器技术可用于多址干扰抑制。通过仿真分析了多址误差随期望接收信号与干扰信号功率差和载波多普勒频率差的变化规律,并与传统的并行多址干扰对消方法进行了对比。仿真结果表明当多址干扰信号功率差小于10dB时,ELS和Double-delta与单级并行干扰对消方法的性能相当,但是实现复杂度大大降低。      

一种新型FMCW雷达射频对消方法

随着平台一体化及雷达系统微型化的发展,调频连续波(FMCW)雷达发射至接收的信号泄漏更为严重,信号泄漏已成为制约FMCW雷达系统性能的关键因素。为解决这一问题,提出了一种新型的射频对消方法以提高FMCW雷达的收发隔离度,利用FMCW雷达泄漏信号与回波信号在频域可分离特点,采用数字锁相环技术产生主动对消矢量信号,在给定FMCW雷达泄漏信号初值的条件下仿真分析对消比与相位误差、幅度误差的关系,建立了特定条件下的具有自适应功能的射频对消方案,并设计了验证电路以验证方案的可行性。验证结果表明该方法在1 GHz带宽内实现了优于25 dB 的对消比,且该对消电路具有低功耗、结构简单等优势。     

基于系统辨识的干扰对消技术研究

收发隔离度一直是电子战系统的关键技术,若隔离度不够,发射的干扰信号会耦合到侦察接收机,使接收机不能正常工作甚至产生自激.分析了传统收发隔离改善技术和自适应干扰对消技术的优缺点,提出了基于系统辨识的干扰对消方法,利用耦合通路的线性非时变性,拟合出干扰耦合通路的传递函数.仿真和实验结果表明,该方法能有效对消各种干扰信号,同时不会影响接收的雷达信号,能够满足系统隔离度的要求.     

稀布阵综合脉冲孔径雷达旁瓣对消性能分析

定量分析了阵列孔径、干扰信号带宽、通道幅相误差以及Ａ／Ｄ变换器的量化噪声对大型稀布圆形阵列天线干扰对消效果的影响，介绍了稀布阵综合脉冲孔径雷达（ＳＩＡＲ）采用抽头延迟线以提高干扰对消性能的方法，并给出了数值计算与计算机模拟结果。     

基于分段解线条的SMSP干扰抑制方法

基于Smeared Spectrum（SMSP）的分段特性提出了一种SMSP干扰抑制算法,即分段解调法。该算法首先利用离散匹配傅里叶变换,精确估计SMSP干扰的调频斜率,并利用该调频斜率构造解调函数。同时,利用干扰信号与雷达信号的调频斜率的比例关系,对雷达接收信号进行分段,再利用解调函数对分段后的雷达接收信号进行解调。由于解调信号的调频斜率和干扰调频斜率相同,因此干扰信号解调后变成单频信号,基于此特点在频域设计陷波器滤除SM-SP干扰。仿真结果表明该方法可有效抑制SMSP干扰。     

基于分段反变换的无线全双工多径自干扰信号抵消方法

针对无线带内全双工系统存在的多径自干扰信号,若采用模拟域多抽头抵消电路,需要复杂的电路结构和控制算法。本文提出一种数字域协助的多径自干扰抵消方法,根据瑞利分布模型,利用分段反变换法（SITM）直接产生数字抵消参数,再反馈到模拟域进行抵消。本方法无需在数字域建立复杂的信道模型,电路结构得到精简。仿真结果表明,在信号传播路径数为20的情况下,本文方案相比于已有方案有5 dB的性能增益,且不随路径数的增大而明显减小。      

Performance analysis of broadband self-interference cancellation at RF domain in co-frequency co-time full duplex systems

Due to the lack of performance analysis of the RF domain broadband self-interference cancellation algorithms in the co-time and co-frequency full duplex system,the multi-tap RF domain self-interference cancellation structure were considered,and the optimal solutions of its parameters to minimize the residual interference signal power were discussed,then its achievable interference cancellation capability was analyzed.By analysis and simulation,the performance of the multi-tap structure was associated with the interference bandwidth,the carrier frequency,and the differences between the multi-tap delays and multipath delays of the self-interference channel.The greater the signal bandwidth is,or the larger the differences between the multi-tap delays and multipath delays are,the worse the interference cancellation performance is.Besides,the interference cancellation performance is periodic oscillation with the increase of carrier frequency.     

一种线性化的全双工MIMO收发器设计

针对全双工MIMO收发器发射通道非线性以及接收通道存在强烈自干扰的问题,该文提出一种使发射通道线性化并通过射频多抽头重建与数字重建消除自干扰的具有较低硬件成本与软件复杂度的设计方案:(1)基于改进的串扰消除和数字预失真(CTC-DPD)算法并复用反馈通道进行去耦合和数字预失真使发射通道线性化、等增益;(2)在接收通道加入可调衰减器并用多维梯度下降法基于接收的残留自干扰功率最小原则调整抽头参数;(3)基于频域信道估计进行数字自干扰重建。实现的20 MHz带宽LTE全双工22 MIMO通信样机,发射通道经过线性化后带内更平坦,而带外噪声抑制了约30 dB。射频和数字消除一轮调整共耗时约0.17 ms,总消除能力约75 dB。16QAM映射时全双工双向数据速率总和220 Mbps,相对单向时的110 Mbps实现了频谱效率的翻倍。通信样机证明了该方案的可行性。     

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。     

箕舌线变步长LMS/F算法数字域自干扰消除研究北大核心CSCD

自干扰消除技术是实现带内全双工(IBFD)通信的重要前提,其中数字域自干扰消除是带内全双工通信系统中硬件复杂度最低、灵活性最高的自干扰消除技术,并且是自干扰消除的最后一道防线。然而,其消除能力仍需提升,主要是如何处理收敛速度和稳态精度之间的平衡,并且还要具备突变信道的自适应能力。文章提出了一种新的全双工系统的数字自干扰消除方法,发射链路采用数字、模拟预失真技术消除功率放大器的非线性失真,使用辅助接收链获取发射链路信号副本,在数字域中利用重构自干扰信号副本消除接收信号残余自干扰信号和功率放大器残余非线性失真,并通过在接收链与辅助接收链之间共用一个振荡器消除部分接收机相位噪声。仿真表明,该方法与已有变步长LMS消除方法相比,在信噪比为5 dB的条件下,能够在提高收敛速度的同时获得优于变步长LMS方法的消除能力。     

双向MIMO中继网络中采用信道独立预编码的自干扰消除技术

双向中继网络在提高频谱效率的同时会引入额外的自干扰,本文针对放大转发（AF）模式下双向多输入多输出（MIMO）中继网络中的自干扰抵消问题,从消除信道估计误差引入的剩余自干扰着手,提出一种采用信道独立预编码的盲干扰抵消（BIC）方案。新方案在源节点对信息进行行空间预编码,从而构建不依赖于MIMO信道矩阵的期望信号子空间和自干扰子空间,实现未知信道状态下自干扰抵消和期望信号分离,从而消除非理想信道估计带来的剩余自干扰信号。在此基础上,以最大化有效信噪比为目标设计最佳预编码,通过推导可达和速率的闭合表达式,分析不同方案下信道估计误差对可达和速率的影响。仿真结果表明,新方案在不同的信道估计误差下,能够实现完美自干扰消除,其检测性能和容量均优于基于信道估计的自干扰消除方案。      

全双工射频自干扰改进时变步长NLMS对消算法

针对现有基于最小均方误差准则的全双工射频域自干扰对消算法存在收敛速度与干扰对消比相互制约的矛盾,提出一种改进时变步长归一化最小均方算法。该算法通过建立最小均方误差步长因子与改进时变sigmod函数的非线性关系,利用实时误差信号自相关和时间参量t协同控制步长因子μ(t),较好的兼顾了收敛速度与干扰对消比。分析与仿真表明:在干信比为80dB、步进间隔Δt=1/32ms、信噪比Eb/N0=10 dB的2FSK全双工系统模型下,该算法能够实现88dB的自干扰消除高出同类算法至少1.5dB且收敛速度和抗突发干扰能力提升显著。      

LTE uplink MIMO receiver with low complexity interference cancellation

In LTE/LTE-A uplink receiver, frequency domain equalizers (FDE) are adopted to achieve good performance. However, in multi-tap channels, the residual inter-symbol and inter-antenna interference still exist after FDE and degrade the performance. Conventional interference cancellation schemes can minimize this interference by using frequency domain interference cancellation. However, those schemes have high complexity and large feedback latency, especially when adopting a large number of iterations. These result in low throughput and require a large amount of resource in software defined radio implementation. In this paper, we propose a novel low complexity interference cancellation scheme to minimize the residual interference in LTE/LTE-A uplink. Our proposed scheme can bring about 2 dB gains in different channels, but only adds up to 7.2 % complexity to the receiver. The scheme is further implemented on Xilinx FPGA. Compared to other conventional interference cancellation schemes, our scheme has less complexity, less data to store, and shorter feedback latency.