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

1、無線通信網(wǎng)絡設計中一個基本的假設是無線設備必須工作于雙信道雙工模式。換句話來說，就是在相同的頻帶無線設備在同一時間要么執(zhí)行發(fā)送要么執(zhí)行接收，不可能同時發(fā)送與接收數(shù)據(jù)。因此，目前的無線通信系統(tǒng)設備無一例外的采用時分或頻分技術(shù)來實現(xiàn)上下行鏈路雙向通信。這就要求將有限的無線資源用頻分或時分的方式分成上下行鏈路以實現(xiàn)雙向通信，單一的上行鏈路或下行鏈路無法實現(xiàn)全雙工通信。在無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比較重要的問

2、題。人們著力于研究各種節(jié)約無線資源或最大化利用無線資源的技術(shù)與算法，各種各樣的無線通信系統(tǒng)應運而生。本論文提出的單信道全雙工無線通信系統(tǒng)是一種全新的無線系統(tǒng)設計，可以緩解當今無線通信系統(tǒng)中存在的若干問題。
　　 單信道全雙工無線通信是指無線節(jié)點可以在相同的頻帶同時發(fā)送與接收數(shù)據(jù)，不需要使用多個無線信道。因此從物理層來看，該技術(shù)可使節(jié)點有效的吞吐量加倍。此外，在相同的時間發(fā)送與接收允許無線節(jié)點在接收數(shù)據(jù)的同時交換控制信息，使實時反

3、饋變得可能。但是作為一種新技術(shù)，要實現(xiàn)單信道全雙工無線通信，面臨著巨大的挑戰(zhàn)。由于節(jié)點本身無線發(fā)送信號到達本節(jié)點接收天線的傳輸距離遠小于來自遠端期望接收信號的傳輸距離，造成自干擾信號的功率遠大于期望信號的功率。從而自干擾信號將占據(jù)接收機信號處理鏈路中模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的大部分動態(tài)范圍，導致很難從ADC的輸出中獲取有用信號。因此要實現(xiàn)單信道全雙工無線系統(tǒng)，必須在模擬接收信號通過ADC采樣之前抑制自干擾信號。在過去的三年里，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)的實驗系統(tǒng)。
　　 本論文研究了消除強自干擾信號的各種模擬與數(shù)字自干擾消除技術(shù)。對怎樣計算消除信號及在何時何地注入消除信號來消除自干擾進行了探討，基于此對已有的自干擾消除技術(shù)進行了詳細地分類。重點研究了自適應干擾消除技術(shù)和三種時域自適應算法，通過仿真驗證了時域自適應算法用于消除強干擾信號的有效性。提出了基于自適應算法的聯(lián)合信道估計數(shù)字自干擾消除方案，通過單信道全雙工系統(tǒng)仿真模型的搭