一种频域数字自干扰信号抵消中保护有用信号的方法与流程

本发明属于通信技术领域，具体的说是一种频域数字自干扰信号抵消中保护有用信号的方法。

背景技术：

现有的移动通信系统中，常用的双工方式有两种，分别是时分双工和频分双工，其自身的特点决定了他们频谱效率低，而使用相同时隙、相同频段传输上行、下行数据的“同时同频全双工”技术，可以极大提升频谱效率。

同时同频全双工技术存在一个弊端：本地接收天线会接收到本地发射天线发出的超大功率自干扰信号。

典型的消除自干扰信号的方法分为三类：天线干扰抑制、射频干扰抑制以及数字干扰抑制。天线干扰抑制当近端自干扰信号与远端有用信号来源方向接近的时候，会失效。射频干扰抵消具有动态范围大的优点，缺点是控制不稳定、对消残留大等。数字干扰抵消能够很大程度的弥补射频干扰抵消的缺陷，因此，在同时同频全双工技术中，数字干扰抵消是关键。

数字干扰抵消具有控制稳定，消除能力强的特点，其核心是运用一定的数字信号处理方法，除去接收到的信号中自干扰信号部分。但是，由于接收到的自干扰信号与有用信号是混叠在一起，在抵消自干扰信号的同时，极有可能对有用信号造成了不可逆转的损害，影响有用信号解调性能，导致业务传输受损，如何解决在频域上对自干扰信号进行消除的同时，不破坏接收到的有用信号在目前未见文献报道。

技术实现要素：

本发明的目的，就是针对上述问题，提供一种基于同时同频全双工系统频域数字自干扰抵消中有效保护有用信号的方法。在现有的通信系统的文献中，本发明首次提出了进行频域数字干扰抵消中保护有用信号的方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种频域数字自干扰信号抵消中保护有用信号的方法，该方法用于同时同频全双工系统，其特征在于，包括以下步骤：

s1、在同时同频全双工系统中，主端发射天线发送有用信号x1，从端接收天线接收有用信号x1，并同步x1信号；

s2、从端由同步到x1信号帧头的时刻开始，在延时到设定时间后，从端发射天线发送自干扰信号x2；

s3、从端接收天线接收到由有用信号x1和自干扰信号x2构成的混合信号，经过频域数字干扰抵消获得有用信号

进一步的，所述步骤s2中，从端延时到设定时间为通过延时器，所述延时器为通过计数器计数，设定时间满足：

τ＝tframe-(tsend+treceive)

其中tframe表示有用信号x1一帧持续时间，tsend表示从端产生完整基带信号x2所需时间，treceive表示从端发射天线到接收天线之间的空口时延时间；根据τ与系统工作时钟关系，获得对应的计数器参考值n。

进一步的，所述步骤s3中，有用信号x1与自干扰信号x2对齐，满足自干扰信号到达时，在有用信号x1的保护时隙内，基带频域数字干扰抵消时，不会破坏有用信号x1。

本发明的有益效果为，本发明首次提出了进行频域数字干扰抵消中保护有用信号的方法。

附图说明

图1示出的是实现频域数字干扰抵消中保护有用信号的流程图；

图2示出的是同时同频全双工系统主从两端接收与发射信号示意图；

图3示出的是同时同频全双工系统中本发明应用示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，详细描述本发明的技术方案：

在实际应用中，本发明详细的步骤为：

步骤1：主端通过基带数字信号处理板产生基带信号，经射频处理，由天线发出信号x1；

步骤2：从端天线接收到主端有用信号x1，进行射频处理后，送入到从端基带数字信号处理板；

步骤3：从端基带数字信号处理板同步x1信号，同时产生延时发射开启指示；

步骤3：从端延时发射模块接收到延时发射开启指示，进入信号延时发射状态，开启计数器计数；

步骤4：当计数器累加值达到一个参考值时，产生一个开启发射指示，送到从端基带处理单元；

步骤5：根据接收到得开启发射指示，从端信号基带处理单元开始工作，经基带处理送至射频板，经天线发射信号x2；

步骤6：从端接收天线接收到混合信号(自干扰信号x2与有用信号x1)，经射频处理，送入基带处理板进行频域数字干扰抵消。

实施例

本例基于同时同频全双工系统，采用idft和dft的快速算法ifft和fft进行ofdm调制与解调，添加144个码片长度的循环前缀cp作为保护时隙，在频域上完成数字干扰抵消。

本例的收发信机组成：如图3所示，发射端包括基带发送信号处理单元和射频发送信号处理单元，接收端包括射频接收信号处理单元、同步模块、频域数字干扰抵消模块、延时发射模块和基带接收信号处理单元。

所述的较佳实例，采用以下步骤实现：

步骤1从端同步处理

从端接收天线rx接收到来自主端的信号x1，经过射频处理，送入同步模块，成功捕获上主端信号x1时，产生发射延时开启指示start，送到延时发送模块；

步骤2从端信号发射延时处理

从端延时发射模块接收到发射延时开启指示start后，开启计数器开始累计数；根据发送时延τ1+τ2、x1信号帧持续时间以及系统工作时钟，计算出计数器的参考值n，当计数器等于n时，产生开启发射指示begin，送至基带发送信号处理单元；

步骤3从端发射信号处理

丛端基带发送信号处理单元产生基带信号，qam调制后，再做ofdm调制，并添加144个循环前缀作为保护时隙，组帧后送入射频板，经射频处理后，由发射天线tx发送x2信号。

步骤4从端接收信号处理

由于从端发射信号经过时延处理，使得其接收天线rx接收到的有用信号x1与自干扰信号x2对齐。当x1、x2混合信号经过去cp处理后，再经过fft处理，进行频域干扰抵消。由于是根据x2信号进行去cp处理，x1信号每个ofdm符号，在去cp时，都会处于保护时隙内，不会产生码间串扰。实现在进行频域数字干扰抵消时，保护有用信号的目的。

技术特征：

技术总结
本发明属于通信技术领域，具体的说是一种频域数字自干扰信号抵消中保护有用信号的方法。本发明主要包括：在同时同频全双工系统中，主端发射天线发送有用信号X1，从端接收天线接收有用信号X1，并同步X1信号；从端在延时到设定时间后，从端发射天线发送自干扰信号X2；从端接收天线接收到由有用信号X1和自干扰信号X2构成的混合信号，经过频域数字干扰抵消获得有用信号。本发明的有益效果为，本发明首次提出了进行频域数字干扰抵消中保护有用信号的方法。

技术研发人员：沈莹;周娟
受保护的技术使用者：电子科技大学;成都信息工程大学
技术研发日：2018.07.18
技术公布日：2018.12.07