CDMA同频同码无线全双工通信信道自干扰消除方法技术

本发明专利技术提供了一种CDMA同频同码无线全双工通信信道自干扰消除方法，包括：模型建立步骤，基于发送信号通过自干扰信道对接收信号的干扰特性，建立信道自干扰模型；模型估计步骤，根据接收信号和发送信号中的测试信号，估计自干扰模型；自干扰消除步骤，根据估计后的自干扰模型和发送信号，消除接收信号中的数据信号的自干扰。本发明专利技术可以消除CDMA同频同码无线全双工通信信道自干扰。

Self interference cancellation method for CDMA same frequency and code wireless full duplex communication channel

The invention provides a CDMA code with the same frequency of wireless full duplex communication channel self interference cancellation method, including: modeling steps, send signals through the self interference channel of the received signal interference characteristics based on the establishment of self interference channel model; model estimation step, according to the received signal and the test signal transmitting signal, estimate self interference model; self interference cancellation procedures, according to the self interference model and signal estimation, eliminate the self interference signal in the received signal data. The invention can eliminate the self interference of CDMA same frequency and code wireless full duplex communication channel.

【技术实现步骤摘要】
CDMA同频同码无线全双工通信信道自干扰消除方法
本专利技术属于通信
，具体地说，尤其涉及一种CDMA同频同码无线全双工通信信道自干扰消除方法。
技术介绍
同时同频全双工通信是目前通信领域的研究热点，该技术可以大幅提高通信容量。目前，在CDMA无线通信中，通信双方可以使用同一频率同时进行双向通信，但需要采用不同的码字序列对信号进行扩频，使得码字的数量和分配受到了很大的约束。采用同频同码无线通信方式，通信双方不仅能够工作在同一频率，也能使用同一码字序列进行扩频通信，因此可以节省一半的通信资源，增加一倍的通信用户数。但是，CDMA同频同码无线通信的最大困难是在对接收信号进行解码前，接收端需消除自身已发射信号经过传输信道形成的对自身信号接收的自干扰。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术提供了一种CDMA同频同码无线全双工通信信道自干扰消除方法，用以消除CDMA同频同码无线全双工通信信道自干扰。根据本专利技术的一个实施例，提供了一种CDMA同频同码无线全双工通信信道自干扰消除方法，包括：模型建立步骤，基于发送信号通过自干扰信道对接收信号的干扰特性，建立信道自干扰模型；模型估计步骤，根据接收信号和发送信号中的测试信号，估计所述自干扰模型；自干扰消除步骤，根据估计后的自干扰模型和发送信号，消除接收信号中的数据信号的自干扰。根据本专利技术的一个实施例，所述自干扰模型为多径干扰模型。根据本专利技术的一个实施例，所述模型估计步骤进一步包括：采样子步骤，对接收信号和发送信号中的测试信号分别进行采样；时延估计子步骤，采用自相关检测算法，计算接收信号的采样序列中和测试信号的采样序列中CDMA码字序列同一比特的时间差，以估计多径时延；相对幅度估计子步骤，根据CDMA码字序列长度以及该CDMA码字序列长度对应范围内的发送信号中测试信号的采样序列、接收信号的采样序列、发送信号的频率和相位，估计多径信号相对发送信号中测试信号的相对幅度；干扰消除子步骤，根据估计的多径时延和相对幅度，从接收信号中消除该条多径信号的干扰；重复执行时延估计子步骤、相对幅度估计子步骤和干扰消除子步骤，直至估计的多径信号相对幅度小于预定值或多径信号数目大于预设值，记录每条多径信号的相对幅度和多径时延以估计所述自干扰模型。根据本专利技术的一个实施例，所述时延估计子步骤进一步包括：基于解调算法计算接收信号中的码字序列，并将码字序列中的比特0和比特1对应转换为比特-1和比特1；将发送信号中测试信号的码字序列中的比特0和比特1对应转换为比特-1和比特1；以预定长度滑动窗口截取接收信号中的码字序列，并计算与测试信号的码字序列的相关性；如相关性的取值大于等于截取接收信号中的码字序列的二分之一，则判断出现新的多径信号，根据相关序列第一比特位置确定多径时延并向后移动滑动窗口；如相关性的取值小于截取接收信号中的码字序列的二分之一，则向后移动滑动窗口并循环执行所述时延估计子步骤。根据本专利技术的一个实施例，在所述相对幅度估计子步骤中，采用下式计算多径信号相对发送信号中测试信号的相对幅度；其中，Aj表示多径信号相对发送信号中测试信号的相对幅度，St表示测试信号的采样序列，Sr表示接收信号的采样序列，w表示发送信号的频率，θ表示发送信号的相位，tj表示第j条多径信号的有效采样序列，n表示第j条多径信号的有效采样序列的采样长度。根据本专利技术的一个实施例，所述干扰消除子步骤进一步包括：根据多径时延及相对幅度确定该条多径信号的信道干扰参数；将该条多径信号的信道干扰参数与发送信号中的测试信号卷积，以得到该条多径信号产生的干扰信号；从接收信号中消除该条多径信号产生的干扰信号。根据本专利技术的一个实施例，所述自干扰消除步骤进一步包括：将估计后的自干扰模型与发送信号进行卷积，并将卷积结果从接收信号的数据信号中去除。根据本专利技术的一个实施例，所述自干扰模型表示为：H(t)＝A1*δ(t-t1)+A2*δ(t-t2)+...+Ai*δ(t-ti)其中，H(t)表示在发送信号为单位冲激响应下的多径信号产生的干扰信号，δ(t-ti)表示单位冲激信号，Ai表示对应第i条多径信号的相对幅值，ti表示表示对应第i条多径信号的多径时延，t表示接收时间。根据本专利技术的一个实施例，所述发送信号还包括数据信号，在所述发送信号中的测试信号和所述发送信号中的数据信号之间设置有空白信号。根据本专利技术的一个实施例，所述空白信号的时间长度大于最大多径时延。本专利技术的有益效果：本专利技术通过建立自干扰模型，实现了CDMA同频同码全双工通信，相比于传统CDMA通信，节省了一半的信道资源，可以增加一倍的用户数。该容量提升幅度在目前容量明显受限的蜂窝无线通信中具有重大的实际意义。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：图1是一种CDMA同频同码无线全双工通信的流程图；图2是根据本专利技术的一个实施例的CDMA同频同码无线全双工通信信道自干扰消除方法流程图；图3是根据本专利技术的一个实施例的模型估计步骤流程图；图4是根据本专利技术的一个实施例的CDMA同频同码全双工通信应用于蜂窝无线通信示意图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。同时同频全双工通信可以大幅度提高通信容量。在同时同频的基础上，出现了收发双方使用同一个码字序列进行扩频通信(即同频同码通信)，如图1所示为一种CDMA同频同码全双工通信的流程图。如图1所示，在发送端，发送信号经信号编码、扩频和调制后上行发射至基站。基站将接收的信号下行发送至接收端。接收端对接收的信号进行解调、解扩和解码。其中，需要扩频序列对信号进行扩频和解扩，需要本征频率和相位对扩频序列进行进行调制和解调，在信号发射和信号接收时需要进行自干扰消除。并且，发送端发送的信号和接收端接收的信号同频同码。基于图1所示的CDMA同频同码全双工通信流程图，本专利技术提供了一种CDMA同频同码全双工通信信道自干扰消除方法，利用CDMA通信码字的良好自相关特性，取代传统基于导频插入的信道估计方法，避免了导频污染，消除了CDMA同频同码全双工通信自干扰问题。如图2所示为根据本专利技术的一个实施例的CDMA同频同码无线全双工通信信道自干扰消除方法流程图，以下参考图2来对本专利技术进行详细说明。首先是步骤S110，模型建立步骤，即基于发送信号通过自干扰信道对接收信号的干扰特性，建立信道自干扰模型。此处的发送信号和接收信号为同一装置中的发送端发送的信号和接收端接收的信号。由于是同一装置的发送端和接收端采用CDMA同频同码无线全双工通信，因此发送端发出的信号会对接收端接收的信号产生自干扰影响。因此，在本专利技术中，根据同一装置的发送信号通过自干扰信道对自身接收端的干扰特性建立无线通信信道自干扰模型。由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CDMA同频同码无线全双工通信信道自干扰消除方法，包括：模型建立步骤，基于发送信号通过自干扰信道对接收信号的干扰特性，建立信道自干扰模型；模型估计步骤，根据接收信号和发送信号中的测试信号，估计所述自干扰模型；自干扰消除步骤，根据估计后的自干扰模型和发送信号，消除接收信号中的数据信号的自干扰。

【技术特征摘要】
1.一种CDMA同频同码无线全双工通信信道自干扰消除方法，包括：模型建立步骤，基于发送信号通过自干扰信道对接收信号的干扰特性，建立信道自干扰模型；模型估计步骤，根据接收信号和发送信号中的测试信号，估计所述自干扰模型；自干扰消除步骤，根据估计后的自干扰模型和发送信号，消除接收信号中的数据信号的自干扰。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自干扰模型为多径干扰模型。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述模型估计步骤进一步包括：采样子步骤，对接收信号和发送信号中的测试信号分别进行采样；时延估计子步骤，采用自相关检测算法，计算接收信号的采样序列中和测试信号的采样序列中CDMA码字序列同一比特的时间差，以估计多径时延；相对幅度估计子步骤，根据CDMA码字序列长度以及该CDMA码字序列长度对应范围内的发送信号中测试信号的采样序列、接收信号的采样序列、发送信号的频率和相位，估计多径信号相对发送信号中测试信号的相对幅度；干扰消除子步骤，根据估计的多径时延和相对幅度，从接收信号中消除该条多径信号的干扰；重复执行时延估计子步骤、相对幅度估计子步骤和干扰消除子步骤，直至估计的多径信号相对幅度小于预定值或多径信号数目大于预设值，记录每条多径信号的相对幅度和多径时延以估计所述自干扰模型。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述时延估计子步骤进一步包括：基于解调算法计算接收信号中的码字序列，并将码字序列中的比特0和比特1对应转换为比特-1和比特1；将发送信号中测试信号的码字序列中的比特0和比特1对应转换为比特-1和比特1；以预定长度滑动窗口截取接收信号中的码字序列，并计算与测试信号的码字序列的相关性；如相关性的取值大于等于截取接收信号中的码字序列的二分之一，则判断出现新的多径信号，根据相关序列第一比特位置确定多径时延并向后移动滑动窗口；如相关性的取值小于截取接收信号中的码字序列...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹军威，明阳阳，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11