模拟补偿电路和方法技术

本文公开的是模拟补偿电路和用于对全双工传输系统中的模拟补偿器进行调谐的方法。实施方式的模拟补偿电路包括次级接收器，该次级接收器被配置成接收采样的自干扰信号并且将该采样的自干扰信号转换成基带自干扰信号。调谐器被耦接至次级接收器并且调谐器被配置成接收基带发送信号和基带自干扰信号并且根据基带发送信号和基带自干扰信号来计算复增益。模拟补偿器被耦接至调谐器并且模拟补偿器具有多个分支。模拟补偿器被配置成接收复增益并且使用所述复增益来调节分支中的相应衰减器和相应移相器。模拟补偿器还被配置成使用所述分支来对发送信号的样本进行处理，该发送信号是从新的基带发送信号进行上变频得到的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求于2014年8月20日提交的题为“Analog Compensation Circuit and Method(模拟补偿电路和方法)”的美国专利申请第14/464,137号的优先权权益，该美国专利申请的内容通过引用合并到本文中。
本专利技术总体上涉及用于对模拟补偿器进行调谐的系统和方法，并且在特定实施方式中涉及模拟补偿电路和用于对模拟补偿器进行调谐的方法。
技术介绍
许多无线电通信系统被配置成从同一天线进行发送和接收，这仅仅是因为使用一个天线比使用两个天线在某种程度上更高效。如果发送和接收能够在同一无线电信道上同时发生——其通常称为全双工传输——则可实现进一步的效率。在全双工传输中，可以使用共用天线在共用频率信道上同时执行发送和接收。全双工传输中的一个难点是由发送信号在接收器处引起的自干扰。缓解自干扰的典型方法是使用已知发送信号的干扰消除。干扰消除通常以若干个阶段来实现，所述若干个阶段可以包括被动模拟消除、主动模拟消除和数字消除。
技术实现思路
本专利技术的实施方式提供了模拟补偿电路和对用于全双工传输系统的模拟补偿器进行调谐的方法。一种实施方式的模拟补偿电路包括次级接收器，该次级接收器被配置成接收采样的自干扰信号并且将该采样的自干扰信号转换成基带自干扰信号。调谐器被耦接至次级接收器并且调谐器被配置成接收基带自干扰信号和基带发送信号。调谐器还被配置成根据基带发送信号和基带自干扰信号来计算复增益。模拟补偿器被耦接至调谐器并且模拟补偿器具有多个分支。模拟补偿器被
配置成接收复增益并且使用所述复增益来调节分支中的相应衰减器和相应移相器。模拟补偿器还被配置成使用所述多个分支来对发送信号的样本进行处理。发送信号是从新的基带发送信号进行上变频得到的。一种实施方式的对用于全双工收发器的模拟补偿电路进行调谐的方法包括发送从基带发送信号进行上变频得到的发送信号。然后接收由该发送所产生的自干扰信号。然后方法在时域中对自干扰信号进行采样，从而生成所采样的自干扰信号。然后将所采样的自干扰信号转换成数字基带自干扰信号。方法还包括根据数字基带自干扰信号和基带发送信号来在频域中计算多个复增益。方法还包括将所述多个复增益应用于模拟补偿器。一种实施方式的全双工收发器包括隔离块、发送链和接收链。第一隔离块被耦接至发送端口处的共用天线，并且第一隔离块具有输入端口和输出端口。发送链被耦接至隔离块的输入端口并且发送链被配置成生成基带发送信号，该基带发送信号被上变频成用于通过隔离块和共用天线进行发送的发送信号。接收链可以接收自干扰信号并且接收链包括初级接收路径、次级接收器、调谐器和模拟补偿器。初级接收路径被耦接至隔离块的输出端口。次级接收器被耦接至初级接收路径并且次级接收器被配置成接收采样的自干扰信号并且将该采样的自干扰信号转换成基带自干扰信号。调谐器被耦接至次级接收器和发送链。调谐器被配置成从发送链接收基带发送信号并且从次级接收器接收基带自干扰信号。调谐器还被配置成根据基带发送信号和基带自干扰信号来计算多个复增益。模拟补偿器被耦接至发送链、调谐器和初级接收路径。模拟补偿器包括多个分支。模拟补偿器被配置成从调谐器接收多个复增益并且使用多个复增益来调节多个分支中的相应衰减器和相应移相器。模拟补偿器还被配置成使用多个分支来对来自发送链的另外的发送信号的样本进行处理，以产生用于耦合至初级接收路径中的补偿信号。一种实施方式的用于具有N个发送器和N个发送链的多发送器全双工收发器的模拟补偿电路包括次级接收器、调谐器和模拟补偿器。次级接收器被配置成接收聚合的自干扰信号的N个样本并且将该聚合的自干扰信号的N个样本转换成N个基带自干扰信号样本。调谐器被耦接至次级接收器并且调谐器被配置成从N个发送链中的每个发送链接收N个基带发送信号样本，总共N
×N个基带发送信号样本被接收。调谐器还被配置成根据N×N个基带发送信号样本和N个基带自干扰信号样本来计算多个复增益。模拟补偿器被耦接至调谐器并且模拟补偿器具有多个分支。模拟补偿器被配置成接收多个复增益并且使用多个复增益来调节多个分支中的相应衰减器和相应移相器。模拟补偿器还被配置成使用所述多个分支来对来自N个发送链的N个发送信号的相应样本进行处理。N个发送信号是分别从N个基带发送信号进行上变频得到的。附图说明为了更完整地理解本专利技术及其优点，现在参考以下结合附图进行的描述，在附图中：图1是全双工收发器的一种实施方式的功能框图；图2是模拟补偿器的一种实施方式的功能框图；图3是多发送器全双工收发器的一种实施方式的功能框图；图4是用于多发送器全双工收发器的补偿电路的一种实施方式的功能框图；以及图5是对用于全双工收发器的模拟补偿器进行调谐的方法的一种实施方式的流程图。具体实施方式下面详细讨论实施方式的实施和使用。然而，应当理解，本专利技术提供了可以在各种特定环境中实施的许多应用和专利技术构思。本文中所讨论的具体实施方式仅仅说明了用以实施和使用本专利技术的特定方式，而不限制本专利技术的范围。自干扰消除的第一阶段通常是在模拟域中以防止数字部件和接收器的过载。自干扰的模拟消除可以由模拟补偿器来执行。模拟补偿器将复增益施加于经由共用天线发送的已知信号，并且所得到的信号被从经由共用天线接收的信号中减去。模拟补偿器通常包括衰减器、移相器和时延。在模拟补偿器的某些实施方式中，存在衰减器、移相器和时延的多个并行分支。出于对模拟补偿器进行调谐的目的，通常使用电压控制衰减器和电压控制移相器。也可以使用可调节时延。电压控制部件的多个分支提供了可以随系统的不同而有所不同的精确度水平。对模拟补偿器的调谐通常通过手动地调节各个衰减器和移相器来完成。在本文中实现的是，能够通过根据采样的接收信号和已知的发送信号计算复增益来实现对模拟补偿器的自动调谐。图1是全双工收发器100的功能框图，在该全双工收发器100内可以实施或执行本文中所介绍的模拟补偿器调谐模块或对模拟补偿器进行调谐的方法。全双工收发器100包括基带发送器(Tx)110、初级Tx 120、模拟补偿器130、次级接收器(Rx)140、调谐器150、天线160、环行器170以及耦合器180、182和184。在全双工收发器100的发送链中，基带Tx 110生成用于估计信道的基带信号，即时域中的m(t)和频域中的M(f)，该基带信号由初级Tx 120上变频成用于全双工无线电信道的传输频率。环行器170将经由天线160发送的发送信号——时域中的r(t)和频域中的R(f)——与经由天线160所接收的接收信号分离开。通常存在发送信号的两个主要反射源和许多其他次要源。由于环行器170的发送端口与随后的传输线即线缆或波导管之间的阻抗失配，第一主要反射源在环行器170的内部。环行器170用作隔离块并且是无线电频率(RF)系统中的隔离块的典型实现，然而，其他实现也是可以的。理想地，隔离块使发送信号与接收信号隔离开或隔绝开；然而，该隔绝绝非是完美的而是产生了自干扰。第二主要反射源在天线160处，也是由于阻抗失配。这些反射通常是自干扰的最大贡献者。自干扰消除对反射进行近似并且将它们从接收信号中减去。自干扰通过以下公式来表示：s(t)=α1r(t-τ1)+α2r(t-τ2)，其中，α1和α2是用于两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于全双工收发器的模拟补偿电路，包括：次级接收器，所述次级接收器被配置成接收采样的自干扰信号并且将所述采样的自干扰信号转换成基带自干扰信号；调谐器，所述调谐器被耦接至所述次级接收器并且所述调谐器被配置成：接收所述基带自干扰信号，接收基带发送信号，以及根据所述基带发送信号和所述基带自干扰信号来计算多个复增益；以及模拟补偿器，所述模拟补偿器被耦接至所述调谐器，所述模拟补偿器具有多个分支，并且所述模拟补偿器被配置成：接收所述多个复增益，使用所述多个复增益来调节所述多个分支中的相应衰减器和相应移相器，以及使用所述多个分支来处理发送信号的样本，其中，所述发送信号是从新的基带发送信号进行上变频得到的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.20 US 14/464,1371.一种用于全双工收发器的模拟补偿电路，包括：次级接收器，所述次级接收器被配置成接收采样的自干扰信号并且将所述采样的自干扰信号转换成基带自干扰信号；调谐器，所述调谐器被耦接至所述次级接收器并且所述调谐器被配置成：接收所述基带自干扰信号，接收基带发送信号，以及根据所述基带发送信号和所述基带自干扰信号来计算多个复增益；以及模拟补偿器，所述模拟补偿器被耦接至所述调谐器，所述模拟补偿器具有多个分支，并且所述模拟补偿器被配置成：接收所述多个复增益，使用所述多个复增益来调节所述多个分支中的相应衰减器和相应移相器，以及使用所述多个分支来处理发送信号的样本，其中，所述发送信号是从新的基带发送信号进行上变频得到的。2.根据权利要求1所述的模拟补偿电路，其中，所述模拟补偿器包括并行地耦接在功率分配器与功率合成器之间的所述多个分支，其中，所述多个分支中的每个分支包括电压控制衰减器、电压控制移相器和固定时延，并且其中，所述模拟补偿器被配置成应用所述多个复增益来控制所述多个分支中的相应电压控制衰减器和相应电压控制移相器。3.根据权利要求1所述的模拟补偿电路，其中，所述模拟补偿器的每个分支通过被施加有所述多个复增益中的相应复增益β的相应传递函数U(f)来建模。4.根据权利要求3所述的模拟补偿电路，其中，所述相应传递函数U(f)是根据实验确定的。5.根据权利要求3所述的模拟补偿电路，其中，所述调谐器被配置成采用最小二乘法来在频域中对由所述模拟补偿器的所述多个分支所形成的系统进行求解以得到所述多个复增益，其中，所述系统具有uβ＝h的形式，
\t其中，u是所述多个分支的相应传递函数在所述频域中的离散表示，β是所述多个复增益，以及h是所述基带自干扰信号除以所述基带发送信号得到的商在所述频域中的离散表示。6.根据权利要求5所述的模拟补偿电路，其中：所述多个复增益包括N个复增益；所述多个分支包括N个分支；并且所述调谐器被配置成使用K个频率的集合来形成u和h。7.根据权利要求6所述的模拟补偿电路，其中，所述发送信号是正交频分复用(OFDM)信号，并且所述K个频率的集合包括所述发送信号的子载波频率。8.根据权利要求1所述的模拟补偿电路，其中，所述调谐器被配置成将所述基带发送信号和所述基带自干扰信号从时域转换至频域。9.根据权利要求1所述的模拟补偿电路，其中，所述调谐器包括处理器。10.一种对用于全双工收发器的模拟补偿电路进行调谐的方法，包括：发送从基带发送信号进行上变频得到的发送信号；接收由所述发送所产生的自干扰信号；在时域中对所述自干扰信号进行采样，从而生成所采样的自干扰信号；将所采样的自干扰信号转换成数字基带自干扰信号；根据所述数字基带自干扰信号和所述基带发送信号来在频域中计算多个复增益；以及将所述多个复增益应用于模拟补偿器。11.根据权利要求10所述的方法，还包括：使用所述模拟补偿器来对另外的发送信号进行处理以生成补偿信号。12.根据权利要求10所述的方法，其中，计算所述多个复增益包括：使用快速傅里叶变换(FFT)将所述数字基带自干扰信号和所述基带发送信号从所述时域转换至所述频域。13.根据权利要求10所述的方法，其中，计算所述多个复增益包括：将所述模拟补偿器表示为被施加有所述多个复增益的频率相关传递函数的
\t系统。14.根据权利要求13所述的方法，其中，计算所述多个复增益包括：使所述频率相关传递函数的系统等于所述数字基带自干扰信号除以所述基带发送信号得到的商；以及使用最小二乘法来对所述系统进行求解以得到所述多个复增益。15.根据权利要求10所述的方法，其中，所述应用包括：将所述多个复增益中的每个复增益转变成用于调节相应电压控制衰减器和相应电压控制移相器的至少一个相应电压。16.根据权利要求10所述的方法，还包括：将所述多个复增益中的一个复增益迭代地改变小的幅度以确定所述自干扰信号在功率上是否能够被进一步减小。17.一种全双工收发器，包括：隔离块，所述隔离块被耦接至发送端口处的共用天线，并且所述隔离块具有输入端口和输出端口；发送链，所述发送链被耦接至所述隔离块的所述输入端口并且所述发送链被配置成生成基带发送信号，所述基带发送信号被上变频成用于通过所述隔离块和所述共用天线进行发...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克·默荷，詹姆斯·盖里·格瑞菲斯，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44