本发明专利技术公开了一种信号发射方法及装置，用于在毫米波段为载波频率的全双工无线通信系统中，消除发射天线阵列的发射信号对同一收发信机中接收天线阵列接收信号的干扰，消除发射天线阵列与接收天线阵列之间的自干扰。所述信号发射方法，包括：确定接收天线阵列的位置；通过发射天线阵列采用波束赋形技术发射信号，其中采用波束赋形技术发射信号时以所述接收天线阵列的位置为零陷位置，且所述发射天线阵列与所述接收天线阵列位于同一收发信机中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种信号发射方法及装置。
技术介绍
全双工(Full-duplex)技术是近年来引起广泛关注的一种新技术，在应用全双工技术的情况下，全双工无线通信系统与频分双工(Frequency Division Duplex，FDD)或时分双工(Time Division Duplex，TDD)系统相比，由于发射信号和接收信号同时同频进行，因此，发射信号会对本地接收的接收信号产生干扰，具体来说：图1示出了TDD无线通信系统中收发信机的结构示意图，如图1所示，在时分双工TDD方式下是相同频率不同时间进行发送信号和接收信号，发射信号链路和接收信号链路共用基带处理单元，发射信号链路包括：数模转换模块、同相正交(In-phase Quadrature，IQ)调制模块、上变频模块、滤波器、功率放大器(Power Amplifier，PA)，接收信号链路包括：模数转换模块、IQ调制模块、上变频模块、滤波器、低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LNA)，通常的方案是发射信号链路和接收信号链路的射频前端共用天线，通过开关切换发射信号和接收信号进行时分双工的转换。图2示出了FDD无线通信系统中收发信机的结构示意图，如图2所示，在频分双工FDD方式下是采用不同的频率在相同时间进行发送信号和接收信号，发射信号链路和接收信号链路共用基带处理单元，发射信号链路包括：数模转换模块、IQ调制模块、上变频模块、滤波器、PA，接收信号链路包括：模数转换模块、IQ调制模块、上变频模块、滤波器、LNA，发射信号链路射频前端的发射天线和接收信号链路的射频前端的接收天线可以采用单独的天
线，也可以采用双工器共用天线。图3示出了全双工无线通信系统中收发信机的结构示意图，如图3所示，近端设备与远端设备的无线业务相互传输发生在同样的时间、相同的频率带宽上，其中，近端设备包括：基带单元302、数模转换器(Digital to Analog Converter，DAC)304、模数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)306、发射机射频单元308、接收机射频单元310，远端设备包括：基带单元312、DAC 314、ADC 316、发射机射频单元318、接收机射频单元320。虽然近端设备与远端设备的无线业务相互传输发生在同样的时间、相同的频率带宽上，与现有的TDD系统和FDD系统相比，理论频谱效率可以提升1倍，但是，从图3中可以看出，以近端设备为例，近端设备发射机射频单元308的发射信号不仅被远端设备接收机射频单元320所接收，还会被近端设备本地的接收机射频单元310接收，也即发射机射频单元的发射信号会对本地接收机射频单元的接收信号产生干扰，使用全双工无线通信系统需要防止发射信号直接进入本地接收机引起接收信道饱和甚至烧毁，同时避免发射机噪声对接收灵敏度的影响，因此，自干扰消除能力将直接影响同时同频全双工无线通信系统的通信质量。为此，现有技术中提出了采用射频和数字两级干扰消除的方法、发射天线的发射信号在接收天线的相位差π/2的方法、巴伦无源抵消的方法来进行全双工无线通信系统的自干扰消除。近年来毫米波射频固态电路技术迅速发展，与3千兆赫兹(GHz)以下频段的传播损耗相比，以毫米波段为载波频率的全双工无线通信系统中，由于毫米波的载波频率较高，因此，毫米波带传播带来的高损耗是必须克服的，可以采用多阵元天线阵列进行波束赋形来补偿高载频带来额外的传播损耗。随着毫米波多天线的集成技术以及封装技术的进步，毫米波宽带无线通信中将更广泛地采用多阵元天线阵列，利用波束赋形技术提高远端设备接收信号增益，保证通信的服务质量(Quality of Service，QoS)。由于毫米波的波长λ小，天线阵元以半波长λ/2距离在一个非常小的面积内可以组成多天线阵列，例如：30GHz波长为1厘米(cm)，阵元间距为0.5cm，4行4
列16阵元的面积大约4平方厘米(cm2)，8行8列64阵元的面积大约为16cm2。这样，在较小的空间内分离接收天线阵列和发射天线阵列，可以用较低的代价达到同时同频全双工通信的能力。以毫米波段为载波频率的全双工无线通信系统，在频率为30-300GHz范围毫米波段，非常多的场景需要采用多阵元天线阵列利用波束赋形技术来补偿其高传播损耗，假设仍然使用射频与数字两级干扰抵消技术，m阵元的发射天线阵列与n阵元的接收天线阵列之间射频部分的相互连接，将会得到m乘n的矩阵，数字部分的复杂度也与发射天线阵列和接收天线阵列的数字通道数的乘积呈正比，显然两者的复杂度太大和成本过高，难以实用。而采用发射天线的发射信号在接收天线的相位差π/2的方法类进行自干扰消除，受天线的位置的不准确自干扰消除的效果会减弱；巴伦无源抵消的方法，5兆赫兹(Mega Hertz，MHz)带宽信号可以抵消52分贝(dB)，而100MHz信号可以抵消40dB的发送信号，抵消功率随着信号带宽增大而减少，对于毫米波效果将更差。综上所述，以毫米波段为载波频率的全双工无线通信系统中，采用多阵元天线阵列利用波束赋形技术来补偿其高载频导致的高传播损耗，但是现有技术中全双工无线通信系统自干扰的消除方法在消除多阵元天线阵列的自干扰时均难以应用。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种信号发射方法及装置，用于在毫米波段为载波频率的全双工无线通信系统中，消除发射天线阵列的发射信号对同一收发信机中接收天线阵列接收信号的干扰，消除发射天线阵列与接收天线阵列之间的自干扰。本专利技术实施例提供的一种自干扰的消除方法，该方法包括：确定接收天线阵列的位置；通过发射天线阵列采用波束赋形技术发射信号，其中采用波束赋形技术发射信号时以所述接收天线阵列的位置为零陷位置，且所述发射天线阵
列与所述接收天线阵列位于同一收发信机中。本专利技术实施例提供的上述方法中，通过确定接收天线阵列的位置，并在发射天线阵列采用波束赋形技术发射信号时以接收天线阵列的位置为零陷位置，能够降低发射天线阵列发射信号在接收天线阵列位置处的辐射功率，从而消除发射天线阵列发射信号对同一收发信机中接收天线阵列接收信号的干扰，消除发射天线阵列与接收天线阵列之间的自干扰，而且与使用射频和数字两级干扰消除的方法消除多阵元天线阵列自干扰，复杂度过大，成本过高相比，实现简单，成本较低。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述方法中，该方法还包括：确定所述发射天线阵列和所述接收天线阵列之间的距离，其中该距离大于或等于第一预设阈值。本专利技术实施例提供的上述方法中，发射天线阵列和接收天线阵列的距离大于或等于第一预设阈值，以对发射天线阵列和接收天线阵列进行有效的隔离，从而较大地衰减发射天线阵列的发射信号，以减小发射天线阵列的发射信号对接收天线阵列接收信号的干扰。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述方法中，所述距离为所述发射天线阵列的边缘与所述接收天线阵列边缘之间的距离，其中，所述发射天线阵列的边缘为靠近所述接收天线阵列一侧的边缘，所述接收天线阵列边缘为靠近所述发射天线阵列一侧的边缘。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述方法中，所述第一预设阈值为10λ，其中λ为所述发射信号本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种信号发射方法，其特征在于，该方法包括：确定接收天线阵列的位置；通过发射天线阵列采用波束赋形技术发射信号，其中采用波束赋形技术发射信号时以所述接收天线阵列的位置为零陷位置，且所述发射天线阵列与所述接收天线阵列位于同一收发信机中。
【技术特征摘要】
1.一种信号发射方法，其特征在于，该方法包括：确定接收天线阵列的位置；通过发射天线阵列采用波束赋形技术发射信号，其中采用波束赋形技术发射信号时以所述接收天线阵列的位置为零陷位置，且所述发射天线阵列与所述接收天线阵列位于同一收发信机中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：确定所述发射天线阵列和所述接收天线阵列之间的距离，其中该距离大于或等于第一预设阈值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述距离为所述发射天线阵列的边缘与所述接收天线阵列边缘之间的距离，其中，所述发射天线阵列的边缘为靠近所述接收天线阵列一侧的边缘，所述接收天线阵列边缘为靠近所述发射天线阵列一侧的边缘。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一预设阈值为10λ，其中λ为所述发射信号的波长。5.一种信号发射装置，其特征在于，包...
【专利技术属性】
技术研发人员：王蒙军，
申请(专利权)人：电信科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。