一种高速全双工路由器制造技术

本发明专利技术提供了一种高速全双工路由器包括接收模块、发射模块和处理模块，其中，所述发射模块，用于控制发射本地信号，并将所述本地信号引入至处理模块；所述接收模块，用于控制接收模拟接收信号，并将所述模拟接收信号与处理模块输出的自干扰消除信号进行合成，得到自干扰消除后的远端信号，并将所述远端信号传输到接收端；所述处理模块，用于处理所述本地信号发射时对所述远端信号的接收造成自干扰，提取模拟自干扰消除信号和数字自干扰消除信号，并给予所述接收模块进行自干扰消除操作。本发明专利技术通过消除反馈信号中占主导的线性部分，使得反馈通道中的模数转换器主要表达非线性部分，可以不使用高精度的模数转换器，降低了整体的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种高速全双工路由器
本专利技术涉及通信领域，具体而言，涉及一种高速全双工路由器。
技术介绍
全双工的收发通道同时工作在相同的频段，在频谱资源日渐枯竭的今天，全双工拥有理论上能够倍增无线通信频谱效率的巨大吸引力。在工程应用上，全双工无线通信面临着本地发送信号对接收通道造成自干扰的问题，需要联合使用天线域、模拟域、数字域中的两种或以上的自干扰消除技术进行克制。数字自干扰消除是最后一道必选的消除手段，其残留下来的自干扰将会作为最终残留自干扰，所以对最终消除效果的影响非常重要。数字自干扰消除技术可分为无反馈辅助与反馈辅助两类。无反馈辅助数字自干扰消除直接利用发送数据重建自干扰并在接收数据中减去，由于仅通过发送数据及接收数据较难准确重建发送通道功放非线性的影响，该方法较复杂效果较差。反馈辅助数字自干扰消除通过增加辅助接收通道接收耦合出来的待发送射频信号，使经受功放非线性影响的信号变为已知，再据此重建自干扰并在接收数据中减去，由于无需重建功放非线性，该方法较简单效果较好。然而，该方法中反馈信号同时包含有占主导地位的线性部分和较弱的非线性部分，为保证得到的非线性部分信号的精度，需要使用较多位数的高精度模数转换器，成本较高。如公开号为US2019081766(A1)公开的一种全双工设备到设备协作通信的装置和方法，包括自干扰噪声计算器。所述自干扰噪声计算器的输出可用于补偿由于同一无线设备或系统的另一个天线发送的信号所经历的干扰。在实现这样的自干扰噪声计算器时，所选择的无线中继设备或无线目的地设备可以以全双工模式操作，使得可以在共同时间段期间发送中继消息以及来自其他源或目的地的信息(例如，符号，槽，子帧等)。其通过使用自干扰噪声计算器计算所述干扰并给予对应的补偿,这种补偿方法为现有技术中常用的全双工自干扰补偿方法。又如公开号为CN103580720A公开的一种同频全双工自干扰抵消装置，包括：发射通道向空中发射射频信号，将发射信号耦合到抵消模块；抵消模块在控制模块控制下对发射通道耦合到抵消模块的发射信号进行调整，并得到与接收通道生成的自干扰信号幅度相等、相位相反的抵消信号；接收通道从空中接收射频信号后，将接收信号与抵消模块输出的抵消信号进行合成实现自干扰抵消，将自干扰抵消后的接收信号发送至射频信号接收端，耦合到功率检测模块；功率检测模块检测自干扰抵消后的接收信号的功率强度，并生成功率检测信号发送给控制模块；控制模块根据功率检测信号生成抵消模块控制信号。这种自干扰消除方法有一定的有益效果，但是其成本相对更高，而既有有效的效果，而又成本较低的非线性自干扰消除方法以及其相关设备尚需挖掘。
技术实现思路
本专利技术提出了一种高速全双工路由器以解决所述问题，为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种高速全双工路由器，包括接收模块、发射模块和处理模块，其中，所述发射模块，用于控制发射本地信号，并将所述本地信号引入至处理模块；所述接收模块，用于控制接收模拟接收信号，并将所述模拟接收信号与处理模块输出的自干扰消除信号进行合成，得到自干扰消除后的远端信号，并将所述远端信号传输到接收端；所述处理模块，用于处理所述本地信号发射时对所述远端信号的接收造成自干扰，提取模拟自干扰消除信号和数字自干扰消除信号，并给予所述接收模块进行自干扰消除操作。进一步地，所述发射模块包括基带信号处理单元、数模转换器、功放、耦合器和发射天线，其中，所述基带信号处理单元，用于给予所述本地信号预失真补偿转换为数字发射信号，并将所述数字发射信号传输到所述数模转换器中；所述数模转换器，用于将所述数字发射信号转换为模拟发射信号，并发送到所述功放；所述功放，用于将所述模拟发射信号转换为射频发射信号，并分别发送到所述耦合器和所述发射天线；所述发射天线，用于将所述射频发射信号发射到远端；进一步地，所述发射模块还包括耦合器，所述耦合器，用于将所述射频发射信号耦合至所述处理模块。进一步地，所述接收模块包括接收天线、第一模数转换器和接收端，其中，所述接收天线，用于接收所述模拟接收信号，并减去所述模拟自干扰消除信号获得第一模拟信号，并发送到所述第一模数转换器；所述第一模数转换器，用于将所述第一模拟信号转化成数字接收信号，再减去所述处理模块输出的所述数字自干扰消除信号，获得所述远端信号并将所述远端信号传输到接收端。进一步地，所述接收模块还包括接收端，所述接收端，用于接收所述远端信号。进一步地，所述处理模块包括模拟自干扰消除单元、非线性反馈通道、第二模数转换器和数字自干扰消除单元，其中，所述模拟自干扰消除单元，用于将所述射频发射信号转化成所述模拟自干扰消除信号，并将所述模拟自干扰消除信号发送到所述接收模块并和所述模拟接收信号进行联合；所述非线性反馈通道，用于将衰减后的所述射频发射信号和衰减后的所述模拟发射信号进行加减，消除线性反馈以获得非线性模拟信号，并将所述非线性模拟信号发送到所述第二模数转换器；所述第二模数转换器，用于将所述非线性模拟信号转换为非线性反馈信号，并将所述非线性反馈信号发送到所述数字自干扰消除单元；所述数字自干扰消除单元，用于提取所述基带信号处理单元的预失真补偿值，并将所述非线性反馈信号转换成所述数字自干扰消除信号。进一步地，还包括路由器本体，所述接收模块、所述发射模块和所述处理模块设置于所述路由器本体内。进一步地，所述路由器本体具有自检模块，用于在信号交互不频繁且不需要使用高速功能时，退出全双工工作模式，进入休眠模式或普通运行模式，进而降低整体的功率消耗；当检测到有信号交互频繁或需要使用高速功能时，切换到全双工工作模式。进一步地，所述路由器本体上设置有工作模式提示灯，用于提示用户当前工作模式。进一步地，所述路由器本体具有散热模块。本专利技术所取得的有益技术效果是：1、通过消除反馈信号中占主导的线性部分，使得反馈通道中的模数转换器主要表达非线性部分，可以不使用高精度的模数转换器，降低了整体的成本。2、反馈辅助数字自干扰消除通过增加辅助接收通道接收耦合出来的待发送射频信号，使经受功放非线性影响的信号变为已知，再据此重建自干扰并在接收数据中减去，达到极佳的消除效果。3、通过消除本地发射信号对接收通道造成的自干扰，使同时间同频段上进行无线收发的全双工通信方式成为可能，进一步挖掘无线频谱资源，使得无线频谱利用率提升将近一倍。附图说明从以下结合附图的描述可以进一步理解本专利技术。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。图1是本专利技术实施例之一中一种高速全双工路由器的结构示意图；图2是本专利技术实施例之一中一种高速全双工路由器的自干扰消除方法的流程示意图。图3为本专利技术实施例之一中的系统结构示意图；图4为本专利技术实施例之一中的系统结构示意图；图5为本专利技术实施例之一中的系统等效模型示意图；图6为本专利技术实施例之一中的另一系统等效模型示意图；图7为本专利技术实施例之一中的基于全双工数字自干扰消除方法的仿真效果图。具体实施方式为了使得本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本专利技术进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速全双工路由器，其特征在于，包括接收模块、发射模块和处理模块，其中，所述发射模块，用于控制发射本地信号，并将所述本地信号引入至处理模块；所述接收模块，用于控制接收模拟接收信号，并将所述模拟接收信号与处理模块输出的自干扰消除信号进行合成，得到自干扰消除后的远端信号，并将所述远端信号传输到接收端；所述处理模块，用于处理所述本地信号发射时对所述远端信号的接收造成自干扰，提取模拟自干扰消除信号和数字自干扰消除信号，并给予所述接收模块进行自干扰消除操作。

【技术特征摘要】
1.一种高速全双工路由器，其特征在于，包括接收模块、发射模块和处理模块，其中，所述发射模块，用于控制发射本地信号，并将所述本地信号引入至处理模块；所述接收模块，用于控制接收模拟接收信号，并将所述模拟接收信号与处理模块输出的自干扰消除信号进行合成，得到自干扰消除后的远端信号，并将所述远端信号传输到接收端；所述处理模块，用于处理所述本地信号发射时对所述远端信号的接收造成自干扰，提取模拟自干扰消除信号和数字自干扰消除信号，并给予所述接收模块进行自干扰消除操作。2.如权利要求1所述的一种高速全双工路由器，其特征在于，所述发射模块包括基带信号处理单元、数模转换器、功放、耦合器和发射天线，其中，所述基带信号处理单元，用于给予所述本地信号预失真补偿转换为数字发射信号，并将所述数字发射信号传输到所述数模转换器中；所述数模转换器，用于将所述数字发射信号转换为模拟发射信号，并发送到所述功放；所述功放，用于将所述模拟发射信号转换为射频发射信号，并分别发送到所述耦合器和所述发射天线；所述发射天线，用于将所述射频发射信号发射到远端。3.如前述权利要求之一所述的高速全双工路由器，其特征在于，所述发射模块还包括耦合器，所述耦合器，用于将所述射频发射信号耦合至所述处理模块。4.如前述权利要求之一所述的高速全双工路由器，其特征在于，所述接收模块包括接收天线、第一模数转换器和接收端，其中，所述接收天线，用于接收所述模拟接收信号，并减去所述模拟自干扰消除信号获得第一模拟信号，并发送到所述第一模数转换器；所述第一模数转换器，用于将所述第一模拟信号转化成数字接收信号，再减去所述处理模块输出的所述数字自干扰消除信号，获得所述远端信号并将所述远端信号传输到接收端。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志亮，刘英，罗芳，王小红，
申请(专利权)人：清远职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广东,44