适用于独立收发天线架构的同频自干扰消除装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种适用于独立收发天线架构的同频自干扰消除装置及方法，包括自干扰信号重构单元和自干扰消除单元，发射机输出的射频信号分为两路，一路发送至通信发射天线用于对外发射，另一路发送至自干扰信号重构单元；自干扰信号重构单元采用一组自干扰重构收发天线生成同频干扰信号样本输送至自干扰消除单元；自干扰消除单元利用接收的同频干扰信号样本生成与自干扰信号等幅、反相的抵消信号，实现对自干扰信号的干扰消除；本发明专利技术自干扰信号样本既包含了线性自干扰成分，又包含了由天线导致的无源互调自干扰成分，因此利用此样本信号生成的反相抵消信号，可以同时对这两部分自干扰信号进行抵消，提升了消除性能。提升了消除性能。提升了消除性能。

【技术实现步骤摘要】
适用于独立收发天线架构的同频自干扰消除装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种适用于独立收发天线架构的同频自干扰消除装置及消除方法，属于无线通信


技术介绍

[0002]目前常用的无线双工通信方式有时分双工与频分双工，时分双工是在不同的时间间隔分别传输上行数据与下行数据，频分双工是采用不同的无线频段分别传输上行数据与下行数据。显而易见，如果使用同时同频的方式进行全双工传输，理论上可以使频谱利用率倍增，由于目前无线通信频谱资源愈发紧张，使同时同频全双工技术具有非常好的应用前景。同时同频全双工技术实现的难点在于，发射信号的时候会对自身接收端造成强大的同频干扰，使远端同频有用信号被淹没，无法有效的接收。因此，同时同频全双工实现的前提也是核心难点为同频自干扰消除。
[0003]对于独立收发天线架构，如果要实现同频干扰消除，现有的一种方法是将进入发射天线之前的信号分为两路，一路送到发射天线进行发射，另一路通过特定的电路进行幅度相位调整，生成与接收天线耦合到的同频自干扰信号等幅、反相的抵消信号，将这个抵消信号与天线接收到的同频自干扰信号相加，就实现了同频自干扰消除。该方法是将送给发射天线的信号耦合出一部分作为样本信号，存在以下问题：实际的天线由于制造工艺等因素，并非理想的线性器件，在大功率系统中，天线的非线性因素会导致高次谐波的产生，也就是无源互调成分。进而导致自身接收天线耦合到的自干扰信号中也含有这些无源互调成分。传统方案中，用于构建反相抵消信号的样本信号是从发射天线之前获取，并不含有这些无源互调成分，因此该方法无法有效应对由天线无源互调导致的非线性自干扰成分。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种适用于独立收发天线架构的同频自干扰消除装置及消除方法，通过构建自干扰信号重构单元和自干扰消除单元，实现自干扰信号的干扰消除，得到无干扰的有用信号。
[0005]本专利技术的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：
[0006]一种适用于独立收发天线架构的同频自干扰消除装置，所述独立收发天线架构包括接收机、发射机、通信发射天线和通信接收天线，所述同频自干扰消除装置包括自干扰信号重构单元和自干扰消除单元；
[0007]发射机输出的射频信号分为两路，一路发送至通信发射天线用于对外发射，另一路发送至自干扰信号重构单元；
[0008]自干扰信号重构单元，接收所述射频信号，采用一组自干扰重构收发天线生成同频干扰信号样本输送至自干扰消除单元；
[0009]自干扰消除单元，通过通信接收天线接收通信发射天线发射的射频信号，作为自干扰信号，利用接收的同频干扰信号样本生成与自干扰信号等幅、反相的抵消信号，实现对
自干扰信号的干扰消除，并将干扰消除后的有用信号发送至接收机。
[0010]在上述适用于独立收发天线架构的同频自干扰消除装置中，所述自干扰信号重构单元包含的一组自干扰重构收发天线为自干扰重构发射天线和自干扰重构接收天线，发射机输出的另一路射频信号输送至自干扰重构发射天线，经自干扰重构发射天线发射的射频信号在不存在电磁波干扰的环境中耦合到自干扰重构接收天线，作为同频干扰信号样本输送至自干扰消除单元。
[0011]在上述适用于独立收发天线架构的同频自干扰消除装置中，所述自干扰信号重构单元还包括微波暗箱，自干扰重构发射天线和自干扰重构接收天线安装在微波暗箱内，所述微波暗箱屏蔽外界电磁波，内部不反射电磁波。
[0012]在上述适用于独立收发天线架构的同频自干扰消除装置中，所述自干扰信号重构单元还包括功分器，发射机输出的射频信号通过功分器的两个输出端分别输送至通信发射天线和自干扰重构发射天线。
[0013]在上述适用于独立收发天线架构的同频自干扰消除装置中，所述发射机输出的射频信号分为两路相同的信号，一路发送至通信发射天线用于对外发射，另一路发送至自干扰信号重构单元。
[0014]在上述适用于独立收发天线架构的同频自干扰消除装置中，所述自干扰重构发射天线与通信发射天线的性能参数一致，所述自干扰重构接收天线与通信接收天线性的性能参数一致。
[0015]在上述适用于独立收发天线架构的同频自干扰消除装置中，所述自干扰消除单元包括幅度相位调整单元、合路器、耦合器和反馈控制单元；其中：
[0016]幅度相位调整单元，接收反馈控制单元发送的幅度调整参数和相位调整参数，根据所述幅度调整参数和相位调整参数对从自干扰信号重构单元接收的同频干扰信号样本进行幅度和相位调整，生成与通信接收天线接收的自干扰信号等幅、反相的抵消信号，发送至合成器；
[0017]合成器，将从通信接收天线接收的自干扰信号与从幅度相位调整单元接收的抵消信号相加，同频干扰信号被反相抵消，得到干扰消除后的有用信号发送至耦合器；
[0018]耦合器，将从合成器接收的有用信号分别输出至接收机和反馈控制单元；
[0019]反馈控制单元，从耦合器接收有用信号，并产生幅度调整参数和相位调整参数，发送至幅度相位调整单元。
[0020]一种适用于独立收发天线架构的同频自干扰消除方法，包括：
[0021]发射机输出的射频信号分为两路，一路发送至通信发射天线用于对外发射，另一路发送至自干扰信号重构单元；
[0022]自干扰信号重构单元接收所述射频信号，采用一组自干扰重构收发天线生成同频干扰信号样本输送至自干扰消除单元；
[0023]通信接收天线接收通信发射天线对外发射的射频信号，并发送至自干扰消除单元；
[0024]自干扰消除单元将通过通信接收天线接收的射频信号作为自干扰信号，利用从自干扰信号重构单元接收的同频干扰信号样本生成与自干扰信号等幅、反相的抵消信号，实现对自干扰信号的干扰消除，并将干扰消除后的有用信号发送至接收机。
[0025]在上述适用于独立收发天线架构的同频自干扰消除方法中，所述自干扰信号重构单元包含自干扰重构发射天线、自干扰重构接收天线、功分器和微波暗箱，自干扰重构发射天线和自干扰重构接收天线安装在微波暗箱内；
[0026]发射机输出的射频信号通过功分器的两个输出端分别输送至通信发射天线和自干扰重构发射天线，经自干扰重构发射天线发射的射频信号在微波暗箱内不存在电磁波干扰的环境中耦合到自干扰重构接收天线，作为同频干扰信号样本由自干扰重构接收天线发送至自干扰消除单元。
[0027]在上述适用于独立收发天线架构的同频自干扰消除方法中，所述自干扰消除单元包括幅度相位调整单元、合路器、耦合器和反馈控制单元；其中：
[0028]幅度相位调整单元接收反馈控制单元发送的幅度调整参数和相位调整参数，根据所述幅度调整参数和相位调整参数对从自干扰信号重构单元接收的同频干扰信号样本进行幅度和相位调整，生成与通信接收天线接收的自干扰信号等幅、反相的抵消信号，发送至合成器；
[0029]合成器将从通信接收天线接收的自干扰信号与从幅度相位调整单元接收的抵消信号相加，同频干扰信号被反相抵消，得到干扰消除后的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于独立收发天线架构的同频自干扰消除装置，所述独立收发天线架构包括接收机、发射机、通信发射天线(301)和通信接收天线(302)，其特征在于，所述同频自干扰消除装置包括自干扰信号重构单元(100)和自干扰消除单元(200)；发射机输出的射频信号分为两路，一路发送至通信发射天线(301)用于对外发射，另一路发送至自干扰信号重构单元(100)；自干扰信号重构单元(100)，接收所述射频信号，采用一组自干扰重构收发天线生成同频干扰信号样本输送至自干扰消除单元(200)；自干扰消除单元(200)，通过通信接收天线(302)接收通信发射天线(301)发射的射频信号，作为自干扰信号，利用接收的同频干扰信号样本生成与自干扰信号等幅、反相的抵消信号，实现对自干扰信号的干扰消除，并将干扰消除后的有用信号发送至接收机。2.根据权利要求1所述的适用于独立收发天线架构的同频自干扰消除装置，其特征在于，所述自干扰信号重构单元(100)包含的一组自干扰重构收发天线为自干扰重构发射天线(103)和自干扰重构接收天线(104)，发射机输出的另一路射频信号输送至自干扰重构发射天线(103)，经自干扰重构发射天线(103)发射的射频信号在不存在电磁波干扰的环境中耦合到自干扰重构接收天线(104)，作为同频干扰信号样本输送至自干扰消除单元。3.根据权利要求2所述的适用于独立收发天线架构的同频自干扰消除装置，其特征在于，所述自干扰信号重构单元(100)还包括微波暗箱(102)，自干扰重构发射天线(103)和自干扰重构接收天线(104)安装在微波暗箱(102)内，所述微波暗箱(102)屏蔽外界电磁波，内部不反射电磁波。4.根据权利要求2所述的适用于独立收发天线架构的同频自干扰消除装置，其特征在于，所述自干扰信号重构单元(100)还包括功分器(101)，发射机输出的射频信号通过功分器的两个输出端分别输送至通信发射天线(301)和自干扰重构发射天线(103)。5.根据权利要求2所述的适用于独立收发天线架构的同频自干扰消除装置，其特征在于，所述发射机输出的射频信号分为两路相同的信号，一路发送至通信发射天线(301)用于对外发射，另一路发送至自干扰信号重构单元。6.根据权利要求2所述的适用于独立收发天线架构的同频自干扰消除装置，其特征在于，所述自干扰重构发射天线(103)与通信发射天线(301)的性能参数一致，所述自干扰重构接收天线(104)与通信接收天线性(302)的性能参数一致。7.根据权利要求1所述的适用于独立收发天线架构的同频自干扰消除装置，其特征在于，所述自干扰消除单元(200)包括幅度相位调整单元(201)、合路器(202)、耦合器(203)和反馈控制单元(204)；其中：幅度相位调整单元(201)，接收反馈控制单元(204)发送的幅度调整参数和相位调整参数，根据所述幅度调整参数和相位调整参数对从自干扰信号重构单元(100)接收的同频干扰信号样本进行幅度和相位调整，生成与通信接收天线(302)接收的自干扰信号等幅、反相的抵消信号，发送至合成器(202)；合成器(202)，将从通信接收天线(302)接收的自干扰信号与从幅度相位调整单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：王倩，张凤，夏耘，李喆，邓志均，顾鑫，王德昊，孙芳，李旭鹏，杨乐，石定元，高思宇，王志强，
申请(专利权)人：中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：