支持全双工模式切换的MIMO收发器制造技术

本申请实施例涉及无线通信技术领域，公开了一种支持全双工模式切换的MIMO收发器。所述收发器包括：信源模块、第一发射预处理模块、发射预编码模块、第二发射预处理模块、模式切换模块、接收处理模块、信号合并模块、信宿模块。本申请通过设置模式切换模块，可以将全双工模式切换为MIMO模式，还可以将MIMO模式切换为全双工模式，且全双工模式可以实现自干扰消除，在无线传输中通过链路自适应将全双工技术作为一种MIMO模式的补充应用，弥补在部分LOS信道环境下，单纯MIMO传输链路无法获得更高传输速率的问题。速率的问题。速率的问题。

【技术实现步骤摘要】
支持全双工模式切换的MIMO收发器


[0001]本申请实施例涉及无线通信
，尤其涉及一种支持全双工模式切换的MIMO收发器。

技术介绍

[0002]同频同时全双工技术CCFD通过自干扰消除，是一种在同一时间和频率实现双向通信的技术。同频同时全双工技术相比时分双工TDD和频分双工FDD而言，可以将频谱效率提高一倍。由于sub6G频谱资源紧缺，目前3GPP组织已将同频同时全双工纳入R18关键技术研究。
[0003]自90年代提出同频同时全双工技术以来，国内外不断对同频同时全双工技术进行研究，而同频同时全双工技术发展至今所面临的问题主要有：1、器件非线性会制约自干扰消除能力；2、实现自干扰消除算法所要求的资源过高；3、由于引入交叉干扰和背景干扰，同频同时全双工技术的性能提升仅适用于部分链路。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的是提供一种支持全双工模式切换的MIMO收发器，通过设置模式切换模块，可以将全双工模式切换为MIMO模式，还可以将MIMO模式切换为全双工模式，且全双工模式可以实现自干扰消除，在无线传输中通过链路自适应将全双工技术作为一种MIMO模式的补充应用，弥补在部分LOS信道环境下，单纯MIMO传输链路无法获得更高传输速率的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本申请实施例采用以下技术方案：第一方面，本申请实施例中提供给了一种支持全双工模式切换的MIMO收发器，包括：信源模块，用于发射信息比特；第一发射预处理模块，所述第一发射预处理模块的输入端与所述信源模块的输出端连接，用于对所述信息比特进行预处理，获得至少两路数字调制信号；发射预编码模块，所述发射预编码模块的输入端与所述第一发射预处理模块的输出端、模式切换模块的输入端及第二发射预处理模块的输入端连接，用于根据所述模式切换模块的切换模式指令，将所述至少两路数字调制信号编码为与MIMO模式对应的第一模拟调制信号或与全双工模式对应的第二模拟调制信号；第二发射预处理模块，用于对所述第一模拟调制信号或第二模拟调制信号进行模拟调制处理，获得第一模拟调制信号或第二模拟调制信号，并从第一信源输出端和/或第二信源输出端输出；模式切换模块，用于将当前模式切换为MIMO模式或全双工模式；如果当前模式为全双工模式切换为MIMO模式，则所述第一信源输出端和所述第二信宿接收端直通，且所述模式切换模块导通第二信源输出端及第二信宿接收端，使得所述第一信宿接收端和第二信
宿接收端能够接收到所述第一信源输出端和第二信源输出端输出的第一模拟调制信号；如果当前模式为MIMO模式切换为全双工模式，则所述第一信源输出端直通，使得所述第一信宿接收端能接收所述第一信源输出端输出的第二模拟调制信号，且所述模式切换模块导通第二信源输出端分别与所述第一信宿接收端及所述第二信宿接收端之间的连接，以进行全双工模式下的自干扰消除；接收处理模块，与所述第一信宿接收端和第二信宿接收端连接，用于对所述第一信宿接收端接收的第一模拟调制信号及所述第二信宿接收端接收的第一模拟调制信号进行解调处理，获得第一解调信号及第二解调信号，或者对所述第一信宿接收端接收的第二模拟调制信号和/或第二信宿接收端接收的第二模拟调制信号进行模拟解调处理，获得第三解调信号或第四解调信号；信号合并模块，用于根据所述MIMO模式合并所述第一解调信号及第二解调信号为第一合并信号，或者根据所述全双工模式合并所述第三解调信号和/或第四解调信号为第二合并信号；信宿模块，用于接收所述第一合并信号或第二合并信号。
[0006]在一些实施例中，所述将所述至少两路数字调制信号预编码为与全双工模式对应的第二模拟调制信号，包括：计算所述第一信源发射端到所述第一信宿接收端的第一信道响应，以及所述第二信源发射端到第一信宿接收端的第二信道响应；计算所述第一信道响应的信道估计值和所述第二信道响应的信道估计值；基于所述第一信道响应的信道估计值和所述第二信道响应的信道估计值，获得所述第二模拟调制信号。
[0007]在一些实施例中，所述发射预编码模块，还用于：在初次切换为全双工模式时，对所述第一信宿接收端和第二信宿接收端进行自信道估计。
[0008]在一些实施例中，所述根据所述全双工模式合并所述第三解调信号和/或第四解调信号为第二合并信号，包括：在所述当前模式为全双工模式时，使用第一导频序列对所述第三解调信号和/或第四解调信号进行自信道估计；使用第一预编码矩阵对所述自信道估计的第三解调信号和/或第四解调信号进行加权；基于所述第一预编码矩阵、所述第一导频序列及信道估计的第三解调信号和/或第四解调信号进行迭代；在所述第一预编码矩阵趋于稳定时，完成全双工模式下的自干扰消除，完成合并，获得第二合并信号。
[0009]在一些实施例中，所述第二信宿接收端设有开关电路，所述开关电路与所述模式切换电路连接；用于：在当前模式为全双工模式时，如果所述开关电路由导通切换至断开所述第二信宿接收端，则所述全双工模式由二发二收的MIMO模式切换为一发一收全双工模式；如果所述开关电路由断开切换至导通所述第二信宿接收端，则所述全双工模式切换为二发二收的MIMO模式。
[0010]在一些实施例中，所述MIMO收发器还包括辅助发射射频链路，所述辅助发射射频链路的输入端通过开关与所述发射预编码模块的输出端及所述模式切换模块的输出端连接，且辅助发射射频链路的输出端通过加法器连接第二信宿接收端；所述模式切换模块 ，还用于如果当前模式为全双工模式切换为MIMO模式，则控制所述开关断开，且控制所述第二信源输出端直通、第二信宿接收端直通，以使所述所述第一信宿接收端和第二信宿接收端能接收所述第一信源输出端和第二信源输出端发射的第一模拟调制信号；还用于如果当前模式为MIMO模式切换为全双工模式，则所述第一信源输出端、第一信宿接收端和第二信宿接收端直通，所述模式切换模块控制所述开关闭合，以使所述辅助发射射频链路的输出端连接所述第二信宿接收端；所述模式切换模块控制所述第二信源输出端与所述第一信宿接收端连接，以进行自干扰消除。
[0011]在一些实施例中，所述进行自干扰消除包括：计算第一信源输出端的时隙发射导频、第二信源输出端的时隙发射导频和辅助发射射频链路的输出端的时隙发射导频；计算所述第一信宿接收端分别与所述第一信源输出端、第二信源输出端及辅助发射射频链路的输出端的第三信道响应估计值，且计算所述第二信宿接收端分别与所述第一信源输出端、第二信源输出端及辅助发射射频链路的输出端的第四信道响应估计值；使用第二预编码矩阵对所述第三信道响应估计值、第四信道响应估计值进行预编码；基于所述时隙发射导频、第二预编码矩阵、第三信道响应估计值、第四信道响应估计值进行迭代，在所述第二预编码矩阵趋于稳定时，完成所述自干扰消除。
[0012]在一些实施例中，所述模式切换模块，还用于：如果所述全双工模式的信道容量大于MIMO模式的信道容量，则切换为全双工模式；如果所述全双工模式的信道容量小于MIMO模式的信道容量，则切换为MIMO模式。
[0013]在一些实施例中，所述如果所述全双工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支持全双工模式切换的MIMO收发器，其特征在于，包括：信源模块，用于发射信息比特；第一发射预处理模块，所述第一发射预处理模块的输入端与所述信源模块的输出端连接，用于对所述信息比特进行预处理，获得至少两路数字调制信号；发射预编码模块，所述发射预编码模块的输入端与所述第一发射预处理模块的输出端、模式切换模块的输入端及第二发射预处理模块的输入端连接，用于根据所述模式切换模块的切换模式指令，将所述至少两路数字调制信号编码为与MIMO模式对应的第一模拟调制信号或与全双工模式对应的第二模拟调制信号；第二发射预处理模块，用于对所述第一模拟调制信号或第二模拟调制信号进行模拟调制处理，获得第一模拟调制信号或第二模拟调制信号，并从第一信源输出端和/或第二信源输出端输出；模式切换模块，用于将当前模式切换为MIMO模式或全双工模式；如果当前模式为全双工模式切换为MIMO模式，则所述第一信源输出端和所述第二信宿接收端直通，且所述模式切换模块导通第二信源输出端及第二信宿接收端，使得所述第一信宿接收端和第二信宿接收端能够接收到所述第一信源输出端和第二信源输出端输出的第一模拟调制信号；如果当前模式为MIMO模式切换为全双工模式，则所述第一信源输出端直通，使得所述第一信宿接收端能接收所述第一信源输出端输出的第二模拟调制信号，且所述模式切换模块导通第二信源输出端分别与所述第一信宿接收端及所述第二信宿接收端之间的连接，以进行全双工模式下的自干扰消除；接收处理模块，与所述第一信宿接收端和第二信宿接收端连接，用于对所述第一信宿接收端接收的第一模拟调制信号及所述第二信宿接收端接收的第一模拟调制信号进行解调处理，获得第一解调信号及第二解调信号，或者对所述第一信宿接收端接收的第二模拟调制信号和/或第二信宿接收端接收的第二模拟调制信号进行模拟解调处理，获得第三解调信号或第四解调信号；信号合并模块，用于根据所述MIMO模式合并所述第一解调信号及第二解调信号为第一合并信号，或者根据所述全双工模式合并所述第三解调信号和/或第四解调信号为第二合并信号；信宿模块，用于接收所述第一合并信号或第二合并信号。2.根据权利要求1所述的收发器，其特征在于，所述将所述至少两路数字调制信号预编码为与全双工模式对应的第二模拟调制信号，包括：计算所述第一信源发射端到所述第一信宿接收端的第一信道响应，以及所述第二信源发射端到第一信宿接收端的第二信道响应；计算所述第一信道响应的信道估计值和所述第二信道响应的信道估计值；基于所述第一信道响应的信道估计值和所述第二信道响应的信道估计值，获得所述第二模拟调制信号。3.根据权利要求1所述的收发器，其特征在于，所述发射预编码模块，还用于：在初次切换为全双工模式时，对所述第一信宿接收端和第二信宿接收端进行自信道估计。4.根据权利要求2所述的收发器，其特征在于，所述根据所述全双工模式合并所述第三
解调信号和/或第四解调信号为第二合并信号，包括：在所述当前模式为全双工模式时，使用第一导频序列对所述第三解调信号和/或第四解调信号进行自信道估计；使用第一预编码矩阵对所述自信道估计的第三解调信号和/或第四解调信号进行加权；基于所述第一预编码矩阵、所述第一导频序列及信道估计的第三解调信号和/或第四解调信号进行迭代；在所述第一预编码矩...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁立，刘海溶，常伟，曾昭强，赖慧谋，
申请(专利权)人：深圳鹏龙通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：