【摘要】：全雙工通信是在同一時(shí)刻以相同的頻率發(fā)送和接收信號(hào)的一種信號(hào)傳輸方式,相比于現(xiàn)有的頻分雙工和時(shí)分雙工通信方式,理論上能使頻譜利用率提升一倍。實(shí)現(xiàn)全雙工通信必須要消除設(shè)備自身發(fā)送信號(hào)對(duì)接收信號(hào)造成的自干擾。射頻自干擾消除技術(shù)是在射頻前端進(jìn)行的自干擾處理,可以避免接收機(jī)的放大器或ADC飽和與阻塞,是全雙工通信自干擾消除技術(shù)中不可或缺的一部分。本文主要針對(duì)射頻自干擾消除效果與哪些因素有關(guān)、如何提高射頻自干擾消除效果和帶寬這些問(wèn)題展開研究,所做的主要工作如下:1、論文首先對(duì)射頻自干擾消除傳統(tǒng)方案進(jìn)行了對(duì)比分析。根據(jù)仿真結(jié)果得出其中的可調(diào)衰減器移相器重建方案的消除效果滿足本文需求。然后又通過(guò)分析影響射頻自干擾消除能力的關(guān)鍵因素得出結(jié)論:提高調(diào)幅精度、移相精度和延時(shí)精度可以提高干擾消除能力。這些分析結(jié)論為后續(xù)的方案設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。2、本文在傳統(tǒng)方案的基礎(chǔ)上做了改進(jìn),設(shè)計(jì)了單路寬帶射頻自干擾消除電路。主要改進(jìn)是在傳統(tǒng)方案的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)相頻斜率調(diào)整模塊,使重建信號(hào)與自干擾信號(hào)的相頻特性在所有頻點(diǎn)處相差180°,兩個(gè)信號(hào)相加以達(dá)到寬帶消除自干擾的目的。仿真結(jié)果表明此方案在2.35 GHz~2.45 GHz的頻率范圍內(nèi),自干擾消除效果為32 dB~58 dB。3、論文分析并設(shè)計(jì)了多路自干擾消除方案�？紤]到實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中的自干擾信號(hào),本文分析了自干擾的多徑效應(yīng),并設(shè)計(jì)了雙路射頻自干擾消除電路。仿真結(jié)果表明射頻自干擾消除效果為40 dB~60 dB,比單路自干擾消除效果更高。4、結(jié)合優(yōu)化算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),完成了多變量控制的單路和雙路射頻自干擾消除實(shí)驗(yàn)。由于自干擾消除電路中各調(diào)整模塊含有較多的控制變量,要達(dá)到全局最優(yōu)的消除效果,需要使用優(yōu)化算法,論文使用了局部搜索和梯度下降兩種自適應(yīng)調(diào)整算法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,對(duì)于單音信號(hào),單路方案自干擾消除效果為60.92 dB;對(duì)于20 MHz信號(hào),單路方案自干擾消除效果為41.09 dB,雙路方案自干擾消除效果為44.63 dB;對(duì)于60 MHz信號(hào),單路方案自干擾消除效果為32dB,雙路方案自干擾消除效果為36.16 dB。
[Abstract]:Full-duplex communication is a signal transmission mode which transmits and receives signals at the same frequency at the same time. Compared with the existing frequency division duplex and time division duplex communication mode, the spectrum efficiency can be doubled theoretically. In order to realize full duplex communication, the self-interference caused by the signal sent by the device itself must be eliminated. RF self-interference cancellation is a self-interference processing in the RF front-end, which can avoid the saturation and blocking of the amplifier or ADC of the receiver. It is an indispensable part of the full-duplex self-interference cancellation technology. In this paper, we mainly focus on the research on the effect of RF self-interference cancellation and how to improve the effect and bandwidth of RF self-interference cancellation. The main work is as follows: 1. Firstly, the traditional scheme of RF self-interference cancellation is compared and analyzed. According to the simulation results, the elimination effect of the reconstruction scheme of the adjustable attenuator phase shifter meets the requirements of this paper. Then, by analyzing the key factors that affect the ability of RF self-interference cancellation, it is concluded that improving the precision of amplitude modulation, phase shift and delay can improve the ability of interference cancellation. These conclusions provide a theoretical basis for the subsequent scheme design. This paper improves on the traditional scheme and designs a single-channel wideband RF self-interference cancellation circuit. The main improvement is to add a phase frequency slope adjustment module on the basis of the traditional scheme, which makes the phase frequency characteristic of the reconstructed signal and the self-interference signal differ 180 擄at all frequency points, and the two signals are added together to achieve the purpose of wideband elimination of self-interference. The simulation results show that the self-interference cancellation effect is 32 dB~58 dB.3in the frequency range of 2.35 GHz~2.45 GHz. A multi-channel self-interference cancellation scheme is analyzed and designed in this paper. Considering the self-interference signal in practical application scene, the multipath effect of self-interference is analyzed, and a two-channel RF self-interference cancellation circuit is designed. The simulation results show that the radio-frequency self-interference cancellation effect is 40 dB~60 dB, which is higher than single-channel self-interference cancellation effect. Combined with the design and implementation of the optimization algorithm, the experiment of single-channel and two-channel radio frequency self-interference cancellation with multi-variable control is completed. Since each adjustment module of the self-interference cancellation circuit contains more control variables, it is necessary to use the optimization algorithm to achieve the global optimal elimination effect. In this paper, two adaptive adjustment algorithms, local search and gradient descent, are used to test the system. The test results show that the self-interference cancellation effect of single-channel scheme is 60.92 dB for single-tone signal, 41.09 dB for single-channel scheme, 44.63 dB for double-channel scheme for 20 MHz signal, and 44.63 dB for 60 MHz signal. The self-interference elimination effect of single-channel scheme is 32dBand that of double-channel scheme self-interference elimination is 36.16dB.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN911.4

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本文編號(hào)：2140772