【摘要】：好用的頻譜資源近乎枯竭,如何提高頻譜利用率成為當(dāng)下無(wú)線通信領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一。全雙工(Full Duplex,FD)通信能夠?qū)崿F(xiàn)在相同的時(shí)間及頻率上,使用相同的傳輸信道和同一套設(shè)備,同時(shí)發(fā)射和接收無(wú)線電信號(hào),這使得其與已有的通信方式相比,頻譜資源利用率整整提高一倍。然而,全雙工通信的主要問(wèn)題是存在嚴(yán)重的自干擾,若自干擾信號(hào)不能得到抑制,將嚴(yán)重影響全雙工無(wú)線通信系統(tǒng)的性能。該文針對(duì)全雙工無(wú)線通信系統(tǒng)自干擾消除問(wèn)題,提出如下方法:首先,在模擬域消除中,該文設(shè)計(jì)一款低復(fù)雜度的雙路自適應(yīng)矢量重構(gòu)電路結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)利用硬件電路結(jié)構(gòu)模擬自干擾信道,發(fā)送信號(hào)經(jīng)該電路后在接收端矢量重構(gòu)自干擾信號(hào)。接收端處的差分減法器將自干擾信號(hào)實(shí)際值與重構(gòu)值相減實(shí)現(xiàn)自干擾信號(hào)消除。針對(duì)雙路電路增益控制,該文同時(shí)提出了一種基于最小殘余均方誤差自適應(yīng)增益控制算法調(diào)整雙路電路增益,以達(dá)到最佳的自干擾消除水平。然后,在數(shù)字域消除中,基于軟件無(wú)線電硬件平臺(tái)(Universal Software Radio Peripheral,USRP)和軟件平臺(tái)(GNU Radio),該文設(shè)計(jì)一款全雙工通信平臺(tái),并提出一種全雙工正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系統(tǒng)基帶模型。針對(duì)上述全雙工OFDM系統(tǒng)基帶模型,該文提出基于訓(xùn)練序列自干擾消除算法,該算法利用自干擾信道的估計(jì)值和已知的發(fā)射信號(hào)樣本在頻域或時(shí)域中重構(gòu)自干擾信號(hào),并在量化后的總接收信號(hào)中減去自干擾信號(hào)估計(jì)值,實(shí)現(xiàn)消除自干擾的目的。最后,該文對(duì)所提出的雙路自適應(yīng)矢量重構(gòu)消除結(jié)構(gòu)和數(shù)字域消除算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該文設(shè)計(jì)的模擬域自干擾消除電路在不同的發(fā)送信號(hào)帶寬下均能夠?qū)崿F(xiàn)至少50dB的消除水平;該文提出的基于訓(xùn)練序列自干擾消除算法在數(shù)字域中能夠有效抑制20dB的自干擾信號(hào),證明了全雙工OFDM系統(tǒng)基帶模型具備可實(shí)施性。
【圖文】：

使得通信領(lǐng)域的專家認(rèn)為全雙工無(wú)線通信技術(shù)是擾信號(hào)消除問(wèn)題不斷地深入研究，我們相信，術(shù)將會(huì)應(yīng)用到 5G 通信中。這將帶來(lái)以下好處[12利用率和吞吐量同時(shí)減少傳輸時(shí)延工在不同的時(shí)隙進(jìn)行收發(fā)，全雙工則是在相同的能夠提高系統(tǒng)一倍的吞吐量，同時(shí)也減少了傳輸輸頻率相比，全雙工能夠提高一倍的頻譜利用率資源。終端問(wèn)題信過(guò)程中，當(dāng)發(fā)射節(jié)點(diǎn)與接收節(jié)點(diǎn)建立通信時(shí)，收節(jié)點(diǎn)正在通信，將會(huì)在接收節(jié)點(diǎn)處引起沖突，，，這個(gè)問(wèn)題稱之為隱藏終端。這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)假設(shè)當(dāng)收發(fā)節(jié)點(diǎn)正在通信，其他節(jié)點(diǎn)欲與接收節(jié)

這將對(duì)期望接收信號(hào)產(chǎn)生于所要接收期望信號(hào)的功率，使得期望大功率自干擾信號(hào)的存在，使得接收鏈的采樣精度，使得期望信號(hào)無(wú)法被接收員針對(duì)自干擾信號(hào)消除問(wèn)題提出多種消和數(shù)字域自干擾信號(hào)消除[16,17]，如圖 電信號(hào)在空間中傳播特性和特殊天線的線和 ADC 之間完成自干擾信號(hào)消除。經(jīng)過(guò)相位、幅值和時(shí)延調(diào)整后重建出自干擾信號(hào)以達(dá)到消除的目的。在數(shù)字域已知，經(jīng)歷自干擾信道影響到達(dá)接收機(jī)，對(duì)自干擾信號(hào)幅度、相位以及時(shí)延等之后把它從接收到的總信號(hào)中減掉[21,22
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN92

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本文編號(hào)：2597013