一種全雙工無(wú)線中繼站自反饋干擾抑制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及繼站自反饋干擾抑制裝置的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種全雙工無(wú)線中繼站自反饋干擾抑制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]全雙工無(wú)線中繼站能夠?yàn)橐苿?dòng)通信系統(tǒng)提供性價(jià)比較高的地域覆蓋面積和頻譜利用率。尤其是在3G和4G移動(dòng)通信系統(tǒng)中，為提高通信數(shù)據(jù)速率，全雙工無(wú)線中繼站以及中繼網(wǎng)絡(luò)受到學(xué)者的廣泛關(guān)注。3GPPTS36.216 (Releasell)中亦規(guī)定了中繼站的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。但在全雙工無(wú)線中繼站中發(fā)送天線與接收天線隔離度不夠高時(shí)將導(dǎo)致中繼站的自反饋干擾，這將影響通信系統(tǒng)穩(wěn)定性和信道容量。
[0003]目前的研宄方向是:從典型的兩跳中繼系統(tǒng)出發(fā)，建立中繼站系統(tǒng)模型并研宄自反饋干擾產(chǎn)生原因及其影響。在此存在自反饋干擾的中繼系統(tǒng)模型基礎(chǔ)上，研宄SISO以及MIMO全雙工無(wú)線中繼站分別在時(shí)域、空域以及時(shí)域和空域相結(jié)合的自反饋干擾抑制技術(shù)。具體內(nèi)容包括:
[0004]一、介紹中繼站的分類。特別提到和用到兩種不同協(xié)議下的中繼站:將接收信號(hào)直接放大發(fā)送類型(Amplify-and-forward，AF)和將接收信號(hào)做解調(diào)譯碼后再編碼調(diào)制發(fā)送類型(Decode-and-forward，DF)。建立由基站、全雙工無(wú)線中繼站和用戶構(gòu)成的典型SISO和MMO兩跳中繼通信系統(tǒng)模型。闡述自反饋干擾在全雙工SISO中繼站中引起干擾甚至系統(tǒng)自激的條件；分析自反饋干擾對(duì)MMO中繼站系統(tǒng)信道容量和中繼站接收信號(hào)誤碼率的影響。并從結(jié)構(gòu)和原理上，驗(yàn)證當(dāng)前主要的自反饋干擾抵消和抑制技術(shù)的有效性。
[0005]二、研宄全雙工SISO中繼站自反饋干擾時(shí)域抵消技術(shù):LMS、NLMS和RLS算法。上述三種算法皆為利用自反饋信道估計(jì)值從中繼站接收信號(hào)中減去自反饋干擾信號(hào)。LMS算法基于時(shí)間統(tǒng)計(jì)量和信號(hào)相關(guān)性對(duì)反饋信道進(jìn)行估計(jì)。其收斂速度較慢且跟蹤性能較差，但實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低。NMLS為歸一化LMS算法，能獲得更好的收斂速率。當(dāng)基站到中繼站信號(hào)存在多徑干擾時(shí)，針對(duì)LMS、NLMS算法對(duì)自反饋信道估計(jì)的歸一化誤差較高的情況，提出該進(jìn)的LMS算法。利用線性擬合對(duì)自反饋信道估計(jì)的RLS算法，能有較快的收斂速率和收斂精度。著重關(guān)注三種時(shí)域抵消技術(shù)對(duì)自反饋信道估計(jì)的收斂性、收斂速度和收斂精度。比較了 LMS算法和RLS算法的性能以及適用場(chǎng)景。仿真中，時(shí)域抵消技術(shù)初始化參數(shù)設(shè)置對(duì)算法的性能影響也被呈現(xiàn)。
[0006]三、研宄MMO全雙工無(wú)線中繼站自反饋干擾抵消的時(shí)域多通道LMS算法(Mult1-Channel LMS，MC-LMS)和基于空間投影的抑制技術(shù)。MC-LMS算法是將SISO LMS算法擴(kuò)展到MMO條件下，提出并分析在典型兩種典型MMO信道:瑞利信道和萊斯信道，下MC-LMS的性能差異。最終得到LMS算法的跟蹤性能。在空域抑制技術(shù)上，基于迫零算法提出零空間投影和子空間投影技術(shù)實(shí)現(xiàn)中繼站發(fā)送濾波器和接收濾波器的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)自反饋干擾的盡可能多甚至完全的抑制。空間投影的自反饋干擾技術(shù)，考慮自反饋干擾存在信號(hào)符號(hào)間干擾的情況并對(duì)自反饋干擾矩陣滿秩的場(chǎng)景有效。最后比較全雙工MMO中繼站中的自反饋干擾時(shí)域抵消技術(shù)和空域抑制技術(shù)，并分析時(shí)域抵消和空域抑制結(jié)合實(shí)現(xiàn)自反饋干擾抑制的四種可選方案。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:為了解決上述【背景技術(shù)】中的現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種全雙工無(wú)線中繼站自反饋干擾抑制裝置。
[0008]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種全雙工無(wú)線中繼站自反饋干擾抑制裝置，用于空域抑制的中繼站中接收濾波器、發(fā)送濾波器和用于時(shí)域抑制濾波器，通過(guò)擴(kuò)展NLMS和RLS算法實(shí)現(xiàn)時(shí)域抵消，其空域抑制技術(shù)主要通過(guò)先驗(yàn)的自反饋干擾信道矩陣、源端到中繼站信道矩陣和中繼站到用戶站信道矩陣設(shè)計(jì)中繼站的接收濾波器和發(fā)送濾波器實(shí)現(xiàn)。
[0009]進(jìn)一步限定，上述技術(shù)方案中所述干擾抑制裝置采用的方法是迫零算法，使濾波器矩陣正交于自反饋干擾矩陣濾除自反饋干擾。
[0010]進(jìn)一步限定，上述技術(shù)方案中所述干擾抑制裝置采用的方法是最小均方誤差算法，使經(jīng)過(guò)濾波器的中繼站接收信號(hào)與源發(fā)送信號(hào)間均方誤差最小，還需要知道源端到中繼站的信道。
[0011]進(jìn)一步限定，上述技術(shù)方案中所述干擾抑制裝置采用的方法是天線選擇策略，通過(guò)選擇有效的接收天線和發(fā)送天線降低自反饋干擾的影響。
[0012]進(jìn)一步限定，上述技術(shù)方案中所述干擾抑制裝置采用的方法是波束選擇算法，通過(guò)濾波器選擇使自反饋干擾最小的波束才能被中繼站接收或者發(fā)送。
[0013]進(jìn)一步限定，上述技術(shù)方案中所述干擾抑制裝置采用的方法是最大化用戶站接收信號(hào)信干比算法，使中繼站接收的游泳信號(hào)與干擾的比值增大，能提高中繼站系統(tǒng)的系統(tǒng)容量。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的一種全雙工無(wú)線中繼站自反饋干擾抑制裝置，適用于較為復(fù)雜的信道環(huán)境，濾波器的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單緊湊，對(duì)源端到中繼站、中繼站到用戶站的先驗(yàn)信道信息的依賴程度較低。
【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0018]如圖1所示的本實(shí)用新型一種全雙工無(wú)線中繼站自反饋干擾抑制裝置，用于空域抑制的中繼站中接收濾波器、發(fā)送濾波器和用于時(shí)域抑制濾波器，通過(guò)擴(kuò)展NLMS和RLS算法實(shí)現(xiàn)時(shí)域抵消，其空域抑制技術(shù)主要通過(guò)先驗(yàn)的自反饋干擾信道矩陣、源端到中繼站信道矩陣和中繼站到用戶站信道矩陣設(shè)計(jì)中繼站的接收濾波器和發(fā)送濾波器實(shí)現(xiàn)。
[0019]干擾抑制裝置采用的方法有五種，具體如下所示:
[0020]1、迫零算法，濾波器矩陣正交于自反饋干擾矩陣濾除自反饋干擾，具有較理想的自反饋干擾抑制效果，但對(duì)較普通的自反饋干擾矩陣滿秩場(chǎng)景束手無(wú)策。
[0021]2、最小均方誤差算法，使經(jīng)過(guò)濾波器的中繼站接收信號(hào)與源發(fā)送信號(hào)間均方誤差最小，特別的還需要知道源端到中繼站的信道。
[0022]3、天線選擇策略，通過(guò)選擇有效的接收天線和發(fā)送天線降低自反饋干擾的影響，適用于自反饋干擾減弱的場(chǎng)景。
[0023]4、波束選擇算法，通過(guò)濾波器選擇使自反饋干擾最小的波束才能被中繼站接收或者發(fā)送，但這類濾波器的設(shè)計(jì)尚未有精確的解答。
[0024]5、最大化用戶站接收信號(hào)信干比算法，使中繼站接收的游泳信號(hào)與干擾的比值增大，能提高中繼站系統(tǒng)的系統(tǒng)容量，但是未考慮中繼站誤碼率且需要知道源端到中繼站、中繼站到用戶站的信道矩陣。
[0025]以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種全雙工無(wú)線中繼站自反饋干擾抑制裝置，其特征在于:用于空域抑制的中繼站中接收濾波器、發(fā)送濾波器和用于時(shí)域抑制濾波器，通過(guò)擴(kuò)展NLMS和RLS算法實(shí)現(xiàn)時(shí)域抵消，其空域抑制技術(shù)主要通過(guò)先驗(yàn)的自反饋干擾信道矩陣、源端到中繼站信道矩陣和中繼站到用戶站信道矩陣設(shè)計(jì)中繼站的接收濾波器和發(fā)送濾波器實(shí)現(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種全雙工無(wú)線中繼站自反饋干擾抑制裝置，其特征在于:所述干擾抑制裝置采用的方法是迫零算法，使濾波器矩陣正交于自反饋干擾矩陣濾除自反饋干擾。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種全雙工無(wú)線中繼站自反饋干擾抑制裝置，其特征在于:所述干擾抑制裝置采用的方法是最小均方誤差算法，使經(jīng)過(guò)濾波器的中繼站接收信號(hào)與源發(fā)送信號(hào)間均方誤差最小，還需要知道源端到中繼站的信道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種全雙工無(wú)線中繼站自反饋干擾抑制裝置，其特征在于:所述干擾抑制裝置采用的方法是天線選擇策略，通過(guò)選擇有效的接收天線和發(fā)送天線降低自反饋干擾的影響。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種全雙工無(wú)線中繼站自反饋干擾抑制裝置，其特征在于:所述干擾抑制裝置采用的方法是波束選擇算法，通過(guò)濾波器選擇使自反饋干擾最小的波束才能被中繼站接收或者發(fā)送。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種全雙工無(wú)線中繼站自反饋干擾抑制裝置，其特征在于:所述干擾抑制裝置采用的方法是最大化用戶站接收信號(hào)信干比算法，使中繼站接收的游泳信號(hào)與干擾的比值增大，能提高中繼站系統(tǒng)的系統(tǒng)容量。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種全雙工無(wú)線中繼站自反饋干擾抑制裝置，用于空域抑制的中繼站中接收濾波器、發(fā)送濾波器和用于時(shí)域抑制濾波器，通過(guò)擴(kuò)展NLMS和RLS算法實(shí)現(xiàn)時(shí)域抵消，其空域抑制技術(shù)主要通過(guò)先驗(yàn)的自反饋干擾信道矩陣、源端到中繼站信道矩陣和中繼站到用戶站信道矩陣設(shè)計(jì)中繼站的接收濾波器和發(fā)送濾波器實(shí)現(xiàn)。該全雙工無(wú)線中繼站自反饋干擾抑制裝置適用于較為復(fù)雜的信道環(huán)境，濾波器的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單緊湊，對(duì)源端到中繼站、中繼站到用戶站的先驗(yàn)信道信息的依賴程度較低。
【IPC分類】H04L25-03, H04L1-16, H04B7-15
【公開(kāi)號(hào)】CN204559615
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520316365
【發(fā)明人】譚澍, 周權(quán)
【申請(qǐng)人】北京藍(lán)山科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年5月13日