同時同頻全雙工OFDM無線通信系統(tǒng)自干擾抑制研究.pdf

1、隨著近年來通信技術(shù)的不斷發(fā)展，無線通信系統(tǒng)對頻譜利用率以及通信效率等指標(biāo)的要求越來越高，同時同頻全雙工通信系統(tǒng)在原有半雙工通信方式的基礎(chǔ)上可以在理論上提高一倍的傳輸效率。然而，來自本地發(fā)射機(jī)的強(qiáng)自干擾信號是全雙工通信系統(tǒng)的最大障礙，關(guān)于自干擾抑制的研究是系統(tǒng)的研究重點之一。因此，本文將重點針對模擬域與數(shù)字域的自干擾抑制算法與模塊的設(shè)計進(jìn)行研究，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)有效性的驗證。
　　首先，對全雙工通信基礎(chǔ)以及系統(tǒng)模型進(jìn)行研究分析。

2、介紹了同時同頻全雙工通信系統(tǒng)及其收發(fā)機(jī)模型，研究了OFDM信號模型以及通信信道和自干擾信道模型。在同時同頻全雙工通信系統(tǒng)背景下，通信信道模型為瑞利衰落模型，自干擾信道模型為K萊斯因子較大的萊斯信道。
　　第二，對模擬域自干擾抑制進(jìn)行研究。采用信道估計重建模擬自干擾的方式對消抑制模擬自干擾，利用OFDM系統(tǒng)中的IFFT模塊在頻域利用乘積代替卷積的方式降低重建自干擾的復(fù)雜度，實驗驗證了在全雙工高干噪比背景下，LS算法與MMSE算法進(jìn)行

3、信道估計的性能相近，在模擬自干擾抑制模塊可以抑制32dB的自干擾。
　　第三，對大動態(tài)范圍模數(shù)轉(zhuǎn)換算法的研究。分析了在信干噪比極低的背景下，提高模數(shù)轉(zhuǎn)換動態(tài)范圍研究的必要性，提出了一種基于模數(shù)轉(zhuǎn)換量化誤差信號補(bǔ)償?shù)募壜?lián)形式大動態(tài)范圍模數(shù)轉(zhuǎn)換算法，驗證了算法的有效性，并結(jié)合全雙工通信系統(tǒng)實驗背景分析了算法中所需采用的AD、DA轉(zhuǎn)換器所滿足的有效動態(tài)范圍應(yīng)不低于50dB和75dB，仿真驗證了算法可在8位AD的基礎(chǔ)上提高20dB左右的動

4、態(tài)范圍。
　　最后，對數(shù)字域自干擾抑制進(jìn)行研究。改進(jìn)原有工作方式，在自干擾信道隨時間變化不十分明顯的前提下，采用在全雙工工作之前以半雙工的訓(xùn)練模式進(jìn)行信道估計作為重建數(shù)字自干擾信號的依據(jù)并結(jié)合復(fù)雜度低的頻域最小二乘算法進(jìn)行信道估計，實驗驗證該估計方法可以比基于梳狀導(dǎo)頻的信道估計提高15dB的自干擾抑制量。在不同信干噪比的條件下結(jié)合模擬自干擾抑制研究了整個系統(tǒng)的自干擾抑制量，實驗驗證數(shù)字自干擾抑制模塊可抑制36dB的自干擾，系統(tǒng)整體