CN103856423B - 通信终端和自干扰信号消除方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通信终端和自干扰信号消除方法，通过模拟处理模块把包含残余自干扰信号的接收信号转换为中频接收信号后，模数转换模块把包含残余自干扰信号的中频接收信号从模拟域转换到数字域，然后数字干扰消除模块获取数字调制模块在中频数字域产生的自干扰信号的原始信号，并确定从获取原始信号的节点到模数转换模块输出端之间信道的信道估值，根据原始信号和信道估值获取残余自干扰信号的抵消信号，利用抵消信号消除残余自干扰信号，数字解调模块对消除残余自干扰信号的中频接收信号进行处理，从而实现了对经过模拟消除后接收信号中的残余自干扰信号进行进一步地消除处理，最大可能的减少自干扰信号对有用信号的影响。

Description

通信终端和自干扰信号消除方法

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种通信终端和自干扰信号消除方法。

背景技术

两个通信终端在同时同频进行通讯的时候，通信终端的接收天线不仅会接收对端发送的有用信号，也会收到自己发送的信号，即为自干扰信号。并且由于发射天线和接收天线的距离相当近，则自干扰信号的强度往往远高于对端的有用信号，从而对有用信号造成干扰。

目前解决自干扰问题的方法是通信终端在模拟域对接收信号中的自干扰信号进行模拟消除，但是，模拟消除带有一定频选性，即某些频带消除性能很好，另外一些频带消除性能相对较差。因此，如果***是一个宽带***，经过模拟消除后，整个带宽内的不同频率点上的残余干扰相差很大，不利于还原有用信号。

发明内容

本发明实施例提供一种通信终端和自干扰信号消除方法，以对经过模拟消除后接收信号中的残余自干扰信号进行进一步地消除处理，最大可能的减少自干扰信号对有用信号的影响。

第一方面，本发明实施例提供一种通信终端，包括：

模拟处理模块，用于在模拟域中把包含残余自干扰信号的接收信号转换为中频接收信号，其中，所述残余自干扰信号是包含自干扰信号的接收信号经过模拟干扰消除模块处理后未被消除掉的自干扰信号；

一个模数转换模块，用于把包含残余自干扰信号的中频接收信号从模拟域转换到数字域；

一个耦合到所述模数转换模块的数字干扰消除模块，用于获取数字调制模块在中频数字域产生的自干扰信号的原始信号，并确定从获取所述原始信号的节点到所述模数转换模块输出端之间传输信道的信道估值，根据所述原始信号和所述信道估值获取所述残余自干扰信号的抵消信号，利用所述抵消信号消除经过数字转换的中频接收信号中的残余自干扰信号；

一个耦合到所述数字干扰消除模块的数字解调模块，用于对消除残余自干扰信号的中频接收信号进行下变频处理获取基带数字信号。

在第一种可能的实现方式中，所述数字干扰消除模块具体用于：对所述原始信号和所述包含残余自干扰信号的中频接收信号进行自相关处理，获取从获取所述原始信号的节点到所述模数转换模块输出端之间传输信道的信道估值。

结合第一方面的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述数字调制模块包括：用于对基带数字信号进行上变频处理生成中频发送信号的数字上变频单元，以及用于对所述中频发送信号进行失真补偿处理的数字预失真单元，其中，所述数字上变频单元的输出端与所述数字预失真单元的输入端相连接，所述获取所述原始信号的节点位于所述数字上变频单元的输出端，所述原始信号为中频发送信号；

所述数字干扰消除模块，具体用于对从所述数字上变频单元的输出端到所述模数转换模块输出端之间的传输信道进行线性信道估值。

结合第一方面的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述数字调制模块包括：用于对基带数字信号进行上变频处理生成中频发送信号的数字上变频单元，以及用于对所述中频发送信号进行失真补偿处理的数字预失真单元，其中，所述数字上变频单元的输出端与所述数字预失真单元的输入端相连接，所述获取所述原始信号的节点位于所述数字预失真单元的输出端，所述原始信号为失真补偿后的中频发送信号；

所述数字干扰消除模块，具体用于对从所述数字预失真单元的输出端到所述模数转换模块输出端之间的传输信道进行非线性信道估值。

结合第一方面的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述数字干扰消除模块具体用于：将所述信道估值与所述原始信号的乘积的负值作为所述残余自干扰信号的抵消信号，将所述抵消信号与所述包含残余自干扰信号的中频接收信号相加处理消除经过数字转换的中频接收信号中的残余自干扰信号。

第二方面，本发明实施例提供一种应用上述第一方面提供的通信终端所进行的自干扰信号消除方法，包括：

所述模拟处理模块在模拟域中把包含残余自干扰信号的接收信号转换为中频接收信号，其中，所述残余自干扰信号是包含自干扰信号的接收信号经过模拟干扰消除模块处理后未被消除掉的自干扰信号；

所述模数转换模块把包含残余自干扰信号的中频接收信号从模拟域转换到数字域；

所述数字干扰消除模块获取数字调制模块在中频数字域产生的自干扰信号的原始信号，并确定从获取所述原始信号的节点到所述模数转换模块输出端之间传输信道的信道估值，根据所述原始信号和所述信道估值获取所述残余自干扰信号的抵消信号，利用所述抵消信号消除经过数字转换的中频接收信号中的残余自干扰信号；

所述数字解调模块对消除残余自干扰信号的中频接收信号进行下变频处理获取基带数字信号。

在第一种可能的实现方式中，所述确定从获取所述原始信号的节点到所述模数转换模块输出端之间传输信道的信道估值具体包括：

对所述原始信号和所述包含残余自干扰信号的中频接收信号进行自相关处理，获取从获取所述原始信号的节点到所述模数转换模块输出端之间传输信道的信道估值。

结合第二方面的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述数字调制模块包括：用于对基带数字信号进行上变频处理生成中频发送信号的数字上变频单元，以及用于对所述中频发送信号进行失真补偿处理的数字预失真单元，其中，所述数字上变频单元的输出端与所述数字预失真单元的输入端相连接，所述获取所述原始信号的节点位于所述数字上变频单元的输出端，所述原始信号为中频发送信号；

所述确定从获取所述原始信号的节点到所述模数转换模块输出端之间传输信道的信道估值具体包括：

对从所述数字上变频单元的输出端到所述模数转换模块输出端之间的传输信道进行线性信道估值。

结合第二方面的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述数字调制模块包括：用于对基带数字信号进行上变频处理生成中频发送信号的数字上变频单元，以及用于对所述中频发送信号进行失真补偿处理的数字预失真单元，其中，所述数字上变频单元的输出端与所述数字预失真单元的输入端相连接，所述获取所述原始信号的节点位于所述数字预失真单元的输出端，所述原始信号为失真补偿后的中频发送信号；

所述确定从获取所述原始信号的节点到所述模数转换模块输出端之间传输信道的信道估值具体包括：

对从所述数字预失真单元的输出端到所述模数转换模块输出端之间的传输信道进行非线性信道估值。

结合第二方面的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述根据所述原始信号和所述信道估值获取所述残余自干扰信号的抵消信号，利用所述抵消信号消除经过数字转换的中频接收信号中的残余自干扰信号具体包括：

将所述信道估值与所述原始信号的乘积的负值作为所述残余自干扰信号的抵消信号，将所述抵消信号与所述包含残余自干扰信号的中频接收信号相加处理消除经过数字转换的中频接收信号中的残余自干扰信号。

由上述技术方案可知，本发明实施例提供的通信终端和自干扰信号消除方法，通过模拟处理模块在模拟域中把包含残余自干扰信号的接收信号转换为中频接收信号后，模数转换模块把包含残余自干扰信号的中频接收信号从模拟域转换到数字域，然后数字干扰消除模块获取数字调制模块在中频数字域产生的自干扰信号的原始信号，并确定从获取原始信号的节点到模数转换模块输出端之间传输信道的信道估值，根据原始信号和信道估值获取残余自干扰信号的抵消信号，利用抵消信号消除经过数字转换的中频接收信号中的残余自干扰信号，数字解调模块对消除残余自干扰信号的中频接收信号进行下变频处理获取基带数字信号，从而实现了对经过模拟消除后接收信号中的残余自干扰信号进行进一步地消除处理，最大可能的减少自干扰信号对有用信号的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明通信终端一个实施例的结构示意图；

图2为应用图1所示的通信终端所进行的自干扰信号消除方法实施例的流程图；

图3为本发明通信终端另一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明通信终端一个实施例的结构示意图，如图1所示，该通信终端1包括：模拟处理模块11，用于在模拟域中把包含残余自干扰信号的接收信号转换为中频接收信号，其中，残余自干扰信号是包含自干扰信号的接收信号经过模拟干扰消除模块12处理后未被消除掉的自干扰信号；一个模数转换模块13，用于把包含残余自干扰信号的中频接收信号从模拟域转换到数字域；一个耦合到模数转换模块13的数字干扰消除模块14，用于获取数字调制模块15在中频数字域产生的自干扰信号的原始信号，并确定从获取原始信号的节点到模数转换模块13输出端之间传输信道的信道估值，根据原始信号和信道估值获取残余自干扰信号的抵消信号，利用抵消信号消除经过数字转换的中频接收信号中的残余自干扰信号；一个耦合到数字干扰消除模块14的数字解调模块16，用于对消除残余自干扰信号的中频接收信号进行下变频处理获取基带数字信号。

具体地，图2为应用图1所示的通信终端所进行的自干扰信号消除方法实施例的流程图，该方法具体包括：

步骤100，模拟处理模块在模拟域中把包含残余自干扰信号的接收信号转换为中频接收信号，其中，所述残余自干扰信号是包含自干扰信号的接收信号经过模拟干扰消除模块处理后未被消除掉的自干扰信号；

本发明实施例提供的通信终端适用于多种通信网络***，包括宽带码分多址（Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA）***、时分同步码分多址（TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access，TD-SCDMA）***、全球微波互联接入(Worldwide Interoperability forMicrowave Access，WiMax)***等。两个通信终端在同时同频进行通讯的时候，通信终端通过接收天线接收的信号不仅包括对端发送的有用信号，还包括自己发送的自干扰信号。为了减少自干扰信号对有用信号的影响，通信终端首先通过模拟消除模块对自干扰信号进行模拟消除处理，经过模拟消除处理后，有些频点上的自干扰信号能够被消除，但是有些频点上的自干扰信号没有被消除即为残余自干扰信号。然后通过通信终端的模拟处理模块在模拟域中把包含残余自干扰信号的接收信号转换为中频接收信号后发送给模数转换模块。

步骤101，模数转换模块把包含残余自干扰信号的中频接收信号从模拟域转换到数字域；

由于之前已经通过模拟干扰消除模块的处理消除了一部分自干扰信号，从而保证了有用信号在模数转换模块进行模数转换时不会被残余自干扰信号阻塞，因此，模数转换模块将包含残余自干扰信号的中频接收信号从模拟域转换到数字域后发送给数字干扰消除模块。

步骤102，数字干扰消除模块获取数字调制模块在中频数字域产生的自干扰信号的原始信号，并确定从获取所述原始信号的节点到所述模数转换模块输出端之间传输信道的信道估值，根据所述原始信号和所述信道估值获取所述残余自干扰信号的抵消信号，利用所述抵消信号消除经过数字转换的中频接收信号中的残余自干扰信号；

数字干扰消除模块通过获取残余自干扰信号的抵消信号以利用抵消信号消除经过数字转换的中频接收信号中的残余自干扰信号，具体为：首先，由于目前的残余自干扰信号为数字中频信号，并且残余自干扰信号是指通信终端通过接收天线接收了自身发送的信号，自身发送的信号经过模拟干扰消除模块、模拟处理模块和模数转换模块后就是残余自干扰信号，因此，数字干扰消除模块获取数字调制模块产生的中频发送信号，即数字干扰消除模块在中频数字域获取自干扰信号的原始信号。然后数字干扰消除模块确定从获取原始信号的节点到模数转换模块输出端之间传输信道的信道估值，并根据原始信号和信道估值获取残余自干扰信号的抵消信号，从而利用抵消信号消除经过数字转换的中频接收信号中的残余自干扰信号。可以理解的是，本领域普通技术人员可以利用现有技术中的信道估值方法对上述的传输信道进行信道估计，具体的信道估值方法包括：LMS信道估计算法、LS信道估计算法等，因属于现有技术，此处不再赘述。根据原始信号和信道估值获取残余自干扰信号的抵消信号具体可以根据***应用需要对原始信号和信道估值进行相乘、加权等逻辑关系运算获取残余自干扰信号的抵消信号，以利用抵消信号抵消掉经过数字转换的中频接收信号中的残余自干扰信号，从而最大限度的减少残余自干扰信号，尤其是经过模拟干扰消除处理后干扰消除较差的频点上的残余自干扰信号。

步骤103，数字解调模块对消除残余自干扰信号的中频接收信号进行下变频处理获取基带数字信号。

数字解调模块从数字干扰消除模块获取对残余自干扰信号进行消除处理的中频接收信号，此时的中频接收信号中的有用信号不会受到残余自干扰信号的影响，数字解调模块对消除残余自干扰信号的中频接收信号进行下变频处理获取对端通信终端的基带数字信号即有用信号。

由上述技术方案可知，本发明实施例提供的通信终端和自干扰信号消除方法，通过模拟处理模块在模拟域中把包含残余自干扰信号的接收信号转换为中频接收信号后，模数转换模块把包含残余自干扰信号的中频接收信号从模拟域转换到数字域，然后数字干扰消除模块获取数字调制模块在中频数字域产生的自干扰信号的原始信号，并确定从获取原始信号的节点到模数转换模块输出端之间传输信道的信道估值，根据原始信号和信道估值获取残余自干扰信号的抵消信号，利用抵消信号消除经过数字转换的中频接收信号中的残余自干扰信号，数字解调模块对消除残余自干扰信号的中频接收信号进行下变频处理获取基带数字信号，从而实现了对经过模拟消除后接收信号中的残余自干扰信号进行进一步地消除处理，最大可能的减少自干扰信号对有用信号的影响。

针对数字干扰消除模块14如何确定从获取原始信号的节点到模数转换模块输出端之间传输信道的信道估值可以采用上述提及的LMS信道估计算法、LS信道估计算法，或者自适应训练法，优选地，数字干扰消除模块14通过相关处理确定信道估值，即数字干扰消除模块14具体用于：对原始信号和包含残余自干扰信号的中频接收信号进行自相关处理，获取从获取原始信号的节点到模数转换模块输出端之间传输信道的信道估值。

针对数字干扰消除模块14如何根据原始信号和信道估值获取残余自干扰信号的抵消信号，利用抵消信号消除经过数字转换的中频接收信号中的残余自干扰信号的逻辑运算方法有很多，最简单优化的方式为，数字干扰消除模块14具体用于将信道估值与原始信号的乘积的负值作为残余自干扰信号的抵消信号，将抵消信号与包含残余自干扰信号的中频接收信号相加处理消除经过数字转换的中频接收信号中的残余自干扰信号。

针对图1所示的实施例中获取原始信号的节点16，由于原始信号是指数字调制模块在中频数字域产生的发送信号，因此节点16的位置可以根据数字调制模块所包含的具体功能单元来选择，并不局限于一种，下面通过图3所示的通信终端结构示意图进行说明，具体如下：

图3为本发明通信终端另一个实施例的结构示意图，如图3所示，基于图1所示实施例，数字调制模块15包括：用于对基带数字信号进行上变频处理生成中频发送信号的数字上变频（Digital Up Converter，DUC）单元151，以及用于对中频发送信号进行失真补偿处理的数字预失真（Digital Pre-Distortio，DPD）单元152，其中，数字上变频单元151的输出端与数字预失真单元152的输入端相连接。

第一种实现方式，当获取原始信号的节点位于数字上变频单元151的输出端即A点，原始信号为中频发送信号。本实现方式中由于是从DPD前获取原始信号，需要建模从数字上变频单元151的输出端A点到模数转换模块13输出端C点之间的传输信道，该传输信道上由于通过DPD对通信终端的发射端的功率放大器引起的信道失真进行了校正，信道基本近似为线性特性，数字干扰消除模块14具体用于对从数字上变频单元151的输出端A点到模数转换模块13输出端C点之间的传输信道进行线性信道估值，具体的线性信道估计可以通过训练或是自适应的方式实现。该实现方式的主要优点是信道建模简单，缺点是受DPD工作状态改变，对自适应算法的跟踪能力要求高或是需综合考虑DPD来设计训练序列。需要说明的是，图3为了清楚地说明通信终端自身的发送信号转变成残余自干扰信号的过程，示意性的示出包括功率放大器的发射处理模块，该发射处理模块仅标识了本实施例涉及到的模块，其余未标识的模块和单元并非本发明的发明点或者涉及的到的模块。

第二种实现方式，当获取原始信号的节点位于数字预失真单元152的输出端即B点，原始信号为失真补偿后的中频发送信号。本实现方式中由于是从DPD后获取原始信号，需要建模从数字预失真单元152的输出端B点到模数转换模块13输出端C点之间的传输信道，该传输信道上由于受到通信终端的发射端的功率放大器引起的信道失真，信道为非线性特性，数字干扰消除模块14具体用于对从数字预失真单元152的输出端B点到模数转换模块13输出端C点之间的传输信道进行非线性信道估值，具体的非线性信道估计可以通过训练或是自适应的方式实现。该实现方式的主要优点是不受DPD工作状态改变的影响，缺点是非线性信道估计算法复杂。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种通信终端，其特征在于，包括：

模拟处理模块，用于在模拟域中把包含残余自干扰信号的接收信号转换为中频接收信号，其中，所述残余自干扰信号是包含自干扰信号的接收信号经过模拟干扰消除模块处理后未被消除掉的自干扰信号；

一个模数转换模块，用于把包含残余自干扰信号的中频接收信号从模拟域转换到数字域；

一个耦合到所述模数转换模块的数字干扰消除模块，用于获取数字调制模块在中频数字域产生的自干扰信号的原始信号，并确定从获取所述原始信号的节点到所述模数转换模块输出端之间传输信道的信道估值，根据所述原始信号和所述信道估值获取所述残余自干扰信号的抵消信号，利用所述抵消信号消除经过数字转换的中频接收信号中的残余自干扰信号；

一个耦合到所述数字干扰消除模块的数字解调模块，用于对消除残余自干扰信号的中频接收信号进行下变频处理获取基带数字信号；

所述数字干扰消除模块具体用于：对所述原始信号和所述包含残余自干扰信号的中频接收信号进行自相关处理，获取从获取所述原始信号的节点到所述模数转换模块输出端之间传输信道的信道估值；

所述数字调制模块包括：用于对基带数字信号进行上变频处理生成中频发送信号的数字上变频单元，以及用于对所述中频发送信号进行失真补偿处理的数字预失真单元，其中，所述数字上变频单元的输出端与所述数字预失真单元的输入端相连接。

2.根据权利要求1所述的通信终端，其特征在于，所述获取所述原始信号的节点位于所述数字上变频单元的输出端，所述原始信号为中频发送信号；

所述数字干扰消除模块，具体用于对从所述数字上变频单元的输出端到所述模数转换模块输出端之间的传输信道进行线性信道估值。

3.根据权利要求1所述的通信终端，其特征在于，所述获取所述原始信号的节点位于所述数字预失真单元的输出端，所述原始信号为失真补偿后的中频发送信号；

所述数字干扰消除模块，具体用于对从所述数字预失真单元的输出端到所述模数转换模块输出端之间的传输信道进行非线性信道估值。

4.根据权利要求1-3任一所述的通信终端，其特征在于，

所述数字干扰消除模块具体用于：将所述信道估值与所述原始信号的乘积的负值作为所述残余自干扰信号的抵消信号，将所述抵消信号与所述包含残余自干扰信号的中频接收信号相加处理消除经过数字转换的中频接收信号中的残余自干扰信号。

5.一种应用如权利要求1所述的通信终端所进行的自干扰信号消除方法，其特征在于，所述方法包括：

所述模拟处理模块在模拟域中把包含残余自干扰信号的接收信号转换为中频接收信号，其中，所述残余自干扰信号是包含自干扰信号的接收信号经过模拟干扰消除模块处理后未被消除掉的自干扰信号；

所述模数转换模块把包含残余自干扰信号的中频接收信号从模拟域转换到数字域；

所述数字干扰消除模块获取数字调制模块在中频数字域产生的自干扰信号的原始信号，并确定从获取所述原始信号的节点到所述模数转换模块输出端之间传输信道的信道估值，根据所述原始信号和所述信道估值获取所述残余自干扰信号的抵消信号，利用所述抵消信号消除经过数字转换的中频接收信号中的残余自干扰信号；

所述数字解调模块对消除残余自干扰信号的中频接收信号进行下变频处理获取基带数字信号；

所述确定从获取所述原始信号的节点到所述模数转换模块输出端之间传输信道的信道估值具体包括：

对所述原始信号和所述包含残余自干扰信号的中频接收信号进行自相关处理，获取从获取所述原始信号的节点到所述模数转换模块输出端之间传输信道的信道估值；

所述数字上变频单元对基带数字信号进行上变频处理生成中频发送信号；

所述数字预失真单元对所述中频发送信号进行失真补偿处理。

6.根据权利要求5所述的自干扰信号消除方法，其特征在于，所述获取所述原始信号的节点位于所述数字上变频单元的输出端，所述原始信号为中频发送信号；

所述确定从获取所述原始信号的节点到所述模数转换模块输出端之间传输信道的信道估值具体包括：

对从所述数字上变频单元的输出端到所述模数转换模块输出端之间的传输信道进行线性信道估值。

7.根据权利要求5所述的自干扰信号消除方法，其特征在于，所述获取所述原始信号的节点位于所述数字预失真单元的输出端，所述原始信号为失真补偿后的中频发送信号；

所述确定从获取所述原始信号的节点到所述模数转换模块输出端之间传输信道的信道估值具体包括：

对从所述数字预失真单元的输出端到所述模数转换模块输出端之间的传输信道进行非线性信道估值。

8.根据权利要求5-7任一所述的自干扰信号消除方法，其特征在于，

所述根据所述原始信号和所述信道估值获取所述残余自干扰信号的抵消信号，利用所述抵消信号消除经过数字转换的中频接收信号中的残余自干扰信号具体包括：

将所述信道估值与所述原始信号的乘积的负值作为所述残余自干扰信号的抵消信号，将所述抵消信号与所述包含残余自干扰信号的中频接收信号相加处理消除经过数字转换的中频接收信号中的残余自干扰信号。