CN106134095A - 用于自干扰消除的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种用于干扰消除的装置，能够提高自干扰消除的性能，装置包括：本地振荡器，用于生成本振信号；第一分路器，用于对本振信号进行分路处理，以将本振信号分别传输至上变频器和延迟器；上变频器，用于获取基带发射信号，并根据本振信号，对基带发射信号进行上变频处理，以生成发射信号；延迟器，用于根据预设的目标时延对本振信号进行延迟处理；第一下变频器，用于获取接收信号和经延迟处理后的本振信号，并基于经延迟处理后的本振信号，对接收信号进行下变频处理，以获取基带接收信号，并将基带接收信号传输至自干扰消除器；自干扰消除器，用于对基带接收信号进行自干扰消除处理。

Description

用于自干扰消除的装置和方法 技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域， 并且更具体地， 涉及用于自干扰消除 的装置和方法。 背景技术
在移动蜂窝通信***、 无线局域网 （WLAN , Wireless Local Area Network ), 固定无线接入 ( FWA , Fixed Wireless Access )等无线通信*** 中， 基站（BS , Base Station )或接入点 （AP, Access Point )、 中继站（RS, Relay Station )以及用户设备 ( UE, User Equipment )等通信节点通常具有发 射自身信号和接收其它通信节点信号的能力。 由于无线信号在无线信道中的 衰减非常大， 与自身的发射信号相比， 来自通信对端的信号到达接收端时信 号已非常微弱， 例如， 移动蜂窝通信***中一个通信节点的收发信号功率差 达到 80dB~140dB甚至更大， 因此， 为了避免同一收发信机的发射信号对接 收信号的自干扰， 无线信号的发送和接收通常采用不同的频段或时间段加以 区分。 例如， 在频分双工 ( FDD, Frequency Division Duplex ) 中， 发送和接 收使用相隔一定保护频带的不同频段进行通信， 在时分双工 （TDD, Time Division Duplex ) 中， 发送和接收则使用相隔一定保护时间间隔的不同时间 段进行通信， 其中， FDD***中的保护频带和 FDD***中的保护时间间隔 都是为了保证接收和发送之间充分地隔离， 避免发送对接收造成干扰。
无线全双工技术不同于现有的 FDD或 TDD技术，可以在相同无线信道 上同时进行接收与发送操作， 这样， 理论上无线全双工技术的频谱效率是 FDD或 TDD技术的两倍。显然， 实现无线全双工的前提在于尽可能地避免、 降低与消除同一收发信机的发射信号对接收信号的强干扰（称为自干扰， Self-interference ) , 使之不对有用信号的正确接收造成影响。
图 1为现有无线全双工***的干扰抑制原理的示意性框图。 其中， 发射 通道的 DAC (数字模拟转换器）、 上变频及功率放大， 以及接收通道的低噪 声放大器（ LNA, Low Noise Amplifier )、 下变频及 ADC (模拟数字转换器） 等是现有收发信机的中射频单元的功能模块。对发射信号造成的自干扰抵消 是通过图中所示空间干扰抑制、 射频前端模拟干扰抵消、 数字干扰抵消等单 元来完成的。
如图 1所示，数字干扰抵消单元将发射机的数字基带信号作为参考信号， 利用估计的本地发射天线到接收天线的信道参数如幅度与相位等，调节参考 信号使之尽可能地接近接收信号（具体地说， 是经下变频处理后的数字域的 接收信号）中的自干扰信号成份， 从而在数字域抵消接收天线收到的本地自 干扰信号。
由于如上所述的数字基带部分的自干扰信号抵消，通常在接收机下变频 之后进行， 因此其自干扰氏消性能受***中射频通道的相位噪声等因素的影 响很大， 如果不消除这些影响的情况下， 将严重影响自干扰抵消性能。
因此， 希望提供一种技术， 能够提高自干扰消除的性能。 发明内容
本发明实施例提供一种用于自干扰消除的装置和方法， 能够提高自干扰 消除的性能。
第一方面， 提供了一种用于自干扰消除的装置， 该装置包括： 本地振荡 器 110、 第一分路器 120、 上变频器 130、 延迟器 140、 第一下变频器 150和 自干扰消除器 190, 该第一本地振荡器 110的输出端与该第一分路器 120的 输入端相连， 该第一分路器 120的第一输出端 122与该上变频器 130的第一 输入端 132相连， 该上变频器 130的输出端与发射天线相连， 该第一分路器 120的第二输出端 124与该延迟器 140的输入端相连， 该延迟器 140的输出 端与该第一下变频器 150的第一输入端 152相连， 该第一下变频器 150的第 二输入端 154与接收天线相连， 该第一下变频器 150的输出端 154与该自干 扰消除器 190的第一输入端 192相连， 其中， 本地振荡器 110, 用于生成本 振信号， 并将该本振信号传输至第一分路器 120; 该第一分路器 120, 用于 对该本振信号进行分路处理， 以将该本振信号分别传输至上变频器 130和延 迟器 140; 该上变频器 130, 用于获取基带发射信号， 并根据该本振信号， 对该基带发射信号进行上变频处理， 以生成射频发射信号； 该延迟器 140, 用于确定目标时延， 并根据该目标时延对该本振信号进行延迟处理； 该第一 下变频器 150, 用于获取该射频接收信号和经该延迟处理后的本振信号， 并 基于经该延迟处理后的本振信号， 对该射频接收信号进行下变频处理， 以获 取基带接收信号， 并将该基带接收信号传输至该自干扰消除器 190, 其中， 该延迟处理的延迟值是该基带发射信号与基带接收信号之间的时延； 该自干 扰消除器 190, 用于对该基带接收信号进行自干扰消除处理。
在第一方面的一种实现方式中，该自干扰消除器 190具体用于获取该基 带发射信号， 并基于该基带接收信号， 对该基带发射信号进行幅度调节和相 位调节， 并将经该幅度调节和该相位调节后的基带发射信号与该基带接收信 号结合， 以生成目标信号， 其中， 该目标信号的能量低于该基带接收信号的 能量。
结合第一方面及其上述实现方式中的任一种实现方式，在第一方面的另 一种实现方式中， 该装置还包括： 第二分路器 160、 第三分路器 170和第二 下变频器 180, 该延迟器 140的输出端经由该第二分路器 160而与该第一下 变频器 150的第一输入端 152间接相连，该延迟器 140的输出端与该第二分 路器 160的输入端相连， 该第二分路器 160的第一输出端 162与该第一下变 频器 150的第一输入端 152相连， 该第二分路器 160的第二输出端 164与该 第二下变频器 180的第一输入端 182相连，该上变频器 130的输出端经由该 第三分路器 170而与该发射天线间接相连，该上变频器 130的输出端与该第 三分路器 170的输入端相连， 该第三分路器 170的第一输出端 172与该发射 天线相连， 该第三分路器 170的第二输出端 174与该第二下变频器 180的第 二输入端 184相连， 该自干扰消除器 190的第二输入端 194与该第二下变频 器 180的输出端相连， 其中， 第二分路器 160, 用于从该延迟器 140获取经 该延迟处理后的本振信号， 并对经该延迟处理后的本振信号进行分路处理， 以将经该延迟处理后的本振信号分别传输至该第一下变频器 150和第二下变 频器 180; 第三分路器 170, 用于从该上变频器 130获取该射频发射信号， 根据该射频发射信号， 获取射频参考信号， 并将该射频发射信号发送至该发 射天线，将该射频参考信号发送至该第二下变频器 180;该第二下变频器 180, 用于基于经该延迟处理后的本振信号， 对该射频参考信号进行下变频处理， 以获取基带参考信号， 并将该基带参考信号发送至该自干扰消除器 190; 该 自干扰消除器 190, 具体用于基于该基带参考信号， 对该基带接收信号进行 自干扰消除处理。
结合第一方面及其上述实现方式中的任一种实现方式，在第一方面的另 一种实现方式中， 该自干扰消除器 190具体用于基于该基带参考信号， 获取 该基带接收信号中的基带自干扰信号的估计， 并利用该基带自干扰信号的估 计抵消该基带接收信号中的基带自干扰信号。
结合第一方面及其上述实现方式中的任一种实现方式，在第一方面的另 一种实现方式中，该目标时延是根据第一时延、第二时延和第三时延确定的， 其中， 该第一时延是发射支路中该上变频处理之后的处理时延， 该第二时延 是接收支路中该下变频处理之前的处理时延，该第三时延是从该发射天线到 该接收天线的多径信号的平均时延。
第二方面， 提供了一种用于自干扰消除的装置， 该装置包括： 本地振荡 器 210、 第一分路器 220、 第二分路器 230、 第一下变频器 240, 第二下变频 器 250和自干扰消除器 260,该本地振荡器 210的输出端与该第一分路器 220 的输入端相连， 该第一分路器 220的第一输出端 222与该第一下变频器 240 的第一输入端 242相连， 该第一分路器 220的第二输出端 224与该第二下变 频器 250的第一输入端 252相连， 该第一下变频器 240的第二输入端 244与 接收天线相连，该第一下变频器 240的输出端与该自干扰消除器 260的第一 输入端 262相连， 该第二分路器 230的第一输出端 232与发射天线相连， 该 第二分路器 230的第二输出端 234与该第二下变频器 250的第二输入端 254 相连，该第二下变频器 250的输出端与该自干扰消除器 260的第二输入端 264 相连， 其中， 本地振荡器 210, 用于生成本振信号， 并将该本振信号传输至 第一分路器 220; 该第一分路器 220, 用于对该本振信号进行分路处理， 以 将该本振信号分别传输至第一下变频器 240和第二下变频器 250; 该第一下 变频器 240, 用于获取来自接收天线的射频接收信号， 并基于该本振信号， 对该射频接收信号进行下变频处理， 以获取基带接收信号， 并将该基带接收 信号发送给自干扰消除器 260; 该第二分路器 230、 用于根据射频发射信号， 获取射频参考信号， 并将该射频发射信号发送至该发射天线， 将该射频参考 信号发送至该第二下变频器 250; 该第二下变频器 250, 用于基于该本振信 号， 对该射频参考信号进行下变频处理， 以获取基带参考信号， 并将该基带 参考信号发送至该自干扰消除器 260; 该自干扰消除器 260用于根据该基带 参考信号， 对该基带接收信号进行自干扰消除处理。
在第二方面的一种实现方式中，该自干扰消除器 260具体用于基于该基 带参考信号， 获取该基带接收信号中的基带自干扰信号的估计， 并利用该基 带自干扰信号的估计抵消该基带接收信号中的基带自干扰信号。
第三方面， 提供了一种用于自干扰消除的方法， 该方法包括： 生成本振 信号； 获取基带发射信号， 并根据该本振信号， 对该基带发射信号进行上变 频处理， 以生成射频发射信号； 确定目标时延， 并根据该目标时延对该本振 信号进行延迟处理；获取射频接收信号，并基于经该延迟处理后的本振信号， 对该射频接收信号进行下变频处理， 以获取基带接收信号， 其中， 该目标时 延是该基带发射信号与该基带接收信号之间的时延； 对该基带接收信号进行 自干扰消除处理。
在第三方面的一种实现方式中，该对该基带接收信号进行自干扰消除处 理， 包括： 基于该基带发射信号， 获取该基带接收信号中的基带自干扰信号 的估计， 并利用该基带自干扰信号的估计抵消该基带接收信号中的基带自干 扰信号。
结合第三方面及其上述实现方式中的任一种实现方式，在第一方面的另 一种实现方式中，该方法还包括：根据该射频发射信号，获取射频参考信号； 基于经该延迟处理后的本振信号， 对该射频参考信号进行下变频处理， 以获取基带参考信号；以及该对该基带接收信号进行自干扰消除处理，包括： 基于该基带参考信号， 对该基带接收信号进行自干扰消除处理。
结合第三方面及其上述实现方式中的任一种实现方式，在第一方面的另 一种实现方式中， 该基于该基带参考信号， 对该基带接收信号进行自干扰消 除处理， 包括： 基于该基带参考信号， 获取该基带接收信号中的基带自干扰 信号的估计， 并利用该基带自干扰信号的估计抵消该基带接收信号中的基带 自干扰信号。
结合第三方面及其上述实现方式中的任一种实现方式，在第一方面的另 一种实现方式中， 该确定目标时延包括： 根据第一时延、 第二时延和第三时 延确定该目标时延， 其中， 该第一时延是发射支路中该上变频处理之后的处 理时延， 该第二时延是接收支路中该下变频处理之前的处理时延， 该第三时 延是从该发射天线到该接收天线的多径信号的平均时延。
第四方面， 提供了一种用于自干扰消除的方法， 该方法包括： 生成本振 信号； 获取射频接收信号， 并基于该本振信号， 对该射频接收信号进行下变 频处理， 以获取基带接收信号； 根据射频发射信号， 获取射频参考信号， 并 基于该本振信号，对该射频参考信号进行下变频处理，以获取基带参考信号； 根据该基带参考信号， 对该基带接收信号进行自干扰消除处理。
在第四方面的一种实现方式中， 该根据该基带参考信号， 对该基带接收 信号进行自干扰消除处理， 包括： 基于该基带参考信号， 获取该基带接收信 号中的基带自干扰信号的估计， 并利用该基带自干扰信号的估计抵消该基带 接收信号中的基带自干扰信号。
根据本发明实施例的用于自干扰消除的装置和方法，通过基于同一振源 产生的本振信号进行针对基带发射信号的上变频处理和射频接收信号的下 变频处理， 并根据基带发射信号或基带参考信号， 对经下变频处理而生成的 基带接收信号进行自干扰信号抵消； 或， 通过基于同一振源产生的本振信号 对射频接收信号和射频参考信号进行下变频处理， 并根据经下变频处理而生 成的基带参考信号，对经下变频处理而生成的基带接收信号进行自干扰信号 抵消， 能够有效消除***中射频通道的相位噪声对自干扰抵消性能的影响， 从而能够提高自干扰消除的性能。 附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案， 下面将对实施例或现有技 术描述中所需要使用的附图作筒单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图 仅仅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 性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1是现有无线全双工***的干扰抑制原理的示意性框图。
图 2是本发明一实施例的用于自干扰消除的装置的示意性结构图。 图 3是本发明另一实施例的用于自干扰消除的装置的示意性结构图。 图 4是本发明再一实施例的用于自干扰消除的装置的示意性结构图。 图 5是本发明再一实施例的用于自干扰消除的装置的示意性结构图。 图 6是本发明一实施例的用于自干扰消除的方法的示意性流程图。 图 7是本发明另一实施例的用于自干扰消除的方法的示意性流程图。 附图标记：
110-本地振荡器
120-第一分路器
122-第一分路器的第一输出端
124-第一分路器的第二输出端
130-上变频器
132-上变频器的第一输入端 134-上变频器的第二输入端
140-延迟器
150-第一下变频器
152-第一下变频器的第一输入端 154-第一下变频器的第二输入端
160-第二分路器
162-第二分路器的第一输出端
164-第二分路器的第二输出端
170-第三分路器
172-第三分路器的第一输出端
174-第三分路器的第二输出端
180-第二下变频器
182-第二下变频器的第一输入端
184-第二下变频器的第二输入端 190-自干扰消除器
192-自干扰消除器的第一输入端
194-自干扰消除器的第二输入端
210-本地振荡器
220-第一分路器
222-第一分路器的第一输出端
224-第一分路器的第二输出端
230-第二分路器
232-第二分路器的第一输出端
234-第二分路器的第二输出端 230-上变频器
232-上变频器的第一输入端
234-上变频器的第二输入端
240-第一下变频器
242-第一下变频器的第一输入端 244-第一下变频器的第二输入端
250-第一下变频器 252-第一下变频器的第一输入端
254-第一下变频器的第二输入端
260-自干扰消除器
262-自干扰消除器的第一输入端
264-自干扰消除器的第二输入端 具体实施方式
现在参照附图描述多个实施例，其中用相同的附图标记指示本文中的相 同元件。 在下面的描述中， 为便于解释， 给出了大量具体细节， 以便提供 对一个或多个实施例的全面理解。 然而， 4艮明显， 也可以不用这些具体细节 来实现所述实施例。 在其它例子中， 以方框图形式示出公知结构和设备， 以 便于描述一个或多个实施例。
在本说明书中使用的术语"部件"、 "模块"、 "***"等用于表示计算机相 关的实体、 硬件、 固件、 硬件和软件的组合、 软件、 或执行中的软件。 例如， 部件可以是但不限于， 在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、 执行线程、程序和 /或计算机。 通过图示， 在计算设备上运行的应用和计算设 备都可以是部件。一个或多个部件可驻留在进程和 /或执行线程中，部件可位 于一个计算机上和 /或分布在 2个或更多个计算机之间。此外，这些部件可从 在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。部件可例如根据具 有一个或多个数据分组（例如来自与本地***、分布式***和 /或网络间的另 一部件交互的二个部件的数据， 例如通过信号与其它***交互的互联网）的 信号通过本地和 /或远程进程来通信。
本发明实施例的用于干扰消除的装置可以设置于或本身即为采用无线 全双工技术的接入终端。 接入终端也可以称为***、 用户单元、 用户站、 移 动站、 移动台、 远方站、 远程终端、 移动设备、 用户终端、 终端、 无线通信 设备、 用户代理、 用户装置或用户设备（UE, User Equipment )。 接入终端 可以是蜂窝电话、无绳电话、 SIP ( Session Initiation Protocol,会话启动协议 ) 电话、 WLL ( Wireless Local Loop, 无线本地环路 )站、 PDA ( Personal Digital Assistant, 个人数字处理）、 具有无线通信功能的手持设备、 计算设备或连接 到无线调制解调器的其它处理设备。
此外，本发明实施例的用于干扰消除的装置还可以设置于或本身即为采 用无线全双工技术的基站。 基站可用于与移动设备通信， 基站可以是 WiFi 的 AP ( Access Point, 无线接入点；)， 或者是 GSM ( Global System of Mobile communication , 全球移动通讯 )或 CDMA ( Code Division Multiple Access, 码分多址） 中的 BTS ( Base Transceiver Station, 基站；)， 也可以是 WCDMA ( Wideband Code Division Multiple Access ,宽带码分多址）中的 NB ( NodeB , 基站；)，还可以是 LTE ( Long Term Evolution,长期演进 )中的 eNB或 eNodeB ( Evolutional Node B , 演进型基站）， 或者中继站或接入点， 或者未来 5G网 络中的基站设备等。
此外，本发明的各个方面或特征可以实现成装置或使用标准编程和 /或工 程技术的制品。 本申请中使用的术语"制品"涵盖可从任何计算机可读器件、 载体或介质访问的计算机程序。 例如， 计算机可读介质可以包括， 但不限于: 磁存储器件（例如，硬盘、软盘或磁带等）， 光盘（例如， CD ( Compact Disk, 压缩盘）、 DVD ( Digital Versatile Disk, 数字通用盘）等）， 智能卡和闪存器 件（例： ¾口， EPROM ( Erasable Programmable Read-Only Memory, 可擦写可 编程只读存储器）、 卡、 棒或钥匙驱动器等）。 另外， 本文描述的各种存储介 质可代表用于存储信息的一个或多个设备和 /或其它机器可读介质。 术语"机 器可读介质"可包括但不限于， 无线信道和能够存储、 包含和 /或承载指令和 / 或数据的各种其它介质。
图 2是本发明一实施例的用于干扰消除的装置 100的示意性结构图。如 图 2所示， 该装置 100包括：
本地振荡器 110、 第一分路器 120、 上变频器 130、 延迟器 140、 第一下 变频器 150和自干扰消除器 190, 所述第一本地振荡器 110的输出端与所述 第一分路器 120的输入端相连， 所述第一分路器 120的第一输出端 122与所 述上变频器 130的第一输入端 132相连， 所述上变频器 130的输出端与发射 天线相连， 所述第一分路器 120的第二输出端 124与所述延迟器 140的输入 端相连，所述延迟器 140的输出端与所述第一下变频器 150的第一输入端 152 相连， 所述第一下变频器 150的第二输入端 154与接收天线相连， 所述第一 下变频器 150的输出端 154与所述自干扰消除器 190的第一输入端 192相连， 其中，
本地振荡器 110, 用于生成本振信号， 并将该本振信号传输至第一分路 器 120; 该第一分路器 120, 用于对该本振信号进行分路处理， 以将该本振信号 分别传输至上变频器 130和延迟器 140;
该上变频器 130, 用于获取基带发射信号， 并根据该本振信号， 对该基 带发射信号进行上变频处理， 以生成射频发射信号；
该延迟器 140, 用于根据预设的目标时延对该本振信号进行延迟处理； 该第一下变频器 150, 用于获取该射频接收信号和经该延迟处理后的本 振信号， 并基于经该延迟处理后的本振信号， 对该射频接收信号进行下变频 处理， 以获取基带接收信号， 并将该基带接收信号传输至该自干扰消除器 190, 其中， 该延迟处理的延迟值是该基带发射信号与基带接收信号之间的 时延；
该自干扰消除器 190, 用于对该基带接收信号进行自干扰消除处理。 下面， 分别对各器件的连接关系、 结构及功能进行详细说明。
A. 本地振荡器 110
本地振荡器 110, 作为本发明实施例中上变频处理和下变频处理所使用 本振源， 用于生成本振信号（也称为载波信号）。 并且， 在本发明实施例中， 作为示例而非限定， 例如， 可以采用例如电压控制振荡器 （VCO, Voltage Controlled Oscillator )作为该本地振荡器 110。
本地振荡器 110在生成本振信号后， 通过其输出端口 （图中未示出）将 该本振信号发送至第一分路器 120的输入端口。
在本发明实施例中， 本地振荡器 110生成本振信号的方法和过程可以与 现有技术相似， 这里， 为了避免赘述， 省略其说明。
B. 第一分路器 120
第一分路器 120通过其输入端口（图中未示出）接收来自本地振荡器 110 的本振信号， 并对该本振信号进行分路处理， 以分成两路信号， 一路信号作 为用于上变频处理的本振信号 （以下， 为了便于理解， 记做： 本振信号 1 ), 通过第一分路器 120的第一输出端 122而被传输至上变频器 130(具体地说， 是上变频器 130的第一输入端 132 ),另一路信号作为用于下变频处理的本振 信号（以下， 为了便于理解， 记做： 本振信号 2 ), 通过第一分路器 120的第 二输出端 124而被传输至延迟器 140, 从而在经延迟器 140的延迟处理（随 后详细说明 )后， 被传输至下变频器 150 (具体地说， 是下变频器 150的第 一输入端 152 )。 在本发明实施例中， 作为示例而非限定， 可以采用例如， 耦合器或功率 分配器作为该第一分路器 120。
需要说明的是， 在本发明实施例中， 经该第一分路器 120的分路处理而 生成的用于上变频处理的本振信号 1和用于下变频处理的本振信号 2的功率 可以相同， 也可以相异， 并且， 该第一分路器 120的分路处理前后的本振信 号的功率可以相同也可以相异， 本发明并未特别限定。
C. 上变频器 130
在本发明实施例中， 上变频器 130, 也可以称为上混频器， 具有两个输 入端口， 即， 第一输入端口 132和第二输入端口 134, 其中， 该上变频器 130 的第一输入端 132与上述第一分路器 120的第一输出端 122相连， 从而， 能 够接收来自该第一分路器 120的本振信号 1。
并且， 基带发射信号被输入至该上变频器 130的第二输入端 134。
由此， 上变频器 130能够获取基带发射信号和本振信号 1。
从而能够基于该本振信号 1 , 对基带发射信号进行上变频处理（也可以 称为混频处理）， 需要说明的是， 在本发明实施例中， 上变频器 130对信号 进行上变频处理的方法和过程可以与现有技术相似， 这里， 为了避免赘述， 省略其说明。 送入例如， 带通滤波器、 功率放大器和发射天线等器件， 进而被发射至外部 空间， 需要说明的是， 上述带通滤波器、 功率放大器和发射天线对信号的处 理过程可以与现有技术相似， 这里， 为了避免赘述， 省略其说明。 并且， 在 本发明实施例中， 可以根据需要， 通过其他器件对上述待发射的射频发射信 号进行处理， 本发明并未特别限定。
D. 延迟器 140
延迟器 140通过其输入端口接收来自第一分路器 120 (具体地说， 是第 一分路器 120的第二输出端口 124 ) 的本振信号 2。
由于对基带发射信号进行变频处理而获取射频发射信号的过程与对射 频接收信号进行下变频处理而获取基带接收信号的过程 (随后对该基带接收 信号的获取过程进行说明）之间存在时延， 因此， 在通过本振信号 2对射频 接收信号进行下变频处理之前，需要通过该本振信号 2进行延迟处理，其后， 通过延迟器 140的输出端口，将延迟处理后的本振信号 2传输至下变频器 150 (具体地说， 是下变频器 150的第一输入端 152 )。
可选地， 该目标时延是根据第一时延、 第二时延和第三时延确定的， 其 中， 该第一时延是发射支路中该上变频处理之后的处理时延， 该第二时延是 接收支路中该下变频处理之前的处理时延， 该第三时延是从该发射天线到该 接收天线的多径信号的平均时延。
具体地说， 在本发明实施例中， 通过该延迟器 140的处理， 使得本振信 号 2相对于本振信号 1具有一定的相对时延， 该相对时延等于发射支路中上 变频之后的各器件（例如， 包括功率放大器等射频器件）的延时、 接收支路 中下变频之前的各器件 （例如， LNA 等射频器件） 的延迟、 以及从发射天 线到接收天线的多径信号的平均时延之和， 并且， 在本发明实施例中， 上述 各器件的延时可以通过专业仪器测量出。 因此， 在本发明实施例中， 该 "上 变频处理之后的处理时延" 可以是发射支路中上变频之后的各器件（例如， 包括功率放大器等射频器件） 的延时、 "下变频处理之前的处理时延" 可以 是接收支路中下变频之前的各器件（例如， LNA等射频器件） 的延迟。
E. 第一下变频器 150
在本发明实施例中， 第一下变频器 150, 也可以称为下混频器， 具有两 个输入端口， 即， 第一输入端口 152和第二输入端口 154, 其中， 该第一下 变频器 150的第一输入端 152经由延迟器 140而与上述第一分路器 120的第 二输出端 124相连， 从而， 能够接收来自该第一分路器 120并经延迟器 140 的延迟处理的本振信号 2。
并且， 接收信号被输入至该第一下变频器 150的第二输入端 154。
在本发明实施例中，该射频接收信号是由接收天线接收的信号，并且， 该接收过程可以与现有技术中天线接收信号的过程相似， 这里， 为了 避免赘述， 省略其说明， 此外， 该射频接收信号还可以是经 LNA等射 频器件处理后侧信号， 本发明并未特别限定。
由此， 第一下变频器 150能够获取射频接收信号和本振信号 2。
从而能够基于该本振信号 2, 对该射频接收信号进行下变频处理（也可 以称为混频处理）， 需要说明的是， 在本发明实施例中， 第一下变频器 150 对信号进行下变频处理的方法和过程可以与现有技术相似， 这里， 为了避免 赘述， 省略其说明。
经该第一下变频器 150的下变频处理而生成的基带接收信号可以被送入 例如， 低通滤波器和 ADC等器件， 以获得数字域的基带接收信号， 需要说 明的是， 上述低通滤波器和 ADC对信号的处理过程可以与现有技术相似， 这里， 为了避免赘述， 省略其说明。 并且， 在本发明实施例中， 可以根据需 要， 通过其他器件对上述基带接收信号进行处理， 本发明并未特别限定。
F. 自干扰消除器 190
在本发明实施例中， 自干扰消除器 190可以采用两种方式， 对如上所述 获得的基带接收信号进行自干扰消除处理， 下面， 分别对这两种方式下的结 构和处理过程进行说明。
方式 1
可选地，该自干扰消除器 190具体用于基于该基带发射信号（具体的是, 是基于该基带发射信号而获取的数字参考信号）， 获取该基带接收信号中的 基带自干扰信号的估计， 并利用该基带自干扰信号的估计抵消该基带接收信 号中的基带自干扰信号。 这里， 在本发明实施例中， 基于该基带发射信号而 获取数字参考信号的过程可以与现有技术相似， 这里， 为了避免赘述， 省略 其说明。
以下， 为了便于理解和区分将方式 1下的自干扰消除器 190记做自干扰 消除器 190'。
如图 3所示，在本发明实施例中，自干扰消除器 190，的第一输入端 192， 与第一下变频器 150的输出端连接， 并且， 经由自干扰消除器 190， 的第二 输入端 194， 而从发射支路获取基带发射信号（或者说， 数字参考信号）， 需 要说明的是， 该基带发射信号为未进行上变频处理的数字域信号。 从而， 自 干扰消除器 190， 可以采用信道估计技术（例如， 基于导频的频域信道估计 技术）， 估计出自干扰信道。 将该基带发射信号输入至例如时域或频域数字 滤波器等， 利用估计出的自干扰信道， 对基带发射信号进行处理， 而获得基 带接收信号中的基带自干扰信号的估计，从而，可以用该自干扰信号的估计， 抵消基带接收信号中的自干扰信号， 在本发明实施例中， 该抵消可以是根据 基带自干扰信号的估计与实际的自干扰信号之间的关系而进行适当变更， 例 如， 可以是相加， 也可以是相减， 本发明并未特别限定。
应理解， 以上列举的基于基带发射信号对基带接收信号进行自干扰消除 处理的方法和过程， 仅为示例性说明， 本发明并不限定于此， 例如， 也可以 基于自干扰消除器 190的输出， 以使从自干扰消除器 190输出的信号的强度 (或者说， 功率、 能量）最小化的方式调节用于进行自干扰信道估计（或者 说， 自干扰信号估计）的各种参数， 并且， 以上列举的调节参数的方式仅为 示例性说明， 本发明并不限定于此， 只要使自干扰消除器 190输出的信号的 强度小于所输入的基带接收信号， 便能够起到自干扰消除的效果。
方式 2
可选地， 该装置还包括：
第二分路器 160、第三分路器 170和第二下变频器 180,所述延迟器 140 的输出端经由所述第二分路器 160而与所述第一下变频器 150的第一输入端 152间接相连， 所述延迟器 140的输出端与所述第二分路器 160的输入端相 连， 所述第二分路器 160的第一输出端 162与所述第一下变频器 150的第一 输入端 152相连， 所述第二分路器 160的第二输出端 164与所述第二下变频 器 180的第一输入端 182相连， 所述上变频器 130的输出端经由所述第三分 路器 170而与所述发射天线间接相连， 所述上变频器 130的输出端与所述第 三分路器 170的输入端相连， 所述第三分路器 170的第一输出端 172与所述 发射天线相连，所述第三分路器 170的第二输出端 174与所述第二下变频器 180的第二输入端 184相连， 所述自干扰消除器 190的第二输入端 194与所 述第二下变频器 180的输出端相连， 其中，
第二分路器 160, 用于从该延迟器 140获取经该延迟处理后的本振信号 2, 并对经该延迟处理后的本振信号 2进行分路处理， 以将经该延迟处理后 的本振信号分别传输至该第一下变频器 150和第二下变频器 180;
第三分路器 170, 用于从该上变频器 130获取该射频发射信号， 根据该 射频发射信号，获取射频参考信号，并将该射频发射信号发送至该发射天线， 将该射频参考信号发送至该第二下变频器 180;
该第二下变频器 180, 用于基于经该延迟处理后的本振信号， 对该射频 参考信号进行下变频处理， 以获取基带参考信号， 并将该基带参考信号发送 至该自干扰消除器 190;
该自干扰消除器 190, 具体用于基于该基带参考信号， 对该基带接收信 号进行自干扰消除处理。
下面， 结合图 4, 对方式 2下， 装置 100中其他器件的连接关系、 结构 及功能进行详细说明。 另外， 在图 4中， 对与图 1中相同的器件付以相同的 附图标记， 其说明省略。 G. 第二分路器 160
第二分路器 160通过其输入端口 （图中未示出）接收来自延迟器 140的 本振信号 2, 并对该本振信号 2进行分路处理， 以分成两路信号， 一路信号 作为用于对射频接收信号的下变频处理的本振信号 （以下， 为了便于理解， 记做： 本振信号 2A ), 通过第二分路器 160的第一输出端 162而被传输至下 变频器 150 (具体地说， 是第一下变频器 150的第一输入端 152 ), 另一路信 号作为用于对射频参考信号（随后对该射频参考信号的获取过程进行详细说 明）的下变频处理的本振信号（以下， 为了便于理解， 记做： 本振信号 2B ), 通过第二分路器 160的第二输出端 164而被传输至第二下变频器 180 (具体 地说， 是第二下变频器 180的第一输入端 182 )。
在本发明实施例中， 作为示例而非限定， 可以采用例如， 耦合器或功率 分配器作为该第二分路器 160。
需要说明的是， 在本发明实施例中， 经该第二分路器 160的分路处理而 生成的本振信号 2A和本振信号 2B的功率可以相同， 也可以相异， 并且， 该第二分路器 160的分路处理前后的本振信号的功率可以相同也可以相异， 本发明并未特别限定。
并且， 方式 2中第一下变频器 150基于本振信号 2A对射频接收信号进 行下变频处理的过程与方式 1中第一下变频器 150基于本振信号 2对射频接 收信号进行下变频处理的过程相似， 这里， 为了避免赘述， 省略其说明。
H. 第三分路器 170
具体地说， 在本发明实施例中， 可以采用例如， 耦合器或功率分配器作 为第三分路器 170。
并且， 可以将例如， 图 1中经上变频器 130及功率放大器处理后的信号 作为射频发射信号， 并输入至该第三分路器 170。
从而， 能够通过第三分路器 170将该射频发射信号分成两路， 一路信号 作为待发射的信号，通过第三分路器 170的第一输出端 172而被传输至发射 天线， 另一路信号作为射频参考信号， 通过该第三分路器 170的第二输出端 174被传输至后述第二下变频器 180 (具体地说， 是第二下变频器 180的第 二输入端 184 )。
需要说明的是， 在本发明实施例中， 上述射频发射信号与上述射频参考 信号的功率可以相同， 也可以相异， 本发明并未特别限定。 通过将耦合器或功率分配器作为第三分路器 170, 能够使从该第三分路 器 170输出的射频参考信号与待发射的信号的波形一致，从而有利于后述基 于参考信号的主径干扰处理。
应理解， 以上列举的作为第三分路器 170的耦合器和功率分配器仅为示 例性说明， 本发明并未限定于此， 其他能够使参考信号的波形与发射信号的 波形之间的相似度在预设范围内的装置均落入本发明的保护范围内。
I. 第二下变频器 180
在本发明实施例中， 第二下变频器 180, 也可以称为下混频器， 具有两 个输入端口， 即， 第一输入端口 182和第二输入端口 184, 其中， 该第二下 变频器 180的第一输入端 182与上述第二分路器 160的第二输出端 164相连， 从而， 能够接收来自该第一分路器 160的本振信号 2B。
并且， 上述参考信号被输入至该第二下变频器 180的第二输入端 184。 由此， 第二下变频器 180能够获取射频参考信号和本振信号 2B。
从而能够基于该本振信号 2B, 对该射频参考信号进行下变频处理（也 可以称为混频处理）， 需要说明的是， 在本发明实施例中， 第二下变频器 180 对信号进行下变频处理的方法和过程可以与现有技术相似， 这里， 为了避免 赘述， 省略其说明。
经该第二下变频器 180的下变频处理而生成的基带参考信号可以被送入 例如， 低通滤波器和 ADC等器件， 以获得数字域的基带参考信号， 需要说 明的是， 上述低通滤波器和 ADC对信号的处理过程可以与现有技术相似， 这里， 为了避免赘述， 省略其说明。 并且， 在本发明实施例中， 可以根据需 要， 通过其他器件对上述基带参考信号进行处理， 本发明并未特别限定。
可选地， 该自干扰消除器 190具体用于基于该基带参考信号， 获取该基 带接收信号中的基带自干扰信号的估计， 并利用该基带自干扰信号的估计抵 消该基带接收信号中的基带自干扰信号。
以下， 为了便于理解和区分将方式 2下的自干扰消除器 190记做自干扰 消除器 190' '。
具体地说， 在本发明实施例中， 自干扰消除器 190，， 具有两个输入端。 其中， 自干扰消除器 190，， 的第一输入端 192，， 与第一下变频器 150 的输出端连接， 并且， 经由自干扰消除器 190，， 的第二输入端 194，， 而获 取上述基带参考信号， 需要说明的是， 该基带参考信号为经上述第二下变频 器 180的下变频处理后的数字域信号。
从而， 自干扰消除器 190，， 采用信道估计技术（例如， 基于导频的频域 信道估计技术）， 估计出自干扰信道。 将该基带参考信号输入至例如， 时域 或频域数字滤波器等， 进而， 利用估计出的自干扰信道， 对该基带参考信号 进行处理， 而获得基带接收信号中的基带自干扰信号的估计， 从而， 可以用 该自干扰信号的估计， 抵消基带接收信号中的自干扰信号， 在本发明实施例 中， 该抵消可以是根据基带自干扰信号的估计与实际的自干扰信号之间的关 系而进行适当变更， 例如， 可以是相加， 也可以是相减， 本发明并未特别限 定。
应理解， 以上列举的基于基带发射信号对基带接收信号进行自干扰消除 处理的方法和过程， 仅为示例性说明， 本发明并不限定于此， 例如， 也可以 基于自干扰消除器 190，， 的输出， 以使从自干扰消除器 190，， 输出的信号 的强度（或者说， 功率、 能量）最小化的方式调节调节用于进行自干扰信道 估计（或者说， 自干扰信号估计）的各种参数， 并且， 以上列举的调节参数 的方式仅为示例性说明， 本发明并不限定于此， 只要使自干扰消除器 190，， 输出的信号的强度小于所输入的基带接收信号，便能够起到自干扰消除的效 果。
在方式 2中，通过获取来自发射支路的射频发射信号作为射频参考信号， 并对该射频参考信号进行下变频处理以获取基带参考信号， 能够直接获得包 含了受功率放大器等非线性影响的基带参考信号， 并通过该基带参考信号对 基带接收信号进行自干扰消除处理， 能够消除非线性影响。
根据上述方式 1和方式 2所示的本发明实施例的用于干扰消除的装置， 设基带发射信号为 s(0 , 经过上混频器及带通滤波器等器件的处理后， 被调 制到发射机本振 LC 提供的射频载波上， 此时， 经上述调制而生成的射频发 射信号为 的可表示为 = s t)e]^ ，其中 W为发射机本振 LC 的相 位噪声， 其后， 该射频信号经过功率放大后由发射天线发射至外部， 此时， 该发射至外部的发射信号 (0可表示为：
s2 (t) = g [s(t)] ej[o}'+^ 式（1 )
其中函数 g( 表征了功率放大的非线性。 在无线全双工通信中， 本地发 射信号将经过接收天线进入接收机， 构成对接收机的强干扰， 如前所述， 通 过天线和射频环节的自干扰抵消处理后， 剩余的射频自干扰信号经接收端 LNA、 下混频器与低通滤波器、 ADC 等器件等的处理而成为基带接收信号 的自干扰成份 (0 , 该 3( 可表示为：
式 (2) 其中 W为接收机本振 L02的相位噪声， / )为无线信道的基带模型。 从式（2)可以看到，基带接收信号中自干扰信号并不是基带发射信号 的时延副本， 而受到***中射频通道的非线性及相位噪声等因素的影响， 其 中， 射频通道的非线性是收发通道固有的， 随时间变化緩慢， 较易估计和补 偿， 例如， 可以利用射频参考信号进行估计非线性函数 g( ,从而获得 g[s(0] 的估计。
但是， 相位噪声是随机信号， 特别在蜂窝移动通信频段， 其相干时间数 微秒量级（典型功率谱带宽在数百 KHz量级） 变化较快。 例如， 在 LTE系 统中，一个 OFDM符号的长度约 70微秒， 因此每个 OFDM符号相位噪声都 是随机和不相关的， 通常情况下， 较难通过参考符号进行估计。
通常相位噪声的功率语较窄， 即， 在射频频段， 典型的相位噪声在数百 KHz量级， 也就是其相干时间数微秒量级。
由于通常干扰功率较大的经多径反射回接收端的自干扰信号的时延 η 较小 （如小于 100ns), 在本发明实施例中， 通过使接收机本振 L02和发射 机本振 L01 来自同一本振源， 近似有： ¾( _Γ,)-^χ(; ο, 因此， 式（2) 可以筒化为：
s3 (0 ^∑[g[s(t- τ, )]=g[s(t- r; )]* ^(ί) 式（3 )
从而， '式（3 )所示基带自干扰信号已不包含相位噪声。
由此可见， 根据本发明实施例的用于自干扰消除的装置， 通过基于同一 振源产生的本振信号进行针对基带发射信号的上变频处理和射频接收信号 的下变频处理， 并根据基带发射信号或基带参考信号， 对经下变频处理而生 成的基带接收信号进行自干扰信号抵消能够有效消除***中射频通道的相 位噪声对自干扰抵消性能的影响， 从而能够提高自干扰消除的性能。
图 4是本发明一实施例的用于干扰消除的装置 200的示意性结构图。如 图 4所示， 该装置 200包括：
本地振荡器 210、第一分路器 220、第二分路器 230、第一下变频器 240, 第二下变频器 250和自干扰消除器 260, 所述本地振荡器 210的输出端与所 述第一分路器 220的输入端相连， 所述第一分路器 220的第一输出端 222与 所述第一下变频器 240的第一输入端 242相连， 所述第一分路器 220的第二 输出端 224与所述第二下变频器 250的第一输入端 252相连， 所述第一下变 频器 240的第二输入端 244与接收天线相连， 所述第一下变频器 240的输出 端与所述自干扰消除器 260的第一输入端 262相连，所述第二分路器 230的 第一输出端 232与发射天线相连， 所述第二分路器 230的第二输出端 234与 所述第二下变频器 250的第二输入端 254相连， 所述第二下变频器 250的输 出端与所述自干扰消除器 260的第二输入端 264相连， 其中，
本地振荡器 210, 用于生成本振信号， 并将该本振信号传输至第一分路 器 220;
该第一分路器 220, 用于对该本振信号进行分路处理， 以将该本振信号 分别传输至第一下变频器 240和第二下变频器 250;
该第一下变频器 240, 用于获取来自接收天线的射频接收信号， 并基于 该本振信号， 对该射频接收信号进行下变频处理， 以获取基带接收信号， 并 将该基带接收信号发送给自干扰消除器 260;
该第二分路器 230、 用于根据射频发射信号， 获取射频参考信号， 并将 该射频发射信号发送至该发射天线，将该射频参考信号发送至该第二下变频 器 250;
该第二下变频器 250, 用于基于该本振信号， 对该射频参考信号进行下 变频处理， 以获取基带参考信号， 并将该基带参考信号发送至该自干扰消除 器 260;
该自干扰消除器 260用于根据该基带参考信号，对该基带接收信号进行 自干扰消除处理。
下面， 分别对各器件的连接关系、 结构及功能进行详细说明。
J. 本地振荡器 110
本地振荡器 210, 也称为振荡器， 作为本发明实施例中下变频处理所使 用本振源， 用于生成本振信号 （也称为载波信号）。 并且， 在本发明实施例 中，作为示例而非限定，例如，可以采用例如电压控制振荡器（VCO, Voltage Controlled Oscillator )作为该本地振荡器 210。
本地振荡器 110在生成本振信号后， 通过其输出端口 （图中未示出）将 该本振信号发送至第一分路器 220的输入端口。
在本发明实施例中，本地振荡器 210生成本振信号的方法和过程可以与 现有技术相似， 这里， 为了避免赘述， 省略其说明。
K. 第一分路器 220
第一分路器 220通过其输入端口（图中未示出）接收来自本地振荡器 210 的本振信号， 并对该本振信号进行分路处理， 以分成两路信号， 一路信号作 为用于接收信号（随后对该信号的获取过程进行说明）的下变频处理的本振 信号 （以下， 为了便于理解， 记做： 本振信号 A ), 通过第一分路器 220的 第一输出端 222而被传输至第一下变频器 240 (具体地说， 是第一下变频器 250的第一输入端 242 ), 另一路信号作为用于参考信号（随后对该信号的获 取过程进行说明） 的下变频处理的本振信号 （以下， 为了便于理解， 记做： 本振信号 B ) , 通过第一分路器 220的第二输出端 224而被传输至第二下变 频器 250 (具体地说， 是第二下变频器 250的第一输入端 252 )。
在本发明实施例中， 作为示例而非限定， 可以采用例如， 耦合器或功率 分配器作为该第一分路器 220。
需要说明的是， 在本发明实施例中， 经该第一分路器 220的分路处理而 生成的本振信号 A和本振信号 B的功率可以相同， 也可以相异， 并且， 该 第一分路器 220的分路处理前后的本振信号的功率可以相同也可以相异， 本 发明并未特别限定。
L. 第一下变频器 240
在本发明实施例中， 第一下变频器 240, 也可以称为上混频器， 具有两 个输入端口， 即， 第一输入端口 242和第二输入端口 244, 其中， 该第一下 变频器 240的第一输入端 242与上述第一分路器 220的第一输出端 122相连， 从而， 能够接收来自该第一分路器 120的本振信号 A。
并且， 射频接收信号被输入至该第一下变频器 240的第二输入端 244。 在本发明实施例中，该射频接收信号是由接收天线接收的信号，并且， 该接收过程可以与现有技术中天线接收信号的过程相似， 这里， 为了 避免赘述， 省略其说明， 此外， 该射频接收信号还可以是经 LNA等射 频器件处理后侧信号， 本发明并未特别限定。
由此， 第一下变频器 240能够获取接收信号和本振信号 A。
从而能够基于该本振信号 A, 对该射频接收信号进行下变频处理（也可 以称为混频处理）， 需要说明的是， 在本发明实施例中， 第一下变频器 240 对信号进行下变频处理的方法和过程可以与现有技术相似， 这里， 为了避免 赘述， 省略其说明。
经该第一下变频器 240的下变频处理而生成的基带接收信号可以被送入 例如， 低通滤波器和 ADC等器件， 以获得数字域的基带接收信号， 需要说 明的是， 上述低通滤波器和 ADC对信号的处理过程可以与现有技术相似， 这里， 为了避免赘述， 省略其说明。 并且， 在本发明实施例中， 可以根据需 要， 通过其他器件对上述基带接收信号进行处理， 本发明并未特别限定。
M. 第二分路器 230
具体地说， 在本发明实施例中， 可以采用例如， 耦合器或功率分配器作 为第二分路器 230。
并且， 可以将例如， 发射数字信号处理模块、 数模转换模块、 上变频模 块及功率放大模块处理后的信号作为射频发射信号， 并输入至该第二分路器
230。
从而， 能够通过第二分路器 230将该射频发射信号分成两路， 一路信号 作为待发射的信号，通过第二分路器 230的第一输出端 232而被传输至发射 天线， 另一路信号作为射频参考信号， 通过该第二分路器 230的第二输出端 234被传输至后述第二下变频器 250 (具体地说， 是第二下变频器 250的第 二输入端 254 )。
需要说明的是， 在本发明实施例中， 上述待发射的信号与上述射频参考 信号的功率可以相同， 也可以相异， 本发明并未特别限定。
通过将耦合器或功率分配器作为第二分路器 230, 能够使从该第二分路 器 230输出的射频参考信号与待发射的信号的波形一致，从而有利于后述基 于参考信号的主径干扰处理。
应理解， 以上列举的作为第二分路器 230的耦合器和功率分配器仅为示 例性说明， 本发明并未限定于此， 其他能够使参考信号的波形与发射信号的 波形之间的相似度在预设范围内的装置均落入本发明的保护范围内。
N. 第二下变频器 250
在本发明实施例中， 第二下变频器 250, 也可以称为下混频器， 具有两 个输入端口， 即， 第一输入端口 252和第二输入端口 254, 其中， 该第二下 变频器 250的第一输入端 252与上述第一分路器 220的第二输出端 224相连， 从而， 能够接收来自该第一分路器 220的本振信号 2B。
并且， 上述参考信号被输入至该第二下变频器 180的第二输入端 184。 由此， 第二下变频器 180能够获取参考信号和本振信号 2B。 从而能够基于该本振信号 2B , 对该射频参考信号进行下变频处理（也 可以称为混频处理）， 需要说明的是， 在本发明实施例中， 第二下变频器 250 对信号进行下变频处理的方法和过程可以与现有技术相似， 这里， 为了避免 赘述， 省略其说明。
经该第二下变频器 250的下变频处理而生成的基带参考信号可以被送入 例如， 低通滤波器和 ADC等器件， 以获得数字域的基带参考信号， 需要说 明的是， 上述低通滤波器和 ADC对信号的处理过程可以与现有技术相似， 这里， 为了避免赘述， 省略其说明。 并且， 在本发明实施例中， 可以根据需 要， 通过其他器件对上述基带参考信号进行处理， 本发明并未特别限定。
可选地， 该自干扰消除器（260 )具体用于基于该基带接收信号， 对该 基带参考信号进行幅度调节和相位调节， 并将经该幅度调节和该相位调节后 的基带参考信号与该基带接收信号结合， 以生成目标信号， 其中， 该目标信 号的能量低于该基带接收信号的能量。
具体地说， 在本发明实施例中， 自干扰消除器 260的第一输入端 262与 第一下变频器 240的输出端连接， 并且， 经由自干扰消除器 260的第二输入 端 264而获取上述基带参考信号， 需要说明的是， 该基带参考信号为经上述 第二下变频器 250的下变频处理后的数字域信号。
从而， 自干扰消除器 260采用信道估计技术（例如， 基于导频的频域信 道估计技术）， 估计出自干扰信道。 将该基带参考信号输入至例如， 时域或 频域数字滤波器等， 进而， 利用估计出的自干扰信道， 对该基带参考信号进 行处理， 而获得基带接收信号中的基带自干扰信号的估计， 从而， 可以用该 自干扰信号的估计，抵消基带接收信号中的自干扰信号，在本发明实施例中， 该抵消可以是根据基带自干扰信号的估计与实际的自干扰信号之间的关系 而进行适当变更， 例如， 可以是相加， 也可以是相减， 本发明并未特别限定。
应理解， 以上列举的基于基带发射信号对基带接收信号进行自干扰消除 处理的方法和过程， 仅为示例性说明， 本发明并不限定于此， 例如， 也可以 基于自干扰消除器 260的输出， 以使从自干扰消除器 260输出的信号的强度 (或者说，功率、能量）最小化的方式调节调节用于进行自干扰信道估计（或 者说， 自干扰信号估计）的各种参数， 并且， 以上列举的调节参数的方式仅 为示例性说明， 本发明并不限定于此， 只要使自干扰消除器 260输出的信号 的强度小于所输入的基带接收信号， 便能够起到自干扰消除的效果。
通过参考信号接收支路， 获取来自相应的发射支路的发射信号， 能够直 接获得包含了受功率放大器等非线性影响的参考信号， 并通过参考信号对接 收信号进行自干扰消除处理， 能够消除非线性影响。
设基带发射信号为 s(0 , 经过上混频器及带通滤波器等器件的处理后， 被调制到发射机本振 LC 提供的射频载波上， 此时， 调制后射信号为 的 可表示为 (0 = ^) +?¾(')] , 其中 W为发射机本振 LC^的相位噪声， 其后， 该射频信号经过功率放大后由发射天线发射至外部， 此时， 该发射至外部的 发射信号 (0可表示为：
S2 (t) = g [S(t)] ejioi→) 式（1 )
其中函数 g( 表征了功率放大的非线性。 在无线全双工通信中， 本地发 射信号将经过接收天线进入接收机， 构成对接收机的强干扰， 如前所述， 通 过天线和射频环节的自干扰抵消处理后， 剩余的射频自干扰信号经接收端
LNA、 下混频器与低通滤波器、 ADC 等器件等的处理而成为基带接收信号 的自干 4尤成份 s3 (0 , 该 s3 ( 可表示为：
s3 (t) = {[g [s(0] W] H )} ' W = (卜 ) ^ ) 式 (2) 其中 W为接收机本振 L02的相位噪声， / )为无线信道的基带模型。 从式（ 2 )可以看到，基带接收信号中自干扰信号并不是基带发射信号 s(0 的时延副本， 而受到***中射频通道的非线性及相位噪声等因素的影响， 其 中， 射频通道的非线性是收发通道固有的， 随时间变化緩慢， 较易估计和补 偿， 例如， 可以利用参考符号进行估计非线性函数 g( , 从而获得 g [s(0]的估 计。
但是， 相位噪声是随机信号， 特别在蜂窝移动通信频段， 其相干时间数 微秒量级（典型功率谱带宽在数百 KHz量级） 变化较快。 例如， 在 LTE系 统中，一个 OFDM符号的长度约 70微秒， 因此每个 OFDM符号相位噪声都 是随机和不相关的， 通常情况下， 较难通过参考符号进行估计。
通常相位噪声的功率语较窄， 即， 在射频频段， 典型的相位噪声在数百 KHz量级， 也就是其相干时间数微秒量级。
在本发明实施例中，接收机本振 L02的输出经过功率分配单元分为两路 等功率同相位的信号，分别用于参考信号接收支路与天线信号接收支路下变 频， 由于参考信号接收支路是直接从发射端获得出来的， 其信道特性近似为 常数， 因此该基带参考信号可以表示为：
sref(t) = g[s(t)]e^'t)-^ 式（4)
从而， 能够得到以下式（5),
(0] = ¼(θ (ί)] 式（5)
天线信号接收支路所接收的基带接收信号如式（2)所示， 可进一步写 为以下式（6):
o =∑ (卜 · e M diR h (r！) 式（ 6 )
=∑ (卜^ 从而， 利用式（4)所示信号¼(0作为基带参考信号， 发射机本振的相 位噪声已经不再对天线接收信号中的自干扰信号的估计有影响。通常干扰功 率较大的经多径反射回接收端的自干扰信号的时延 η较小 （如小于 100ns), 因此近似有： , 则式（6)进一步筒化为：
¾ (0 *∑ ef (t (r; ) = sref(t)^h(t) 式（7) 这样，接收端本振的相位噪声及收发通道非线性对天线接收信号中自干 扰信号估计的影响可以忽略。
由此可见， 根据本发明实施例的用于自干扰消除的装置， 通过基于同一 振源产生的本振信号对射频接收信号和射频参考信号进行下变频处理， 并根 据经下变频处理而生成的基带参考信号，对经下变频处理而生成的基带接收 信号进行自干扰信号抵消， 能够有效消除***中射频通道的相位噪声对自干 扰抵消性能的影响， 从而能够提高自干扰消除的性能。
另外， 需要说明的是， 在图 2至 4所示实施例中， 示出了收发采用不同 的天线的情况， 但本发明并不限定于此， 也可以适用于收发采用同一天线的 情况。
以上，结合图 1至图 4详细说明了本发明实施例的用于自干扰消除的装 置， 下面， 结合图 5和图 6, 详细说明本发明实施例的用于自干扰消除的方 法。
图 5示出了本发明一实施例的用于自干扰消除的方法 300的示意性流程 图， 如图 5所示， 该方法 300包括： S310, 生成本振信号；
S320, 获取基带发射信号， 并根据该本振信号， 对该基带发射信号进行 上变频处理， 以生成射频发射信号；
S330, 根据预设的目标时延对该本振信号进行延迟处理；
S340, 获取射频接收信号， 并基于经该延迟处理后的本振信号， 对该射 频接收信号进行下变频处理， 以获取基带接收信号， 其中， 该目标时延是该 基带发射信号与该基带接收信号之间的时延；
S350, 对该基带接收信号进行自干扰消除处理。
可选地， 该对该基带接收信号进行自干扰消除处理， 包括：
基于该基带发射信号， 获取该基带接收信号中的基带自干扰信号的估 计， 并利用该基带自干扰信号的估计抵消该基带接收信号中的基带自干扰信 号。
在具体实现中， "基于该基带发射信号， 获取该基带接收信号中的基带 自干扰信号的估计" 可以是采用信道估计技术（例如， 基于导频的频域信道 估计技术）， 估计出自干扰信道。 将该基带发射信号输入例如时域或频域数 字滤波器等， 利用估计出的自干扰信道， 对基带发射信号进行处理， 而获得 基带接收信号中的基带自干扰信号的估计， 从而， 可以用该自干扰信号的估 计， 抵消基带接收信号中的自干扰信号， 在本发明实施例中， 该抵消可以是 根据基带自干扰信号的估计与实际的自干扰信号之间的关系而进行适当变 更， 例如， 可以是相加， 也可以是相减， 本发明并未特别限定。
可选地， 该方法 300还包括：
根据该射频发射信号， 获取射频参考信号；
基于经该延迟处理后的本振信号， 对该射频参考信号进行下变频处理， 以获取基带参考信号； 以及
该对该基带接收信号进行自干扰消除处理， 包括：
基于该基带参考信号， 对该基带接收信号进行自干扰消除处理。
可选地， 该基于该基带参考信号， 对该基带接收信号进行自干扰消除处 理， 包括：
基于该基带参考信号， 获取该基带接收信号中的基带自干扰信号的估 计， 并利用该基带自干扰信号的估计抵消该基带接收信号中的基带自干扰信 号。 在具体实现中， "基于该基带参考信号， 获取该基带接收信号中的基带 自干扰信号的估计" 可以是采用信道估计技术（例如， 基于导频的频域信道 估计技术）， 估计出自干扰信道。 将该基带参考信号输入例如时域或频域数 字滤波器等， 利用估计出的自干扰信道， 对基带发射信号进行处理， 而获得 基带接收信号中的基带自干扰信号的估计， 从而， 可以用该自干扰信号的估 计， 抵消基带接收信号中的自干扰信号， 在本发明实施例中， 该抵消可以是 根据基带自干扰信号的估计与实际的自干扰信号之间的关系而进行适当变 更， 例如， 可以是相加， 也可以是相减， 本发明并未特别限定。
可选地， 该目标延时是根据第一时延、 第二时延和第三时延确定的， 其 中， 该第一时延是发射支路中该上变频处理之后的处理时延， 该第二时延是 接收支路中该下变频处理之前的处理时延， 该第三时延是从该发射天线到该 接收天线的多径信号的平均时延。
需要说明的是， 在本发明实施例中， 该 "上变频处理之后的处理时延" 可以是发射支路中上变频之后的各器件（例如，包括功率放大器等射频器件） 的延时、 "下变频处理之前的处理时延" 可以是接收支路中下变频之前的各 器件（例如， LNA等射频器件） 的延迟。
根据本发明实施例的用于自干扰消除的方法 300的执行主体可以是图 2 所示的装置 100, 各步骤分别与装置 100中的各器件的处理相对应， 这里， 为了避免赘述， 省略其详细说明。
根据本发明实施例的用于自干扰消除的方法，通过基于同一振源产生的 本振信号进行针对基带发射信号的上变频处理和射频接收信号的下变频处 理， 并根据基带发射信号或基带参考信号， 对经下变频处理而生成的基带接 收信号进行自干扰信号抵消， 能够有效消除***中射频通道的相位噪声对自 干扰抵消性能的影响， 从而能够提高自干扰消除的性能。
图 6示出了本发明一实施例的用于自干扰消除的方法 400的示意性流程 图， 如图 6所示， 该方法 400包括：
S410, 生成本振信号；
S420, 获取射频接收信号， 并基于该本振信号， 对该射频接收信号进行 下变频处理， 以获取基带接收信号；
S430, 根据射频发射信号， 获取射频参考信号， 并基于该本振信号， 对 该射频参考信号进行下变频处理， 以获取基带参考信号； S440, 根据该基带参考信号， 对该基带接收信号进行自干扰消除处理。 可选地， 该根据该基带参考信号， 对该基带接收信号进行自干扰消除处 理， 包括：
基于该基带参考信号， 获取该基带接收信号中的基带自干扰信号的估 计， 并利用该基带自干扰信号的估计抵消该基带接收信号中的基带自干扰信 号。
在具体实现中， "基于该基带参考信号， 获取该基带接收信号中的基带 自干扰信号的估计" 可以是采用信道估计技术（例如， 基于导频的频域信道 估计技术）， 估计出自干扰信道。 将该基带参考信号输入例如时域或频域数 字滤波器等， 利用估计出的自干扰信道， 对基带发射信号进行处理， 而获得 基带接收信号中的基带自干扰信号的估计， 从而， 可以用该自干扰信号的估 计， 抵消基带接收信号中的自干扰信号， 在本发明实施例中， 该抵消可以是 根据基带自干扰信号的估计与实际的自干扰信号之间的关系而进行适当变 更， 例如， 可以是相加， 也可以是相减， 本发明并未特别限定。
根据本发明实施例的用于自干扰消除的方法 400的执行主体可以是图 4 所示的装置 200, 各步骤分别与装置 200中的各器件的处理相对应， 这里， 为了避免赘述， 省略其详细说明。
根据本发明实施例的用于自干扰消除的方法，通过基于同一振源产生的 本振信号对射频接收信号和射频参考信号进行下变频处理， 并根据经下变频 处理而生成的基带参考信号，对经下变频处理而生成的基带接收信号进行自 干扰信号抵消， 能够有效消除***中射频通道的相位噪声对自干扰抵消性能 的影响， 从而能够提高自干扰消除的性能。
本领域普通技术人员可以意识到， 结合本文中所公开的实施例描述的各 示例的单元及算法步骤， 能够以电子硬件、 或者计算机软件和电子硬件的结 合来实现。 这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行， 取决于技术方案的特 定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方 法来实现所描述的功能， 但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到， 为描述的方便和筒洁， 上述描 述的***、 装置和单元的具体工作过程， 可以参考前述方法实施例中的对应 过程， 在此不再赘述。
应理解， 在本发明的各种实施例中， 上述各过程的序号的大小并不意味 着执行顺序的先后， 各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定， 而不应 对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
在本申请所提供的几个实施例中， 应该理解到， 所揭露的装置可以通过 其它的方式实现。 例如， 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的， 例如， 所述单元的划分， 仅仅为一种逻辑功能划分， 实际实现时可以有另外的划分 方式， 例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***， 或一些特 征可以忽略， 或不执行。 另一点， 所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦 合或通信连接可以是通过一些接口， 装置或单元的间接耦合或通信连接， 可 以是电性， 机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作 为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元， 即可以位于一个地方， 或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或 者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外， 在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元 中， 也可以是各个单元单独物理存在， 也可以两个或两个以上单元集成在一 个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使 用时， 可以存储在一个计算机可读取存储介质中。 基于这样的理解， 本发明 的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部 分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质 中， 包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机， 服务器， 或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。 而前 述的存储介质包括： U盘、移动硬盘、只读存储器（ ROM, Read-Only Memory )、 随机存取存储器（RAM, Random Access Memory ), 磁碟或者光盘等各种可 以存储程序代码的介质。
以上所述， 仅为本发明的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限 于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 可轻易 想到变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发明的保护 范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

  1. 权利要求
    1、 一种用于自干扰消除的装置， 其特征在于， 所述装置包括： 本地振荡器（110 ), 用于生成本振信号， 并将所述本振信号传输至第一 分路器（ 120 );
    所述第一分路器（120 ), 用于对所述本振信号进行分路处理， 以将所述 本振信号分别传输至上变频器（130 )和延迟器（140 );
    所述上变频器（ 130 ) , 用于利用所述本振信号对基带发射信号进行上变 频处理， 以生成射频发射信号；
    所述延迟器（140 ), 用于根据预设的目标时延， 对所述本振信号进行延 迟处理；
    所述第一下变频器（150 ), 用于基于经所述延迟处理后的本振信号， 对 射频接收信号进行下变频处理， 以获取基带接收信号， 其中， 所述延迟处理 的延迟值是所述基带发射信号与基带接收信号之间的时延；
    所述自干扰消除器（ 190 ) , 用于对所述基带接收信号进行自干扰消除处 理。
    2、根据权利要求 1所述的装置， 其特征在于， 所述自干扰消除器（190 ) 具体用于基于所述基带发射信号， 获取所述基带接收信号中的基带自干扰信 号的估计， 并利用所述基带自干扰信号的估计抵消所述基带接收信号中的基 带自干扰信号。
    3、 根据权利要求 1所述的装置， 其特征在于， 所述装置还包括： 第二分路器（160 ), 用于从所述延迟器（140 )获取经所述延迟处理后 的本振信号， 并对经所述延迟处理后的本振信号进行分路处理， 以将经所述 延迟处理后的本振信号分别传输至所述第一下变频器（150 )和第二下变频 器 ( 180 );
    第三分路器（ 170 ), 用于从所述上变频器（ 130 )获取所述射频发射信 号， 根据所述射频发射信号， 获取射频参考信号， 并将所述射频参考信号发 送至所述第二下变频器（180 );
    所述第二下变频器（180 ), 用于基于经所述延迟处理后的本振信号， 对 所述射频参考信号进行下变频处理， 以获取基带参考信号， 并将所述基带参 考信号发送至所述自干扰消除器（ 190 );
    所述自干扰消除器（190 ), 具体用于基于所述基带参考信号， 对所述基 带接收信号进行自干扰消除处理。
    4、根据权利要求 3所述的装置， 其特征在于， 所述自干扰消除器（190 ) 具体用于基于所述基带参考信号， 获取所述基带接收信号中的基带自干扰信 号的估计， 并利用所述基带自干扰信号的估计抵消所述基带接收信号中的基 带自干扰信号。
    5、 根据权利要求 1至 4中任一项所述的装置， 其特征在于， 所述目标 时延是根据第一时延、 第二时延和第三时延确定的， 其中， 所述第一时延是 发射支路中所述上变频处理之后的处理时延，所述第二时延是接收支路中所 述下变频处理之前的处理时延， 所述第三时延是从所述发射天线到所述接收 天线的多径信号的平均时延。
    6、 一种用于自干扰消除的装置， 其特征在于， 所述装置包括： 本地振荡器（210 ), 用于生成本振信号， 并将所述本振信号传输至第一 分路器（ 220 );
    所述第一分路器（220 ), 用于对所述本振信号进行分路处理， 以将所述 本振信号分别传输至第一下变频器（ 240 )和第二下变频器（ 250 );
    所述第一下变频器（240 ), 用于基于所述本振信号， 对射频接收信号进 行下变频处理， 以获取基带接收信号， 并将所述基带接收信号发送给自干扰 消除器（260 );
    所述第二分路器（230 )、 用于根据射频发射信号， 获取射频参考信号， 并将所述射频参考信号发送至所述第二下变频器（ 250 );
    所述第二下变频器（250 ), 用于基于所述本振信号， 对所述射频参考信 号进行下变频处理， 以获取基带参考信号， 并将所述基带参考信号发送至所 述自干扰消除器（260 );
    所述自干扰消除器（ 260 )用于根据所述基带参考信号， 对所述基带接 收信号进行自干扰消除处理。
    7、根据权利要求 6所述的装置， 其特征在于， 所述自干扰消除器（260 ) 具体用于基于所述基带参考信号， 获取所述基带接收信号中的基带自干扰信 号的估计， 并利用所述基带自干扰信号的估计抵消所述基带接收信号中的基 带自干扰信号。
    8、 一种用于自干扰消除的方法， 其特征在于， 所述方法包括： 生成本振信号； 获取基带发射信号， 并根据所述本振信号， 对所述基带发射信号进行上 变频处理， 以生成射频发射信号；
    根据预设的目标时延对所述本振信号进行延迟处理；
    获取射频接收信号， 并基于经所述延迟处理后的本振信号， 对所述射频 接收信号进行下变频处理， 以获取基带接收信号， 其中， 所述目标时延是所 述基带发射信号与所述基带接收信号之间的时延；
    对所述基带接收信号进行自干扰消除处理。
    9、 根据权利要求 8所述的方法， 其特征在于， 所述对所述基带接收信 号进行自干扰消除处理， 包括：
    基于所述基带发射信号，获取所述基带接收信号中的基带自干扰信号的 估计， 并利用所述基带自干扰信号的估计抵消所述基带接收信号中的基带自 干扰信号。
    10、 根据权利要求 8所述的方法， 其特征在于， 所述方法还包括： 根据所述射频发射信号， 获取射频参考信号；
    基于经所述延迟处理后的本振信号，对所述射频参考信号进行下变频处 理， 以获取基带参考信号； 以及
    所述对所述基带接收信号进行自干扰消除处理， 包括：
    基于所述基带参考信号， 对所述基带接收信号进行自干扰消除处理。
    11、 根据权利要求 10所述的方法， 其特征在于， 所述基于所述基带参 考信号， 对所述基带接收信号进行自干扰消除处理， 包括：
    基于所述基带参考信号，获取所述基带接收信号中的基带自干扰信号的 估计， 并利用所述基带自干扰信号的估计抵消所述基带接收信号中的基带自 干扰信号。
    12、 根据权利要求 8至 11 中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述目 标时延是根据第一时延、 第二时延和第三时延确定的， 其中， 所述第一时延 是发射支路中所述上变频处理之后的处理时延， 所述第二时延是接收支路中 所述下变频处理之前的处理时延， 所述第三时延是从所述发射天线到所述接 收天线的多径信号的平均时延。
    13、 一种用于自干扰消除的方法， 其特征在于， 所述方法包括： 生成本振信号；
    获取射频接收信号， 并基于所述本振信号， 对所述射频接收信号进行下 变频处理， 以获取基带接收信号；
    根据射频发射信号， 获取射频参考信号， 并基于所述本振信号， 对所述 射频参考信号进行下变频处理， 以获取基带参考信号；
    根据所述基带参考信号， 对所述基带接收信号进行自干扰消除处理。
    14、 根据权利要求 13所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述基带参 考信号， 对所述基带接收信号进行自干扰消除处理， 包括：
    基于所述基带参考信号，获取所述基带接收信号中的基带自干扰信号的 估计， 并利用所述基带自干扰信号的估计抵消所述基带接收信号中的基带自 干扰信号。
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