[发明专利]应用于同时同频全双工系统的射频自干扰消除系统

说明书

本发明提供了一种应用于同时同频全双工系统的射频自干扰消除系统，包括：直调制激光器、可调光延时线、可调光衰减器、平衡接收机；直调制激光器的上支路连接至平衡接收机的第一输入端，直调制激光器的下支路依次通过可调光衰减器、可调光延时线连接至平衡接收机的第二输入端；可调光延时线用于匹配自干扰信号通过不同路径所产生的时延；可调光衰减器用于匹配自干扰信号的幅度大小；平衡接收机用于接收直调制激光器上支路、下支路两路光信号，并进行减法运算，获得有用的光信号后转换成相应的电信号输出。本发明利用低成本的直接调制激光器调制射频信号，并通过平衡接收机消减自干扰信号，在较广的频段范围内得到良好的干扰消除性能和抑制性能。

技术领域

本发明涉及通信及无线通信技术领域，具体地，涉及一种应用于同时同频全双工系统的射频自干扰消除系统。

背景技术

随着新颖的物联网业务和大数据业务在移动通信系统中的不断应用，用户对无线通信系统传输容量的需求急剧增加，为了适应移动互联网业务的快速增长需求，满足用户对未来新业务的要求，未来无线通信系统需要具备超高速率的传输能力，大密度网络接入规模，实时化的本地操作以及泛在的宽带接入能力等。在无线传输技术方面，为了满足未来成指数增长的移动通信业务与用户带宽需求，进一步挖掘频谱资源、提高频谱效率成为突出问题。提升频谱效率，即开发更高阶调制格式，这往往需要很高的成本。频谱资源的紧张意味着增大可用带宽的成本也很高。为更高效地利用日益紧张的无线频谱资源，下一代移动通信系统对无线全双工技术提出了新的需求。与现有的频分双工(Frequency-DivisionDuplex，FDD)或者时分双工(Time-Division Duplex，TDD)系统相比，同时同频全双工系统在同一个频率信道上实现用户之间的实时双向通信，理论上频谱效率可以倍增，从而实现大密度、高效率的网络接入。另一方面，现有的无线通信应用主要在低频段工作，开发更高频的无线频段是一种有效的扩容手段。在目前可利用频谱资源短缺的情况下，使用同时同频全双工技术，并且在更高频率的微波频段实现全双工通信将成为未来无线通信系统的重要选择。

同时同频全双工无线通信系统将不需要FDD或TDD模式在频域或时域上单独分离上、下行信道，可以满足在同一时刻收发天线以相同的频率工作，实现实时双向无线通信。由于同时同频全双工系统的发射天线与接收天线在物理位置上的接近，大功率的发射信号会被接收天线接收，对微弱功率的同频段接收信号产生自干扰，即共址干扰。自干扰效应会严重影响接收信号的质量，有用信号将会湮没在自干扰信号中无法被检测到，从而制约着同时同频全双工技术的实现，是全双工通信系统发展的一大瓶颈技术。因此，实现同时同频全双工通信系统的首要问题就是对同频自干扰进行消除。基于电子学方案的自干扰消除系统工作带宽、工作频段以及消除性能受电子元件性能的限制。基于光学的自干扰消除技术将光学技术的优势应用到自干扰消除系统中，可以支持更高频段的电信号在光域进行处理，从而实现自干扰消除系统对高频段的扩展、在高传输带宽下进行自干扰消除。现有基于光学方案的自干扰消除技术中，通常使用马赫曾德尔调制器、电吸收调制器等宽带调制器对电信号进行调制。利用光器件的特性从接收到的信号中减去干扰信号部分，得到微弱的有用接收信号。这一过程需要复制自身系统的发射信号，并对其进行反相、延时和衰减以尽量消除接收信号中的自干扰信号。