[发明专利]抗干扰全双工通信装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信装置，具体涉及一种抗干扰全双工通信装置。

背景技术

在民用通信领域，随着移动互联网的快速发展，无线网络承载的业务量呈现指数级增长趋势。另一方面，无线频谱资源日趋紧张，无法完全满足日益增长的业务流量的需要。因此，如何提高频谱的使用效率以增加无线网络的承载能力是学术界和工业界广泛关注的问题。

无线通信网络面临的另一个重要挑战是日益严重的干扰环境。干扰的来源既包括多种无线技术共存时的无意干扰，也包括人为的故意干扰。动态地切换信道来躲避干扰信号是一个有效的应对方法。在民用通信领域，蓝牙技术采用了自适应跳频通信来应对干扰。在军用通信领域，跳频信号也在多个国家的战术电台装备中得到了大量应用。

全双工通信技术使得无线电台能够在同一频段内同时实现信号的发射和接收，从而使无线频谱的链路容量翻倍，具有很广阔的应用前景。目前的全双工通信技术只用于固定频率的通信装置，本发明则提出了一种可动态切换频率的全双工通信装置，在提高频谱效率的同时具备了很好的抗干扰能力。

发明内容

一种抗干扰全双工通信装置，包括：天线，用于发送和接收信号；发射通道电路，用于生成射频信号；接收通道电路，用于接收外部馈入的信号；环路器，用于减弱发射通道电路泄露到接收通道电路的信号的强度；自扰消除电路，能产生用于抑制接收通道电路中的自扰信号的自扰消除信号；动态频率生成模块，用于生成变化的载波频率并输出至发射通道电路或/和接收通道电路；控制器，用于控制发射通道电路，接收通道电路，自扰消除电路和动态频率生成模块；控制器控制发射通道电路和接收通道电路以使发射通道电路与接收通道电路在相同的信道下实现信号的发射和接收；控制器控制自扰消除电路产生一个能部分抵消发射通道电路所发射的信号的抑制信号至接收通道电路；控制器控制动态频率生成模块在满足预设条件时更改输出至发射通道电路或/和接收通道电路的频率；天线连接至环路器，环路器分别与发射通道电路和接收通道电路相连接；自扰消除电路以及动态频率生成模块分别电性连接至发射通道电路和接收通道电路相连接；控制器分别与发射通道电路，接收通道电路，自扰消除电路和动态频率生成模块相连接。

进一步地，控制器包括：编码模块，用于根据控制器中的应用软件生成编码；信号调制模块，用于根据编码模块生成的编码生成调制信号并输出至发射通道电路；信号解调模块，用于对接收通道电路所接收的信号进行解调从而产生解调信号；译码模块，用于对信号解调模块的解调信号进行解码；自扰与干扰估计模块，至少用于估计接收通道电路中自扰信号的特征；模拟自扰消除模块，根据自扰与干扰估计模块的估计结果设定自扰消除电路中包括但不限于延迟、衰减和相移的参数；数字自扰消除模块，根据自扰与干扰估计模块的估计结果以软件的方式消除从环路器泄露的信号或/和经由天线发射进而反射回来的信号所带来的干扰；频率接入控制模块，用于向动态频率生成模块发送切换频率的指令；其中，编码模块与信号调制模块构成连接；译码模块与信号解调模块构成连接；自扰与干扰估计模块分别与数字自扰消除模块，模拟自扰消除模块，译码模块，频率接入控制模块分别连接。

进一步地，发射通道电路包括：数模转换模块，用于将数字信号转化为模拟信号；上变频模块，用于改变数模转换模块所输出的模拟信号的频率；发射带通滤波器，用于对上变频模块所输出的信号进行带通滤波；功率放大器，用于对发射带通滤波器所输出的信号进行功率放大。

进一步地，接收通道电路包括：低噪声放大模块，用于对于环路器接收到的信号进行功率放大；接收带通滤波器，用于对低噪声放大模块输出的信号进行带通滤波；加法器，用于使接收带通滤波器所输出的信号与自扰消除电路所输出的自扰消除信号求和；下变频模块，用于改变加法器所输出的信号的频率；模数转换模块，用于将下变频模块输出的模拟信号转换为数字信号。

进一步地，动态频率生成模块包括：频率寄存器，用于生成变化的数值序列；

频率合成器，用于根据频率寄存器所生成的数值生成对应的载波频率并输出至发射通道电路或/和接收通道电路。

进一步地，自扰消除电路包括：延迟线池，用于将输入的信号进行衰减并延迟一段时间后输出；延迟线池设有多路延迟时间不等且能动态调整衰减系数的延迟线，延迟线池根据控制器中的自扰消除模块的指令选择衰减系数，延迟线池中各延迟线的最小延迟时间根据发射通道电路到接收通道电路的信号延迟时间确定，延迟线池中各延迟线的最大延迟时间根据外部反射信号经由天线进入接收通道电路的信号延迟时间确定。