同时同频全双工空域自干扰抑制关键技术研究

发布时间：2023-02-22 19:53

　　同时同频全双工电磁波设备,同时在相同的频率资源上发射、接收电磁波信号。相比半双工仅在相互正交的维度接收和发射电磁波信号,同时同频全双工电磁波设备在相互重叠的维度上接收和发射电磁波信号,理论上频谱效率可以提升一倍。同时同频全双工电磁波设备,自己的发射信号和接收信号处在同样的时间、同样的频率上,发射信号会对接收信号造成强自干扰。因此,实现同时同频全双工电磁波设备的先决条件是抑制该强自干扰。自干扰抑制主要包括空域、射频域和数字域自干扰抑制。空域自干扰抑制依靠天线资源,利用天线的位置隔离、极化和方向性等基本特征,使用波束成形等方法,降低进入接收机通道的自干扰信号功率。本文研究空域自干扰抑制,包括四个方面:第一,给出本地收发天线分离场景下的辅助接收天线空域自干扰抑制方法。本地收发信机使用一根发射天线、一根主接收天线和一根辅助接收天线,服务单个远端收发信机。推导出辅助接收天线的最优加权系数,给出自干扰抑制度和自干扰抑制后的信干噪比。与通过射频直接耦合引入参考自干扰信号相比,辅助接收天线自干扰抑制会改变期望信号的接收功率。分析和仿真结果表明,期望信道相关系数显著影响辅助接收天线自干扰抑制后的信干噪比...

【文章页数】：137 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
缩略词表
主要数学符号表
第一章 绪论
    1.1 研究背景与问题
    1.2 研究内容与结果
    1.3 论文结构及安排
第二章 同时同频全双工空域自干扰抑制研究现状
    2.1 被动无源空域自干扰抑制
        2.1.1 单天线环形器非互易性
        2.1.2 双天线自然隔离
        2.1.3 天线极化
        2.1.4 天线方向性
        2.1.5 高隔离度天线
        2.1.6 轨道角动量
        2.1.7 被动无源空域自干扰抑制总结
    2.2 主动有源空域自干扰抑制
        2.2.1 发射机空域自干扰抑制
        2.2.2 接收机空域自干扰抑制
        2.2.3 发射机与接收机联合空域自干扰抑制
        2.2.4 主动有源空域自干扰抑制总结
    2.3 小结
第三章 辅助接收天线空域自干扰抑制
    3.1 信号模型
        3.1.1 辅助接收天线信号模型
        3.1.2 射频直接耦合信号模型
    3.2 优化求解
        3.2.1 辅助接收天线优化
        3.2.2 射频直接耦合优化
    3.3 性能分析
        3.3.1 自干扰抑制性能分析
        3.3.2 信干噪比分析
    3.4 仿真分析
        3.4.1 自干扰抑制仿真分析
        3.4.2 信干噪比仿真分析
        3.4.3 工程实现仿真分析
    3.5 工程设计考虑
    3.6 小结
第四章 多发多收波束成形空域自干扰抑制
    4.1 信号模型
        4.1.1 理想收发信机信号模型
        4.1.2 带噪收发信机信号模型
    4.2 优化目标
    4.3 优化求解
        4.3.1 接收端优化
        4.3.2 发送端优化
        4.3.3 收敛性能分析
    4.4 仿真分析
    4.5 小结
第五章 多发一收近远场联合空域波束成形优化
    5.1 信号模型
    5.2 优化目标
    5.3 优化求解
        5.3.1 LS算法
        5.3.2 松弛线性规划算法
        5.3.3 松弛线性规划算法性能分析
    5.4 仿真分析
    5.5 小结
第六章 多用户近场空域自干扰抑制
    6.1 信号模型
        6.1.1 远场多用户信号模型
        6.1.2 近场自干扰信号模型
    6.2 优化目标
    6.3 优化求解
        6.3.1 准SDP重组问题
        6.3.2 高斯近似解
        6.3.3 算法流程总结
        6.3.4 计算复杂度分析
    6.4 仿真分析
        6.4.2 所提算法
        6.4.3 对比分析
    6.5 小结
第七章 全文总结与展望
    7.1 本文贡献
    7.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的结果



本文编号：3748193