收发机和用于减少收发机的自干扰的方法
阅读：415发布：2022-11-22
专利汇可以提供收发机和用于减少收发机的自干扰的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且收发机(1000)包括天线装置(100)，天线装置(100)被配置用于与无线传输信道 接口 连接并包括用于接收发送 信号 (202)的接口(110)和用于提供接收信号(106)的接口。该收发机包括被配置为执行 数字信号 操作的主发射器(200)、模拟域 滤波器 (300；300’；300”；300”’)、辅助发射器(400)、射频干扰消除级(500)、主接收器(600)、反馈接收器(700)和处理器(800；800’)。该收发机(1000)被配置用于在射频域和数字域中对接收信号执行干扰消除。，下面是收发机和用于减少收发机的自干扰的方法专利的具体信息内容。
1.一种收发机，包括：
天线装置(100)，被配置用于与无线传输信道接口连接并且包括用于接收发送信号(202)的接口(110)和用于提供接收信号(106)的接口；
主发射器(200)，连接到所述天线装置(100)并且被配置用于基于数字传输信号(802)生成所述发送信号(202)；
模拟域滤波器(300；300’；300”；300”’)，被配置用于从所述发送信号(202)生成第一干扰消除信号(302)；
辅助发射器(400)，被配置用于基于数字辅助信号(804)生成第二干扰消除信号(402)；
射频干扰消除级(500)，用于使用所述第一干扰消除信号(302)和所述第二干扰消除信号(402)对所述接收信号(106)执行干扰消除，以获得初步增强信号(502)；
主接收器(600)，被配置用于接收所述初步增强信号(502)并用于提供数字接收信号(602)；
反馈接收器(700)，被配置用于在第一操作模式下基于所述初步增强信号(502)提供反馈信号(702)并且在第二操作模式下基于所述发送信号(202)提供反馈信号(702)；以及处理器(800；800’)，被配置用于接收所述数字接收信号(602)，接收所述反馈信号(702)，基于输入信息信号(806)提供所述数字传输信号(802)，并且基于所述输入信息信号(806)提供所述数字辅助信号(804)；
其中所述处理器(800；800’)包括线性预均衡器(810)，所述线性预均衡器(810)被配置用于基于所述数字接收信号(602)对所述数字辅助信号(804)进行预均衡；
其中所述处理器(800；800’)包括数字自干扰消除器(820)，所述数字自干扰消除器(820)被配置用于基于所述输入信号(806)并且基于所述数字接收信号(602)确定数字干扰消除信号(822)；
其中所述处理器(800；800’)包括数字干扰消除级(830)，所述数字干扰消除级(830)被配置用于使用所述数字干扰消除信号(822)对所述数字接收信号(602)执行数字干扰消除以获得增强的接收信号(808)；以及
其中所述处理器(800；800’)被配置用于在第一操作模式下和在第二操作模式下基于从所述反馈接收器(700)接收的所述反馈信号(702)的评估来对所述模拟域滤波器(300；
300’；300”；300”’)进行参数化，并且基于所述数字接收信号(602)对所述线性预均衡器(810)进行参数化。
2.根据权利要求1所述的收发机，其中所述反馈接收器(700)包括复用器(710)，所述复用器(710)被配置用于接收所述初步增强信号(502)和所述发送信号(202)，并且当处于第一操作模式时在所述复用器(710)的输出(712)提供所述初步增强信号(502)，以及当处于第二操作模式时在所述输出(712)提供所述发送信号(202)。
3.根据权利要求1或2所述的收发机，其中所述处理器(800；800’)被配置用于确定与所述数字干扰消除信号(822)有关的度量是确定性的，以在该度量高于阈值或等于阈值时控制所述数字自干扰消除器(820)基于所述输入信号(806)并基于所述数字接收信号(602)确定所述数字干扰消除信号(822)，并且在该度量低于阈值时控制所述数字自干扰消除器(820)基于所述反馈信号(702)并基于所述数字接收信号(602)确定所述数字干扰消除信号(822)。
4.根据权利要求3所述的收发机，其中所述处理器(800；800’)被配置用于基于所述输入信号(806)和所述数字接收信号(602)的相关性来确定与所述数字干扰消除信号(822)有关的度量是确定性的。
5.根据前述权利要求中任一项所述的收发机，
其中，在第一时间间隔期间，所述处理器(800；800’)被配置为向所述主发射器(200)提供所述数字传输信号(802)并且控制所述反馈接收器(700)使得所述反馈接收器(700)以第一操作模式操作，其中所述处理器(800；800’)被配置用于确定所述线性预均衡器(810)的参数并且基于所述反馈信号(702)对所述模拟域滤波器(300；300’；300”；300”’)进行参数化；以及
其中，在第二时间间隔期间，所述处理器(800；800’)被配置为向所述辅助发射器(400)提供所述数字辅助信号(808)并且控制所述反馈接收器(700)使得所述反馈接收器(700)以第二操作模式操作，其中所述处理器(800；800′)包括被配置用于基于所述数字反馈信号(702)对所述数字传输信号(802)进行预均衡的另一线性预均衡器(835)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的收发机，其中所述处理器(800；800’)被配置用于基于所述反馈信号(702)对所述模拟域滤波器(300；300’；300”；300”’)进行参数化。
7.根据前述权利要求中任一项所述的收发机，其中所述反馈接收器(700)被配置用于在第三操作模式下基于所述第二干扰消除信号(402)提供所述反馈信号(702)；其中所述处理器(800；800’)被配置用于基于所述反馈信号(702)对所述数字传输信号(802)进行预均衡。
8.根据前述权利要求中任一项所述的收发机，其中所述反馈接收器(700)包括射频复用器(710)，所述射频复用器(710)被配置用于接收所述初步增强信号(502)和所述发送信号(202)，并且在所述反馈接收器的第一操作模式期间提供所述初步增强信号(502)而不提供所述发送信号(202)，以及在所述反馈接收器的第二操作模式期间提供所述发送信号(202)而不提供所述初步增强信号(502)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的收发机，其中所述处理器(800；800’)包括另一线性预均衡器(835)，所述另一线性预均衡器(835)被配置用于基于所述数字接收信号(602)或基于所述反馈信号(702)对所述数字辅助信号(804)进行预均衡。
10.根据前述权利要求中任一项所述的收发机，其中所述处理器(800；800’)被配置用于使用所述反馈接收器(700)来确定所述模拟域滤波器(300；300’；300”；300”’)的参数，并且用于在所述收发机(1000；2000；3000；4000)和另一收发机(6004)之间的有效传输阶段期间去激活所述反馈接收器(700)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的收发机，其中所述模拟域滤波器(300；300’；
300”；300”’)被配置用于基于信号反相、基于衰减以及基于相位操纵来生成所述第一干扰消除信号(302)，其中所述处理器(800；800’)被配置用于调整所述衰减的参数或所述相位操纵的参数。
12.根据权利要求11所述的收发机，其中所述模拟域滤波器(300；300’；300”；300”’)包括被配置用于衰减接收到的信号的衰减网络(320)和被配置用于延迟接收到的信号以获得相位操纵的延迟网络(320)或用于对接收到的信号进行移相以获得相位操纵的移相器。
13.根据前述权利要求中任一项所述的收发机，其中所述处理器(800；800’)被配置用于调整所述主接收器(600)或所述反馈接收器(700)的下变换频率，或者用于调整所述主发射器(200)或所述辅助发射器(400)的上变换频率，以调整所述收发机用于进行发射和/或发送的频带。
14.根据前述权利要求中任一项所述的收发机，其中所述天线装置(100)包括用于将所述发送信号(202)发射到所述无线传输信道并且用于从所述无线传输信道接收所述接收信号(104)的天线元件(120)，或者所述天线装置(100)包括被配置用于将所述发送信号(202)发射到所述无线传输信道的第一天线元件(120a)并且包括被配置用于从所述无线传输信道接收所述接收信号(104)的第二天线元件(120b)。
15.根据权利要求14所述的收发机，其中所述天线装置(100)包括被配置用于以第一极化向所述无线传输信道发射所述发送信号(202)的第一天线元件(120a)，并且包括被配置用于以第二极化从所述无线传输信道接收所述接收信号的第二天线元件(120b)，其中所述第一极化和所述第二极化彼此不同。
16.根据前述权利要求中任一项所述的收发机，其中所述处理器(800；800’)还被配置用于基于所述反馈信号(702)对所述线性预均衡器(810)进行参数化。
17.根据前述权利要求中任一项所述的收发机，其中所述处理器(800；800’)包括被配置用于基于所述反馈信号(702)对所述数字传输信号(802)或所述数字辅助信号(804)进行预失真的非线性预失真器(825，845)。
18.根据前述权利要求中任一项所述的收发机，其中所述反馈接收器(700)的下变换器(760)被配置用于以与所述主收发机的下变换器(650)相比较低的下变换频率进行操作。
19.根据前述权利要求中任一项所述的收发机，其中所述主接收器(600)包括第一数字下变换器(650)，所述第一数字下变换器(650)被配置用于在第一输出处提供第一下变换信号的第一部分(654)，并且用于在第二输出处提供所述第一下变换信号的第二部分(652)，所述第一部分(652)包括所述接收信号(106)的虚部(Q)，所述第二部分(652)包括所述接收信号(106)的实部(I)，其中所述反馈接收器(700)包括第二下变换器(760)，所述第二下变换器(760)被配置用于提供包括虚部和实部的第二下变换信号(762)，其中所述处理器(800；800’)包括数字下变换器(805)，所述数字下变换器(805)用于获得所述反馈信号(702)的虚部(Q)并用于获得所述反馈信号(702)的实部(I)。
20.根据前述权利要求中任一项所述的收发机，还包括布置在所述主发射器(200)和所述主接收器(600)之间的无源衰减元件(900)，所述衰减元件(900)被配置用于衰减所述发送信号(202)对所述接收信号(106)的干扰影响。
21.根据权利要求20所述的收发机，其中所述衰减元件(900)包括射频环行器，所述射频环行器被配置用于将所述天线装置(100)和所述主发射器(200)互连并用于将所述天线装置(100)和所述主接收器(600)互连。
22.根据前述权利要求中任一项所述的收发机，其中所述收发机被配置用于以带内全双工模式进行操作。
23.根据权利要求22所述的收发机，其中所述收发机被配置用于在第三时间间隔期间以所述带内全双工模式进行操作，并且用于在第四时间间隔期间以频分双工模式操作同时执行射频自干扰消除和数字自干扰消除，或者在第四时间间隔期间以时分双工模式操作同时执行射频自干扰消除和数字自干扰消除。
24.根据权利要求23所述的收发机，其中所述收发机被配置用于在所述第四时间间隔期间以所述频分双工模式进行操作，其中在发射频谱范围与接收频谱范围之间的频率间隙小于或等于调制带宽的频率范围。
25.根据权利要求22至24中任一项所述的收发机，其中所述处理器(800；800’)被配置用于在校准阶段期间调整射频自干扰消除和数字自干扰消除，并且用于在所述收发机和另一收发机之间的有效传输阶段期间以所述带内全双工模式进行操作。
26.根据前述权利要求中任一项所述的收发机，其中所述收发机不包括用于分离由所述天线装置(100)发射的无线发送信号(102)和由所述天线装置(110)接收的接收无线信号(104)的波长的同向双工滤波器或双工滤波器。
27.一种系统(6100)，包括：
根据前述权利要求中任一项所述的收发机(1000；2000；3000；4000)；以及
数据源(6002)，用于提供所述输入信号(806)。
28.根据权利要求27所述的系统，其中所述系统(6100)是移动通信设备、固定无线通信设备、游牧通信设备和便携式通信设备之一。
29.一种用于减少发射器的自干扰的方法，所述方法包括：
将无线传输信道与天线装置(100)接口连接；
使用主发射器(200)，基于数字传输信号(802)生成发送信号(202)；
使用模拟域滤波器(300；300’；300”；300”’)，从所述发送信号(202)生成第一干扰消除信号(302)；
使用辅助发射器(400)，基于数字辅助信号(804)生成第二干扰消除信号(402)；
使用干扰消除级，利用所述第一干扰消除信号(302)和所述第二干扰消除信号(402)对所述接收信号(106)执行射频干扰消除，以获得初步增强信号(502)；
使用主接收器(600)接收所述初步增强信号(502)并提供数字接收信号(602)；
使用反馈接收器(700)，在第一操作模式下基于所述初步增强信号(502)提供反馈信号(702)，并且在第二操作模式下基于所述发送信号(202)提供反馈信号(702)；
使用处理器(800；800’)，接收所述反馈信号(702)，基于输入信息信号(806)提供所述数字传输信号(802)，并且基于所述输入信息信号(806)提供所述数字辅助信号(804)；以及使用线性预均衡器，基于所述数字接收信号(602)对所述数字辅助信号(804)进行预均衡；
使用所述处理器(800；800’)的数字自干扰消除器(820)，基于所述输入信号(806)并基于所述数字接收信号(602)确定数字干扰消除信号(822)；
使用所述数字干扰消除信号(822)并使用所述处理器(800；800’)的数字干扰消除级(830)来对所述数字接收信号(602)执行数字干扰消除，以获得增强的接收信号(808)；
使用所述处理器(800；800’)，在第一操作模式下和在第二操作模式下基于从所述反馈接收器(700)接收的所述反馈信号(702)的评估来对所述模拟域滤波器(300；300’；300”；
300”’)进行参数化，并基于所述数字接收信号(602)对所述线性预均衡器进行参数化。
30.根据权利要求29所述的方法，其中使用所述模拟域滤波器(300；300’；300”；300”’)从所述发送信号(202)生成所述第一干扰消除信号(302)包括：向所述模拟域滤波器(300；
300’；300”；300”’)提供所述发送信号(202)，并且基于在临时增强的信号处确定的所述发送信号(202)的干扰来适配衰减网络的参数。
31.根据权利要求29或30所述的方法，还包括：
使用所述处理器(800；800’)，评估(7090)自干扰特性是否实质上是确定性的；以及当自干扰特性实质上是确定性的时，基于所述输入信号(806)并基于所述数字接收信号(602)确定(7100)所述数字干扰消除信号(822)，或者当自干扰特性实质上不是确定性的时，基于所述反馈信号(702)并基于所述数字接收信号(602)确定(7100)所述数字干扰消除信号(822)。
32.一种非暂时性存储介质，其上存储有具有程序代码的计算机程序，所述程序代码当在计算机上运行时用于执行根据权利要求29至31中任一项所述的方法。
收发机和用于减少收发机的自干扰的方法
技术领域
背景技术
[0002] 全双工无线通信方案-或者在一些已发表的文献中描述的带内全双工-最近引起了学术界和工业界的广泛关注，作为当前部署的半双工无线通信系统的替代。全双工系统的目标是彻底重复利用所使用的频段，以便更有效地利用有限的频谱资源。例如在点对点场景中的两个全双工节点将在相同的频带上进行通信，且不会有任何时间不连续性。这就是全双工无线通信系统应该如何工作，因此它将通过自己的传输信号来干扰自己，这在文献中称为自干扰信号。在无线通信研究人员中，普遍认为自干扰消除是全双工方案的关键实现方法。在许多技术和收发机架构的文献中已经实现了自干扰消除。所提出的技术和收发机架构变化的多样性仍然不能完全满足自干扰消除需求的贪婪需要。
[0003] 尽管事实上几个实验测试平台已经显示出几乎完美的自干扰消除水平[1，2]，但它们对于现实世界的实现是不切实际的，并且仅用于学术目的来验证概念。缺乏具有适当的自干扰消除机制的完全可操作的全双工收发机架构激励了本专利申请。迄今为止所做的工作都没有提供全双工无线收发机的实用概念。在本文档的其余部分将要描述的本发明明确了未来派灵活全双工无线收发机的体系结构和应该在其上运行的连续自干扰消除算法。将在由连续自干扰消除机制启用的多个实施例中覆盖灵活全双工收发机的若干替代方案。
[0004] 有关全双工主题的已发表文献中已经讨论了许多技术。此外，在专利申请[3，4]中提出了一些收发机解决方案。所有这些技术都试图消除自干扰，这是实现全双工系统的关键一步。尽管所有这些技术的共同目标是消除自干扰，但实际上它们以许多不同的方式实现。然而，在大多数已发表的工作中，使用了一系列的若干技术来构建完整鲁棒的自干扰消除机制。在任何全双工系统中，射频(RF)域自干扰消除是强制性的。另外，在大多数自干扰消除机制中实施了数字消除以进一步抑制自干扰。在图9中示出了对现有技术中涉及的自干扰消除技术进行分类的树状图。消除技术可以分为两大类：RF域的消除和应用于数字化取样的数字消除。RF消除技术或者通过衰减自干扰信号来无源地进行，或者通过向RF干扰信号添加自干扰消除信号(如图9中树状图中所称的信号注入方法)来有源地进行。
[0005] 已经在文献[5，6，7]中研究了RF衰减消除技术。这些技术基本上依靠天线的方向与一些其他方法的组合，例如天线物理分离、双极化或RF吸收材料。这些技术在实验上证明了对于视线(LoS)的良好无源消除结果，而它们对于其余的多路径无线信道组件是脆弱的。但是，这些消除技术的一个主要缺点是全双工节点的上行链路和下行链路不占用相同的空间域。相反，它们是针对两个不同的位置。这使得这种技术不适用于两个通信节点均以全双工模式操作的点对点场景。
[0006] 基于自干扰信号如何产生，信号注入自干扰消除具有不同的方法。例如，[8，9]和[10]中的工作已经提出了基于天线组的条件式布局的自干扰消除技术。这种消除技术需要两个发射天线分别与接收天线分开距离d和(d+λ/2)。这样，两个发射天线通过在接收天线位置处叠加而导致空值。这种机制受到许多实际和性能限制。这些限制之一是天线之间的布局校准，这应该非常准确，以确保来自第二发射天线的在接收天线处碰撞的信号正好被移相180°。即使在校准过程在物理上可行的假设下，该技术也提供对中心频率处的自干扰信号的抑制。当频率偏离中心频率时，抑制值会大大降低。正如预期的那样，并且通过实验证明，这种消除技术只适用于窄带系统。
[0007] [11]中的进一步工作试图克服[8]中自干扰消除的上述缺点，并且另外减少所需天线的数量。[11]中的作者在全双工系统设计中引入了一个元素，即射频巴伦(RF Balun)。通过将射频巴伦集成到全双工收发机主体中，自干扰信号的负版本已经生成。借助噪声消除芯片，将所需的衰减和延迟应用于消除信号。射频巴伦实现的结果比之前的天线布局工作要好得多，特别是在扩大自干扰消除带宽方面。虽然这种方法仍然没有达到自干扰消除的要求，即使在数字自干扰消除的连续阶段。此外，这种方法还存在实际限制，例如噪声消除芯片对消除信号引入的附加非线性和射频巴伦不完善性，例如泄漏和频率不平坦。
[0008] Rice大学的科学家提出了完全不同的消除技术[7，12，13]。由于其全双工收发机需要额外传输链的机制，这种技术在文献中被描述为有源消除技术-在此处以辅助传输链方式进行信号注入。辅助传输链自干扰消除方法在数字域中提供了适当的空间来实现和测试若干复杂的数字信号处理算法，其中在自干扰消除信号的波形中考虑多路径自干扰无线信道[14，15]。尽管这种消除技术通过在其多路径通用模型中包括自干扰无线信道而具有灵活性，但该技术对自干扰消除机制具有一些有害后果。文献中较早研究了其中一些后果。事实上，其中一些已被定性为有源消除机制的瓶颈。本地振荡器的相位噪声是限制辅助传输链消除方法的性能的其中一种效应[16，17]，即使对于两个发射链使用相同的本地振荡器。另一个通常在半双工系统中被忽略的影响是发射机产生的噪声[18]。通常，在传统的半双工系统中，接收机远程位于通信的另一侧。与全双工系统中的自干扰情况相反，自干扰的接收机位于全双工节点处。因此，如在半双工系统的情况下，发射机噪声电平不会低于接收机的本底噪声(noise floor)。
[0009] 最近，斯坦福大学研究人员的一些可扩展工作表明在全双工通信系统中取得了可喜的成果[1，2，19]。这些成果表明，在某些情况下，全双工系统有可能实现与半双工系统一样双倍的频谱效率。这种消除技术基于具有多个路径的印刷电路板(PCB)，这些路径具有不同的长度以提供若干延迟。这些多路径支持有可调衰减器。整个设计用于模拟环形器泄漏和天线不匹配反射。具有数字自干扰消除的级联级的这种技术能够将自干扰几乎抑制到接收机本底噪声。在商用无线硬件中应该考虑许多其他因素，例如在全双工节点周围有相对较近的障碍物或者在全双工设备内部有紧凑的收发机设计。另外，由于射频环形器的限制以及需要大量PCB板，系统扩展为MIMO配置时，收发机的结构复杂化[2]。
[0010] 数字自干扰消除可用于进一步抑制残余自干扰。数字消除方法的多样化发生在发射机产生的噪声限制因素被发现之后。[18]中的文献介绍了借助附加接收链的解决方案。辅助接收链已被用于对自干扰信号进行下变换和数字化，这用于抑制数字域中的自干扰信号。通过将数字消除信号与发射机产生的噪声混合，这种技术胜过依赖于数字基带采样的纯数字技术。
[0011] 在任何双向无线收发机中，发射链生成要无线发射到通信链路的另一节点的RF信号。同时，同一节点必须收听无线通信链路的另一端以接收所需的远程信号。有源发射信号会干扰远程信号的接收，并阻止收发机在其有源发射时进行接收。迄今为止，这个问题已经通过利用两个相邻频带或不同时隙的双工方案之一而得以解决。这些常规方案-频分双工(FDD)或时域双工(TDD)-浪费有限的频率时间资源，因此，最近提出了使系统连续使用时间资源并且在相同频带上的构思[20]。这种无线双工方案被称为全双工或带内全双工，不要与双向类型通信的通用术语混淆。在带内全双工模式下，通信节点在相同的频带上发送和接收数据，并且当然在需要时它们同时一直处于活动状态。这样的双工方案应该提供频率时间资源的最佳利用方式，然而迄今为止，实际上并不容易实现。
[0012] 在实践中，全双工收发机中的传输链生成应由远程通信节点接收的RF传输信号。与通过RF双工滤波器抑制该传输信号的FDD收发机不同，该信号完全被收发机自身接收并干扰本地收发机中的接收。这种干扰信号被称为自干扰信号，这是实际实现全双工方案所必须解决的主要障碍。由于无线介质中的行进距离很长，所需的接收信号被大大地衰减，而自干扰是局部产生的，因此实际上比远程信号衰减得小。因此，自干扰信号由于其巨大的幅度而阻止收发机接收远程期望信号。
[0013] 因此，为了能够接收远程期望信号，必须充分抑制自干扰信号。所需的抑制量很高，这可能无法通过简单的消除技术来抑制，特别是在必须维护紧凑型收发机规格时。目前部署的FDD无线收发机存在的另一个技术问题是带外发射。这些发射是不必要的，并且它们从发送频带溢出到接收频带-上行链路到下行链路，或取决于节点类型、用户终端或基站的另一种方式。这强调了双工器滤波器的设计约束，以便满足带外发射的高衰减因子。此外，它强制要求在上行链路频带和下行链路频带之间设置双工间隙。
[0014] 因此，需要增强无线通信。
发明内容
[0015] 本发明的目的是提供一种允许增加对无线资源的利用和/或增加启用无线通信的传输范围的构思。
[0017] 本发明基于如下发现：通过在模拟或射频(RF)域和数字域中顺序地执行自干扰消除，可以实现自干扰抑制或消除，其允许低干扰水平或甚至难以察觉的低干扰水平。低自干扰水平可以允许以高水平利用诸如频率和时间效率的无线资源，因为必须提供低数量的频率和/或时间间隙或者甚至不必提供频率和/或时间间隙。即，可以实现收发机的带内全双工操作。备选地或附加地，通过减少或消除自干扰，由于所接收的无线信号在大距离上行进，所接收的无线信号即使在包括非常低的幅度时也可以被解码。因此，通过降低自干扰电平，可以增加通信范围，因为所接收的无线信号可以被解码而不会受到接收器侧的本地信号的干扰。
[0018] 本发明的实施例提供一种收发机，其包括天线装置，所述天线装置被配置用于与无线传输信道接口连接并且包括用于接收发送信号的接口和用于提供接收信号的接口。所述收发机包括连接到天线装置的主发射器，所述主发射器被配置用于基于数字传输信号来生成发送信号。所述收发机包括被配置用于从发送信号生成第一干扰消除信号的模拟域滤波器。所述收发机包括被配置用于基于数字辅助信号生成第二干扰消除信号的辅助发射器。所述收发机还包括射频干扰消除级，用于使用第一干扰消除信号和第二干扰消除信号对接收信号执行干扰消除以获得初步增强信号。所述收发机的主接收器被配置用于接收初步增强信号并提供数字接收信号。所述收发机的反馈接收器被配置用于在第一操作模式下基于初步增强信号提供反馈信号并且在第二操作模式下基于发送信号提供反馈信号。所述收发机包括处理器，所述处理器被配置用于接收反馈信号，基于输入信息信号提供数字传输信号，并且基于输入信息信号提供辅助数字信号。所述处理器包括线性预均衡器，其被配置用于基于数字接收信号对数字辅助信号进行预均衡。所述处理器还包括数字自干扰消除器，其被配置用于基于输入信号并基于数字接收信号来确定数字干扰消除信号。所述处理器还包括数字干扰消除级，其被配置用于使用数字干扰消除信号对数字接收信号执行数字干扰消除以获得增强的接收信号。所述处理器被配置用于在第一操作模式下和在第二操作模式下基于从反馈接收器接收的反馈信号的评估来对模拟域滤波器进行参数化，并且基于数字接收信号对线性预均衡器进行参数化。通过在射频域和数字域中执行自干扰消除，可以获得较低或者极低的自干扰水平。
[0019] 另外的实施例提供了一种用于减少收发机的自干扰的方法。该方法包括将无线传输信道与天线装置连接并且使用主发射器基于数字传输信号生成发送信号。该方法包括使用模拟域滤波器从发送信号生成第一干扰消除信号并且使用辅助发射器基于数字辅助信号生成第二干扰消除信号。该方法包括使用干扰消除级利用第一干扰消除信号和第二干扰消除信号来对接收信号执行射频干扰消除以获得初步增强信号。该方法包括使用主接收器接收初步增强信号并提供数字接收信号。使用反馈收发机在第一操作模式下基于初步增强信号提供反馈信号，并且在反馈收发机的第二操作模式下基于发送信号提供反馈信号。该方法包括使用处理器，接收反馈信号，基于输入信息信号提供数字传输信号，并且基于输入信息信号提供辅助数字信号。使用线性预均衡器基于数字接收信号对数字辅助信号进行预均衡。使用处理器的数字自干扰消除器基于输入信号并基于数字接收信号来确定数字干扰消除信号。使用数字干扰消除信号并使用处理器的数字干扰消除级对数字接收信号执行数字干扰消除，以获得增强的接收信号。使用处理器，在第一操作模式下和在第二操作模式下基于从反馈接收器接收的反馈信号的评估来对模拟域滤波器进行参数化，并基于数字接收信号对线性预均衡器进行参数化。
[0020] 另外的实施例涉及包括收发机的系统和计算机程序。
[0022] 接下来，参考附图描述本发明的优选实施例，其中：
[0023] 图1示出了根据实施例的收发机的示意性框图；
[0024] 图2示出了根据另外实施例的收发机的示意性框图；
[0025] 图3示出了根据实施例的图2所示的收发机的详细框图；
[0027] 图5示出了根据实施例的另外收发机的示意性框图；
[0028] 图6示出了根据实施例的通信系统的示意性框图；
[0029] 图7示出了根据实施例的用于相继减少或消除RF域中和数字域中的自干扰的方法的示意性流程图；
[0030] 图8示出了说明基于本文描述的实施例可以减小的频率间隙的示意图；以及[0031] 图9示出了根据现有技术对自干扰消除技术进行分类的树状图。
[0032] 在下面的描述中，即使在不同的图中出现，同样的或等同的元素或者具有同样的或等同的功能的元素也由同样的或等同的附图标记来表示。
具体实施方式
[0033] 在以下描述中，阐述了许多细节以提供对本发明的实施例的更透彻的解释。然而，本领域技术人员将清楚的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明的实施例。在其他实例中，以框图形式而非详细地示出了公知的结构和设备，以避免对本发明的实施例造成混淆。此外，除非另外具体指示，否则下文所述的不同实施例的特征可以彼此组合。
[0034] 在以下描述中，将参考收发机的自干扰以及用于减少或抑制收发机的自干扰的概念。收发机可以被理解为配置为与至少一个其他接收机和/或发送机进行发送和接收的装置。
[0035] 自干扰可以被理解为由收发机处理、产生或从收发机接收的第一信号相对于第二信号的干扰效应。例如，收发机可以被配置为在接收或处理第二信号(例如，接收信号)的同时产生或发射第一信号(发送信号)。两个信号在天线装置或电路中叠加(例如，由于RF效应)可能导致产生的信号包括发送信号的一部分和接收信号的一部分。由于与接收信号相比，本地信号可以以更高的信号功率存在，因此可能会阻止或防止接收。
[0036] 在下面的描述中，将参考预均衡和预失真。例如由于衰减或延迟引起的上变换、下变换等，收发机的线性和非线性失真或性质可以被普遍地考虑(全部一起)或独立地考虑。为了更好的理解，以下描述将涉及被配置用于修改信号以至少部分地预补偿信号的线性失真的预均衡器。预失真器将被称为使信号预失真以至少部分地补偿之后信号的非线性失真。虽然描述可能涉及顺序布置的预均衡器和预失真器，但是可以通过共同的功能共同应用预均衡和预失真这两种操作。也就是说，预均衡器可以被配置用于至少部分地补偿线性失真，并且可以可选地被配置用于至少部分地补偿非线性失真。预失真器可以被配置用于至少部分地补偿非线性失真，并且可以可选地被配置用于至少部分地补偿线性失真。
[0037] 下面阐述的一些细节可以表示在收发机开始操作以与其他通信节点交换信息之前(即，在通信之前)对组件进行适配。
[0038] 本文描述的收发机可以利用参数的后续适配来首先获得射频域中的自干扰并且用于减少或消除数字域中的剩余自干扰。这可以包括调整RF组件以至少部分地减少RF域中的自干扰并且基于未在RF域中抵消的剩余自干扰来确定数字信号。
[0039] 图1示出了根据实施例的收发机1000的示意性框图。收发机1000包括天线装置100。天线装置100被配置用于与无线传输信道接口连接。天线装置100包括接口110和天线元件120。接口110可以是例如天线元件120的连接器。收发机1000可以被配置用于无线地发送无线发送信号102并且用于无线地接收无线接收信号104。例如，在适配或确定至少第一和第二干扰消除信号之后，可以接收无线接收信号104。
[0040] 收发机1000包括主发射器200。主发射器可以被配置用于接收数字传输信号802并且用于基于数字传输信号802生成发送信号202。例如，生成发送信号202可以包括例如基于数模转换和/或基于数字传输信号802的上变换将数字传输信号802变换成模拟信号。天线装置100可以被配置用于在接口110处接收发送信号202并且用于基于发送信号202发送无线发送信号102。天线装置100还可以被配置用于接收无线接收信号104并且用于在接口110处提供接收信号106。
[0041] 收发机1000包括模拟域滤波器(ADF)300，其被配置用于从发送信号202(即，基于发送信号202)生成第一干扰消除信号302。生成第一干扰消除信号302可以包括例如发送信号202的衰减、反相和/或延迟或移相。使用模拟域滤波器300从发送信号202生成第一干扰消除信号302可以包括将发送信号202提供给模拟域滤波器300并且基于分别在初步增强信号502处或针对初步增强信号502、在从反馈接收器700接收的反馈信号702处确定的发送信号202的干扰来适配可变相位/延迟和衰减网络320的参数。
[0042] 收发机1000包括辅助发射器400，其被配置用于基于数字辅助信号804生成第二干扰消除信号402。如稍后将更详细描述的，处理器800(例如，数字信号处理器DSP)可以被配置用于提供数字传输信号802和数字辅助信号804。可选地，处理器800可以例如被实现为包括中央处理单元(CPU)、现场可编程门阵列(FPGA)和/或图形处理单元(GPU)。
[0043] 数字传输信号802和数字辅助信号804都可以基于输入信息信号806来提供，该输入信息信号806包括要通过无线传输信道传输的信息。辅助发射器400可以包括与主发射器200的功能或结构类似或相同的结构和/或功能。因此，第二干扰消除信号402可以至少间接地涉及发送信号202或与发送信号202相关，以便提供与通过将发送信号202进行发送所导致的干扰或失真有关的信息。
[0044] 收发机1000包括射频干扰消除级500，其也可以被称为模拟干扰消除级(AIRS)。射频干扰消除级500被配置用于使用第一干扰消除信号302并基于第二干扰消除信号402对接收信号106执行干扰消除以获得初步增强信号502。例如，RF干扰消除级500可以被配置用于组合/叠加信号。射频干扰消除级可以连接到用于接收接收信号106的天线装置100、用于接收第一干扰消除信号302的模拟域滤波器300和用于接收第二干扰消除信号402的辅助发射器400。可选地，可以在这些结构之间布置其他组件，例如用于过滤信号的滤波器。
[0045] 简化地，主发射器200可以是第一发射链的至少一部分，其中辅助发射器400可以是第二发射链的至少一部分。第二发射链可以用于至少部分地补偿第一发射链的自干扰效应。
[0046] 射频干扰消除级500可以被配置用于在射频(RF)域中操作，即在由模拟信号和/或由包括与无线传输相关的频率(范围)(即不同于基带频率范围)的信号表征的域中操作。
[0047] 收发机1000包括主接收器600，其被配置用于接收初步增强信号502并且用于基于初步增强信号502提供数字接收信号602。提供数字接收信号602可以包括例如初步增强信号502的模数转换和/或下变换。下变换可以被理解为高频或RF频率信号到基带信号的转换，其中上变换可以被理解为互补操作。
[0048] 主接收器可以被配置用于接收和处理从另一通信节点接收的信号。
[0049] 收发机1000包括反馈接收器700，其被配置用于当在第一操作模式下操作时基于初步增强信号502提供反馈信号702并且当在第二操作模式下操作时基于发送信号202提供反馈信号702。例如，反馈接收器700可以被配置用于接收多个信号并且用于基于操作模式来处理其中一个信号。这可包括同时不处理其他信号。简化地，RF复用器710可以被配置用于接收多个或大量信号并且用于转发其中一个信号同时不转发其他信号。
[0050] 基本上，反馈接收器700的功能可以至少类似于主接收器600的功能，其中反馈接收器700可以被配置用于基于反馈接收器700的操作模式来接收和处理不同的信号。主接收器600可以是第一接收链的至少一部分，其中反馈接收器700可以是第二接收链的至少一部分。
[0051] 收发机1000包括处理器800，例如数字信号处理器(DSP)。处理器800可以被配置用于接收反馈信号702和数字接收信号602。处理器800还被配置用于基于输入信息信号806提供数字传输信号802并且用于基于输入信息信号806提供辅助数字信号804。简化地，处理器800可以被配置用于接收输入信息信号(输入信号)806，基于其提供信号(发射器功能)，并且接收无线信号104并基于其提供输出信号808(接收器功能)。
[0052] 在下文中，将对基于接收到的无线接收信号104提供输出信号808进行参考以描述细节，输出信号808包括通过处理和/或发送输入信息信号806所引起的低干扰量。低自干扰量可以允许在至少部分重叠的频率范围和/或时隙中同时发送无线发送信号102并接收无线接收信号104，即，在所谓的带内全双工模式下进行传输。尽管将参考带内全双工模式下的操作，但是收发机1000可以另外被配置用于以时分双工(TDD)和/或频分双工(FDD)操作。例如，当减小或消除发射信道与接收信道之间的频率间隙时和/或当减小或消除这两个信道之间的时间间隙时，减少的或低水平的自干扰可以允许增强TDD操作模式下和/或FDD操作模式下的操作。
[0053] 处理器800包括线性预均衡器(预均衡单元PEU)810，其被配置用于基于数字接收信号602对数字辅助信号804进行预均衡。简化地，通过至少部分地减少或消除RF域中的自干扰，数字接收信号602可以包括残余自干扰。处理器800可以被配置用于确定残余自干扰的度量并且可以预先均衡辅助发射信号804以用于预补偿或预修改第二干扰消除信号。例如，处理器800可以被配置用于确定数字接收信号602和输入信息信号806之间的相关性的度量。相关性度量可以指示影响数字接收信号602的输入信息信号806(或从其导出的信号)的电平。相关性度量可以被传送给对输入信息信号806或从中导出的信号进行预均衡以获得辅助发射信号804的参数。
[0054] 处理器800包括数字自干扰消除器(DSIC)820，其被配置用于基于输入信息信号806(包括从其导出的信号)并且基于数字接收信号602来确定数字干扰消除信号822。处理器800可以被配置用于确定表征信号干扰的参数并且用于确定信号操作，例如衰减、与其他信号的叠加等，以减少信号干扰。
[0055] 处理器800包括数字干扰消除级(DIRS)，其被配置用于使用数字干扰消除信号822对数字接收信号602执行数字干扰消除以获得增强接收信号832。增强接收信号832可以被进一步处理或者可以被处理器800作为输出信号808输出。
[0056] 处理器800被配置用于基于在第一操作模式和第二操作模式下从反馈接收器700接收的反馈信号702的评估来参数化模拟域滤波器300，如稍后将更详细描述的。处理器还被配置用于基于数字接收信号602来参数化线性预均衡器810。处理器800可以被配置用于向模拟域滤波器300发送控制信号803，以调整模拟域滤波器300的至少一个参数。
[0057] 收发机1000可以被称为灵活全双工无线收发机。灵活全双工无线收发机可以被配置为当使用收发机1000时启用(带内)全双工无线通信方案。另外，收发机1000可以被配置为保持支持或者甚至增强诸如频分双工和/或时分双工方案之类的常规双工方案。全双工无线通信方案可以允许通信节点在相同频带上通信并且同时没有由通信方案引起的任何不连续性。带内全双工无线通信方案可以允许由于上行链路频带和下行链路频带的部分或完全重叠而引起的RF滤波器松弛。另外并且如稍后将描述的，收发机1000可以包括：在频率范围上或在大频率范围上的灵活可调性，即，通信频率可以适于在大频率范围上操作。通过借助灵活全双工收发机的自干扰消除功能，在FDD和/或TDD中使用的滤波器的严格衰减要求可以大大缓解。此外，FDD方案中的双工间隙可以减轻，如将参考图8所描述的。另外，可以设想收发机1000支持各种频带以达到或利用未来通信网络的可能的异质性。
[0058] 图2示出了根据实施例的收发机2000的示意性框图。当与收发机1000相比时，收发机2000包括被配置用于衰减发送信号202对接收信号106的干扰影响的无源衰减元件900。无源衰减元件900可以被配置用于基本上使接收信号106不衰减或衰减到低电平。无源衰减元件900可以布置在主发射器200和主接收器600之间。衰减元件900可以包括例如被配置用于将天线装置100和主发射器200互连并用于将天线装置100和主接收器600互连的射频环行器。无源自干扰衰减(无源衰减元件900)可以包括衰减材料和/或布置在用于衰减自干扰的一个或多个信号线之间的距离。
[0059] 当与收发机1000相比较时，收发机2000可以包括修改的模拟域滤波器300’，其也实现收发机1000的模拟干扰消除级400的功能。例如，模拟域滤波器300’可以包括一个或多个信号加法器或汇总节点以实现干扰消除级500的功能。
[0060] 反馈接收器700包括复用器710，其被配置用于接收从模拟域滤波器300’(或可选地从模拟干扰消除级500)生成或接收的初步增强信号502。复用器710还被配置用于接收发送信号202。复用器710被配置用于当处于第一操作模式时在复用器710的输出712处提供初步增强信号并且当处于第二操作模式时在输出712处提供发送信号202。反馈接收器700和复用器710可以包括第三操作模式。反馈接收器700、复用器710分别可以连接到辅助发射器(混合抑制器)400，并且可以被配置用于接收辅助发射信号402。在第三操作模式下，复用器710可以被配置用于在输出712处提供第二干扰消除信号402，使得反馈接收器700在第三操作模式下基于第二干扰消除信号402提供反馈信号702。处于第三操作模式的反馈接收器
700可以允许处理器800基于反馈信号702预先均衡数字传输信号802。
700可以允许处理器800基于反馈信号702预先均衡数字传输信号802。
[0061] 处理器800可以被配置用于确定与数字干扰消除信号822有关的度量是确定性的。处理器800还可以被配置为控制数字自干扰消除器820，以便当所述度量高于或等于阈值时(即，当数字干扰消除信号基本上是确定性的时候)基于输入信号806并基于数字接收信号
602来确定数字干扰消除信号822。处理器800可以被配置为控制数字自干扰消除器820，以便当所述度量低于阈值时基于反馈信号702并基于数字接收信号602来确定数字干扰消除信号822。例如，处理器800可以被配置用于基于输入信息信号806和数字接收信号602的相关性来确定与数字干扰消除信号822有关的度量是确定性的。可以使用相关性度量来确定数字消除信号是否是确定性的。
602来确定数字干扰消除信号822。处理器800可以被配置为控制数字自干扰消除器820，以便当所述度量低于阈值时基于反馈信号702并基于数字接收信号602来确定数字干扰消除信号822。例如，处理器800可以被配置用于基于输入信息信号806和数字接收信号602的相关性来确定与数字干扰消除信号822有关的度量是确定性的。可以使用相关性度量来确定数字消除信号是否是确定性的。
[0062] 块2002可以被理解为信号节点，即，进入块2002的信号可以被不同的其他块(例如710、310和900)接收。块2002可以被理解为将信号线互连的点。
[0063] 换句话说，图2示出了灵活全双工无线收发机的基本组件的框图，即灵活全双工收发机的主要组件和它们之间的互连性。收发机2000包括两个发射链、两个接收链、基带数字信号处理单元(处理器800)以及射频域中的一些其他主要专用于自干扰消除目的的组件。这些组件将在下面更详细地描述，其中将为每个组件指定任务和一般功能。
[0064] 两个发射链中的一个是主发射器，其可以常规地实现并且可以存在于任何半双工无线收发机中。主发射链采用可由数字信号处理单元(处理器)800馈送给它的基带信号(数字传输信号)802。为了正常发射目的，可以将信号上变换到RF域。第二发射链，即辅助发射器或混合抑制器400，可以附加地实现发射链的功能，并且可以具有与第一发射链类似的结构。出于发射目的，第二发射链可以不放置在收发机结构中。反之，第二发射链可以专用于自干扰抑制目的，特别是当收发机应以全双工模式操作时。基带数字信号，即数字辅助信号804，可以由数字信号处理单元800馈送给混合抑制器400。继而混合抑制器可以对数字信号进行上变换，并可将其注入RF域以到收发机。简化地，第二干扰消除信号402可以被注入到接收信号106中，即组合这两个信号。这可以提供混合抑制器在消除灵活全双工收发机的RF域中的任何不需要的信号方面的无与伦比的灵活性，例如滤波器松弛和频率间隙减轻情况，其中混合抑制器可以用于消除带外发射。
[0065] 根据实施例的灵活全双工收发机还可以包含两个接收链，第一个可以是主接收器600，其可以常规地实现并且可以作为传统收发机结构用于接收目的。第二接收链可以被称为反馈接收器或反馈线性化和校准以及逆混合消除器块700。该接收链可以将来自RF复用元件(RF复用器710)的所递送的RF信号下变换到数字域。该下变换信号(反馈信号702)可以被传送到数字信号处理块800。反馈接收链可以被放置或布置在收发机结构中以用于多种目的。反馈接收器700的第一用途可以是线性化和校准，其中反馈接收器700可以对来自发射链之一的RF输出信号进行下变换。哪个信号被下变换可以取决于RF复用器710的配置，即哪个信号被馈送给反馈接收器的其余部分。数字信号处理单元800可以利用这些下变换的数字样本来计算主发射链(主发射器)200和混合抑制器400两者的非线性模型和校准参数。
[0066] 第二用途可以是自干扰信号消除器，其中自干扰信号(第二干扰消除信号402)可以借助反馈接收链700从RF域中被下变换以在数字域中被消除。在所谓的消除模式期间，下变换的数字样本可以被传送到数字信号处理单元800，其中可以例如通过数字自干扰消除来实现数字自干扰消除。反馈接收器700的物理实现(实现方式)可以类似于普通接收器(主接收器)600的实现。但是，它可在某些规范方面不同，例如所支持的带宽。
[0067] 数字信号处理单元800可以被称为灵活全双工收发机2000中的关键使能器，或者甚至可以被称为最有价值的组件。该单元接收数字发射样本流，表示为Data-in，即输入信息信号806。处理器800可以传送所接收的样本数字数据流，表示为Data-out，即作为输出信号808。在图2的框图中示出了数字信号处理单元800与其余灵活全双工收发机组件之间的互连性，其中数据流方向由箭头的方向指示。处理器800可以被配置用于实现全部数字信号处理，包括估计、计算、预均衡、预失真和自干扰消除。
[0068] 基于所发送的数字数据样本的知识和所收集的信息，导频信号可以通过发射链发送并且可以经由两个或一个接收链再次被收集，数字信号处理单元800可以获得所需或所期望参数的估计值。估计值可以被保存在数字信号处理单元800或外部存储器中，以便之后用于构建数字滤波器和/或用于配置诸如模拟域滤波器300或300’的一些RF组件。数字信号处理单元可以例如向混合抑制器400提供数字数据样本。这些样本可以由数字信号处理单元进行预失真和/或预均衡。预失真和/或预均衡可以通过例如使用参数获取单元基于估计的参数在数字信号处理单元800内由构建的数字模型完成。预失真和/或预均衡可以以类似的方式应用于主数字数据流(数字传输信号)。所估计的参数也可以用于配置一些RF数字可配置组件(诸如RF滤波块300或300’)的值。数字信号处理单元800还可以通过利用由反馈接收器700传送的相关下变换信号和/或通过利用数字基带和估计参数的知识建立纯数字模型来负责数字残余自干扰消除。
[0069] 收发机组件的其他或其余部分可以位于射频域中。无源自干扰衰减元件900可以包括任何方法或RF组件，其在发射信号功率在期望发射方向上不引起任何显著减小的情况下衰减发送信号202到普通接收器600的泄漏。RF滤波块300或300’可以利用主发射RF信号的一部分并且可以在普通接收器600的RF域注入它，例如借助用于自干扰抑制目的的模拟干扰消除级500。该RF信号可以通过RF网络进行修改，该RF网络可以增大自干扰信号与消除信号之间的匹配因子。它还可以使消除信号的幅度反转。
[0070] 图3示出了根据实施例的收发机2000的详细框图。处理器800被配置用于基于第一分量和第二分量来提供数字传输信号802，其中第一分量可以被理解为所谓的I-样本，并且其中第二分量可以被称为所谓的Q样本，即信号的实部和虚部可以分开提供和处理。
[0071] 主发射器200可以包括被配置用于将数字第一部分转换成其模拟版本的第一数模转换器(DAC)210。主发射器200可以包括被配置用于提供数字传输信号802的数字第二分量的模拟版本的第二数模转换器220。第一和第二滤波器230和240(例如低通滤波器)可以被配置用于对DAC的信号进行滤波。上变换器250可以被配置用于组合滤波后的模拟部分并且用于提供包括RF频率的组合信号252。可变衰减器260和功率放大器(PA)可以被布置为获得发送信号202。例如，辅助发射器400包括用于接收辅助发射信号804的第一部分和第二部分的DAC 410和420。辅助发射器400可以包括低通或基带滤波器430或440和上变换器450，并且可以包括如针对主发射器200所描述的可变衰减器460和功率放大器470。上变换器250和上变换器450可以连接到本地振荡器280，本地振荡器280被配置用于确定主发射器200和辅助发射器400的操作频率或转换频率。
[0072] 简化地，模拟域滤波器300可以被配置用于基于信号反相、基于衰减和/或基于相位操纵来生成第一干扰消除信号302。相位操纵可以包括信号的延迟(宽带)或移相(窄带)。处理器可以被配置用于调整衰减或相位操纵的参数。
[0073] 主接收器600可以包括滤波器610，例如用于接收和过滤初步增强信号502的带通滤波器。主接收器600可以包括自动增益控制器(AGC)620和/或低噪声放大(LNA)级630；可以包括一个或甚至更多的LNA。可变衰减器640可以被配置用于衰减放大的信号。主接收器600可以包括下变换器650，下变换器650被配置用于对经滤波、放大和/或衰减的初步增强信号502进行下变换，并且获得下变换信号的第一部分652和第二部分654。第一部分和第二部分可以表示I样本和Q样本。主接收器600可以包括被配置用于对信号652和654进行滤波的低通滤波器660和670。主接收器600可以包括被配置用于提供滤波信号652和654的数字表示的模数转换器ADC 680和690。下变换器650的操作频率或转换频率可以受振荡器695影响或控制。
[0074] 以类似的方式，反馈接收器700可以包括可变衰减器720、带通滤波器730、低噪声放大器740、可变衰减器750、下变换器760、低通滤波器770和模数转换器780。下变换器760的操作频率或转换频率可以受本地振荡器795影响或控制。发射器200和400以及接收器600和700仅作为示例示出。每个发射器和每个接收器可以被不同地实现或配置。振荡器280、695和795可以以相同或不同的频率工作。下变换器760可以被配置用于提供包括实部和虚部的信号，即，反馈信号702可以包括I样本和Q样本。与下变换器650相比，下变换器760可以以较低的下变换频率操作。简化地，下变换器650可以被配置用于分开处理I-样本和Q-样本，并且因此可以以更高(例如，双倍)的频率进行操作。
[0075] 简化地，主接收器600可以包括第一下变换器650，其被配置用于在第一输出处提供下变换信号的第一部分，第一部分包括初步增强信号的虚部(Q)部分，并且用于在第二输出处提供下变换信号的第二部分，第二部分包括实部(I)或初步增强信号502，反之亦然。反馈接收器700可以包括下变换器760，其被配置用于提供包括虚部和实部的下变换信号762。处理器800可以包括用于获得反馈信号702的虚部807和实部809的数字下变换器805。
[0076] 模拟域滤波器300’可以包括信号反相器310、可变相位/延迟和衰减网络320以及矢量调制器330。信号反相器310和可变相位/延迟和衰减网络320可以被配置用于对接收信号进行反相、衰减和实现移相或延迟。可变相位/延迟和衰减网络320可以被配置用于使从信号反相器310接收到的反相的发送信号202衰减和移相或延迟。备选地，信号反相器310和可变相位/延迟和衰减网络320的顺序可以转换，即信号反相器可以被配置用于使经衰减和移相或延迟的信号反相。矢量调制器330可以被配置用于修改发送信号202。
[0077] 模拟干扰消除级500可以包括至少一个组合器510和/或520，并且可以被配置用于组合辅助发射信号402与矢量调制器330的输出以及经反相、衰减和移相或延迟的信号与接收信号106以获得初步增强信号502。
[0078] 处理器800可以包括被配置用于接收反馈信号702(索引fb)的参数获取单元(PAU)815。索引“prm”涉及与主(主要)发射器200有关的元件。索引“aux”涉及与辅助发射器400有关的元件。参数获取单元810可以被配置用于接收信号807和809并且基于此来确定用于对数字传输信号802进行预均衡和/或预失真的一个或多个参数。处理器800可以包括被配置用于对数字传输信号802进行预失真的数字预失真器(DPD)825。参数获取单元815可以被配置用于控制或调整预均衡单元810和/或数字预失真器825。例如，参数获取单元可以确定基于反馈信号702(分别基于信号807和809)确定的线性和/或非线性失真，例如，当基于发送信号202获得反馈信号702时。这可以允许确定由主发射器200获得的失真并且对那些失真进行预均衡和/或预失真。
[0079] 如针对预均衡器810和预失真器825所描述的，处理器800可以包括被配置用于对辅助发射信号804进行预失真的预均衡器835和/或数字预失真器845。因此，处理器800可以包括线性预均衡器835，其被配置用于基于数字接收信号602或基于反馈信号702对数字传输信号202进行预均衡。
[0080] 参数获取单元815可以被配置用于控制或调整PEU 835和/或DPD845。简化地，可以针对主发射器200和辅助发射器400独立地对输入信息信号806进行预均衡和/或预失真。处理器800可以包括控制和校准单元(CCU)850，其被配置用于基于控制信号803来校准和控制模拟域滤波器300或300’的元件320和/或330。可以基于参数获取单元815来控制CCU 850。换句话说，CCU 850块可以包含两个DAC，其生成两个模拟基带信号(I和Q流(即，控制信号
803))，该两个模拟基带信号以如下方式修改矢量调制器RF输出信号：通过多路径分量抑制特性充实自干扰消除信号。从PAUfb815向CCU 850传送的估计可以是具有和不具有无线电自干扰无线电信道的主发射器链200的线性估计。这可以通过RF复用元件710支持的反馈线性化和校准链700来完成。
803))，该两个模拟基带信号以如下方式修改矢量调制器RF输出信号：通过多路径分量抑制特性充实自干扰消除信号。从PAUfb815向CCU 850传送的估计可以是具有和不具有无线电自干扰无线电信道的主发射器链200的线性估计。这可以通过RF复用元件710支持的反馈线性化和校准链700来完成。
[0081] 也就是说，处理器800可以被配置用于基于反馈信号702对线性预均衡器810进行参数化。处理器包括被配置用于基于反馈信号分别对数字传输信号802、数字辅助信号804进行预失真的非线性预失真器825和/或845。本文描述的收发机可以被配置用于在带内全双工模式下操作，但是可以替代地或附加地被配置为在FDD模式和/或TDD模式下操作。根据实施例，收发机可以被配置用于在不同时间间隔中在全双工与FDD和/或TDD操作之间进行切换。
[0082] 处理器800可以包括另外的参数获取单元860，其被配置用于接收数字接收信号602并且用于基于数字接收信号602确定参数，例如通过确定输入信息信号806与数字接收信号602之间的相关性。参数获取单元860可以被配置用于影响或控制预均衡单元835。参数获取单元860可以被配置用于控制数字自干扰消除块820以获得不同的数字干扰消除信号
822，稍后将对其进行更详细的描述。
822，稍后将对其进行更详细的描述。
[0083] 例如，处理器800可以被配置为，例如，在第一时间间隔期间，将数字传输信号802提供给主发射器200并且控制反馈接收器700，使得反馈接收器在第一操作模式下操作，即接收初步增强信号502。在第一时间间隔期间，处理器800可以被配置用于确定线性预均衡器810的参数并且基于反馈信号702对模拟域滤波器300或300’进行参数化。在第二时间间隔期间，处理器可以被配置为将数字辅助信号804提供给辅助发射器400并且控制反馈接收器700，使得反馈接收器在第二操作模式下操作，即接收发送信号202。简化地，处理器800可以被配置用于基于反馈信号702对模拟域滤波器300或300’进行参数化。
[0084] 换句话说，图3示出了说明根据完整星座替代方案的灵活全双工无线收发机实施例的实现示例。
[0085] 其中主发射器200和混合抑制器400通过直接上变换发射链结构来实现。主发射器链按从数字域开始并在射频域结束的这种顺序包括：数模转换器210和220、410和420、基带滤波器230和240、430和440、上变换混频器250、450、共享本地振荡器280、可变衰减器260、460以及功率放大器270、470，其中共享涉及振荡器280分别连接到主发射器200和辅助发射器400。
[0086] 混合抑制器链400可以具有与主发射器200相似的结构，并且共享同样的本地振荡器280，其也可以被单独提供。
[0087] 普通接收器600通过直接下变换接收链结构来实现。普通接收器链600按从射频域开始并在数字域结束的这种顺序包括：可调RF滤波器610、自动增益控制器620、低噪声放大器630、可变衰减器640、下变换混频器650、本地振荡器695、基带滤波器660和670以及模数转换器680和690。借助于RF复用器710、可变衰减器720、可调RF滤波器730、低噪声放大器740、可变衰减器750、下变换混频器760、本地振荡器795、基带滤波器770和模数转换器780来实现反馈线性化和校准以及反相混合消除器(反馈接收器)700。可变衰减器720和750的功能可以使用一个可变衰减器来总结。虽然RF复用器710被描述为是反馈接收器700的一部分，但是RF复用器710可以是独立块。
[0088] RF滤波块300或300’可以通过两个并联的RF链路来实现，第一链路中的信号可以借助合适的RF组件(信号反相器310)来反相，并且可以由延迟和衰减组件的网络(即，可变相位/延迟和衰减网络320)处理。这些组件可以是数字可配置的。第二RF链路中的信号(发送信号202)可以由被DSP块控制的矢量调制器330处理。
[0089] 根据所示实施例，无源自干扰衰减块900通过RF环形器来实现。单个天线100可以连接到收发机前端。数字信号处理单元800通过多个内部DSP模块来实现。主传输信号被引导通过线性预均衡单元835和非线性数字预失真单元825。
[0090] 类似于主传输信号，混合抑制器传输信号在数字域中被引导通过线性预均衡单元810和非线性数字预失真单元845。预均衡单元(PEU)和数字预失真单元(DPD)从(普通的，子索引为ord的)参数获取单元860接收其所需的参数，并且反馈参数获取单元815基于稍后描述的估计过程。
[0091] 控制和校准单元(CCU)850可以分别配置RF滤波器300或300’及其可编程组件，并且可以将其控制信号提供给矢量调制器330。CCU850可以从反馈参数获取单元815接收其所需的参数。数字自干扰消除器820可以从普通的参数获取单元860获取其参数。在使用数字基带样本的同时，数字自干扰消除器820可以数字地消除残余自干扰。
[0092] 图4示出了根据另外实施例的收发机3000的示意性框图。当与图3所示的收发机2000相比时，收发机3000可以包括模拟数字滤波器300”，其在没有图3所示的矢量调制器的情况下被实现。天线装置100包括被配置用于将发送信号202发送到无线传输信道的第一天线元件120a。天线装置100包括被配置用于从无线传输信道接收接收信号并提供接收信号
106的第二天线元件120b。天线元件120a和120b之间的距离允许实现无源自干扰衰减900。
第一天线元件120a和第二天线元件120b可以包括彼此不同的极化，诸如水平和垂直或反之亦然(交叉极化)。彼此不同的极化可以允许附加的无源自干扰衰减。RF吸收材料或任何其他阻挡对象可以放置在天线元件120a和120b之间并且可以允许无源自干扰衰减。
106的第二天线元件120b。天线元件120a和120b之间的距离允许实现无源自干扰衰减900。
第一天线元件120a和第二天线元件120b可以包括彼此不同的极化，诸如水平和垂直或反之亦然(交叉极化)。彼此不同的极化可以允许附加的无源自干扰衰减。RF吸收材料或任何其他阻挡对象可以放置在天线元件120a和120b之间并且可以允许无源自干扰衰减。
[0093] 换句话说，图4示出了根据具有两个专用发射和接收天线的实施例的灵活全双工无线收发机。RF滤波300”和无源自干扰衰减900的实现可以不同于收发机2000的实现。RF滤波可以通过一个直接RF链路来实现，该链路配备有信号反相310和可编程延迟和衰减网络320。即，可以在没有包括矢量调制器330的第二RF链路的情况下实现RF滤波300”。另外，无源自干扰衰减900可以通过天线相关技术来实现，例如物理分离并利用发射120a和接收
120b天线的不同极化，即利用物理分离。该实施例利用两个专用天线进行发射和接收，这也可以通过如关于图3所描述的RF环形连接利用一个发射/接收天线来实现。
120b天线的不同极化，即利用物理分离。该实施例利用两个专用天线进行发射和接收，这也可以通过如关于图3所描述的RF环形连接利用一个发射/接收天线来实现。
[0094] 图5示出了根据实施例的收发机4000的示意性框图。当与图3中所示的收发机2000相比时，模拟域滤波器300”可以包括矢量调制器330，而不包括信号反相器310和可变相位/延迟和衰减网络320。处理器800′与处理器800相比可以被修改。处理器800′可以在没有数字预均衡单元835并且没有数字预失真器845的情况下被实现。换句话说，图5示出了具有简化数字信号处理的灵活全双工无线收发机。数字信号处理块元件可以被简化用于混合抑制器400的线性预均衡器810和主发射器200的非线性预失真器825。在该实施例中，RF滤波300”可以通过配备有矢量调制器330的一个RF链路来实现。备选地，也可以如关于模拟域滤波器300、300’或300”所描述的那样来实现，即包括两个RF链路、或者具有延迟和衰减网络的一个RF链路。
[0095] 处理器800或800′可以被配置用于调整反馈收发机700或主收发机600的下变换频率。处理器800或800＇可以替代地或附加地被配置用于调整主发射器200或辅助发射器400的上变换频率，以调整用于进行发射和/或发送的收发机的频带。通过调整下变换频率和/或上变换频率，可以调整相应收发机所使用的频带。因此，就改变所使用的频带而言，收发机可以是灵活的。
[0096] 简化地，上述实施例可以包括处理器，该处理器被配置用于在校准阶段期间调整射频自干扰消除和数字自干扰消除，并且在收发机与另一收发机之间的激活传输阶段期间在带内全双工模式下进行操作。
[0097] 图6示出了包括被配置用于与收发机6004无线通信的系统6100在内的通信系统6000的示意性框图。系统6100包括收发机1000，其中收发机1000连接到数据源6002。数据源
6002可以是例如数据存储器、传感器(例如，麦克风)或处理器。例如，系统6100可以是以下项之一：移动通信设备(移动计算机或移动电话)、诸如无线通信计算机的固定无线通信设备、与基础设施有关的诸如移动设备的游牧通信设备和便携式通信设备。
6002可以是例如数据存储器、传感器(例如，麦克风)或处理器。例如，系统6100可以是以下项之一：移动通信设备(移动计算机或移动电话)、诸如无线通信计算机的固定无线通信设备、与基础设施有关的诸如移动设备的游牧通信设备和便携式通信设备。
[0098] 图7示出了用于相继减少或消除RF域中和数字域中的自干扰的方法7000的示意性流程图。方法7000可以包括可选的校准阶段7010，在该阶段期间可以采集数字预失真器的参数。主数字预失真器825分别对其参数的估计可以借助于通过主发射器200发射并经由校准和反馈链(即，支持复用元件710的反馈接收器700)接收的预定训练信号来完成。例如，RF信号202可以在主发射器200中的功率放大器级270之后被路由以进入反馈接收器700。除了可以通过辅助发射器400发射的训练信号之外，这可以类似地完成以获取辅助预失真器845的参数。DPD可以采用任何非线性模型，例如多项式模型[21]或Volterra模型[22]。
[0099] 基于非线性行为的存在和严重性，可以确定DPD的利用率。主预失真器825可以被认为最有可能首先被激活，而主发射器200所需要的发射功率可能高于辅助发射器的发射功率。
[0100] 在步骤7020中，可以激活全双工模式。这可以包括收发机的操作模式。在步骤7030中，例如使用诸如RF环行器的无源自干扰元件900来执行无源自干扰衰减。在步骤7040中，例如可以使用处理器800来估计RF滤波300的参数。
[0101] 基于判定7050，当在步骤7040中确定的参数可能影响(涉及)无源RF衰减时，可以重新执行步骤7030。这可以包括无源衰减元件900的操作。简化地，可以调整无源自干扰衰减的至少一个参数。
[0102] 当不存在关于无源衰减的参数时，可以执行步骤7060，在该步骤期间配置模拟域滤波器，例如在处理器800的控制下。
[0103] 在判定7070期间，处理器可以评估在RF域是否有足够的自干扰抑制。处理器可以被配置用于考虑收发机旨在操作的频率范围或通信标准。例如，在RF域滤波允许至少10dB、至少20dB或至少40dB的自干扰抑制的情况下，可以获得足够的自干扰抑制。例如，诸如LTE之类的移动通信标准可以允许传输更高的功率量，使得与用于WiFi标准的所需或目标自干扰抑制相比，RF域中的自干扰抑制可以更高，其中根据WiFi标准可以传输较低的功率量。自干扰抑制足够的标准可以是输入信息信号806与数字接收信号602相比的SNR。
[0104] 当在RF域达到足够的自干扰抑制时，可以例如使用处理器800执行步骤7080，在该步骤期间在数字域评估残余自干扰的特性。残余自干扰可以等同于自干扰信号822并且可以被评估为是确定性的还是不确定性的。当数字残余自干扰信号822是确定性的时，可以执行所谓的纯数字自干扰消除7100，即模拟域滤波器300或300’结合数字自干扰信号822可以被认为允许足够的自干扰抑制。简化地，当自干扰特性实质上是确定性的时，可以基于输入信号并且基于数字接收信号来确定数字干扰消除信号822。当自干扰特性实质上不是确定性的时，可以基于反馈信号702并且基于数字接收信号602来确定数字干扰消除信号822。
[0105] 在下文中对子方法7300和7500进行描述。子方法7300和7500都是可选的。因此，判定7070和7090也是可选的。例如，当子方法7300未被执行时，判定7070可能保持未定(不存在)。当子方法7500未被执行时，判定7090可能未定(不存在)。
[0106] 子方法7300包括参数估计阶段。参数获取单元860可以基于数字接收信号602来确定参数，数字接收信号602是基于第三操作模式，即基于辅助发射信号402而获得的。在步骤7320中，可以激活混合自干扰抑制器400。
[0107] 判定7330可以包括重新评估是否在RF域处实现了足够的自干扰抑制。判定7330可与判定7070等同。判定7330被判定为“是”可导致步骤7080。判定为“否”可导致步骤7340，在该步骤中发送信号202的主发射功率以及因此无线发送信号102的主发射功率被降低。
[0108] 当判定7090被判定为否时，可以执行子方法7500。在步骤7510中，可以激活反馈接收器700。在步骤7520中，反馈接收器700可以生成数字自干扰消除信号。例如，反馈接收器700可以在第三操作模式下操作。备选地，反馈接收器可以在第一或第二操作模式下操作。
当与步骤7100相比较时，在收发机的通信期间反馈接收器700的操作可能导致较高的功耗，但是可以允许较高程度的自干扰抑制。步骤7100和步骤7520都可以导致步骤7110，该步骤包括收发机在带内全双工模式下操作的开始。
当与步骤7100相比较时，在收发机的通信期间反馈接收器700的操作可能导致较高的功耗，但是可以允许较高程度的自干扰抑制。步骤7100和步骤7520都可以导致步骤7110，该步骤包括收发机在带内全双工模式下操作的开始。
[0109] 换句话说，在带内全双工方案中，自干扰信号可能相对非常强，这可能阻止远程期望信号(接收信号)的接收，除非自干扰信号被充分抑制。由于自干扰信号的压倒性性质，实际上无法在一个单一步骤中实现对该信号的抑制。因此，根据实施例的灵活全双工收发机可以通过连续自干扰消除机制来消除自干扰。连续自干扰消除机制可以通过级联的级来抑制自干扰信号，以消除自干扰。方法7000被描绘为根据实施例可以由灵活全双工收发机部分或完全执行以消除自干扰信号的方法。收发机可以开始以全双工模式运行。如流程图所示，收发机调用的第一种自干扰消除机制是无源自干扰衰减。恰好在自干扰信号在RF域中无源衰减之后，收发机可以估计下一阶段所需的所有参数。之后，收发机可以检查是否存在可以在无源衰减块中设置的任何参数，以提高无源抑制级的衰减性能。如果是这种情况，则收发机可以循环回到估计阶段。
[0110] 连续自干扰的下一阶段是利用估计的参数来配置属于RF滤波块的硬件。该阶段在该方法中以块来描述(RF滤波参数配置)。接下来的判定块(7090)测量RF域的残余自干扰，并相应地确定自干扰抑制是否足够或者是否需要进一步被抑制。基于前一阶段，接收器以下列方式之一继续：第一种方式是收发机进入数字域并进行本文描述的一些进一步的抑制机制。
[0111] 收发机的第二种方式是进一步抑制RF域中的自干扰，然后以第一种方式同样进入数字域以抑制数字域中的自干扰。这可以被执行以进一步抑制自干扰。RF域中的进一步抑制可以通过利用混合抑制器(辅助发射器)来完成，其中该算法可以提出可收集混合抑制器(参数获取单元860)的所有所需参数的估计阶段。所估计的参数可以被数字信号处理单元利用以构造数字函数，该数字函数在数字样本被提供给混合抑制器发射链之前对数字样本进行预失真和/或预均衡。然后，混合抑制器可以在收发机的RF域注入其信号，以抑制那里的自干扰。在这个阶段，考虑到可用的收发机资源和传输信号特性，可以假定收发机在RF域实现足够的自干扰抑制或者可以至少达到最大可实现的抑制。例如，当考虑最坏情况时，该算法可以出于任何原因而考虑，RF自干扰可能没有被充分抑制并且不能再被抑制(在RF域中)。
[0112] 该算法然后可以降低主发射功率，参见步骤7340。连续自干扰消除机制的最后阶段可以是数字残余自干扰消除。在数字域中，残余自干扰可以通过数字信号处理单元即处理器800或800′来度量和表征。因此，可以基于残余自干扰信号的特性做出判定7090(就目前而言)。可以使用纯数字方法或反馈数字消除。在残余自干扰信号完全或主要(实质上)是确定性信号的情况下，可以如下使用纯数字方法。第二种情况是残余自干扰信号被非确定性干扰显著(实质上)污染，连续自干扰消除可以使用反馈数字消除。在纯数字方法中，可以在数字信号处理单元中使用基带样本和数字滤波器来抑制自干扰信号。而在反馈数字方法中，反馈接收器700可以将来自RF域的自干扰信号进行下变换，并且该信号可以被一些其他数字滤波器利用以数字地抑制自干扰。
[0113] 一种灵活的全双工无线收发机，可在较大的频率范围内调谐，并且能够实现连接节点之间的任何类型的灵活双工，包括最期望的极端双工方案，即带内全双工方案，其中上行链路频带和下行链路频带完全重叠，并且不同于传统的TDD方案，两条链路始终处于激活状态(对于双工目的没有时间不连续性)。
[0114] 在图2的框图中描绘了灵活全双工无线收发机的总体架构，除了传统的无线收发机之外，还有五个辅助部件-混合抑制器、RF滤波、无源自干扰衰减、RF复用元件以及反馈线性化和校准和反相混合消除器，作为自干扰消除机制的关键使能硬件引入到所述架构中。
[0115] 连续自干扰消除机制消除了在许多不同位置的多个级联级内的自干扰信号，其算法在图7的流程图中示出。
[0116] 通过抑制带外发射来增强频分双工(FDD)方案，这导致放宽RF设计约束并减轻上行链路频带与下行链路频带之间的频率双工间隙。
[0117] 本发明的收发机可以取代广泛的当前部署的无线收发机并增强它们的双工性能。常规的双工频分方案或FFD通常需要高收发机标准，以便抑制从发射分配频带到接收频带的信号泄漏。这强调了无线收发机的设计约束，以便除了必须在这两个双工频带之间留下的频率双工间隙之外还实现高的带外衰减。所述灵活的全双工收发机通过连续自干扰消除机制消除了这些带外发射，并因此放宽了收发机设计约束-特别是RF滤波器-并且允许完全或部分地减轻所浪费的频率双工间隙。这涉及到对常规FDD双工方案的改进，然而，所提出的带内全双工无线通信方案也通过利用这种新颖的收发机来实现。所提出的具有能够在其上运行的连续自干扰消除机制的收发机架构将允许通过提供配备有启用机制的紧凑型无线收发机架构来无处不在地采用带内全双工方案。此外，该收发机通过允许将收发机调谐到宽的通信频率范围，为经典无线收发机引入了前所未有的灵活性。
[0118] 图8示出了说明在频域中以频率间隙3彼此隔开的第一频带1和第二频带2的示意图。例如，在FDD方案中，频带1可以用作上行链路信道，其中频带2可以用作下行链路信道，反之亦然。频率间隙3可以用于分离两个信道。基于本文公开的教导，频率间隙可以减小到零。根据实施例，频带1和2可以在被同时访问的同时部分地重叠(增强型FDD模式)或者完全重叠(带内全双工模式)。
[0119] 上述收发机可以允许显著减小发射频谱范围与接收频谱范围(上行链路与下行链路)之间的频率间隙。该减小可以扩展到小于调制带宽的水平。例如，当考虑LTE(长期演进)时，调制(使用)带宽可大约为20MHz。上行链路和下行链路之间的频率间隙可大于100MHz，并且可用于其他目的。在考虑所谓的数字红利时，调制带宽可大约为10MHz，并且可用于上行链路或下行链路。用于上行链路和下行链路的频带之间的频率间隙可大约为12MHz。与调制带宽的频率范围相比，频率间隙可以显著减小，即，减小到小于或等于100％、70％、小于50％、小于10％或甚至达到0％。调制带宽可以指上行链路和/或下行链路的频率范围。可以在不在相邻频带(上行链路或下行链路)中插入相关失真的情况下执行该减小。在绝对值中，当考虑数字红利时，频率间隙可以减小到最多8.4MHz、最多6MHz、最多1.2MHz或甚至达到0MHz。这可以允许放弃分离上行链路和下行链路的频谱范围的需求或要求。例如，可以使用所谓的同向双工滤波器(diplex filter)来执行分离。同向双工滤波器也可以被称为双工滤波器，并且可以允许将不同波长的信号分成第一和第二波长范围。本文描述的实施例允许收发机被配置为以增强型FDD模式操作，其中收发机不包括用于分离(划分)所接收的无线接收信号的波长的同向双工滤波器或双工滤波器。
[0120] 使用本文描述的实施例来抑制上行链路和下行链路的带外发射可以允许不布置为此目的和/或用于减小频率间隙3而配置的滤波器。
[0121] 根据已知概念，实线82a和82b可以指示双工滤波器的滤波器要求，即，频带1和2的分离。基于自干扰消除，可以放宽对滤波器的要求，如虚线84a和虚线/点划线84b所示。因此，双工滤波器在布置时可以包括平坦的滤波器边缘。这可允许更简单的滤波器。备选地，可以不布置其中一个或两个滤波器。备选地或另外地，频率间隙3可以如上所述地减小。备选地或另外地，频带1和2可以部分地或完全地重叠，以便利用带内全双工操作。
[0122] 与最新的相关技术不同，与连续自干扰消除机制相结合的所述灵活全双工收发机架构为实现全双工无线传输方案提供了一种实用而紧凑的解决方案。实施例通过级联多种自干扰抑制技术来提供连续(RF域和数字域)消除机制。总之，本发明是一种完全可操作的灵活全双工收发机，其能够充分消除自干扰，而相关技术不能将自干扰抑制到期望的水平。
[0123] 收发机的灵活部分是其能够在频率范围(例如，100Hz，6GHz)内进行调谐并且在相同架构上支持多个传输方案的能力，即，全双工方案和常规半双工系统(例如，频分双工(FDD))。支持FDD双工方案得益于自干扰消除方法，该方法通过在RF域处抑制发射器(200)到接收器(600)的泄漏来增强其性能。
[0124] 数字下变换器(DDC)805可以是超外差接收机架构的数字实现。由于反馈接收器(700)的LO信号可能仅将中频(IF)附近的信号进行下变换，所以DDC可以将接收到的信号数字地下变换到基带。DDC 805可以用于处理直接下变换引入的损伤，例如I/Q不平衡、直流偏移和本地振荡器(LO)馈通。这里在收发机结构中可以利用DDC 805来提供对于PEU所需的一些参数(例如，发射链的I/Q不平衡)的更精确的估计。
[0125] 与可以处理线性模型的PEU 810和/或835不同，DPD 825和/或845可以处理非线性模型。所有的DPD都是可选的，收发机组件的非线性行为决定了DPD需要纠正(线性化)其非线性行为。随着发射功率的增加，这种非线性行为通常开始出现，这是由功率放大器顶部的有源组件(如270、470和/或630)产生的。
[0126] 辅助预均衡器PEUaux 810可以被认为是用于启用混合抑制器400功能的基本元件。混合抑制器400将不能够操作，除非PEUaux 810已经获取其正确的和最新的参数。如在图7中的连续自干扰消除机制的流程图中所示，在激活混合自干扰抑制器之前的估计阶段中完成参数的获取。
[0127] 例如，可以利用基于导频的估计过程来获得PEUaux 810所需的参数。导频信号可以首先经过主发射器200并经由普通接收器600接收，然后该导频信号经过辅助发射器400并经由普通接收器600接收-两次估计的顺序可以改变。该接收到的导频被PAUord 860利用以获得对上述两个链的线性估计。之后，PAUord 860依靠先前执行的估计来构造线性预均衡模型。该构造的模型由PAUord 860递送到PEUaux 810。主预均衡器PEUprm 835可以与其辅助对应器810并行使用。尽管在大多数实际实现中PEUaux的简单线性模型由于某些硬件损伤将不能完全复制自干扰信号波形。但是主预均衡器835和辅助预均衡器810可以被馈送通过PAUfb 815单元进行的一些额外的估计，这可以提高它们的抑制性能，例如I/Q不平衡参数。在这种情况下，辅助预均衡器PEUaux 810的模型可以被扩展并且与主预均衡器835模型并行。
[0128] 矢量调制器330能够抑制其多路径分量形式的自干扰信号，这在实践中通常被发现，因为主发射器200生成的信号在其撞击普通接收器600天线之前经过无线信道-在RF环形器的情况下，如图3中，由于一个单一天线用于发射和接收，因此它可以是同一天线。
[0129] 在RF域对自干扰信号的抑制必须达到或超过一定值，以避免普通接收器600前端饱和。因此，基于主传输信号的发射功率和普通接收器600在不使其组件(即最可能是LNA 630)饱和或压倒来自远程设备的期望接收信号的情况下能够提供的最大功率来确定RF自干扰抑制量。压倒可以被理解为在抑制之后在RF域处的残余自干扰信号可以至少处于与期望接收信号相同的顺序。因此，对于自干扰消除信号具有多路径抑制能力是理想的，因为需要更多的发射功率或增加自干扰无线电信道的选择性，最可能是无线部分，并且因此需要更多的RF抑制。
[0130] 假定为较早借助于PAUfb 815执行的估计被传送到CCU 850，以便构造两个I和Q基带流(控制信号)，该两个基带流修改通过矢量调制器310的RF自干扰消除信号。
[0131] 图3中的射频(RF)-环形器900可以是实现无源自干扰衰减技术的一种方式。它是相对紧凑的设备，可以帮助减少用于进行发射和接收的一个单一天线120的天线数量，而不是如图4中那样在没有利用RF环行器的情况下具有用于进行发射和接收的两个专用天线120a和120b。然而，由于某些技术原因，RF环行器提供的无源抑制可能会受到限制。例如，实际上，环形器可将自干扰信号大约抑制20dB。因此，双天线配置利用另一种无源自干扰技术，诸如物理分离、交叉极化或/和在发射天线120a和接收天线120b之间放置RF吸收材料。
双天线配置可适用于具有超尺寸收发机在例如移动网络基站中不存在问题的情况。更具体地说，当无线收发机的尺寸不是设计约束之一时，并且更重要的是，在双天线配置能够提供比具有RF环行器的单天线配置更高的无源自干扰抑制的情况下，可以推荐双天线配置。这使得RF环形器成为在收发机尺寸非常重要的情况下无源自干扰衰减的合理实现方法。
双天线配置可适用于具有超尺寸收发机在例如移动网络基站中不存在问题的情况。更具体地说，当无线收发机的尺寸不是设计约束之一时，并且更重要的是，在双天线配置能够提供比具有RF环行器的单天线配置更高的无源自干扰抑制的情况下，可以推荐双天线配置。这使得RF环形器成为在收发机尺寸非常重要的情况下无源自干扰衰减的合理实现方法。
[0132] 关于矢量调制器330的优点，矢量调制器是能够通过单个RF链路处理自干扰无线信道的多路径行为的RF滤波300实现技术之一。配备有如图3所示在RF域中的主发射器200和普通接收器600之间连接的矢量调制器330的单个RF链路能够抑制其多路径形式的自干扰信号，因为信道估计通过两个数模转换器(DAC)从CCU 850提供给它。
[0133] 同时，借助于信号反相器310和可变相位/延迟和衰减网络320进行无源自干扰衰减的其他实现方法可能不能够进行相同的工作，即抑制自干扰无线电信道的多路径分量，除非上述网络320中的并行链路的数量超过一个单一链路。然而，随后的实现方法-在信号反相器310之后是可变相位/延迟和衰减网络320，可以处理多路径信道分量和伴随自干扰信号的非确定性干扰，因为在网络320结构中考虑多个并行RF链路。处理非确定性干扰是这种实现方法优于矢量调制器的优点，而矢量调制器仍然是更紧凑和更实用的解决方案，但不是针对非确定性干扰。最后，两者的结合也是一种选择，如图3中所示。与单独实现信号反相器310随后是可变相位/延迟和衰减网络320的情况相比，该组合可以允许减少可变相位/延迟和衰减网络320中所需的并联链路的数量。
[0134] 频率范围上的可调谐性是根据实施例的灵活全双工收发机提供的次要(可选)特征之一。例如，软件定义的无线电(SDR)芯片可以例如在70MHz-6GHz的频率范围上实现本地振荡器(LO)-795、280和/或695的可调谐性。这可以允许收发机在多个频率上操作-当然在利用的硬件允许的限定范围内-并且在宽的和可调谐的频率范围内支持多种无线传输方案，即作为主要目标的全双工和传统的FDD和时分双工(TDD)。此外，就减小上行链路和下行链路相邻频带之间的双工间隙以及放宽涉及带外衰减值和陡峭滚降因素的RF滤波器设计要求而言，在常规FDD方案上进行了增强。
[0135] 在一个简短的版本中，没有任何最先进的材料为全双工收发机引入了可调谐功能。此外，现有技术讨论既不保持支持也不增强传统的传输方案，例如FDD和TDD。总之，收发机的灵活性特征可以通过在宽频率范围内的可调谐性而得以总结，以支持所选频带中的全双工方案并且保持支持传统的双工方案或甚至增强它们。
[0136] 上述功能中的一些可适用于在收发机1000、2000、3000和/或4000的有效传输阶段期间调整预均衡、预失真、模拟自干扰消除和/或数字自干扰消除的参数，反馈接收器700可以被去激活，即主接收器600可以用于接收来自另一收发机的信号，同时辅助发射器400可以用于抑制和/或消除由收发机本身引起的自干扰。
[0137] 虽然已经在装置的上下文中描述了一些方面，但是将清楚的是，这些方面还表示对对应方法的描述，其中，块或设备对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的上下文中描述的方面也表示对对应块或者对应装置的项或特征的描述。
[0138] 取决于某些实现要求，可以在硬件中或在软件中实现本发明的实施例。实现方式可以使用其上存储有电子可读控制信号的数字存储介质(例如，软盘、DVD、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或FLASH存储器)来执行，该电子可读控制信号与可编程计算机系统协作(或能够协作)，使得相应方法被执行。
[0139] 根据本发明的一些实施例包括具有电子可读控制信号的数据载体，该电子可读控制信号能够与可编程计算机系统协作从而执行本文所述的方法之一。
[0140] 通常，本发明的实施例可以实现为具有程序代码的计算机程序产品，程序代码可操作以在计算机程序产品在计算机上运行时执行方法之一。程序代码可以例如存储在机器可读载体上。
[0141] 其他实施例包括存储在机器可读载体上的计算机程序，该计算机程序用于执行本文所述的方法之一。
[0142] 换言之，本发明方法的实施例因此是具有程序代码的计算机程序，该程序代码用于在计算机程序在计算机上运行时执行本文所述的方法之一。
[0143] 因此，本发明方法的另一实施例是其上记录有计算机程序的数据载体(或者数字存储介质或计算机可读介质)，该计算机程序用于执行本文所述的方法之一。
[0144] 因此，本发明方法的另一实施例是表示计算机程序的数据流或信号序列，所述计算机程序用于执行本文所述的方法之一。数据流或信号序列可以例如被配置为经由数据通信连接(例如，经由互联网)传送。
[0145] 另一实施例包括处理装置，例如，计算机或可编程逻辑器件，所述处理装置被配置为或适于执行本文所述的方法之一。
[0146] 另一实施例包括其上安装有计算机程序的计算机，该计算机程序用于执行本文所述的方法之一。
[0147] 在一些实施例中，可编程逻辑器件(例如，现场可编程门阵列)可以用于执行本文所述的方法的功能中的一些或全部。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器协作以执行本文所述的方法之一。通常，方法优选地由任意硬件装置来执行。
[0148] 上述实施例对于本发明的原理仅是说明性的。应当理解的是：本文所述的布置和细节的修改和变形对于本领域其他技术人员将是显而易见的。因此，旨在仅由所附专利权利要求的范围来限制而不是由借助对本文实施例的描述和解释所给出的具体细节来限制。
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