存在I-Q不平衡的全雙工系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、全雙工技術(shù)是指在同一時(shí)間同一頻段上實(shí)現(xiàn)收發(fā)雙工的技術(shù)。全雙工技術(shù)能有效提高頻譜利用效率和系統(tǒng)吞吐量，是第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。針對(duì)全雙工技術(shù)中存在的發(fā)端對(duì)收端的自干擾問(wèn)題的研究，是目前學(xué)術(shù)界的熱點(diǎn)。
　　本論文圍繞全雙工系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)展開，研究了全雙工系統(tǒng)的自干擾抵消技術(shù)、I/Q不平衡估計(jì)與補(bǔ)償技術(shù)、以及全雙工雙向中繼系統(tǒng)等三個(gè)方面，具體內(nèi)容如下：
　?、僭诳偨Y(jié)現(xiàn)有全雙工系統(tǒng)自干擾抵消技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合已有的“三同

2、信道”工作基礎(chǔ)，提出一種基于多級(jí)級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的自干擾抵消方法。該方法在現(xiàn)有環(huán)形器隔離、射頻自干擾抵消和基帶抵消的基礎(chǔ)上增加了中頻自干擾抵消環(huán)節(jié)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，其中，重點(diǎn)研究并設(shè)計(jì)了中頻抵消的硬件電路，給出了中頻抵消電路和多級(jí)級(jí)聯(lián)抵消結(jié)構(gòu)的測(cè)試結(jié)果。結(jié)果表明，中頻抵消結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步抑制全雙工系統(tǒng)中的自干擾信號(hào)。
　　②針對(duì)存在I/Q不平衡的全雙工系統(tǒng)，提出了一種收發(fā)I/Q不平衡參數(shù)估計(jì)與補(bǔ)償算法。該算法在常規(guī)的收發(fā)I/Q不

3、平衡信號(hào)模型基礎(chǔ)上，通過(guò)引入變量代換，建立最大似然的信號(hào)模型，對(duì)收端、發(fā)端的I/Q不平衡參數(shù)進(jìn)行聯(lián)合估計(jì)與分離，再進(jìn)行分別補(bǔ)償。該算法優(yōu)勢(shì)在于：1）充分利用全雙工系統(tǒng)中固有的自干擾信號(hào)進(jìn)行I/Q不平衡參數(shù)估計(jì)，變廢為寶；2）可分別獲得收端與發(fā)端的I/Q不平衡參數(shù)，有利于進(jìn)行發(fā)送前的預(yù)補(bǔ)償和接收后的校正；3）分別對(duì)系統(tǒng)收端和發(fā)端的I/Q不平衡進(jìn)行補(bǔ)償，從系統(tǒng)外部來(lái)看，該系統(tǒng)的發(fā)端和收端都不存在I/Q不平衡問(wèn)題；4）I/Q不平衡參數(shù)的估計(jì)與

4、補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)算過(guò)程簡(jiǎn)單，有利于算法實(shí)現(xiàn)。結(jié)果表明，該算法不僅能準(zhǔn)確估計(jì)I/Q不平衡參數(shù)，而且能有效補(bǔ)償收發(fā)兩端的I/Q不平衡，改善信號(hào)整體質(zhì)量，提升系統(tǒng)性能。
　?、坩槍?duì)存在I/Q不平衡的全雙工雙向OFDM中繼系統(tǒng)，研究了存在I/Q不平衡和殘余自干擾（RSI）時(shí)系統(tǒng)中斷性能，獲得了其中斷概率的閉式表達(dá)式，分析發(fā)現(xiàn)I/Q不平衡和RSI是影響中斷率的兩大主要因素。增加I/Q不平衡或提高RSI的功率，均會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的中斷性能惡化，仿真結(jié)果驗(yàn)證