同时同频全双工数字自干扰抑制关键技术

首先阐述了实现全双工技术的最大挑战是自干扰，其次以发射信号为参考，通过一些电路算法实现逐级消除自干扰，进一步验证了全双工技术的可行性，为提高5g频谱效率提供了参考价值，最后指出了全双工技术实现商业化所面临的一些挑战。

5g 全双工自干扰频谱效率a brief discussion on 5g full duplex techniquetian zhong-yi5g full duplex self-interference spectral efficiency1 引言无论是tdd还是fdd，目前的无线通信技术并未实现真正的全双工。

全双工技术允许在同一信道上同时接收和发送，这无疑大大提升了频谱效率。

目前很多人认为全双工技术将是5g技术的关键技术之一，因此本文对全双工技术进行简单剖析，并阐述其实现的原理。

2 全双工技术面临的挑战要了解全双工技术，首先要从双工方式说起。

fdd（频分双工）采用两个对称的频率信道来分别发射和接收信号，而tdd（时分双工）发射和接收信号是在同一频率信道的不同时隙中进行。

这两者都不是全双工，因为都不能实现在同一频率信道下同时进行发射和接收信号。

全双工技术可以实现发射和接收信号在同一频率同一时间进行，这大大提升了频谱效率。

不过，一直以来全双工技术的发展都面临着一个严峻的挑战――自干扰。

由于无线系统中发射信号会对接收信号产生强大的自干扰，如果采用全双工，系统根本无法正常工作。

在全双工模式下，如果发射信号和接收信号不正交，发射端产生的干扰信号比接收到的有用信号要强数十亿倍（大于100db），因此全双工最核心的技术就是消除这100db的自干扰。

3 自干扰产生和消除原理发射信号会对接收信号产生强大的自干扰，具体如图1所示。

由图1可知，由于双工器泄露、天线反射、多径反射等因素，发射信号掺杂进接收信号，由此产生了强大的自干扰。

如何消除这些干扰？由于发射信号是已知的，所以可以用发射信号作为参考来消除自干扰。

同时同频全双工的成功的启示在无线通信领域，同时同频全双工技术（Simultaneous Full Duplex，SFD）是一项重要的创新，它具有极大的潜力和广阔的应用前景。

该技术的成功给我们带来了许多有益的启示，不仅对无线通信领域有着重要的意义，也为其他领域的发展提供了有力的借鉴。

同时同频全双工技术的成功启示我们，只要我们敢于挑战现有的技术极限，不断探索创新，就有可能实现看似不可能的目标。

在传统的无线通信中，由于收发信号在同一频段发生冲突，导致无法同时进行双向通信。

然而，通过巧妙的信号处理和干扰消除算法，同时同频全双工技术成功实现了一个信道同时传输和接收两个不同方向的信号，充分利用了频谱资源，大大提高了无线通信的效率。

这一突破性的技术创新鼓舞着我们，告诉我们只要我们勇于尝试，不断创新，就有可能攻克一些看似不可能的技术难题。

同时同频全双工技术的成功还启示我们，在解决复杂问题时，可以借鉴不同领域的经验和思路。

同时同频全双工技术的实现离不开多领域的交叉融合，包括信号处理、电路设计、射频工程等多个专业领域的知识。

这种跨学科的合作和思维碰撞，为技术的突破提供了宝贵的经验。

因此，我们在解决其他复杂问题时，也可以借鉴这种跨学科的思维方式，吸取不同领域的优秀经验，寻找解决问题的新思路。

同时同频全双工技术的成功还告诉我们，在技术发展中，关注用户需求并提供更好的用户体验是至关重要的。

在无线通信中，用户通常需要同时进行双向的语音通话、视频通话等应用。

传统的半双工通信无法满足用户的需求，而同时同频全双工技术的出现，则为用户提供了更好的通信体验。

这也提醒我们，在技术研发过程中，要始终以用户为中心，关注用户需求，不断改进技术，提供更好的产品和服务。

同时同频全双工技术的成功还启示我们，在技术创新中注重合作和团队精神的重要性。

同时同频全双工技术的实现需要多个团队的协同合作，各个团队之间需要紧密配合，共同解决技术难题。

这样的协作模式不仅提高了工作效率，还促进了技术的创新和突破。

全双工通信中的自干扰消除技术中国科学技术大学本科毕业论文题目全双工通信中的自干扰消除技术英文The Technology of Self-Interference Cancellation in FullDuplex Communication院系信息学院电子工程与信息科系姓名金鹏飞学号PB10210270导师张四海日期2014年6月目录摘要 (2)第一章引言 (3)1.1 背景资料 (3)1.2 选题意义 (6)1.3 我的任务 (7)第二章无线传输技术综述 (8)2.1 无线传输的历史及发展 (8)2.2 TDD和FDD (9)2.3 CDMA (14)2.4 同时同频全双工 (16)第三章天线干扰消除 (19)3.1 天线消除原理 (19)3.2 天线消除效果 (20)3.3 小结 (31)第四章射频干扰消除 (31)4.1 射频消除概念 (31)4.2 射频消除效果 (32)第五章数字干扰消除 (33)5.1 数字消除原理 (33)5.2 数字消除理论推导 (33)5.3 数字干扰消除分析与小结 (38)第六章结束语 (38)参考资料 (39)致谢 (41)摘要要实现全双工通信，要克服诸多困难，其中最主要的瓶颈就是收发机的自干扰问题。

当发射机发送某个信号时，其中的部分能量会被自身的接收装置接收到。

如果正好发送与接收信号同频率，就会产生干扰。

并且由于信号源离自身的接收机很近，所以自己发射出去的信号能量可能会比接收到的信号能量大，甚至高达100dB以上。

为了能正确解码所需要接收的信号，就要求我们的自干扰消除性能至少达到100dB。

目前世界上所研究的都是多级消除，即天线干扰消除、射频干扰消除、数字干扰消除等来达到更好的消除性能。

其中天线干扰消除一般可达40+dB，射频域和数字域干扰消除均可达30+dB，已能初步满足实验条件下的全双工通信。

关键词 : 全双工、自干扰、干扰消除AbstractTo achieve full-duplex communication must overcome many difficulties, andwhat the most important is the self-interference of transceiver. When a transmitter transmits a signal, part of the energy will be received by the itself. If you send and receive signals exactly the same frequency will cause interference. Since the signal source and the receiver are placed close, the signal transmited by itself may be stronger than the received signal, even up to more than 100dB. In order to correctly decode the received signal, it is required that the performance of interference achieve at least 100dB. The study of the world are multi-stage elimination, such as antenna interference cancellation, RF interference cancellation and digital interference cancellation to achieve better elimination. Which antenna interference cancellation generally up to 40 + dB, and the interference cancellation of RF domains and digital domains can be up to 30 + dB, has been able to meet the initial full-duplex communication under experimental conditions.Keyword：full-duplex , self-interference , interference cancellation第一章引言1.1 背景资料从烽火狼烟到现在的移动无线设备，人类的通信方式发生了质的飞跃。