同频干扰与相互干扰的区别

同频干扰与相互干扰的区别
同频干扰与相互干扰的区别

同频干扰

影响:当小区不断分裂使基站服务区不断缩小,同频复用系数增加时,大量的同频干扰将取代人为噪声和其它干扰,成为对小区制的主要约束。这时移动无线电环境将由噪声受限环境变为干扰受限环境。

原因:无用信号的载频与有用信号的载频相同,并对接收同频有用信号的接收机造成的干扰。对抗技术:发射功率不宜过大

相邻发射台采用不同极化方式

相邻发射台的载频采用2/3行频(10KHz)偏置,或3MHz、4MHz(错开几MHz)偏置,可降低对同频保护度要求

使用跳频技术、使用裂向技术

互调干扰

原因:或多个干扰信号同时加到接收机时,由于非线性的作用,这两个干扰的组合频率有时会恰好等于或接近有用信号频率而顺利通过接收机

影响:由移动台接收机形成的互调干扰、由基地台接收机形成的互调干扰、由基地台发射机互耦形成的互调干扰

1:多址干扰定义:

是指同CDMA系统中多个用户的信号在时域和频域上是混叠的。因为CDMA 系统为码分多址,CDMA系统采用的是不同的地址码来区分每个用户,但多个用户的信号在时域和频域上是混叠的,所以在频域在产生一定的同频和邻频干扰,则为多址干扰。

2:多址干扰的由来

CDMA的一系列优点使其成为新一代移动通信的佼佼者,但在商用化的过程中CDMA仍有许多关键的技术需要解决。例如克服CDMA系统自身的多址干扰(MAI),就是一个要解决的关键技术问题。CDMA系统自身产生多址干扰的原因主要有两个:一是由于各用户使用的通信频率相同,在不同用户之间的扩频序列不能进行完全正交,即互相关系数不为零;二是即使扩频序列能正交,实际信道中的异步传输也会引入相关性。下面即给出了同步加性白噪声(AWGN)信道中采用传统检测器时产生多址干扰的数学推导。

3:多址干扰对CDMA系统的影响

传统CDMA系统中的信号检测将于多址干扰视为高斯噪声来处理,因而忽略多址干扰的存在,这种方法会带来以下两个方面的影响:

(1)系统容量受到限制:当系统中用户数较少时,多址干扰因伪随机码良好的互相关性而不会太严重。但随着同时接入系统用户数目的增加,多址干扰的影响也会逐渐严重起来,导致系统误码率的上升,使得系统的容量受到影响。尤其是3G系统中大容量的要求和多天线发射分集的采用,都将导致CDMA系统容量受多址干扰的严重影响。

(2)严重影响了系统的性能:如果干扰用户比目标用户距离基站近得多,即使忽略衰落的影响,信号的路径衰耗亦与用户距基站距离的三次方成正比,这时干扰信号在基站的接收功率会比目标用户信号的接收功率大得多,在传统接收机输出中的多址干扰份量会很重,以至将目标用户的信号淹没,而出现远近效应。

4:克服多址干扰的影响,可以采用以下一些技术

(1)扩频码的设计:多址干扰产生的根源是扩频码间的不完全正交性,如果扩频码集能在任何时刻完全正交,那么多址干扰就会不复存在。但实际上信道中都存在不同程度的异步性,要设计出在任何时延上都能保持正交性的码集几乎是不可能的。因此需要设计者设计出一种尽可能降低互相关性的工程实用码型,这在现实信道的条件下还是有可能的。

(2)功率控制:功率控制可以有效地减小远近效应的影响,在IS-95和3G移动通信标准中都采用了功率控制技术。但功率控制不能从根本上消除多址干扰,因为会受到各用户接收功率相等时接收性能的限制,而且也存在以下一些缺点,如占用信道传送功率控制信息,存在算法收敛速度问题,且性能与用户移动速度有关,系统较为复杂等等。

(3)前向纠错编码(FEC):利用编码的附加冗余度纠正因信道畸变而产生的错误比特判决,已成为提高通信质量的一个重要手段,对于纠正多址干扰引发的错误也同样有效。但采用前向纠错编码的代价是在相同信道传输速率下有用信息的传输速率会有所下降。

(4)空间滤波技术:用智能天线对接收信号进行空域处理可以减小多址干扰对信号的影响,同时采用具有一定方向性的扇形天线也可以抑制除某一角度

内的其他干扰,而提高系统性能。起初,由于智能天线的高复杂度和高能量消耗,对它的研究大都局限于在基站中应用,直至近几年,智能天线技术才被引入到移动台之中。因此智能天线有望显著地提高3G移动台的性能,也将成为3G移动通信系统研究的热点之一。

(5)多用户检测技术:多用户检测理论和技术的基本思想是利用多址干扰中包含的用户间的互相关信息来估计干扰和降低、消除干扰的影响。

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 Full Duplex 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 Abstract To achieve full-duplex communication must overcome many difficulties, and what 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

同时同频全双工数字自干扰抑制关键技术

同时同频全双工数字自干扰抑制关键技术同时同频全双工在相同时间使用相同频率发送接收信号,相对传统的时分双工和频分双工,最高能获得两倍的频谱利用率,是提高下一代无线通信系统容量的有效措施之一。实现同时同频全双工需要解决同频自干扰的问题,目前普遍采用的是天线抑制、射频抑制和数字抑制联合的自干扰抑制方案。 数字抑制作为最后一道抑制手段,其残留的自干扰将会作为最终残留自干扰,所以对最终抑制效果的影响非常重要。本文聚焦于高性能、低成本的数字自干扰抑制技术研究,具体贡献包括:第一,给出数字自干扰抑制下干信比与ADC位数影响误符号率的闭式解。 通过分析数字自干扰抑制下干信比与ADC位数对实际判决门限的影响,推导得出QAM调制系统误符号率表达式,从而可为工程上设定模拟自干扰抑制指标限制干信比和选择ADC位数提供依据。在16-QAM调制,比特信噪比14dB,干信比不大于40dB时,只需12位ADC即可能达到接近510-的极限误符号率。 第二,提出一种反馈辅助精确测量非线性自干扰的抑制方案。首先通过分析抑制能力,证明反馈方案由于获知了发射通道非线性因而优于非反馈方案。 在相位噪声方差为0.0075rad2,反馈与接收通道时延误差为30ns时,反馈方案比非反馈方案的抑制能力高27dB。然后提出一种去除反馈中占主导地位的线性分量并精确测量非线性分量的自干扰抑制方案,在不损失抑制性能的前提下降低对反馈通道ADC位数的需求,从而降低成本。 在原反馈通道使用12位ADC接收包含线性与非线性分量自干扰的情况下,本方案只需使用8位ADC接收自干扰非线性分量。第三,提出一种可用于单天线全双工系统的数字预处理自干扰抑制技术。

iData_同时同频全双工LTE射频自干扰抑制能力分析及实验验证_徐强

第36卷第3期电子与信息学报Vol.36 No.3 2014年3月Journal of Electronics & Information Technology Mar. 2014 同时同频全双工LTE射频自干扰抑制能力分析及实验验证 徐强全欣潘文生邵士海*唐友喜 (电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室成都 611731) 摘要:同时同频全双工本地发射信号会对本地接收信号产生强自干扰,为了使信号能够通过射频接收通道及模数转换器件,需要在射频前端进行自干扰抑制。在自干扰为直射路径的条件下,该文采用直接射频耦合法,对长期演进(LTE)同时同频全双工自干扰抑制进行实验测试;分析推导了自干扰功率、带宽及线缆、幅度、相位调整误差对射频自干扰抑制能力的影响;得到了射频自干扰抑制能力的闭合表达式。分析表明对于20 MHz带宽,?10 dBm 接收功率的LTE射频自干扰信号,理论上能抑制54 dB的射频自干扰,而实验测试结果表明能抑制51.2 dB。 关键词:无线通信;全双工;自干扰;射频抑制;长期演进(LTE) 中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1009-5896(2014)03-0662-07 DOI:10.3724/SP.J.1146.2013.00717 Analysis and Experimental Verification of RF Self-interference Cancelation for Co-time Co-frequency Full-duplex LTE Xu Qiang Quan Xin Pan Wen-sheng Shao Shi-hai Tang You-xi (National Key Laboratory of Science and Technology on Communications, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 611731, China) Abstract: Co-time Co-frequency Full-Duplex (CCFD) radio transmission will cause a strong self-interference in its receiver. To ensure the undistorted transmission in the Radio Frequency (RF) channel and effective sampling of the desired signal, the Self-Interference Cancellation (SIC) need to be applied to RF frontend. In this paper, the CCFD verification experiment is presented based on the Long Term Evolution (LTE) that adopts RF SIC with the coupled RF transmitted signal. Considering the direct path self-interference between transmit and receive antennas, the relationship among interference power, interference bandwidth, RF adjustment errors and SIC ability is analyzed. Consequently, the expression of SIC ability is derived. Analysis and experimental results show that the SIC abilities are 54 dB in theory and 51.2 dB in practice for a 20 MHz LTE signal with received power of ?10 dBm. Key words: Wireless communication; Full-Duplex (FD); Self-interference; RF cancellation; Long Term Evolution (LTE) 1 引言 同时同频全双工(CCFD)是指设备的发射机和接收机占用相同的频率资源同时进行工作,使移动通信上、下行可以在相同时间使用相同的频率,突破了现有的频分双工和时分双工[1]模式,理论最大频谱效率可以提升一倍;近三年来,CCFD得到了业界的广泛关注[2,3]。 由于收发同时同频,CCFD发射机的发射信号会对本地接收机产生干扰,使用CCFD的首要工作是抑制强自干扰[1,3]。近三年来,国内外的已有研究 2013-05-23收到,2013-09-03改回 国家自然科学基金(61271164, U1035002/L05, 61001087, 61101034),国家科技重大专项(2014ZX03003001-002, 2012ZX 03003010-003, 2011ZX03001-006-01)和中国航天科技集团公司卫星应用研究院创新基金资助课题 *通信作者:邵士海 ssh@https://www.360docs.net/doc/1c13157459.html, 主要包括:天线抑制[4,5]、射频抑制[68]-和数字抑制[3,911] -。其中,天线抑制在收发天线处实施,射频抑制在信号进入模数转换器件(ADC)前的射频前端实施,数字抑制在信号经过ADC后的数字域实施。为了防止射频接收通路阻塞,需要进行射频自干扰抑制,使信号能够通过ADC,进入数字干扰抑制及数字解调处理流程。 射频自干扰抑制可以分为直接射频耦合干扰抑制[6,7,12,13]和数字辅助射频干扰抑制[2,14],并且已经得到了初步工程验证[6,7,15,16]。直接射频耦合干扰抑制的典型方法如文献[6]和文献[7]。文献[6]将发射信号经过可变衰减、可变延时处理后,得到干扰重建信号,将接收信号与干扰重建信号相减,完成射频干扰抑制;经实验验证,对于10 MHz带宽的WiFi 信号,可以抑制45 dB自干扰。文献[7]在文献[6]的基础上,对干扰重建方法进行了改进,将发射信号

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