1.一种高清全双工信号收发基站,其特征在于,包括:收发器单元,包括至少一个天线单元用于进行发送数字发射信号转换后的射频发射信号或接收远端信号;
信号转换单元,用于根据所述数字发射信号进行数模转换处理,得到模拟发射信号,并根据所述模拟发射信号进行功放处理,得到射频发射信号;
自干扰处理单元,用于根据所述射频发射信号进行线性分量消除处理,得到非线性反馈信号,并根据所述非线性反馈信号及数字发射信号对接收通道接收到的数字接收信号中包含的自干扰信号进行消除,得到数字自干扰消除后的远端信号;
所述根据所述数字发射信号进行数模转换处理,得到模拟发射信号,还包括:所述数字发射信号进行数模转换处理后,对得到的模拟发射信号进行衰减,得到第一衰减信号;
所述模拟发射信号进行功放处理,得到射频发射信号,还包括:根据所述射频发射信号,进行衰减得到第二衰减信号;
所述进行线性分量消除处理,得到非线性反馈信号,包括:根据所述第一衰减信号、第二衰减信号,进行线性分量消除处理,得到非线性模拟信号,并进行模数转换处理,得到非线性反馈信号;
还包括非线性反馈辅助的全双工数字自干扰消除方法,其步骤包括:S101:接收基带信号处理单元发送的数字发射信号;
S102:根据所述数字发射信号进行数模转换处理,得到模拟发射信号;
S103:根据所述模拟发射信号进行功放处理,得到射频发射信号;
S104:根据所述射频发射信号进行线性分量消除处理,得到非线性反馈信号;
S105:根据所述非线性反馈信号及数字发射信号对接收通道接收到的数字接收信号中包含的自干扰信号进行消除,得到数字自干扰消除后的远端信号;
其中,所述根据所述数字发射信号进行数模转换处理,得到模拟发射信号,还包括:所述数字发射信号进行数模转换处理后,对得到的模拟发射信号进行衰减,得到第一衰减信号;另,所述模拟发射信号进行上变频及功放处理,得到射频发射信号,还包括:根据所述射频发射信号,进行衰减及下变频得到第二衰减信号;
其中,所述进行线性分量消除处理,得到非线性反馈信号,包括:根据所述第一衰减信号、第二衰减信号,进行线性分量消除处理,得到非线性模拟信号,并进行模数转换处理,得到非线性反馈信号;
其中,根据所述射频发射信号进行自干扰重建,得到模拟自干扰消除信号;根据所述模拟自干扰消除信号对所述天线单元接收到的模拟接收信号中包含的自干扰信号进行消除,并进行下变频及模数转换得到数字接收信号;
其中,还包括:根据所述非线性反馈信号及数字发射信号进行自干扰重建,得到数字自干扰消除信号;根据所述数字自干扰消除信号对所述接收通道接收到的数字接收信号中包含的自干扰信号进行消除,得到数字自干扰消除后的远端信号;
其中,所述数字接收信号和非线性反馈信号为:所述数字接收信号为:
w(n)=fchan(fPA(u(n)))+r(n) (1)其中,u(n)为数字发射数据,fPA(.)表示包含功放在内的发射通道传输函数,fchan(.)表示包含模拟自干扰消除在内的自干扰信道传输函数,r(n)为期望接收的远端信号;
非线性反馈信号为:
v(n)=αfPA(u(n))‑βu(n) (2)其中,β为引入发射通道数模转换单元后模拟发射信号用于移除线性反馈的第一衰减器系数,α为反馈通道第二衰减器系数;β的调整原则是使得接收到的反馈信号功率E{|v(n)2
|}最小,可以表示为:
其中,E表示数学期望的通用符号,E{}是表示大括号内的数学期望,v(n)表示反馈信
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号,|v(n)|表示数学期望,即E{|v(n)|}表示反馈信号功率; 为正实数集;本发明通过上述计算方法,使得反馈当中最强的线性分量在模数转换单元前得到消除,大部分的模数转换单元位数都能用于表达非线性分量,从而在模数转换单元位数不变情况下提高非线性分量的精度,又或者在保持非线性分量精度的情况下减少所用模数转换单元的位数;由于线性分量从发射通道到反馈通道的整个信道比较稳定,故β无需频繁调整;
另,联合式(1)和(2),得到:由于实际中自干扰信道为多条具有不同衰减、时延、相位的径的集合,fchan(.)为线性函数,式(4)可进一步改写为:
w(n)=fchan(v(n)+βu(n))/α+r(n) (5)其中,判断系数β值是否已知,并采用数字自干扰消除的不同实现;其中,若判断系数β值为已知,则数字自干扰的消除方法如下:式(5)可进一步改写成矩阵表示形式w=Ah+r (6)T T
其中w=[w(0) w(1) … w(n)] 为接收矩阵,r=[r(0) r(1) … r(1)] 为远端信号矩T
阵,h=[h(q) h(q‑1) … h(‑q+1)]为fchan(.)/α对应的具有记忆深度q的线性信道矩阵,A为v(n)+βu(n)的记忆深度q的Toeplitz矩阵:由于接收信号中自干扰Ah远远大于远端信号r,h的最大似然估计值为:其中pinv(.)表示伪逆矩阵,pinv(A)为A的伪逆矩阵;
因此,数字自干扰消除后的得到的远端信号为:其中z表示数字自干扰消除后的输出矩阵;
若判断系数β值为未知,则数字自干扰的消除方法如下:式(5)可进一步改写成:
w(n)=βfchan(u(n))/α+fchan(v(n))/α+r(n) (10)其矩阵表示形式为:
w=Auhu+Avhv+r (11)T
其中hu=[hu(q) hu(q‑1) … hu(‑q+1)]为βfchan(.)/α对应的具有记忆深度q的线性信T
道矩阵,hv=[hv(q) hv(q‑1) … hv(‑q+1)]为fchan(.)/α对应的具有记忆深度q的线性信道矩阵,Au为u(n)的记忆深度q的Toeplitz矩阵:Av为v(n)的记忆深度q的Toeplitz矩阵:由于接收到的自干扰中线性分量Auhu远远强于非线性分量Avhv,因此首先估计hu并据此消除线性分量;hu的最大似然估计值为:然后,hv的最大似然估计值为:最后,数字自干扰消除后的得到的远端信号为:其中,根据非线性反馈信号和数字发射信号,估计得到系数β值,还包括:置反馈通道下变频器与加法器断开及对应加法器输入为零,并发送特定的u(n)序列,估计得到系数β的最大似然估计值;其中,系数β的最大似然估计值的计算方式如下:为了估计β,反馈通道中下变频器与加法器被断开,对应加法器输入改为接地,此时发送特定的u(n)序列,有
v=‑βu (17)因此,β的最大似然估计值为
其中,根据系数β值、非线性反馈信号和数字发射信号,计算得到完整的反馈信号;并根据完整的反馈信号和数字预失真算法,对数字发射信号作数字预失真补偿处理,以补偿功放对射频发射信号的畸变;完整的反馈信号v0的计算方式如下:v0=v+βu (19)得到完整的反馈信号。