室内5G同时同频全双工多抽头射频自干扰抵消技术

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随着通信技术的不断发展,使用更高频谱效率的通信技术的需求变得越来越重要。为了解决频谱拥挤的问题,相对于FDD、TDD的同时同频全双工技术应运而生。它可以从根本上提升设备的频谱利用率,并且可以增加设备的吞吐率,可广泛应用于最新的5G网络。目前,广泛使用的自干扰抵消技术可以分为三个部分,传播域自干扰抵消技术,射频域自干扰抵消技术,数字域自干扰抵消技术。本文重点研究射频域的多径自干扰抵消技术。主要研究了两种应用于射频自干扰抵消技术的射频自干扰抵消算法。分别为粒子群射频自干扰抵消算法和岭回归射频自干扰抵消算法。仿真了可变多抽头结构下射频自干扰抵消的理想极限抵消性能,同时仿真在多种影响因素条件下的两种射频自干扰抵消算法的抵消性能。最后再通过实际工程验证测试了两种算法的性能。首先研究现有的多种全双工自干扰抵消技术,并重点说明了射频域自干扰抵消中常使用的结构和算法。然后使用凸优化技术给出理想条件下的多抽头射频自干扰抵消最优权重系数。其次,给出两种算法的各自原理,以及相应的改进以及工程实现方法、实现流程。利用MATLAB仿真射频多径自干扰抵消的极限性能,以及多个影响因素条件下的抵消性能。粒子群射频自干扰抵消算法的抵消性能较好,有着收敛于全局最优跳出局部极值的特点,但是收敛速度较慢。岭回归射频自干扰抵消算法由于使用了先验信息将射频自干扰抵消问题由原本的二次规划问题变为线性规划问题,所以有着极快的收敛速度。同时,由于使用了多个初始点的全局信息,也具有一定的避开局部值的特点,而且通过增加了局部搜索的过程也可以一定程度上保证抵消性能。最后,搭建实验验证平台,实际测试两种算法。论文工作为多抽头射频自干扰抵消技术提供了两种新的算法,并完成了工程验证。对同时同频全双工技术的性能指标提供了一定的参考价值。
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