[发明专利]一种实现同频全双工无线通信的方法

说明书

技术领域

本发明为一种同频全双工无线通信的方法，通信双方的收发频率相同，保持双向通信连续进行。属于无线通信技术领域。

背景技术

双工是一种实现双向通信的技术。双工分为全双工和半双工两类，全双工指通信双方同时发送和接收信号；半双工指通信双方轮流发送和接收信号。

同频通信是指通信双方发送信号占用的频带相同。

同频全双工通信在有线通信中是一种普遍采用的技术，但在无线通信时由于发送信号和接收信号的功率十分悬殊，通常达10¹⁰以上，而且接收信号的功率时时变化，且没有规律。因而同频全双工通信在无线通信时实现难度大。

现有的无线通信的基本的双工方法有频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两种。FDD是异频全双工通信，通信双方发送的信号频带不同，间隔一定的频率。TDD是同频半双工通信，采用相同的频带发送信号，但收发轮流进行。

在FDD通信时，相向的信号占用两段频带间留有一段频率间隔称保护间隔，以使收发信机前端的双工器正常工作。因而FDD时所需的频带为信号频带的两倍以上。

在TDD通信时，由于信号传播需要一定的时间，因而在每一通信方由发送转为接收或由接收转为发送时需留出一段时间既不发送也不接收，这段时间称为保护时隙，通信距离越长，保护时隙也越长。因而FDD时通信每一方发送信号的时间小于总时间的二分之一。

发明内容

本发明的目的在于克服FDD通信时占用频带宽、TDD通信时时间利用率低的缺点，实现同频全双工无线通信。本发明的通信双方发送信号的频带相同，且能同时连续地发送和接收信号。本发明选用角调制为信号调制方式，并将发射信号用作接收机的本地振荡信号；用环形器将发射机功放的输出信号定向传送至天线，由同一天线接收到的信号经同一环形器定向传送到接收机。

本发明采用相干接收技术分离处于同一频带之内的发射信号和接收信号；用正交混频器直接将射频信号解调为基带信号；利用信号抵消技术减弱进入接收机的本地发射信号，以降低对低噪声放大器和正交混频器的线性度要求，用直流去除技术消除本地发射信号对接收机的干扰；用自适应抵消技术去除混频器输出中的本地发送的基带信号。

附图说明

附图为本发明的系统框图，发送数据流经波形成形器(7)变为适合于调制的信号，信号经角调制器(6)成为已调信号，已调信号的载波由频率合成器(5)产生。已调信号经射频放大器(4)放大后分为两路，一路由功率放大器(3)放大后，经由环形器(2)至收发天线(1)发送至空中，另一路信号进入接收机。

由通信对方发来的信号，即接收信号经环形器(2)至抵消器(8)，与接收信号同时进入抵消器的还有环形器逆向泄漏的发射信号和发射至空中被周围物体反射回的发射信号。

来自射频放大器(4)的信号进入接收机后分为两路，一路经移相器(10)和可变衰减器(9)后至抵消器(8)用于抵消由于环形器隔离度不够逆向进入接收机的发射信号，另一路再分为两路加至两个乘法器(12)，其中的一路在至乘法器前先经π/2移相器(13)移相90°，二个乘法器(12)和π/2移相器一起构成了正交混频器。乘法器输出信号经低通滤波器(14)滤除高频分量再由直流去除电路(15)去除直流分量，然后至可变增益放大器(16)，信号在此得到适当放大后进入A/D变换器(17)，两路信号经A/D变换器后成为数字信号，经相位检测(18)和差分(19)后变为频率信息，经自适应抵消(20)后，剩余的接收信号经低通滤波(21)和均衡(22)后通过判决(23)恢复成接收数据。

具体实施方式：

结合附图对本发明作进一步说明如下：

由于收发信机发射信号和接收信号的功率相差悬殊，因而调制方式只能采用调角的方法，即信息完全由信号角度的变化来体现，信号幅度不能携带信息，调角又分调频和调相两种方式，图中相位检测(18)后得到的是相位信息，若采用调频方式则此信息需经差分(19)后转化为频率信息，若采用调相方式，则差分算法不需要。

抵消器(8)用于抵消由于环形器的隔离度不够泄漏到接收机的发射信号，进入接收机的发射信号幅度在抵消后将降低10倍以上，这样可以降低对低噪声放大器(11)和乘法器(12)的线性度要求。

进入接收机的发射信号的另一个来源是周围环境反射回接收机的信号，此信号相当于零中频接收机的本振泄漏，它是一种变化不定的信号，因而抵消器(8)对它不起作用。