[发明专利]多维度光电联合的同时同频全双工自干扰抑制系统及方法

说明书

多维度光电联合的同时同频全双工自干扰抑制系统及方法，属于微波毫米波通信技术领域。本发明将空域、射频域、数字信号域与微波光子域、码域干扰抑制技术结合，形成对同时同频全双工自干扰的多维度综合处理，可达到较高的的干扰抑制度。

技术领域

本发明涉及多维度光电联合的同时同频全双工自干扰抑制系统及方法，属于微波毫米波通信技术领域。

背景技术

随着空间通信技术的飞速发展，空间通信模式由单一链路发展到星间组网，星群、星座同轨道或异轨道、两个或多个航天器之间建立的通信链路，为航天器实时数据中继传输、扩大航天器通信覆盖区域、航天器间信息交互与相对状态确定提供有力支持，同时星地上下行链路、星间前返向链路的通信工作模式越来越复杂、频率关系配对越来越困难。目前空间激光通信链路主要采用采用频分双工的通信方式。频分双工射频前端的收发信号载波频率不同，通过发射和接收信号在不同频段的传输，隔离收发干扰；频分双工通信，空间收发链路各占用一个带宽，带宽利用率低，同时由于收发频率一一对应，不利于星间组网扩展。

在频谱资源日益紧张、用户数据量急剧增长的今天，与TDMA时分双工、FDMA频分双工方式相比，在同一频段上同时收发数据，即运行在相同时频空间的全双工(CCFD，Co-frequency Co-time Full Duplex)技术，能够获得更高的信道容量及频谱利用率，受到了通信界广泛关注，有利于提升频谱资源利用率，优化链路工作模式，是缓解频谱资源紧缺的技术途径之一。

然而同时同频全双工的通信中优于收发频率相同，收发通道的隔离度提升非常困难，极大限制了本技术的应用。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了多维度光电联合的同时同频全双工自干扰抑制系统，将空域、射频域、数字信号域与微波光子域、码域干扰抑制技术结合，形成对同时同频全双工自干扰的多维度综合处理，可达到优于120dB的干扰抑制度。

本发明的技术解决方案是：多维度光电联合的同时同频全双工自干扰抑制系统，包括发射天线、接收天线、三个耦合器和收发信机；

收发信机的发射通道发射射频信号，输出至第一耦合器；

所述第一耦合器的输出端连接发射天线和射频自干扰模块，并将来自收发信机的射频信号分为发射信号和耦合参考信号，分别发送至发射天线和射频自干扰模块；

发射信号通过发射天线与接收天线之间的电磁耦合输入至接收天线，成为自干扰信号，同时接收天线接收来自远端的接收信号；

射频自干扰抑制模块用于根据幅相调整控制信息对接收的耦合参考信号调整幅度和相位，并输出与自干扰信号等幅反相的射频自干扰抑制信号至第二耦合器；同时向微波光子射频自干扰抑制模块发送耦合参考信号信息；

第二耦合器的输入端连接接收天线和射频自干扰抑制模块，输出端连接第三耦合器；第二耦合器接收自干扰信号、接收信号和射频自干扰抑制信号，自干扰信号与射频自干扰抑制信号完成对消，对消后的自干扰残余信号和接收信号输入至第三耦合器；

微波光子射频自干扰抑制模块的输入端连接射频自干扰抑制模块，输出端连接第三耦合器，用于根据幅相调整控制信息将接收的耦合参考信号信息通过低噪声放大后将射频信号调制到光频，在光频对射频信号的幅度、相位及波形进行调整后生成微波光子射频自干扰抑制信号并发送至第三耦合器；

第三耦合器的输出端连接至收发信机的接收通道，用于将接收信号和对消后的自干扰残余信号以及微波光子射频自干扰抑制信号输入收发信机；

收发信机通过内部本振和接收通道下变频为基带数字信号输入收发信机数字处理单元，在扩频码域和数字信号处理域进行动态自干扰消除；并将幅相调整控制信息发送至射频自干扰抑制模块和微波光子射频自干扰抑制模块。

进一步地，所述发射天线与接收天线在空间上间距10λ～15λ，λ为系统中心工作频率处的电磁波波长。