摘要：随着科学技术的快速发展，我国全面进入了数字信息化时代，无线通讯事业也进行着突飞猛进的进步。作为一项新技术：全双工无线通信技术，也在这种时代的大背景下进行不断地改革和发展。具有较为广阔的应用前景。
关键词：全双工无线通信；抗干扰消除技术；应用研究
引言：全双工无线通信的干扰消除技术的应用，目前只有单发单收的单变量控制系统，而多变量控制系统的技术应用则将成为无线通信移动行业的巨大改革。
1 全双工无线通信的实施问题
传统的无线通讯系统没有进行全双工技术的良好应用，一般只是利用半双工技术进行双向传输。进行同刻、同频的双向传输的全双工无线通信系统的障碍为：每一端传出的讯号远远超出这一端所需要接受的远距离讯号。对于通讯系统的信号的辨识有着不可忽视的阻碍和干扰。接受讯号端在进行信号接收时，在数字信心转换处产生了十分剧烈的自干扰，所以在进行对于真正需要的信号进行量化处理时，会发现信号内有很大的噪声出现，如图一：
图一 自干扰信号示意图.png)
二、全双工无线通信的被动干扰消除技术的应用
全双工无线通信干扰消除技术中的被动干扰消除技术主要是依靠自身性质和电子信号的传播的传播方式来设计的天线构造，从而产生消除干扰的作用[1]。被动干扰消除技术主要有3种方式：天线间隔技术、定向天线技术以及天线排除技术。
天线间隔技术
天线间隔技术的主要消除干扰的方式是进行全双工无线通信系统中的通信间隔的输送天线与接收天线人为的进行一定距离的间隔。因为自干扰信号在无线信息的传送阶段中有一定的输送消耗，传输的距离越大则信号强度越弱。因此如果人工的进行一定范围内的传送与接收天线距离分隔，对于减少自信号的干扰强度可以产生一定的效果。但是这种方法对于自干扰信号的消除效果并不是十分的理想，这是因为自干扰信号是由通讯间隔点本身的输出天线向其接收天线传达的讯号，两者之间的距离始终不会太远，因此自干扰信号仍然会对信号的传送产生不可忽视的影响[2]。
如图二所示的模板是全双工无线通信系统的末端进行定向多元化的应用。通过“定向多元化”我们可以了解基站传送信息的方向与它接受信号的方向是不相同的。在这种接受和传输状态下，全双工传输基站可以借助使用定向天线进行方向不变的下行移动台的信息传送，这样恰恰能够与离自身距离较大的定向上行移动台远距离分隔。从而完成自干扰信号的人工控制。
图二 全双工无线通信系统末端进行定向多元化的应用.png)
（二）天线消除技术
天线消除技术的核心内容是全双无线通信系统接收和输出节点应用两根传送天线和一根信息收取天线，在信息收取天线的两端安置两根输送天线。因为两根输送天线输送的信号被接收天线所接收着一过程的距离为半个波长，电磁波信号的位置的角度差为180°，因此在同时同刻进行天线可消除自身的传送信号，有利于其他部分的传送信号的接受[3]。同时天线消除法可以在双天线的间隔中确定两传送信号相减的领域，对进行全双工多变量控制系统的设计有很大的帮助。这种方式的缺陷在于不能应用于宽带传送，天线配置智能进行单载波频率上的运行。
三、全双工无线通信的主动干扰消除技术
主动干扰消除技术的核心技术实施方式是通过在信息线路的组成模板中主动依靠加入有源信息排除来与原干扰噪声的影响。BALUN消除技术与数字干扰消除技术都是常用的包含主动干扰消除技术的全双工天线设计方法。
（一）BALUN消除技术
BALUN消除技术是将天线消除技术进一步改良的技术。BALUN技术结合了全新的设计理念，利用电感线圈来尽心信号的反转。从理论上看，因为电感线圈没有对于输入数据的带宽以及频率的要求。BSLUN消除技术可以对于带宽数据进行处理，从而使得可以尽心对于带宽数据的干扰排除。
如图三为BALUN消除技术的系统框架，由此可以了解，BALUN消除技术比天线排除法少用了一根天线，仅仅利用两根天线就完成了工作。并且BALUN的性能与天线排除法是一致的，因此BALUN消除技术在保障成本的同时节约了开销。
图三 BALUN消除系统框架.png)
（二）数字干扰消除技术
由于现实状况下BALUM消除技术不能够将干扰信号完全消除，实际器件中仍然会有随机的噪声干扰，并不能达到完全对于无线信号进行模拟的情况，所以在BALUN消除系统使用完毕之后还应当利用数字干扰消除系统进行模拟数据的转换。由于此时大部分的自干扰信号已经被BALUN消除系统消除，因此模数转化所得到的最终信号不会由于干扰信号过于强烈而失真。
在进行数字干扰的消除过程中，对于传输数据进行编码之后将其输送到一个有限冲击感应滤波器，进行最终获取数据的解码。为了能够更好地消除信号干扰，在进行数字干扰消除时首先要进行对于数据信号的估算，一般为传输一个OFDM符号。进行每一个分载波信号通道的最小二乘算法的预算估计。同时借助估计结果完成数字信号的获取。这个过程是借助有限冲击感应滤波器产生信号信息，与接收信号相消，从而最终的到进行了干扰消除处理的信号。
在这个过程中需要特别注意的是，在进行数字干扰消除工作时，信号通道的预测这一步骤的进行应当被给予足够的重视。这是因为信号通道的预测结果直接影响了数字干扰消除的效果。所以，为了保障信号通道的预测效果的精确性，在进行OFDM信号时，MAC协议应当保障信号通道的预测时段内不会出现其他的信号干扰，这便要求这一过程中双方暂时不能够互相传递讯号。此外，对以快速老化的信号通道而言，由于其经常进行变化，因此应当借助其他方法进行信号通道预测。
总结语：进行全双工无线通信的干扰消除技术应用研究，分为全双工无线通信的被动干扰消除技术的应用研究和全双工无线通信的主动干扰消除技术的应用研究，其中全双工无线通信的被动干扰消除技术的应用包括:天线间隔技术、天线消除技术。全双工无线通信的主动干扰消除技术的应用包括：BALUN消除技术、数字干扰消除技术。进行全双工无线通信的干扰消除技术应用研究可以使得干扰消除技术的技术优势得以良好的体现并且被人们良好的利用。
参考文献：
[1]田晓亮. 基于FPGA的单信道全双工无线通信系统中数字自干扰消除设计与实现[D].山东大学,2015.
[2]顾立宏. 全双工射频自干扰抑制快速搜索算法研究与实现[D].电子科技大学,2014.
[3]赵茂华. 点对点无线全双工通信研究[A]. 中国通信学会、江西省通信管理局.第十一届中国通信学会学术年会论文集[C].中国通信学会、江西省通信管理局:,2015:6.
论文作者:邓华伟
论文发表刊物:《基层建设》2016年18期
论文发表时间:2016/11/17
标签：干扰论文; 信号论文; 天线论文; 技术论文; 全双工论文; 无线通信论文; 数字论文; 《基层建设》2016年18期论文;