同時同頻全雙工自干擾信道測量與特征分析.pdf

1、同時同頻全雙工技術(shù)以其倍增頻譜利用率的能力得到業(yè)界的廣泛關(guān)注。目前，阻礙同時同頻全雙工技術(shù)應(yīng)用的首要問題是自干擾抑制。全雙工自干擾的抑制必須要知道全雙工自干擾信道特性。為了能在接收機中最優(yōu)化的抑制自干擾信號，必須首先知道“自干擾信道”的沖激響應(yīng)及其統(tǒng)計特征。
　　為此本文在2.50GHz~2.70GHz頻段，基于頻域測試方法，研究靜態(tài)場景同時同頻全雙工自干擾信道測量與建模。
　　首先，在辦公室、走廊與屏蔽室三種室內(nèi)場景中，對

2、收發(fā)天線分離同時同頻全雙工自干擾信道進行測量與分析：
　　(1)自干擾信道路徑傳輸損耗。在辦公室場景中，路徑傳輸損耗服從斷點模型，天線間距小于1.0m的路徑傳輸損耗指數(shù)為1.52，天線間距在1.0m~8.1m內(nèi)路徑傳輸損耗指數(shù)為1.86。在走廊場景中，天線間距在0.1m~1.0m內(nèi)路徑傳輸損耗系數(shù)為0.94。在屏蔽室場景中，天線間距在0.1~1.0m內(nèi)路徑傳輸損耗系數(shù)為0.52。
　　(2)自干擾信道時延功率譜。在辦公室、走

3、廊與屏蔽室三種室內(nèi)場景中，時延功率譜主要由直射分量與空間散射分量兩部分組成。其中直射分量隨著天線間距增加呈冪指數(shù)衰減，衰減指數(shù)在這三種場景中分別為1.68、0.82、1.00。另外，空間散射分量的散射徑的功率與到達時間基本上呈冪指數(shù)衰減的關(guān)系，衰減指數(shù)(不同天線間距下的平均值)在這三種場景的分別為：4.36、3.19、1.56。
　　(3)自干擾信道的均方根時延擴展。在辦公室場景中，天線間距大于1.0m時的均方根時延擴展服從對數(shù)正

4、態(tài)分布，天線間距小于1.0m時，均方根時延擴展在不同的天線間距下服從對數(shù)正態(tài)分布，并且其分布的均值與標準差與天線間距呈現(xiàn)線性關(guān)系。在走廊場景中，均方根時延擴展與天線間距之間呈冪指數(shù)關(guān)系，并且在不同天線間距下RMS時延擴展服從對數(shù)正態(tài)分布。在屏蔽室場景中，不同天線間距下均方根時延擴展服從對數(shù)正態(tài)分布。
　　(4)自干擾信道的相關(guān)帶寬。在走廊場景中，不同天線間距的相關(guān)帶寬服從威布爾分布。在屏蔽室場景中，不同天線間距的相關(guān)帶寬服從對數(shù)正

5、態(tài)分布分布。
　　(5)自干擾信道的萊斯K因子。辦公室場景與走廊場景的萊斯K因子服從威布爾分布；屏蔽室場景的萊斯K因子服從對數(shù)正態(tài)分布。
　　其次，在辦公室、走廊與屏蔽室三種室內(nèi)場景下，對共用收發(fā)天線同時同頻全雙工自干擾信道進行測量與分析：
　　(1)自干擾信道路徑傳輸損耗。在這三種場景中，路徑傳輸損耗均服從對數(shù)正態(tài)分布。
　　(2)自干擾信道時延功率譜。在辦公室、走廊與屏蔽室場景中，自干擾信道的時延功率譜主要由

6、三部分組成：環(huán)形器泄露分量，天線反射分量，空間散射分量。然后對環(huán)形器泄露分量、天線反射分量的成因進行理論分析并試驗驗證。另外，在空間散射分量中，散射徑的功率與到達時間基本上呈冪指數(shù)衰減的關(guān)系。當(dāng)饋線長度為0m，天線高度為1.7m時，這三種場景散射徑的功率與到達時間之間衰減指數(shù)分別為：4.34、4.42、1.56。
　　(3)自干擾信道的均方根時延擴展。在這三種室內(nèi)場景中，自干擾信道的均方根時延擴展均服從對數(shù)正態(tài)分布。從理論上討論了

7、均方根時延擴展與饋線長度的關(guān)系，并對理論結(jié)果進行試驗驗證。
　　(4)自干擾信道的相干帶寬。在這三種室內(nèi)場景中，自干擾信道的相關(guān)帶寬服從正態(tài)分布。
　　然后，在大樓墻外側(cè)、樓頂與廣場三種室外場景中，對收發(fā)天線分離同時同頻全雙工自干擾信道進行測量與分析：
　　(1)自干擾信道路徑傳輸損耗。在這三種室外場景中，收發(fā)天線分離同時同頻全雙工自干擾信道的路徑傳輸損耗服從對數(shù)衰減，其損耗系數(shù)分別為1.04、1.08、1.07。

8、r>　　(2)自干擾信道時延功率譜。在大樓墻外側(cè)、樓頂與廣場場景三種室外場景中，時延功率譜主要由直射分量與空間散射分量兩部分組成。其中直射分量隨著天線間距增加呈冪指數(shù)衰減，衰減指數(shù)分別為0.80、0.90、0.93?？臻g散射分量的散射徑的功率與到達時間基本上呈冪指數(shù)的關(guān)系，這三種場景的衰減指數(shù)（不同天線間距下的平均值）分別為：4.73、3.31、2.71。
　　(3)自干擾信道的均方根時延擴展。在這三種室外場景中，均方根時延擴展與

9、天線間距之間呈冪指數(shù)關(guān)系；在不同天線間距下，大樓墻外側(cè)與樓頂場景的均方根時延擴展服從對數(shù)正態(tài)分布，廣場場景的均方根時延擴展服從極值分布。
　　(4)自干擾信道的相干帶寬。在這三種場景中，不同天線間距的相關(guān)帶寬服從威布爾分布。
　　(5)自干擾信道的萊斯 K因子。在不同天線間距下，大樓墻外側(cè)與樓頂場景的萊斯K因子服從威布爾分布，廣場場景的萊斯K因子服從正態(tài)分布。
　　最后，在大樓墻外側(cè)、樓頂與廣場三種室外場景中，對共用收

10、發(fā)天線同時同頻全雙工自干擾信道進行測量與分析：
　　(1)自干擾信道路徑傳輸損耗。在這三種室外場景中，自干擾信道的路徑傳輸損耗均服從對數(shù)正態(tài)分布。
　　(2)自干擾信道時延功率譜。在大樓墻外側(cè)、樓頂與廣場場景中，自干擾信道的時延功率譜主要由三部分組成：環(huán)形器泄露分量，天線反射分量，空間散射分量。然后對環(huán)形器泄露分量、天線反射分量的成因進行理論分析并試驗驗證。另外，在空間散射分量中，散射徑的功率與到達時間基本上呈冪指數(shù)衰減的關(guān)

11、系。當(dāng)饋線長度為0m，天線高度為1.7m時，這三種場景散射徑的功率與到達時間之間衰減指數(shù)分別為：5.81、4.19、5.20。
　　(3)自干擾信道的均方根時延擴展。在這三種室外場景中，共用收發(fā)天線自干擾信道的均方根時延擴展均服從對數(shù)正態(tài)分布；從理論上分析了均方根時延擴展與饋線長度的關(guān)系，并對理論結(jié)果進行試驗驗證。
　　(4)自干擾信道的相干帶寬。在大樓墻外側(cè)場景與廣場場景中，自干擾信道的相關(guān)帶寬服從極值分布。在樓頂場景中，