一种线性化的全双工MIMO收发器设计

张志亮 沈　莹 邵士海 潘文生 唐友喜



一种线性化的全双工MIMO收发器设计

张志亮①②沈莹*①邵士海①潘文生①唐友喜①

①(电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室 成都 611731)②(四川大学锦城学院电子信息工程系 成都 611731)

针对全双工MIMO收发器发射通道非线性以及接收通道存在强烈自干扰的问题，该文提出一种使发射通道线性化并通过射频多抽头重建与数字重建消除自干扰的具有较低硬件成本与软件复杂度的设计方案：(1)基于改进的串扰消除和数字预失真(CTC-DPD)算法并复用反馈通道进行去耦合和数字预失真使发射通道线性化、等增益；(2)在接收通道加入可调衰减器并用多维梯度下降法基于接收的残留自干扰功率最小原则调整抽头参数；(3)基于频域信道估计进行数字自干扰重建。实现的20 MHz带宽LTE全双工MIMO通信样机，发射通道经过线性化后带内更平坦，而带外噪声抑制了约30 dB。射频和数字消除一轮调整共耗时约0.17 ms，总消除能力约75 dB。16QAM映射时全双工双向数据速率总和220 Mbps，相对单向时的110 Mbps实现了频谱效率的翻倍。通信样机证明了该方案的可行性。

无线通信；串扰；非线性；全双工；MIMO

1 引言

全双工MIMO(Multiple Input Multiple Output)既拥有MIMO充分利用空间资源提高系统信道容量的优点，又拥有全双工倍增频谱效率提高系统信道容量的优点，近年来，得到了业界的广泛研究关注。

在全双工MIMO收发器设计中，存在着两个关键问题，一是发射通道线性化，要解决的是功放的非线性与记忆效应[8,9]以及受此失真影响的功放前的串扰(即发射通道之间的耦合)，二是全双工自干扰消除，要解决的是将发射信号对本地接收机造成的同频自干扰消除。……