CN111684728A - 用于支持多个频带的自干扰噪声消除 - Google Patents

用于支持多个频带的自干扰噪声消除 Download PDF

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Abstract

本文描述的实例包含系统及方法，所述系统及方法包含具有自干扰噪声计算器的全双工补偿实例的无线装置及系统，所述自干扰噪声计算器补偿由功率放大器在相应无线接收器的谐波频率下产生的自干扰噪声。所述自干扰噪声计算器可耦合到无线装置的天线并且经配置以产生补偿自干扰的调整信号。所述自干扰噪声计算器可包含处理元件网络，其经配置以将发射信号组合成中间结果组。每一组中间结果可在所述自干扰噪声计算器中求和以产生对应调整信号。所述调整信号可由对应无线接收器接收，以补偿由在与所述无线接收器正在接收的相同或不同频带上发射的无线发射器所产生的所述自干扰噪声。

Description

用于支持多个频带的自干扰噪声消除
背景技术
对将无线通信推进到“第五代”(5G)系统具有极大的兴趣。5G有望提高速度及普及性，但用于处理5G无线通信的方法尚未完全确定。可使用包含“大规模MIMO”技术的多输入多输出(MIMO)技术来实施实例5G系统，其中将多个天线(大于一定数目，例如在实例MIMO系统的情况下为8个)用于无线通信信号的发射及/或接收。
发明内容
本文揭示实例方法。在本发明的实施例中，一种方法包含向自干扰噪声计算器提供与第一频率相关联的第一放大信号及与第二频率相关联的第二放大信号；根据多个向量及多个连接权重处理所述第一及第二放大信号，以至少基于从多个天线中的第一天线到所述多个天线中的至少第二天线的对应路径的自干扰噪声来产生多个调整信号，所述自干扰噪声与所述第一放大信号相关联；以及用所述多个调整信号中的对应调整信号来调整在所述多个天线的相应天线处接收的第一接收信号及第二接收信号。
额外地或替代地，所述多个调整信号中的所述调整信号基于从所述第一天线到所述第二天线的所述对应路径及从所述第一天线到所述多个天线中的第三天线的另一对应路径的所述自干扰噪声，所述第二天线与所述第一频率相关联，且所述第三天线与第二频率相关联。
额外地或替代地，用对应调整信号来调整在所述多个天线中的相应天线处接收的所述第一接收信号及所述第二接收信号包括从所述第一接收信号及所述第二接收信号减去所述对应调整信号，以产生相应补偿接收信号。
额外地或替代地，所述方法进一步包括在时间间隔期间从所述多个天线中的所述第一天线发射与所述第一频率相关联的所述第一放大信号；在所述时间间隔期间从所述多个天线中的第三天线发射与所述第二频率相关联的所述第二放大信号；以及在所述时间间隔期间在所述多个天线中的所述第二天线处接收与所述第二频率相关联的所述第一接收信号。
额外地或替代地，所述方法进一步包括在所述时间间隔期间在所述多个天线中的第四天线处接收与所述第一频率相关联的所述第二接收信号。
额外地或替代地，所述第一频率干扰所述第二频率。
额外地或替代地，所述方法进一步包括确定用于所述自干扰噪声计算器的所述多个向量，每一向量代表从所述第一天线到所述多个天线中的其它天线的对应路径的自干扰，以及产生用于所述自干扰噪声计算器的层之间的对应连接的所述多个连接权重。
额外地或替代地，确定用于所述自干扰噪声计算器的所述多个向量包括基于高斯函数、多二次函数、逆多二次函数、薄板样条函数、分段线性函数或三次逼近函数中的至少一者来选择一组向量。
额外地或替代地，确定用于所述自干扰噪声计算器的所述多个向量包括确定一组样本向量；将一组相应训练点指派到每一样本向量；以及基于每一样本向量与所述组相应训练点的计算来最小化所述调整信号的误差以确定所述多个向量。
额外地或替代地，产生用于所述自干扰噪声计算器的所述对应连接的所述多个连接权重包括随机选择所述多个连接权重以及基于所述多个连接权重的总和来最小化所述调整信号的误差。
本文还揭示实例设备。在本发明的方面中，一种设备包含多个天线；第一无线发射器，其经配置以从所述多个天线中的第一天线以第一频率发射第一放大信号；第二无线发射器，其经配置以从所述多个天线中的第二天线以第二频率发射第二放大信号；第一无线接收器，其经配置以从所述多个天线中的第三天线以所述第一频率接收第一接收信号；及第二无线接收器，其经配置以从所述多个天线中的第四天线以所述第二频率接收第二接收信号。所述设备还包含自干扰噪声计算器，其耦合到所述多个天线，所述自干扰噪声计算器经配置以产生多个调整信号，所述自干扰噪声计算器包括：处理元件网络，其经配置以组合至少所述第一放大信号及所述第二放大信号以产生所述多个调整信号中的对应调整信号。所述第一无线接收器经配置以接收所述多个调整信号中的第一调整信号，且其中第二无线接收器经配置以接收所述多个调整信号中的第二调整信号。
额外地或替代地，所述设备进一步包含第一功率放大器，其耦合在所述第一无线发射器与所述第一天线之间；及第二功率放大器，其耦合在所述第二无线发射器与所述第二天线之间。
额外地或替代地，所述多个调整信号补偿与所述第一功率放大器及所述第二功率放大器相关联的非线性功率放大器噪声。
额外地或替代地，所述设备进一步包含多个补偿组件，其包括：所述多个补偿组件中的第一补偿组件，其耦合到所述第三天线并且经配置以部分基于所述第一调整信号来产生第一补偿接收信号；及所述多个补偿组件中的第二补偿组件，其耦合到所述第四天线并且经配置以部分基于所述第二调整信号来产生第二补偿接收信号。所述设备进一步包含第一低噪声放大器，其耦合到所述第一补偿组件并且经配置以接收所述第一补偿接收信号；及第二低噪声放大器，其耦合到所述第二补偿组件并且经配置以接收所述第二补偿接收信号。
额外地或替代地，所述自干扰噪声计算器经配置以将对应调整信号发射到相应补偿组件。
额外地或替代地，每一补偿组件经配置以从相应接收信号减去相应调整信号以产生所述相应补偿接收信号。
额外地或替代地，所述设备进一步包含多个补偿组件，其包括：所述多个补偿组件中的第一补偿组件，其耦合到所述第一无线接收器的输入并且经配置以至少部分基于所述第一调整信号来产生第一补偿接收信号；及所述多个补偿组件中的第二补偿组件，其耦合到所述第二无线接收器的输入并且经配置以至少部分基于所述第二调整信号来产生第二补偿接收信号。
额外地或替代地，所述第一频率对应于5G新无线电(NR)频带中的3.5GHz，并且所述第二频率对应于4G长期演进(LTE)频带中的1.8GHz。
额外地或替代地，所述处理元件网络经配置以将至少所述第一放大信号及所述第二放大信号组合成多组中间结果，其中所述处理元件网络进一步经配置以对每一组中间结果求和以产生所述多个调整信号中的对应调整信号。
在本发明的另一方面中，一种设备包含多个功率放大器，其经配置以接收相应发射信号并且放大所述发射信号以产生相应放大信号；多个天线，每一天线经配置以发射相应放大信号；及自干扰噪声计算器，其耦合到所述多个天线中的每一天线。所述自干扰噪声计算器包括：多个乘法处理单元，每一乘法处理单元经配置以基于所述相应放大器信号来产生多个噪声处理结果；及多个累加处理单元，每一累加处理单元经配置以基于每一噪声处理结果来产生多个调整信号中的相应调整信号。
额外地或替代地，所述多个功率放大器中的第一功率放大器经配置以放大与第一频率相关联的第一发射信号，并且产生包括与所述第一频率相关联的第一放大器噪声的第一放大信号，且其中所述多个功率放大器中的第二功率放大器经配置以放大与第二频率相关联的第二发射信号，并且产生包括与所述第二频率相关联的第二放大器噪声的第二放大信号。
额外地或替代地，所述自干扰噪声计算器经配置以产生将所述乘法处理单元中的一者耦合到所述累加处理单元中的一者的加权连接。
额外地或替代地，每一加权连接包括针对所述加权连接的基于所述多个调整信号的最小化误差的相应权重。
附图说明
图1是根据本文描述的实例布置的系统的示意图。
图2A是根据本文描述的实例布置的电子装置的示意图。
图2B是根据本文描述的实例布置的电子装置的示意图。
图3是无线发射器的示意图。
图4是无线接收器的示意图。
图5A是根据本文描述的实例布置的实例自干扰噪声计算器的示意图。
图5B是根据本文描述的实例布置的实例处理单元的示意图。
图6A是根据本文描述的实例布置的电子装置的示意图。
图6B是根据本文描述的实例布置的电子装置的示意图。
图7是根据本文描述的实例的全双工补偿方法的示意图。
图8是根据本文描述的实例布置的计算装置的框图。
图9是根据本发明的方面布置的无线通信系统的示意图。
图10是根据本发明的方面布置的无线通信系统的示意图。
具体实施方式
下文阐述某些细节以提供对本发明的实施例的充分理解。然而，对于所属领域的技术人员将清楚的是，可在没有各种这些特定细节的情况下实践本发明的实施例。在一些例子中，未详细展示众所周知的无线通信组件、电路、控制信号、时序协议、计算系统组件、电信组件及软件操作，以便避免不必要地使本发明的所描述实施例模糊。
对于各种装置，全双工通信可能是期望的。全双工通信通常可指在一些情况下同时及/或部分同时发送及接收传输的能力。在采用全双工通信的系统的实例中，可能希望消除由系统中的其它天线产生的干扰。此外，在采用多个频带的装置上可能需要全双工通信，所述频带包含用于不同通信协议的单独频带。
本文描述的实例可补偿由共置于同一物理装置或系统上的其它天线产生的干扰(例如，由MIMO装置上的天线产生的干扰)。举例来说，发射天线可对附近接收天线产生干扰，所述附近接收天线包含可在同一物理装置或系统上共置的一或多个天线。发射天线可在发射频率下且也可在发射频率的谐波下产生能量。因此，在一些实例中，对发射频率或发射频率的谐波敏感的接收系统可能特别容易受到来自发射天线的干扰。
此外，在无线通信系统的发射器及/或收发器中频繁采用的非线性功率放大器可能有助于在发射频率的谐波下产生干扰。举例来说，非线性功率放大器可产生功率放大器噪声，其干扰是待放大的频率(例如，发射频率)的两倍或三倍的频带。待放大的频率的倍数可称为谐波频率。因此，是待放大的频率的两倍的频率可被称为二阶谐波(2f0)；且是待放大的频率的三倍的频率可被称为三阶谐波(3f0)，其中f0是待放大的频率。此类谐波频率分量可由功率放大器引入到发射信号中，其可部分归因于功率放大器的非线性特性而在谐波频率下产生能量。
功率放大器的此类非线性特性还可将其它非线性分量引入到发射信号中，举例来说，如果在被提供到功率放大器时在数据信号(例如，待被发射的数据信号)中涉及一个以上频率。举例来说，如果额外频率f1也将结合f0被放大，额外频率分量可由功率放大器噪声以代表待被放大的频率的组合的不同频率及/或谐波(例如f0-f1、2f0-f1及3f0-f1)引入到发射信号中。举例来说，在数学表示中，非线性特性或额外频率分量可作为以特定频率添加到数字信号的放大响应的谐波分量而并入功率放大器的模型，其中谐波分量及额外频率分量与所述特定频率相关。
在全双工(FD)的实例中，在某一频带上发射传输的天线可对附近天线(例如，共置于同一装置上的天线)产生干扰，所述天线可能希望在不同频带上接收传输。此干扰可称为自干扰。自干扰可破坏由MIMO装置发射或接收的信号的准确性。本文描述的实例可补偿电子装置处的自干扰，这可有助于实现全双工传输。处理元件网络可用以产生调整信号以补偿由电子装置的天线产生的自干扰。
举例来说，5G系统可有利地改进额外频带的使用以改进频谱效率。在一些系统中的频带可能由监管机构(例如，联邦通信委员会(FCC))指派。举例来说，可根据例如数字广播及无线通信的不同应用来进行指派。如果仅存在时分双工(TDD)、频分双工(FDD)或半双工FDD模式(这是现有无线应用中经常使用的双工模式)，那么可能无法有效使用这些许可及指派频率。当向无线频谱要求改进效率时，此类模式可能是不可接受的。
此外，随着数字传输及通信的快速发展，未经许可的频带越来越少，并且以全双工传输模式(例如，在多个频带上发射及接收)使用所述许可频带可能是有利的。举例来说，FCC正式提议开放3.5GHz左右的频率范围。此外，一些5G标准规定将此类新频带应结合现有频带(例如，4G频带)利用。在一些实例中，本文描述的实例可用以在包含前述频率范围的多个频带上实现全双工传输。
在本文描述的一些实例中，无线装置或系统可在此新窄带频率范围上进行发射及接收，同时还在其它频带上发射及接收，例如在4G频带(例如1.8GHz)处的传统频带或其它5G频带。举例来说，无线装置可包含用于希望在3.5GHz(例如，称为新无线电(NR)频带)处发射及接收的5G无线通信的收发器系统，及用于希望在1.8GHz(例如，称为长期演进(LTE)频带)处发射及接收的4G无线通信的另一收发器系统。全双工(FD)传输可允许此无线通信系统在不同频带上至少部分同时地发射及接收信号。这可允许FD 5G系统与其它频带进行互操作。
本文描述的实例包含系统及方法，其包含具有自干扰噪声计算器的无线装置及系统。自干扰噪声计算器可为或包含电路系统，并且可利用处理元件网络来产生对应于自干扰的对应调整信号，预期天线归因于在不同于无线装置或系统的另一天线的频率下传输信号而在无线装置或系统的特定频带处经历所述自干扰。此类处理元件网络可组合传输信号以提供中间处理结果，所述中间处理结果基于相应权重求和以产生调整信号。施加到中间处理结果的相应权重向量可基于针对相应传输信号预期的来自对应中间处理结果的干扰量。
在一些实例中，自干扰噪声计算器可包含位操纵单元、乘法处理单元及/或累加处理单元。举例来说，乘法处理单元可基于可由自干扰噪声计算器产生的所有或一些调整信号的最小化误差来加权中间处理结果。在使调整信号的误差最小化的情况下，无线装置或系统可利用自干扰噪声计算器在多个频带上实现全双工传输。
图1是根据本文描述的实例布置的系统的示意图。系统100包含电子装置102、电子装置110、天线101、天线103、天线105、天线107、天线121、天线123、天线125、天线127、无线发射器131、无线发射器133、无线接收器135以及无线接收器137。在一些实例中，可将天线101、103、105、107、121、123、125及127动态调谐到不同频率或频带。电子装置102可包含与第一频率相关联的天线121、与第二频率相关联的天线123、与第一频率相关联的天线125、与第二频率相关联的天线127、用于第一频率的无线发射器131、用于第二频率的无线发射器133、用于第一频率的无线接收器135，以及用于第二频率的无线接收器137。电子装置110可包含与第一频率相关联的天线101、与第二频率相关联的天线103、与第一频率相关联的天线105、与第二频率相关联的天线107、用于第一频率的无线发射器111、用于第二频率的无线发射器113、用于第一频率的无线接收器115，及用于第二频率的无线接收器117。
在操作中，电子装置102、110可在每一电子装置的相应天线之间以全双工传输模式操作。在全双工传输模式的实例中，在第一频带上，耦合到天线121的无线发射器131可发射到耦合到无线接收器115的天线105；而在一些实例中，在同一时间或在共同时间段的至少一部分期间，在第二频带上，耦合到天线103的无线发射器113可发射到耦合到无线接收器137的天线127。由天线127或天线105从在天线121及天线103处的相应传输接收的自干扰可通过本文描述的系统及方法来至少部分补偿。自干扰通常可指代由来自电子装置的天线的传输产生的对所述同一电子装置上的其它天线或相同天线接收的信号的任何无线干扰。
电子装置102可在从天线121到天线127的无线路径上从天线121接收与第一频率相关联的自干扰噪声。在天线127处接收的自干扰噪声可为以基于由天线121发射的第一频率及/或由天线121发射的第一频率的一或多个谐波的频率而产生的干扰。类似地，电子装置110可在天线107处在从天线103到天线107的无线路径上接收与来自天线103的第二频率相关联的自干扰噪声。在天线107处接收的自干扰噪声可为由基于由天线103发射的相同第二频率的频率所产生的干扰。而在此实例中，天线127及107可能未从电子装置102、110接收无线传输，天线127、107可能正在从系统100中的其它电子装置接收无线传输信号，使得在天线127、107处接收的自干扰噪声可能使此类信号的接收降级。用本文描述的系统及方法，可补偿此自干扰噪声，使得相应无线接收器137、117可体验改进的接收其期望信号的能力。
在全双工传输模式的一些实例中，在第一频带上，耦合到天线121的无线发射器131可发射到耦合到无线接收器115的天线105；而在一些实例中，在同一时间或在同一时间的至少一部分期间，在第二频带上，耦合到天线123的无线发射器133可发射到耦合到无线接收器117的天线107。天线127因此可具有来自从天线121以第一频率及相关频率(例如，谐波)的传输的入射能量及从来自从天线123以第二频率及相关频率(例如，谐波)的传输的入射能量。在一些实例中，来自天线121及123的入射能量可足够接近天线127处的预期接收频率，以至于其干扰预期由天线127接收的传输。类似地，天线125可具有来自天线121的在第一频率及相关频率下的入射能量以及来自天线123的在第二频率及相关频率下的入射能量。
然而，在一些实例中，来自天线123的在至少第二频率及相关频率下的能量可能未足够接近(例如，在接收器的灵敏度之内)天线125的预期接收频率。还应注意，天线127及125可在从天线121及123的信号传输期间至少部分同时接收来自电子装置110或系统100中的另一电子装置的无线传输，使得入射在天线127、125处的来自其它天线的能量可使此类信号的接收降级。用本文描述的系统及方法，可至少部分补偿此自干扰噪声，使得相应无线接收器137、135可具有对预期传输的改进接收。
本文描述的电子装置(例如图1中所展示的电子装置102及电子装置110)可通常使用期望通信能力的任何电子装置来实施。举例来说，可使用移动电话、智能手表、计算机(例如，服务器、膝上型计算机、平板计算机、桌上型计算机)或无线电来实施电子装置102及/或电子装置110。在一些实例中，电子装置102及/或电子装置110可并入其望通信能力的其它设备及/或与所述设备通信，所述设备例如(但不限于)可穿戴装置、医疗装置、汽车、飞机、直升机、器械、标签、照相机或其它装置。
尽管未在图1中明确展示，但在一些实例中，电子装置102及/或电子装置110可包含各种组件中的任何者，其包含(但不限于)存储器、输入/输出装置、电路系统、处理单元(例如，处理元件及/或处理器)或其组合。
电子装置102及电子装置110可各自包含多个天线。举例来说，电子装置102及电子装置110可各自具有两个以上天线。三个天线各自展示在图1中，但通常可使用任何数目个天线，其包含2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、32或64个天线。在其它实例中可使用其它数目个天线。在一些实例中，电子装置102及电子装置110可具有相同数目个天线，如图1所展示。在其它实例中，电子装置102及电子装置110可具有不同数目个天线。
一般来说，本文描述的系统可包含多输入多输出(“MIMO”)系统。MIMO系统通常是指包含使用多个天线发射传输的一或多个电子装置以及使用多个天线接收传输的一或多个电子装置的系统。在一些实例中，电子装置可使用多个天线来发射及接收传输。本文描述的一些实例系统可为“大规模MIMO”系统。一般来说，大规模MIMO系统是指采用大于一定数目个(例如，8个)天线来发射及/或接收传输的系统。随着天线数目增加，准确地发射及/或接收传输所涉及的复杂性通常也会增加。
尽管在图1中展示两个电子装置(例如，电子装置102及电子装置110)，但系统100通常可包含任何数目个电子装置。
本文描述的电子装置可包含接收器、发射器及/或收发器。举例来说，图1的电子装置102包含无线发射器131及无线接收器135，并且电子装置110包含无线发射器111及无线接收器115。一般来说，接收器可经提供用于从一或多个连接天线接收传输，发射器可经提供用于从一或多个连接天线发射传输，且收发器可经提供用于从一或多个连接天线接收及发射传输。尽管在图1中描绘具有个别无线发射器及个别无线接收器的两个电子装置102、110，但可了解，无线收发器可耦合到电子装置的天线并且作为无线发射器或无线接收器来操作以接收及发射传输。举例来说，电子装置102的收发器可用以向天线121及123提供发射及/或从天线121及123接收传输，而电子装置110的其它收发器可用以向天线101及103提供发射及/或从天线101及103接收传输。
一般来说，多个接收器、发射器及/或收发器可提供在电子装置中—一者与电子装置的天线中的每一者通信。传输可根据各种协议中的任何者，其包含(但不限于)5G信号，及/或可使用各种调制/解调方案，其包含(但不限于)：正交频分复用(OFDM)、滤波器组多载波(FBMC)、广义频分复用(GFDM)、通用滤波多载波(UFMC)传输、双正交频分复用(BFDM)、稀疏码多址(SCMA)、非正交多址(NOMA)、多用户共享接入(MUSA)及具有时频包装的比奈奎斯特更快(FTN)的信令。在一些实例中，可根据各种协议及/或标准(例如，NR、LTE、WiFi等)发送、接收或同时发送接收传输。
本文描述的发射器、接收器及/或收发器的实例(例如无线发射器131、无线发射器133、无线接收器115或无线接收器117)可使用包含硬件、软件、固件或其组合的各种组件来实施。举例来说，收发器、发射器或接收器可包含电路系统及/或一或多个处理单元(例如，处理器)以及经编码有可执行指令的存储器，所述可执行指令用于致使所述收发器执行本文描述的一或多个功能(例如，软件)。
图2A是根据本文描述的实例布置的电子装置110的示意图200。电子装置110还可包含自干扰噪声计算器240、补偿组件245及补偿组件247。每一无线发射器111、113可经由相应功率放大器(例如，功率放大器219、229)与相应天线(例如天线101、天线103)通信。每一无线发射器111、113接收相应数据信号，例如数据信号211、213。无线发射器111、113可用射频(RF)前端的操作来处理数据信号211、213并结合功率放大器219、229产生放大信号x1(n)、x2(n)221、223。
放大数据信号xl(n)221及x2(n)223在电子装置110中提供到自干扰噪声计算器240。举例来说，放大数据信号xl(n)、x2(n)221、223可经由内部路径从相应功率放大器219、229的输出被提供到自干扰噪声计算器240。因此，无线发射器111、113及自干扰噪声计算器240的输出路径可彼此通信。因此，自干扰噪声计算器240从针对第一频率的无线发射器111及功率放大器219接收与第一频率相关联的第一放大数据信号x1(n)221；以及从针对第二频率的无线发射器113及功率放大器229接收与第二频率相关联的第二放大数据信号x2(n)223。
自干扰噪声计算器240及补偿组件245、247可彼此通信。每一无线接收器可经由相应无线接收器115、117的接收器路径与相应天线通信，例如经由相应补偿组件(例如补偿组件245、247)及相应低噪声放大器(LNA)249、259与天线105、107通信。在一些实例中，在由相应补偿组件245、247对自干扰进行补偿并且由LNA 249、259对补偿接收信号进行放大之后，在天线105、107处接收的无线传输可被传达到无线接收器115、117。每一无线接收器115、117处理接收补偿及放大无线传输，以产生例如接收数据信号255、257的相应接收数据信号。在其它实例中，可提供较少、额外及/或不同组件。
本文描述的自干扰噪声计算器的实例可产生并向补偿组件提供调整信号。因此，举例来说，自干扰噪声计算器240可产生调整信号y1(n)241及y2(n)243，并将此类调整信号提供到补偿组件245、247。自干扰噪声计算器240可根据放大数据信号x1(n)、x2(n)221、223产生此类调整信号y1(n)、y2(n)241、243。自干扰噪声计算器240可与电子装置110的多个(例如，所有)无线发射器路径及耦合到相应无线接收器的所有相应补偿组件通信，并且可基于发射器输出数据信号及/或放大器输出数据信号(例如放大数据信号x1(n)、x2(n)221、223)来提供调整信号。
在一些实例中可能期望补偿自干扰噪声以允许及/或改进全双工传输。举例来说，可能期望电子装置110的无线发射器111、113在某一频带处发射无线传输信号；并且，在同一时间或同时，无线接收器105、107在不同频带上接收无线传输信号。自干扰噪声计算器240可基于发射器输出数据来确定从每一无线传输贡献的自干扰，以用调整信号y1(n)241及/或y2(n)243来补偿每一接收无线传输。
特别是随着无线通信迈向或采用5G标准，高效使用无线频谱可变得越来越重要。因此，调整信号y1(n)241及y2(n)243可基于在相应功率放大器219、229处被放大的频率来补偿由功率放大器219、229中的一或多者在某些频率的谐波频率下及/或在额外频率分量下产生的干扰。举例来说，用放大数据信号x1(n)、x2(n)221、223，自干扰噪声计算器可补偿由功率放大器219、229产生的互调分量。
通过被放大的两个频率的差或通过功率放大器219、229的非线性特性，可在电子装置110中内部地产生互调分量。在实例中，可在1.8GHz频带中从两个频率的差产生干扰。无线发射器111将数据信号211调制到1.8GHz频带(例如，第一频率)。无线发射器113将数据信号213调制到3.5GHz频带(例如，第二频率)。可由功率放大器219、229以作为这两个频率的差的频率(例如，1.7GHz)产生干扰，这可能在1.8GHZ频带处引起一些干扰。因此，如果第一及第二发射器111、113产生接近第一或第二频率的预期传输频率的不同频率，那么补偿组件245、247可用以利用调整信号y1(n)241及y2(n)243来补偿所述干扰。
本文描述的自干扰噪声计算器的实例可将调整信号调整信号y1(n)、y2(n)241、243提供到接收器及/或收发器。补偿组件245、247可接收调整信号y1(n)、y2(n)241、243，并补偿来自天线105、107的传入接收无线传输。举例来说，补偿组件245、247可以补偿(例如，减少)自干扰的方式组合调整信号与传入接收无线传输。在一些实例中，补偿组件245、247可从接收无线传输减去调整信号y1(n)、y2(n)241、243，以产生用于相应无线接收器115、117的补偿接收信号。举例来说，补偿组件245、247可实施为加法器及/或减法器。补偿组件245、247可将补偿接收信号传达到无线接收器115、117。
无线接收器115、117可用射频(RF)前端的操作来处理补偿接收信号。举例来说，无线接收器可作为无线接收器400来处理补偿接收信号，下文参考图4来描述。尽管已就从接收无线传输减去调整信号而言描述了补偿组件245、247，但可了解，各种补偿可为可能的，例如操作为补偿接收无线传输的转移函数的调整信号或操作为优化向量以使接收无线传输倍增的调整信号。响应于此类补偿，电子装置110可以全双工传输模式发射及接收无线通信信号。
可使用硬件、软件、固件或其组合来实施本文描述的包含图2A的自干扰噪声计算器240的自干扰噪声计算器的实例。举例来说，可使用电路系统及/或一或多个处理单元(例如，处理器)及经编码有可执行指令编码的存储器来实施自干扰噪声计算器240，所述可执行指令用于致使自干扰噪声计算器执行本文描述的一或多个功能。图5A描绘示范性自干扰噪声计算器。
图2B是根据本文描述的实例布置的电子装置270的示意图250。类似地，图2B的编号元件包含与图2A的那些编号元件类似的功能性。电子装置270还可包含自干扰噪声计算器260、补偿组件265及补偿组件267。每一无线发射器111、113可经由例如功率放大器219、229的相应功率放大器与例如天线101、天线103的相应天线通信。每一无线发射器111、113接收相应数据信号，例如数据信号211、213。无线发射器113可用射频(RF)前端的操作来处理数据信号213以产生信号x1(n)220。信号x1(n)220可由功率放大器229放大以产生放大信号x2(n)223。
数据信号xl(n)、x2(n)220、223在电子装置110中提供到自干扰噪声计算器260。举例来说，数据信号xl(n)、x2(n)220、223可经由内部路径从无线发射器113的输出及功率放大器229的输出被提供到自干扰噪声计算器260。因此，源自无线发射器113及自干扰噪声计算器260的路径可彼此通信。因此，自干扰噪声计算器260从用于第二频率的无线发射器113接收与第二频率相关联的第一数据信号x1(n)220及与第二频率功率放大器229相关联的第二放大数据信号x2(n)223。
自干扰噪声计算器260及补偿组件265、267可彼此通信。每一无线接收器可经由相应无线接收器115、117的接收器路径与相应天线通信，例如经由相应补偿组件(例如补偿组件265、267)及相应低噪声放大器(LNA)249、259与天线105、107通信。在一些实例中，在通过LNA 249、259放大接收信号并通过相应补偿组件265、267对自干扰进行补偿之后，在天线105、107处接收的无线传输可被传达到无线接收器115。每一无线接收器115、117处理接收、放大及补偿无线传输以产生相应接收数据信号，例如接收数据信号255、257。在其它实例中，可提供较少、额外及/或不同组件。
本文描述的自干扰噪声计算器的实例可产生调整信号并将其提供到补偿组件。因此，举例来说，自干扰噪声计算器260可产生调整信号y1(n)、y2(n)261、263，并将此类调整信号提供到补偿组件265、267。自干扰噪声计算器260可基于数据信号x1(n)、x2(n)220、223来产生此类调整信号y1(n)、y2(n)261、263。自干扰噪声计算器260可与电子装置110的多个(例如，所有)无线发射器路径及耦合到相应无线接收器的所有相应补偿组件通信，并且可基于发射器输出数据信号及/或放大器输出数据信号(例如数据信号x1(n)、x2(n)220、223)来提供调整信号。
在一些实例中可能期望补偿自干扰噪声以实现全双工传输。举例来说，可能期望电子装置110的无线发射器111、113在某一频带处发射无线传输信号；并且，在同一时间或同时，无线接收器105、107在不同频带上接收无线传输信号。自干扰噪声计算器260可基于发射器输出数据来确定从每一无线传输贡献的自干扰，以用调整信号y1(n)、y2(n)261、263来补偿每一接收无线传输。因此，调整信号y1(n)、y2(n)261、263可补偿由功率放大器229在某些频率的谐波频率或来源于在功率放大器229处被放大的频率的额外频率分量下产生的干扰。举例来说，用数据信号x1(n)、x2(n)220、223，自干扰噪声计算器可补偿由功率放大器229产生的谐波频率。
可在电子装置110中内部地或通过功率放大器229的非线性特性基于被放大的频率来产生谐波频率。在实例中，可在3.5GHz中从由功率放大器229放大的频率的二阶谐波频率产生干扰。在实例中，无线发射器111的第一频率可将数据信号211调制到3.5GHz频带，且无线发射器113的第二频率可将数据信号213调制到1.8GHz频带。因此，功率放大器229可放大具有1.8GHz频带中的频率的调制数据信号x1(n)220，并且可将谐波分量引入到放大数据信号x2(n)223中，例如在可与3.5GHz频带介接的3.6GHz处的二阶谐波分量。因此，如果第一及第二发射器111、113产生接近第一或第二频率的预期传输频率的谐波分量，那么补偿组件249、259可用以利用调整信号y1(n)、y2(n)265、267补偿所述干扰。
尽管图2A及2B描绘以变化频率对来自无线发射器111、113的相同或不同路径的数据信号进行操作的相应自干扰计算器240、260，但可了解，具有数据信号(无论是被放大、调制或是初始的)的各种路径可被提供到自干扰噪声计算器(例如自干扰计算器240、260)以补偿来自由相应接收传输信号(例如，在天线105、107处接收的发射信号)产生的干扰的噪声。举例来说，在实施例中，自干扰计算器可接收图2A及2B中正在接收数据信号中的每一者(例如，数据信号221、223及220)，并且可向接收器路径中的变化点提供调整信号，举例来说，如调整信号241、243、261及263被提供到无线接收器115及/或无线接收器117的路径。因此，图2A及2B的电子装置110、270可在系统100中用作电子装置102及/或110以补偿在从在此系统中通信的电子装置发射数据信号时产生的自干扰噪声。
图3是无线发射器300的示意图。无线发射器300接收数据信号311，并执行操作以产生无线通信信号用于经由天线303发射。举例来说，无线发射器300可用以实施图1、2A、2B中的无线发射器111、113，或图1的无线发射器131、133。在将输出数据在RF天线303上发射之前，由功率放大器332放大发射器输出数据xN(n)310。对RF前端的操作通常可用模拟电路系统来执行，或者被处理为用于数字前端的实施的数字基带操作。RF前端的操作包含加扰器304、译码器308、交织器312、调制映射316、帧适配320、IFFT 324、保护间隔328及频率上转换330。
加扰器304可将输入数据转换成伪随机或随机二进制序列。举例来说，输入数据可为传送层源(例如MPEG-2传输流及其它数据)，所述传送层源用生成多项式转换成伪随机二进制序列(PRBS)。尽管在生成多项式的实例中描述，但各种加扰器304是可能的。
译码器308可对从加扰器输出的数据进行编码以对数据进行译码。举例来说，里德-所罗门(RS)编码器，turbo编码器可用作第一译码器，以产生用于由加扰器304馈送的每一随机化传送分组的奇偶校验块。在一些实例中，奇偶校验块及传送分组的长度可根据各种无线协议而变化。交织器312可交织由译码器308输出的奇偶校验块，举例来说，交织器312可利用卷积字节交织。在一些实例中，可在译码器308及交织器312之后执行额外译码及交织。举例来说，额外译码可包含第二译码器，其可进一步对从交织器输出的数据进行译码，举例来说，用具有一定约束长度的删除卷积译码。额外交织可包含形成接合块的群组的内部交织器。尽管在RS译码、turbo译码及删除卷积译码的上下文中描述，但各种译码器308是可能的，例如低密度奇偶校验(LDPC)译码器或极性译码器。尽管在卷积字节交织的上下文中进行描述，但各种交织器312是可能的。
调制映射316可调制从交织器312输出的数据。举例来说，正交幅度调制(QAM)可用以通过改变(例如，调制)相关载波的幅度来映射数据。可使用各种调制映射，其包含(但不限于)：正交相移键控(QPSK)、SCMA NOMA及MUSA(多用户共享接入)。来自调制映射316的输出可被称为数据符号。尽管在QAM调制的上下文中描述，但各种调制映射316是可能的。帧适配320可根据表示对应调制符号、载波及帧的位序列来布置来自调制映射的输出。
IFFT 324可将已经被帧化为子载波(例如，通过帧适配320)的符号变换为时域符号。以5G无线协议方案为例，可将IFFT应用为N-点IFFT：
Figure BDA0002618656090000141
其中Xn是在第n个5G子载波中发送的调制符号。因此，IFFT 324的输出可形成时域5G符号。在一些实例中，IFFT 324可由脉冲整形滤波器或多相滤波组代替，以输出用于频率上转换330的符号。
在图3的实例中，保护间隔328将保护间隔添加到时域5G符号。举例来说，保护间隔可为符号持续时间的分数长度，其经添加以通过在帧的开始处重复时域5G符号的结尾的一部分来减少符号间干扰。举例来说，保护间隔可为对应于5G无线协议方案的循环前缀部分的时间段。
频率上转换330可将时域5G符号上转换成特定射频。举例来说，可将时域5G符号视为基带频率范围，并且本地振荡器可将其振荡的频率与5G符号混合，以在振荡频率下产生5G符号。数字上转换器(DUC)也可用以转换时域5G符号。因此，可将5G符号上转换成用于RF发射的特定射频。
在传输之前，在天线303处，功率放大器332可放大发射器输出数据xN(n)310，以输出用于在天线303处在RF域中进行RF传输的数据。天线303可为经设计以在特定射频下辐射的天线。举例来说，天线303可以5G符号被上转换的频率辐射。因此，无线发射器300可基于在加扰器304处接收的数据信号311而经由天线303来发射RF发射。如上文关于图3描述，无线发射器300的操作可包含各种处理操作。可在常规无线发射器中实施此类操作，其中每一操作由针对相应操作的专门设计的硬件来实施。举例来说，DSP处理单元可经专门设计以实施IFFT 324。如可了解，无线发射器300的额外操作可包含在常规无线接收器中。
图4是无线接收器400的示意图。无线接收器400从天线405接收输入数据X(i,j)410，并且执行无线接收器的操作以在解扰器444处产生接收器输出数据。无线接收器400可用以实施例图1、2A、2B中的无线接收器115、117例如或者图1的无线接收器135、137。天线405可为经设计以在特定射频下接收的天线。无线接收器的操作可用模拟电路系统来执行或处理为用于数字前端的实施的数字基带操作。无线接收器的操作包含频率下转换412、保护间隔去除416、快速傅里叶变换420、同步424、信道估计428，解调映射432、解交织器436、解码器440及解扰器444。
频率下转换412可将频域符号下转换为基带处理范围。举例来说，继续5G实施方案的实例，可将频域5G符号与本地振荡器频率混合以在基带频率范围处产生5G符号。数字下转换器(DDC)也可用以转换频域符号。因此，包含时域5G符号的RF传输可被下转换成基带。保护间隔去除416可从频域5G符号去除保护间隔。FFT 420可将时域5G符号变换成频域5G符号。以5G无线协议方案为例，FFT应用为N-点FFT：
Figure BDA0002618656090000151
其中Xn是在第n个5G子载波中发送的调制符号。因此，FFT 420的输出可形成频域5G符号。在一些实例中，FFT 420可由多相滤波组代替，以输出用于同步的符号424。
同步424可检测5G符号中的导频符号以同步发射数据。在5G实施方案的一些实例中，可在时域中的帧的开始处(例如，在标头中)检测导频符号。此类符号可由无线接收器400使用用于帧同步。在帧被同步的情况下，5G符号前进到信道估计428。信道估计428还可使用时域导频符号及额外频域导频符号来估计对接收信号的时间或频率影响(例如，路径损耗)。
举例来说，可在每一信号的前同步码周期中根据通过N个天线(除天线405之外)接收的N个信号来估计信道。在一些实例中，信道估计428还可使用在保护间隔去除416处去除的保护间隔。在信道估计处理的情况下，信道估计428可通过某一因子来补偿频域5G符号以最小化估计信道的影响。尽管已经在时域导频符号及频域导频符号方面描述信道估计，但其它信道估计技术或系统是可能的，例如基于MIMO的信道估计系统或频域均衡系统。
解调映射432可解调从信道估计428输出的数据。举例来说，正交幅度调制(QAM)解调器可通过改变(例如，调制)相关载波的幅度来映射数据。本文描述的任何调制映射可具有由如解调映射432执行的对应解调映射。在一些实例中，解调映射432可检测载波信号的相位以促进5G符号的解调。解调映射432可从5G符号产生位数据以由解交织器436进一步处理。
解交织器436可将作为奇偶校验块布置的数据位从解调映射解交织到用于解码器440的位流中，举例来说，解交织器436可对卷积字节交织执行逆操作。解交织器436还可使用信道估计来补偿对奇偶校验块的信道影响。
解码器440可对从加扰器输出的数据进行解码以对数据进行译码。举例来说，里德-所罗门(RS)解码器或turbo解码器可用作解码器，以产生用于解扰器444的解码位流。举例来说，turbo解码器可实施并行级联解码方案。在一些实例中，可在解码器440及解交织器436之后执行额外解码及/或解交织。举例来说，额外解码可包含可进一步解码从解码器440输出的数据的另一个解码器。尽管在RS解码及turbo解码的上下文中描述，但各种解码器440是可能的，例如低密度奇偶校验(LDPC)解码器或极性解码器。
解扰器444可将来自解码器440的输出数据从伪随机或随机二进制序列转换成原始源数据。举例来说，解扰器44可将解码数据转换成用加扰器304的生成多项式的逆解扰的传送层目的地(例如，MPEG-2传送流)。解扰器因此输出接收器输出数据。因此，无线接收器400接收包含输入数据X(i,j)410通孔的RF发射以产生接收器输出数据。
如本文描述，例如关于图4，无线接收器400的操作可包含各种处理操作。此类操作可在常规无线接收器中实施，其中每一操作由针对所述相应操作的专门设计硬件来实施。举例来说，DSP处理单元可经专门设计以实施FFT 420。如可了解，无线接收器400的额外操作可包含在常规无线接收器中。
图5A是根据本文描述的实例布置的实例自干扰噪声计算器500的示意图。举例来说，自干扰噪声计算器500可用以实施图2A或2B的自干扰噪声计算器240、260或图6A或6B的自干扰噪声计算器640、690。自干扰噪声计算器500包含基于发射器输出数据x1(n)、x2(n)、x3(n)、xN(n)510输出调整信号y1(n)、y2(n)、y3(n)、yL(n)530的处理元件515、525、535的网络。举例来说，发射器输出数据x1(n)、x2(n)、x3(n)、xN(n)510可对应于用于产生相应x1(n)、x2(n)、x3(n)、xN(n)510的每一发射器的相应天线的输出。处理元件515接收发射器输出数据x1(n)、x2(n)、x3(n)、xN(n)510作为输入。
举例来说，可使用可将发射器输出数据x1(n)、x2(n)、x3(n)、xN(n)510转发到处理元件525的位操纵单元来实施处理元件515。举例来说，可使用包含基于非线性函数的非线性向量组(例如，中心向量)的乘法单元来实施来实施处理元件525，所述非线性函数例如高斯函数(例如，:
Figure BDA0002618656090000161
多二次函数(例如,f(r)＝(r2+σ2))、逆二次函数(例如，f(r)＝(r2+σ2))、薄板样条函数(例如，f(r)＝r2log(r))、分段线性函数(例如，
Figure BDA0002618656090000162
)或三次逼近函数(例如，
Figure BDA0002618656090000163
)。在一些实例中，参数σ是实数参数(例如，缩放参数)，且r是输入信号(例如，x1(n)、x2(n)、x3(n)、xN(n)510)与非线性向量组中的向量之间的距离。举例来说，可使用对从处理元件525中的每一者接收的中间处理结果进行求和的累加单元来实施处理元件535。在传达中间处理结果时，可用权重‘W’对每一中间处理结果进行加权。举例来说，乘法处理单元可基于可由自干扰噪声计算器产生的全部或一些调整信号的最小化误差来加权中间处理结果。
处理元件525可包含非线性向量组，并且可被表示为Ci(对于i＝1、2、......H)。H可表示处理元件525的数目。在发射器输出数据x1(n)、x2(n)、x3(n)、xN(n)510由处理元件515转发之后作为到处理元件的输入被接收的情况下，作为乘法处理单元操作的处理元件525的输出可表示为hi(n)，使得：
hi(n)＝fi(‖X(n)-Ci‖)(i＝1,2,……,H) (3)
fi可表示非线性函数，其被应用于x1(n)、x2(n)、x3(n)、xN(n)510与中心向量Ci之间的差的量值。输出hi(n)可表示非线性函数，例如高斯函数、多二次函数、逆多二次函数、薄板样条函数或三次逼近函数。举例来说，此非线性函数可表示或模型化例如功率放大器219、229的功率放大器的非线性特性。
处理元件525的输出hi(n)可用权重矩阵‘W’加权。处理元件525的输出hi(n)可称为自干扰噪声计算器500的中间处理结果。举例来说，处理元件525及处理元件535之间的连接可为线性函数，使得加权输出hi(n)的总和，使得调整信号y1(n)、y2(n)、y3(n)、yL(n)530可在等式(4)中表示为：
Figure BDA0002618656090000171
因此，调整信号y1(n)、y2(n)、y3(n)、yL(n)530可为在时间n处第i个处理元件535的输出yi(n)，其中L是处理元件535的数目。Wij是输出层中的第j个处理元件525与第i个处理元件535之间的连接权重。
如关于图6描述，处理元件的每一层的中心向量Ci及连接权重Wij可由利用样本向量(例如，样本向量630或样本向量680)来训练自干扰计算器640的训练单元(例如，图6A的训练单元645或图6B的训练单元685)来确定。有利地，从发射器输出数据x1(n)、x2(n)、x3(n)、xN(n)510产生的调整信号y1(n)、y2(n)、y3(n)、yL(n)530可用接近零的等待时间来计算，使得可在包含自干扰噪声计算器(例如自干扰噪声计算器500)的任何电子装置中实现自干扰补偿。
实施自干扰噪声计算器500的无线装置或系统可实施全双工传输。举例来说，由干扰噪声计算器500产生的调整信号可补偿无线装置或系统的天线由于待由无线装置或系统的另一天线发射的信号(例如，以相同频率或不同频率发射的信号)而将经历的干扰。
尽管已关于包含乘法单元的处理元件525的单层描述自干扰噪声计算器500，但可了解，可在处理元件515与处理元件535之间添加具有乘法单元的处理元件的额外层。自干扰噪声计算器可以硬件形式缩放，并添加额外乘法单元以容纳额外层。使用本文描述的方法及系统，包含乘法处理单元的处理元件的额外层及处理元件525可经优化以确定包含乘法单元的处理元件的每一层的中心向量Ci及连接权重Wij。
自干扰噪声计算器500可使用例如具有任何数目个核心的一或多个处理单元来实施。实例处理单元可包含算术逻辑单元(ALU)、位操纵单元、乘法单元、累加单元、加法器单元、查找表单元、存储器查找单元或其任一组合。举例来说，参考图5B描述包含乘法单元、累加单元及存储器查找单元的处理单元550。
在实例处理器核心中，可加载实施由自干扰噪声计算器500执行的计算的一组指令。在一些实例中，自干扰噪声计算器240可包含电路系统，其包含定制电路系统及/或用于执行本文描述的功能的固件。举例来说，电路系统可包含用于执行所描述功能的乘法单元、累加单元及/或位操纵单元，如本文描述。自干扰噪声计算器500可以任何类型的处理器架构来实施，其包含(但不限于)微处理器或数字信号处理器(DSP)或其任何组合。实施自干扰噪声计算器500的处理器的一部分可实施训练单元645。因此，训练单元645还可以任何类型的处理器架构来实施，其包含(但不限于)微处理器或数字信号处理器(DSP)或其任一组合。在实例处理器核心中，可加载一组指令，其通过被提供样本向量的训练单元(例如被提供样本向量630的训练单元645)来实施自干扰噪声计算器500的训练。
图5B是根据本文描述的实例的可被实施为自干扰噪声计算器500的处理单元550的框图。处理单元550可从此计算系统接收输入数据(例如，X(i,j))560a-c。在一些实例中，输入数据560a-c可为输入数据，例如从传感器接收的数据或存储在存储器580中的数据。举例来说，存储在存储器580中的数据可为由处理单元550(例如，自干扰噪声计算器)在另一时间段产生的数据。举例来说，输出数据可为处理调整信号(例如，调整信号y1(n)、y2(n)、y3(n)、yL(n)530)。处理单元550可包含乘法单元/累加单元562a-c、566a-c及存储器查找单元564a-c、568a-c，当其与从存储器580检索的调整信号混合时，可产生输出数据(例如，B(u,v))570a-c。在一些实例中，输出数据570a-c可用作待被用作调整信号的输入数据。
处理单元550可被提供指令，所述指令致使处理单元550配置乘法单元562a-c以将输入数据560a-c与系数数据相乘，并且配置累加单元566a-c以累加处理结果以产生输出数据570a-c。
乘法单元/累加单元562a-c、566a-c将来自输入数据560a-c的两个操作数相乘以产生由乘法单元/累加单元562a-c、566a-c的累加单元部分累加的乘法处理结果。乘法单元/累加单元562a-c、566a-c将乘法处理结果相加以更新存储在累加单元部分中的处理结果，借此累加乘法处理结果。举例来说，乘法单元/累加单元562a-c、566a-c可执行乘法累加运算，使得两个操作数M及N相乘，然后与P相加以产生存储在其相应乘法单元/累加单元中的P的新版本。存储器查找单元564a-c、568a-c检索存储在存储器580中的系数数据(例如，来自另一时间段的调整信号)。举例来说，存储器查找单元可为检索特定系数(例如，特定调整信号)的表查找。存储器查找单元564a-c、568a-c的输出被提供到乘法单元/累加单元562a-c、566a-c，其可用作乘法单元/累加单元562a-c、566a-c的乘法单元部分中的乘法操作数。使用此电路系统布置，可从输入数据(例如，X(i,j))560a-c产生输出数据(例如，B(u,v))570a-c。
在一些实例中，例如来自存储器580的系数数据可与输入数据X(i,j)560a-c混合以产生输出数据B(u,v)570a-c。系数数据与基于输入数据X(i,j)560a-c的输出数据B(u,v)570a-c的关系可表示为：
Figure BDA0002618656090000191
其中a′k,l、a″m,n分别是第一组乘法/累加单元562a-c及第二组乘法/累加单元566a-c的系数，且其中f(·)代表由存储器查找单元564a-c、568a-c执行的映射关系。如上文描述，存储器查找单元564a-c、568a-c检索系数以与输入数据混合。因此，可通过使用存储在存储器中的与期望无线协议相关联的一组系数以乘法/累加单元操纵输入数据来提供输出数据。可由额外乘法/累加单元使用存储在存储器中的与期望无线协议相关联的额外组系数来操纵所得映射数据。在处理单元550的每一阶段处相乘的系数组可表示或提供对在专门设计的硬件(例如，FPGA)中处理输入数据的估计。
此外，可展示在一些实例中由方程式(5)表示的系统500可近似具有任意小的误差的任何非线性映射，并且系统500的映射由系数a′k,l、a″m,n确定。举例来说，如果指定此类系数数据，那么系统500可完成输入数据X(i,j)560a-c与输出数据B(u,v)570a-c之间的任何映射及处理。从系统500中描绘的电路系统布置得出的此关系可用以训练计算系统500的实体以产生系数数据。举例来说，使用等式(5)，计算系统500的实体可将输入数据与输出数据进行比较以产生系数数据。
在系统500的实例中，处理单元550利用存储器查找单元564a-c、568a-c将系数数据与输入数据X(i,j)560a-c混合。在一些实例中，存储器查找单元564a-c、568a-c可被称为表查找单元。系数数据可与针对输入数据X(i,j)560a-c到输出数据B(u,v)570a-c的映射关系相关联。举例来说，系数数据可表示输入数据X(i,j)560a-c到输出数据B(u,v)570a-c的非线性映射。在一些实例中，系数数据的非线性映射可表示高斯函数、分段线性函数、S型函数、薄板样条函数、多二次函数、三次逼近、逆多二次函数或其组合。在一些实例中，一些或全部存储器查找单元564a-c、568a-c可被去激活。举例来说，存储器查找单元564a-c、568a-c中的一或多者可操作为具有单位增益的增益单元。
乘法单元/累加单元562a-c、566a-c中的每一者可包含多个乘法器、多个累加单元、或及/或多个加法器。乘法单元/累加单元562a-c、566a中的任一者可使用ALU来实施。在一些实例中，乘法单元/累加单元562a-c、566a-c中的任一者可包含一个乘法器及一个加法器，其各自分别执行多次乘法及多次加法。乘法/累加单元562、566的输入-输出关系可表示为：
Figure BDA0002618656090000201
其中“I”代表在所述单元中执行乘法的数字，Ci是可从例如存储器580的存储器存取的系数，并且Bin(i)表示来自输入数据X(i,j)560a-c或来自乘法/累加单元562a-c、566a-c的输出的因子。在实例中，一组乘法单元/累加单元的输出Bout等于系数数据Ci的总和乘以另一组乘法单元/累加单元的输出Bin(i)。Bin(i)也可为输入数据，使得一组乘法单元/累加单元的输出Bout等于系数数据Ci的总和乘以输入数据。
图6A是根据本文描述的实例布置的电子装置610的示意图600。电子装置610包含天线101、103、105、107；无线发射器111、113；功率放大器219、229；无线接收器115、117；补偿组件245、247；及LNA 249、259，其可以与参考图2A描述的类似的方式操作。电子装置610还包含自干扰噪声计算器640及训练单元645，训练单元645可向自干扰噪声计算器640提供样本向量660。举例来说，自干扰噪声计算器500可用以实施自干扰噪声计算器640。训练单元645可例如通过优化调整信号(例如，图5A的调整信号530yi(n))的最小化误差来确定中心向量Ci及连接权重Wij。举例来说，可利用计算误差的梯度下降程序来解决优化问题，使得最小化误差可表示为：
Figure BDA0002618656090000202
Figure BDA0002618656090000203
可为对应期望输出向量。为解决此最小化问题，训练单元645可利用样本向量来确定中心向量Ci及连接权重Wij。
为确定中心向量Ci，训练单元645可执行聚类分析(例如，k均值聚类算法)，以基于训练点或随机向量来确定一组对应向量当中的至少一个中心向量，例如样本向量630。在样本向量方法中，可针对样本向量630中的每一者选择朝向中心的训练点。训练点可为一组样本向量630的每一聚类分区的中心，使得优化聚类中心经表示为远离针对聚类分区中的给定训练点的聚类中心的最小化误差。此关系可表示为：
Figure BDA0002618656090000211
其中Bjn是形成HxM矩阵的群集分区或隶属函数。HxM矩阵的每一列代表一个可用样本向量，且HxM矩阵的每一行代表聚类。每一列可在对应于最接近所述训练点的聚类的行中包含单个“1”，且在所述列的其它条目中包含零。训练单元645可将每一聚类的中心初始化为不同随机选择的训练点。然后，每一训练实例可由训练单元645指派到最接近其的处理元件(例如，处理元件525)。当所有训练点已由训练单元645指派时，训练单元645可找到针对每一聚类的训练点的平均位置，并且当远离针对每一训练点的聚类中心的误差经最小化时可将聚类中心移动到所述点，从而指示用于处理元件(例如，处理元件525)的中心向量组Ci。
为确定针对处理元件525及处理元件535之间的连接的连接权重Wij，训练单元645可根据权重的最小化来利用线性最小二乘优化，所述最小化表示为：
Figure BDA0002618656090000212
其中W＝{Wij}是连接权重的LxH矩阵，F是包括等式(3)中表示的处理元件525的输出hi(n)的HxM矩阵。
Figure BDA0002618656090000213
可为具有LxM大小的对应期望输出矩阵。因此，在矩阵代数形式中，连接权重矩阵W可表示为
Figure BDA0002618656090000214
其中F+是F的伪逆。
在一些实例中，例如在实施为自干扰噪声计算器640的自干扰计算器500的上下文中，为确定针对处理元件525与处理元件535之间的连接的连接权重Wij，训练单元645可利用批处理实施例，其中样本组随时可用(例如，可从存储器中检索)。训练单元645可在连接权重矩阵W中随机初始化连接权重。可根据等式(4)来计算输出向量Y(n)。可针对每一处理元件525计算误差项ei(n)，其可表示为：
Figure BDA0002618656090000215
其中
Figure BDA0002618656090000216
是对应期望输出向量。可根据机器学习表达式在批处理实例中调整连接权重，其中γ是可固定或随时间变化的学习速率参数。在实例中，机器学习表达式可为：
Wij(n+1)＝Wij(n)+γei(n)fj(‖X(n)-Ci‖)(i＝1,2,……,L；j＝1,2,……,M)(12)
此过程可迭代直到超过指定误差阈值。在实例中，总误差可表示为：
Figure BDA0002618656090000217
因此，训练单元645可递归地迭代本文描述的过程，直到误差∈超过指定误差阈值，例如低于指定误差阈值。
在一些实例中，当训练单元645正在确定中心向量Ci是拟合高斯函数的一组非线性向量时，可在确定针对实施为自干扰计算器640的自干扰计算器500的处理元件525与处理元件535之间的连接的连接权重Wij之前使用缩放因子σ。在高斯函数实例中，可使用向量Ci的凸包，使得训练点允许平滑拟合处理元件525的输出。因此，每一中心向量Ci可与处理元件525的另一中心向量Ci相关，使得每一中心向量Ci在计算连接权重时激活另一个中心向量Ci。缩放因子可基于计算P最近邻的启发式算法，使得：
Figure BDA0002618656090000221
其中Cj(对于i＝1、2、……、H)是Ci的P最近邻。
图6B是根据本文描述的实例布置的电子装置655的示意图650。电子装置655包含天线101、103、105、107；无线发射器111、113；功率放大器219、229；无线接收器115、117；补偿部件265、267；及LNA 249、259，其可以与参考图2B描述的方式操作。电子装置655还包含自干扰噪声计算器690及训练单元685，训练单元685可向自干扰噪声计算器690提供样本向量680。举例来说，自干扰噪声计算器500可用以实施自干扰噪声计算器690。训练单元685可例如通过优化调整信号(例如，图5A的调整信号530yi(n))的最小化误差来确定中心向量Ci及连接权重Wij。以与关于图6A描述的相同方式，训练单元685可确定针对电子装置655的此类中心向量Ci及连接权重Wij。
图7是根据本文描述的实例的全双工补偿方法700的示意图。实例方法700可使用例如图1的电子装置102、110，图2A中的电子装置110，图2B的电子装置270，图6A的电子装置610，图6B的电子装置655或本文描述的图式中描绘的任一系统或系统的组合来实施。框708到728中描述的操作也可作为计算机可执行指令存储在计算机可读媒体中。
实例方法700可从框708开始，框708开始执行自干扰补偿方法，并且包含确定用于自干扰噪声计算器的向量。在实例中，可根据聚类分析来确定中心向量。举例来说，误差可经最小化，使得从聚类中心到给定训练点的距离被最小化。框708之后可为框712，使得所述方法进一步包含产生用于自干扰噪声计算器的连接权重。在实例中，可根据如本文描述的线性最小二乘优化或批处理实例来确定连接权重。框712之后可为框716，使得所述方法进一步包含在自干扰噪声计算器处接收用于传输的信号。发射器输出数据x1(n)、x2(n)、x3(n)、xN(n)510可被接收为到自干扰噪声计算器的输入。在实例中，发射器输出可为来自对应发射器的传输数据流，所述发射器正在对待发射的对应信号执行RF操作。
框716之后可为框720，使得所述方法进一步包含根据向量及连接权重组合信号，以基于自干扰噪声来产生调整信号。举例来说，集成电路中的各种ALU(例如乘法单元)可经配置以操作为图5A的电路系统，借此组合发射器输出数据x1(n)、x2(n)、x3(n)、xN(n)510以产生如本文描述的调整信号y1(n)、y2(n)、y3(n)、yL(n)530。框720之后可为决策框724，使得所述方法进一步包含用基于自干扰噪声的调整信号来调整在相应天线处接收的信号。在实例中，补偿组件245、247可接收调整信号y1(n)、y2(n)241、243，并且补偿来自天线105、107的传入接收无线传输。在实例中，补偿组件245、247可从接收无线传输中减去调整信号y1(n)、y2(n)241、243，以产生针对相应无线接收器115、117的补偿接收信号，借此实现全双工补偿。框724之后可为框728，框728结束实例方法700。
在一些实例中，框708及712可为任选框。举例来说，中心向量及连接权重的确定可在本文描述的电子装置的训练模式期间发生，而方法700的其余框可在本文描述的电子装置的操作模式期间发生。
所描述实例方法700中包含的框是出于说明目的。在一些实施例中，这些框可以不同顺序执行。在一些其它实施例中，可排除各种框。在其它实施例中，可将各种框划分成额外框，用其它框补充，或者一起组合成更少的框。可设想这些特定框的其它变化，其包含框顺序的改变，被分割或组合成其它框的框内容的改变等。
图8是根据本文描述的实例布置的电子装置800的框图。电子装置800可根据本文描述的任何实例来操作，例如图1的电子装置102、110，图2A中的电子装置110，图2B的电子装置270，图6A的电子装置610，图6B的电子装置655，或本文描述的图式中描绘的任一系统或系统的组合。电子装置800可实施在智能电话、可穿戴电子装置、服务器、计算机、器械、交通工具或任何类型的电子装置中。电子装置800包含计算系统802、自干扰噪声计算器840、I/O接口870及耦合到网络895的网络接口890。计算系统802包含无线收发器810。无线收发器可包含无线发射器及/或无线接收器，例如无线发射器300及无线接收器400。自干扰噪声计算器840可包含任何类型的微处理器、中央处理器(CPU)、专用集成电路(ASIC)、实施为现场可编程门阵列(FPGA)的部分的数字信号处理器(DSP)、芯片上系统(SoC)或其它硬件以提供针对装置800的处理。
计算系统802包含存储器单元850(例如，存储器查找单元)，其可分别为包含用于计算自干扰噪声的指令的非暂时性硬件可读媒体，或用于检索、计算或存储待补偿的数据信号或基于计算自干扰噪声的调整信号的存储器单元。自干扰噪声计算器840可用控制指令来控制计算系统802，所述控制指令指示何时执行此类存储指令以用于计算自干扰噪声或检索或存储待补偿的数据信号或基于计算自干扰噪声的调整信号。在接收此类控制指令之后，无线收发器810可执行此类指令。举例来说，此类指令可包含执行方法700的程序。经由内部总线880提供自干扰噪声计算器840、I/O接口870及网络接口890之间的通信。自干扰噪声计算器840可从I/O接口870或网络接口890接收控制指令，例如用以计算自相关矩阵的指令。
总线880可包含一或多个物理总线、通信线/接口及/或点到点连接，例如外围组件互连(PCI)总线、Gen-Z交换机、CCIX接口或类似者。I/O接口870可包含各种用户接口，其包含用于用户的视频及/或音频接口，例如具有麦克风的平板显示器。网络接口890通过网络895与例如电子装置800或云电子服务器的其它电子装置通信。举例来说，网络接口890可为USB接口。
图9说明根据本发明的方面的无线通信系统900的实例。无线通信系统900包含基站910、移动装置915、无人机917、小型小区930及交通工具940、945。基站910及小型小区930可连接到提供到因特网及传统通信链路的接入的网络。系统900可促进5G系统中的广泛范围的无线通信连接，其可包含各种频带，其包含(但不限于)：低于6GHz的频带(例如，700MHz通信频率)、中等范围通信频带(例如，2.4GHz)及毫米波频带(例如，24GHz)及NR频带(例如3.5GHz)。
额外地或替代地，无线通信连接可支持各种调制方案，其包含(但不限于)：滤波器组多载波(FBMC)、广义频分复用(GFDM)、通用滤波多载波(UFMC)传输、双正交频分复用(BFDM)、稀疏码多址(SCMA)、非正交多址(NOMA)、多用户共享接入(MUSA)及具有时频包装的比奈奎斯特更快(FTN)的信令。此类频带及调制技术可为例如长期演进(LTE)(例如，1.8GHz频带)的标准框架的一部分或由如3GPP或IEEE的组织发布的其它技术规范，其可包含用于子载波频率范围、数个子载波、上行链路/下行链路传输速度、TDD/FDD及/或无线通信协议的其它方面的各种规范。
系统900可描绘无线电接入网络(RAN)的方面，并且系统900可与核心网络(未展示)通信或包含核心网络(未展示)。核心网络可包含一或多个服务网关、移动性管理实体、归属用户服务器及分组数据网关。核心网络可促进用户及控制平面经由RAN链接到移动装置，并且其可为到外部网络(例如，因特网)的接口。基站910、通信装置920及小型小区930可经由有线或无线回程链路(例如，S1接口、X2接口等)与核心网络耦合或彼此耦合或两者。
系统900可提供连接到例如传感器装置(例如太阳能电池937)的的装置或“物”的通信链路，以提供物联网(“IoT”)框架。IoT内的连接物可在由蜂窝网络服务提供商许可及控制的频带内操作，或者此类装置或物可。此类频带及操作可被称为窄带IoT(NB-IoT)，因为相对于整个系统带宽，分配给IoT操作的频带可能很小或很窄。举例来说，分配给NB-IoT的频带可具有1、5、10或20MHz的带宽。
额外地或替代地，IoT可包含以与传统蜂窝技术不同的频率操作的装置或物以促进无线频谱的使用。举例来说，IoT框架可允许系统900内的多个装置在低于6GHz的频带或其它工业、科学及医学(ISM)无线电频带处操作，其中装置可在用于未经许可用途的共享频谱上操作。低于6GHz的频带也可被特性化为且也可被特性化为NB-IoT频带。举例来说，在低频范围操作时，为“物”提供传感器数据的装置(例如太阳能电池937)可能利用较少能量，从而导致功率效率，并且可利用较不复杂的信令框架，使得装置可在所述低于6GHz的频带上异步发射。低于6GHz的频带可支持多种使用情况，其包含来自各种传感器装置的传感器数据的通信。传感器装置的实例包含用于检测能量、热量、光、振动、生物信号(例如，脉冲、EEG、EKG、心率、呼吸率、血压)、距离、速度、加速度或其组合的传感器。传感器装置可部署在建筑物、个体及/或环境中的其它位置中。传感器装置可彼此通信并且可与计算系统通信，所述计算系统可聚合及/或分析从环境中的一或多个传感器装置提供的数据。
在此5G框架中，装置可执行由其它移动网络(例如，UMTS或LTE)中的基站执行的功能性，例如形成连接或管理节点之间的移动性操作(例如，越区切换或重选)。举例来说，移动装置915可利用移动装置915从用户接收传感器数据，例如血压数据，并且可在窄带IoT频带上将所述传感器数据发射给基站910。在此实例中，用于通过移动装置915的确定的一些参数可包含许可频谱的可用性、未经许可频谱的可用性及/或传感器数据的时间敏感性质。在所述实例中继续，因为窄带IoT带可用并且可快速发射传感器数据，所以移动装置915可发射血压数据，从而识别对血压的时间敏感组件(例如，如果血压测量值过高或低，例如收缩压偏离标准三个标准偏差)。
额外地或替代地，移动装置915可与其它移动装置或系统900的其它元件形成装置到装置(D2D)的连接。举例来说，移动装置915可与其它装置(包含通信装置920或交通工具945)形成RFID、WiFi、MultiFire、蓝牙或紫蜂连接。在一些实例中，可使用许可频谱频带进行D2D连接，并且此类连接可由蜂窝网络或服务提供商管理。因此，尽管在窄带IoT的上下文中描述以上实例，但可了解，其它装置到装置连接可由移动装置915用来提供在与由移动装置915确定的频带不同的频带上收集的信息(例如，传感器数据)以传输所述信息。
此外，举例来说，一些通信装置可促进自组织网络，在通信装置920附接到固定物体及交通工具940、945的情况下形成的网络，而不必形成到基站910及/或核心网络的传统连接。其它静止物体可用以支撑通信装置920，例如(但不限于)树木、植物、柱子，建筑物、飞艇、飞船、气球、路牌、邮箱或其组合。在此系统900中，通信装置920及小型小区930(例如，小型小区、毫微微小区、WLAN接入点、蜂窝热点等)可安装在另一结构上或粘附到另一结构，例如路灯柱及建筑物，以促进自组织网络及其它基于ITO的网络的形成。此类网络可在与现有技术不同的频带处操作，例如移动装置915在蜂窝通信频带上与基站910通信。
通信装置920可形成无线网络，其部分取决于与系统900的另一元件的连接以分层或自组织网络方式操作。举例来说，通信装置920可利用700MHz通信频率以在未经许可频谱中与移动装置915形成连接，同时利用许可频谱通信频率与交通工具945形成另一连接。通信装置920可在许可频谱上与交通工具945通信，以提供对时间敏感数据的直接存取，例如用于交通工具945在专用短程通信(DSRC)的5.9GHz频带上的自主驾驶能力的数据。
交通工具940及945可在与通信装置920与交通工具945之间的连接不同的频带处形成自组织网络。举例来说，为使高带宽连接在交通工具940、945之间提供时间敏感数据，24GHz毫米波频带可用于在交通工具940、945之间传输数据。举例来说，交通工具940、945可通过连接彼此共享实时方向及导航数据，而交通工具940、945交错通过窄相交线。每一交通工具940、945可能正在跟踪相交线并且向图像处理算法提供图像数据以促进每一交通工具在各自沿相交线行进时的自主导航。在一些实例中，还可通过在通信装置920与交通工具945之间的排他性许可频谱大体上同时共享此实时数据，举例来说，用于处理在交通工具945及交通工具940两者处接收的图像数据，如由交通工具940通过24GHz毫米波频带发射到交通工具945。尽管在图9中展示为汽车，但也可使用其它交通工具，其包含(但不限于)飞机、航天器、气球、飞艇、飞船、火车、潜艇、船、渡轮、游轮、直升机、摩托车、自行车、无人机或其组合。
尽管在24GHz毫米波频带的上下文中描述，但应了解，可在系统900中在其它毫米波频带或例如28GHz、37GHz、38GHz、39GHz的其它频带(其可为经许可或未经许可频带)中形成连接。在一些情况下，交通工具940、945可共享其与不同网络中的其它交通工具通信的频带。举例来说，除交通工具940、945之间的24GHz毫米波连接之外，一队交通工具可通过交通工具940并且暂时共享24GHz毫米波频带以在所述队当中形成连接。作为另一实例，通信装置920可大体上同时维持由用户(例如，沿街道行走的行人)操作的移动装置915的700MHz连接以通过5.9GHz频带向交通工具945提供有关用户位置的信息。在提供此类信息时，通信装置920可利用天线分集方案作为大规模MIMO框架的部分，以促进与移动装置915及交通工具945的时间敏感单独连接。大规模MIMO框架可涉及具有大量天线(例如，12、20、64、128等)的发射及/或接收装置，这可能促进在装置根据传统协议(例如，WiFi或LTE)以较少天线操作的情况下无法获得的精确波束成形或空间分集。
基站910及小型小区930可与系统900中的装置或系统900中的其它具有通信能力的装置通信，所述装置具有至少传感器无线网络，例如可在活动/休眠循环上操作的天阳能电池937，及/或一或多个其它传感器装置。基站910可为进入其涵盖区域的装置(例如，移动装置915及无人机917)提供无线通信涵盖。小型小区930可为进入其涵盖区域的装置提供无线通信涵盖，例如在小型小区930安装在其上的建筑物附近，例如交通工具945及无人机917。
一般来说，小型小区930可被称为小型小区，并且提供对本地地理区的涵盖，举例来说，在一些实例中，涵盖范围为200米或更小。这可能与宏小区形成对照，宏小区可在若干平方英里或千米的数量级的广泛或大区域上提供覆盖。在一些实例中，小型小区930可部署(例如，安装在建筑物上)在基站910(例如，宏小区)的一些涵盖区域内，其中根据所述涵盖区域的业务分析，无线通信业务可为密集的。举例来说，如果基站910通常接收及/或发射比所述基站910的其它涵盖区域数量更大的无线通信传输，那么可在图9的建筑物上在基站910的涵盖区域中部署小型小区930。基站910可部署在地理区域中，以为所述地理区域的部分提供无线覆盖。随着无线通信业务变得更加密集，可在某些区域中部署额外基站910，这可能会更改现有基站910的涵盖区域，或者可部署其它支持站，例如小型小区930。小型小区930可为毫微微小区，其可提供对小于小型小区(例如，在一些实例中为100米或更小(例如，建筑物的一个层))的区域的涵盖。
尽管基站910及小型小区930可提供对环绕其相应区域的地理区域的一部分的通信涵盖，但两者都可改变其涵盖的方面以促进某些装置的更快的无线连接。举例来说，小型小区930可主要为在其上安装小型小区930的建筑物周围或内部的装置提供涵盖。然而，小型小区930还可检测装置已经进入涵盖区域并且调整其涵盖区域以促进到所述装置的更快连接。
举例来说，小型小区930可支持与无人机917的大规模MIMO连接，无人机917也可被称为无人飞行器(UAV)，并且当交通工具945进入其涵盖区域时，小型小区930调整一些天线以使定向指向交通工具945而不是无人机917的方向，以促进除无人机917之外与交通工具的大规模MIMO连接。在调整一些天线时，小型小区930可能不像调整前那样快速地以一定频率支持与无人机917的连接。举例来说，小型小区930可在1.8GHz的4G LTE频带中的各种可能频率中的第一频率上与无人机917通信。然而，无人机917还可请求与在其涵盖区域中的另一装置(例如，基站910)的以不同的频率的连接，所述连接可促进与参考小型小区930所描述类似的连接，或与基站910的不同(例如，更快、更可靠)连接，例如以在5G NR频带中的3.5GHz频率。因此，系统900可在提供与可利用或要求此类链路的装置的额外连接时增强现有通信链路，同时还补偿由无人机917在例如4GE LTE及5G NR频带两者中发射时产生的任何自干扰噪声。在一些实例中，无人机917可用作可移动或空中基站。
无线通信系统900可包含例如基站910、通信装置920及小型小区930的装置，其可支持以变化频率到系统900中的装置的若干连接，同时还利用自干扰噪声计算器(例如自干扰噪声计算器500)来补偿自干扰噪声。此类装置可与系统900的网络中的其它装置一起以分层模式或自组织模式进行操作。尽管在基站910、通信装置920及小型小区930的上下文中描述，但可了解，可支持与网络中的装置的若干连接同时还利用自干扰噪声计算器补偿自干扰噪声的其它装置可包含在系统900中，包含(但不限于)：宏小区、毫微微小区、路由器、卫星及RFID检测器。
在各种实例中，例如基站910、移动装置915、无人机917、通信装置920、小型小区930以及交通工具940、945的无线通信系统900的元件可被实施为利用自干扰噪声计算器补偿自干扰噪声的本文描述的电子装置。举例来说，通信装置920可被实施为本文描述的电子装置，例如图1的电子装置102、110，图2A中的电子装置110，图2B中的电子装置270，图6A中的电子装置610，图6B的电子装置655或在本文中描述的图式中描绘的任一系统或系统的组合。
图10说明根据本发明的方面的无线通信系统1000的实例。无线通信系统1000包含移动装置1015、无人机1017、通信装置1020及小型小区1030。建筑物1010还包含无线通信系统1000的装置，其可经配置以与建筑物1010或小型小区1030中的其它元件通信。建筑物1010包含联网工作站1040、1045、虚拟现实装置1050、IoT装置1055、1060及联网娱乐装置1065。在所描绘系统1000中，IoT装置1055、1060可分别为由虚拟现实装置1050控制的用于住宅使用的洗衣机及干衣机。因此，尽管虚拟现实装置1050的用户可能在建筑物1010的不同房间中，但用户可控制IoT装置1055的操作，例如配置洗衣机设置。虚拟现实装置1050还可控制联网娱乐装置1065。举例来说，虚拟现实装置1050可将由虚拟现实装置1050的用户正在玩的虚拟游戏广播到联网娱乐装置1065的显示器上。
小型小区1030或建筑物1010的装置中的任何者可连接到提供对因特网及传统通信链路的接入的网络。像系统900一样，系统1000可促进5G系统中的广泛范围的无线通信连接，其可包含各种频带，其包含(但不限于)：低于6GHz的频带(例如，700MHz通信频率)、中等范围通信频带(例如，2.4GHz)及毫米波频带(例如，24GHz)。额外地或替代地，无线通信连接可支持如上文参考系统900所描述的各种调制方案。系统1000可操作并且经配置以类似于系统900那样进行通信。因此，系统1000及系统900的类似编号的元件可以类似方式配置，例如通信装置920到通信装置，小型小区930到小型小区1030等…
像系统900一样，其中系统900的元件经配置以形成独立分层或自组织网络，通信装置920可形成具有小型小区1030及移动装置1015的分层网络，同时可在包含无人机1017及建筑物1010的装置中的一些(例如联网工作站1040、1045及IoT装置1055、1060)的小型小区1030网络当中形成额外自组织网络。
通信系统1000中的装置还可与其它移动装置或系统1000的其它元件形成(D2D)连接。举例来说，虚拟现实装置1050可与其它装置(其包含IoT装置1055及联网娱乐装置1065)形成窄带IoT连接。如上文描述，在一些实例中，可使用许可频谱频带进行D2D连接，并且此类连接可由蜂窝网络或服务提供商来管理。因此，尽管在窄带IoT的上下文中描述以上实例，但可了解，其它装置到装置连接可由虚拟现实装置1050利用。
在各种实例中，无线通信系统1000的元件(例如移动装置1015，无人机1017，通信装置1020及小型小区1030，联网工作站1040、1045，虚拟现实装置1050，IoT装置1055、1060及联网娱乐装置1065)可被实施为本文描述的利用自干扰噪声计算器来补偿自干扰噪声的电子装置。举例来说，通信装置1020可被实施为本文描述的电子装置，例如图1的电子装置102、110，图2A中的电子装置110，图2B的电子装置270，图6A的电子装置610，图6B的电子装置655或本文描述的图式中描绘的任一系统或系统的组合。
上文阐述某些细节以提供对所描述实例的充分理解。然而，对于所属领域的技术人员将清楚的是，可在没有各种这些特定细节的情况下实践所述实例。本文中的描述结合附图描述实例配置，并且不代表可实施的或在权利要求书的范围内的所有实例。如本文中可使用的术语“示范性”及“实例”意思指“用作实例、例子或说明”，而不是“优选”或“优于其它实例”。出于提供对所描述技术的理解的目的，详细描述包含特定细节。然而，可在没有这些特定细节的情况下实践这些技术。在一些例子中，以框图形式展示众所周知的结构及装置，以便避免使所描述实例的概念模糊。
本文描述的信息及信号可使用各种不同科技及技术中的任何者表示。举例来说，可贯穿上文描述引用的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号及芯片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光学粒子或其任何组合来表示。
本文描述的技术可用于各种无线通信系统，其可包含多址蜂窝通信系统，并且其可采用码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)或单载波频分多址(SC-FDMA)或此类技术的任一组合。这些技术中的一些已由例如第三代合作伙伴计划(3GPP)、第三代合作伙伴计划2(3GPP2)及IEEE的组织在标准化无线通信协议中采用或与所述标准化无线通信协议相关。这些无线标准包含超移动宽带(UMB)、通用移动电信系统(UMTS)、长期演进(LTE)、先进LTE(LTE-A)、LTE-A Pro、新无线电(NR)、IEEE 802.11(WiFi)及IEEE 802.16(WiMAX)等。
术语“5G”或“5G通信系统”可指根据由其相应赞助组织在例如LTE发布13或14或WiMAX 802.16e-2005之后开发或论述的标准化协议来操作的系统。本文描述的特征可在根据其它代无线通信系统配置的系统中采用，其包含根据上文描述的标准配置的系统。
可使用经设计以执行本文中所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑设备、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合来实施或执行结合本文中的揭示内容描述的各种阐释性块及模块。通用处理器可为微处理器，但在替代例中，处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合(例如，DSP及微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一或多个微处理器或任何其它此配置)。
可在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实施本文中所描述的功能。如果在由处理器执行的软件中实施，那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或通过计算机可读媒体传输。计算机可读媒体包含非暂时性计算机存储媒体及通信媒体，其包含促进将计算机程序从一个地方转移到另一地方的任何媒体。非暂时性存储媒体可为可由通用或专用计算机存取的任何可用媒体。通过实例而非限制的方式，非暂时性计算机可读媒体可包括RAM、ROM、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、或光盘存储器件、磁盘存储装置或其它磁性存储装置或任何其它非暂时性媒体，其可用以以指令或数据结构的方式携载或存储期望程序代码构件，并且其可由通用或专用计算机或通用或专用处理器来存取。
此外，任何连接均适当地称为计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或无线技术(例如红外、无线电及微波)从网站、服务器或其它远程源传输软件，那么同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或例如红外、无线电及微波的无线技术包含在媒体的定义中。以上组合也包含在计算机可读媒体的范围内。
其它实例及实施方案是在本发明及所附权利要求书的范围内。举例来说，归因于软件的性质，可使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬接线或这些中的任意者的组合来实施上文所描述的功能。实施功能的特征还可物理上定位于各种位置处，包含经分布使得在不同物理位置处实施功能的部分。
此外，如本文中所使用，包含在权利要求书中，如物项列表(例如，以例如“……中至少一者”或“……的一或多者”的短语开始的物项列表)中使用的“或”指示包含列表，使得(例如)A、B或C的至少一者的列表意味着A或B或C或AB或AC或BC或ABC(即，A及B及C)。此外，如本文中所使用，短语“基于”不应解释为对条件闭集的参考。举例来说，在不脱离本发明的范围的情况下，描述为“基于条件A”的实例步骤可基于条件A及条件B两者。换句话说，如本文中所使用，短语“基于”应按与短语“至少部分基于”相同的方式来解释。
从前述内容将认了解，尽管本文已出于说明的目的经描述特定实例，但可进行各种修改，同时保留所主张技术的范围。提供本文的描述以使所属领域的技术人员能够做出或使用本发明。对本发明的各种修改对于所属领域的技术人员将是显而易见的，并且在不脱离本发明的范围的情况下，本文定义的一般原理可应用于其它变型。因此，本发明不限于本文描述的实例及设计，而是应被赋予与本文揭示的原理及新颖性特征一致的最广泛范围。

Claims (23)

1.一种方法，其包括：
向自干扰噪声计算器提供与第一频率相关联的第一放大信号及与第二频率相关联的第二放大信号；
根据多个向量及多个连接权重处理所述第一及第二放大信号，以至少基于从多个天线中的第一天线到所述多个天线中的至少第二天线的对应路径的自干扰噪声来产生多个调整信号，所述自干扰噪声与所述第一放大信号相关联；以及
用所述多个调整信号中的对应调整信号来调整在所述多个天线的相应天线处接收的第一接收信号及第二接收信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个调整信号中的所述调整信号基于从所述第一天线到所述第二天线的所述对应路径及从所述第一天线到所述多个天线中的第三天线的另一对应路径的所述自干扰噪声，所述第二天线与所述第一频率相关联，且所述第三天线与第二频率相关联。
3.根据权利要求1所述的方法，其中用对应调整信号来调整在所述多个天线中的相应天线处接收的所述第一接收信号及所述第二接收信号包括：
从所述第一接收信号及所述第二接收信号减去所述对应调整信号，以产生相应补偿接收信号。
4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
在时间间隔期间从所述多个天线中的所述第一天线发射与所述第一频率相关联的所述第一放大信号；
在所述时间间隔期间从所述多个天线中的第三天线发射与所述第二频率相关联的所述第二放大信号；以及
在所述时间间隔期间在所述多个天线中的所述第二天线处接收与所述第二频率相关联的所述第一接收信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括：
在所述时间间隔期间在所述多个天线中的第四天线处接收与所述第一频率相关联的所述第二接收信号。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一频率干扰所述第二频率。
7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
确定用于所述自干扰噪声计算器的所述多个向量，每一向量代表从所述第一天线到所述多个天线中的其它天线的对应路径的自干扰；以及
产生用于所述自干扰噪声计算器的层之间的对应连接的所述多个连接权重。
8.根据权利要求7所述的方法，其中确定用于所述自干扰噪声计算器的所述多个向量包括：
基于高斯函数、多二次函数、逆多二次函数、薄板样条函数、分段线性函数或三次逼近函数中的至少一者来选择一组向量。
9.根据权利要求7所述的方法，其中确定用于所述自干扰噪声计算器的所述多个向量包括：
确定一组样本向量；
将一组相应训练点指派到每一样本向量；以及
基于每一样本向量与所述组相应训练点的计算来最小化所述调整信号的误差以确定所述多个向量。
10.根据权利要求7所述的方法，其中产生用于所述自干扰噪声计算器的所述对应连接的所述多个连接权重包括：
随机选择所述多个连接权重；
基于所述多个连接权重的总和来最小化所述调整信号的误差。
11.一种设备，其包括：
多个天线；
第一无线发射器，其经配置以从所述多个天线中的第一天线以第一频率发射第一放大信号；
第二无线发射器，其经配置以从所述多个天线中的第二天线以第二频率发射第二放大信号；
第一无线接收器，其经配置以从所述多个天线中的第三天线以所述第一频率接收
第一接收信号；
第二无线接收器，其经配置以从所述多个天线中的第四天线以所述第二频率接收
第二接收信号；及
自干扰噪声计算器，其耦合到所述多个天线，所述自干扰噪声计算器经配置以产生多个调整信号，所述自干扰噪声计算器包括：
处理元件网络，其经配置以组合至少所述第一放大信号及所述第二放大信号以产生所述多个调整信号中的对应调整信号；且
其中所述第一无线接收器经配置以接收所述多个调整信号中的第一调整信号，且其中第二无线接收器经配置以接收所述多个调整信号中的第二调整信号。
12.根据权利要求11所述的设备，其进一步包括：
第一功率放大器，其耦合在所述第一无线发射器与所述第一天线之间；及
第二功率放大器，其耦合在所述第二无线发射器与所述第二天线之间。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述多个调整信号补偿与所述第一功率放大器及所述第二功率放大器相关联的非线性功率放大器噪声。
14.根据权利要求11所述的设备，其进一步包括：
多个补偿组件，其包括：
所述多个补偿组件中的第一补偿组件，其耦合到所述第三天线并且经配置以部分基于所述第一调整信号来产生第一补偿接收信号；及
所述多个补偿组件中的第二补偿组件，其耦合到所述第四天线并且经配置以部分基于所述第二调整信号来产生第二补偿接收信号；
第一低噪声放大器，其耦合到所述第一补偿组件并且经配置以接收所述第一补偿接收信号；及
第二低噪声放大器，其耦合到所述第二补偿组件并且经配置以接收所述第二补偿接收信号。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述自干扰噪声计算器经配置以将对应调整信号发射到相应补偿组件。
16.根据权利要求15所述的设备，其中每一补偿组件经配置以从相应接收信号减去相应调整信号以产生所述相应补偿接收信号。
17.根据权利要求11所述的设备，其进一步包括：
多个补偿组件，其包括：
所述多个补偿组件中的第一补偿组件，其耦合到所述第一无线接收器的输入并且经配置以至少部分基于所述第一调整信号来产生第一补偿接收信号；及
所述多个补偿组件中的第二补偿组件，其耦合到所述第二无线接收器的输入并且经配置以至少部分基于所述第二调整信号来产生第二补偿接收信号。
18.根据权利要求11所述的设备，其中所述第一频率对应于5G新无线电NR频带中的3.5GHz，并且所述第二频率对应于4G长期演进LTE频带中的1.8GHz。
19.根据权利要求11所述的设备，其中所述处理元件网络经配置以将至少所述第一放大信号及所述第二放大信号组合成多组中间结果，其中所述处理元件网络进一步经配置以对每一组中间结果求和以产生所述多个调整信号中的对应调整信号。
20.一种设备，其包括：
多个功率放大器，其经配置以接收相应发射信号并且放大所述发射信号以产生相应放大信号；
多个天线，每一天线经配置以发射相应放大信号；及
自干扰噪声计算器，其耦合到所述多个天线中的每一天线，所述自干扰噪声计算器包括：
多个乘法处理单元，每一乘法处理单元经配置以基于所述相应放大器信号来产生多个噪声处理结果；及
多个累加处理单元，每一累加处理单元经配置以基于每一噪声处理结果来产生多个调整信号中的相应调整信号。
21.根据权利要求20所述的设备，其中所述多个功率放大器中的第一功率放大器经配置以放大与第一频率相关联的第一发射信号，并且产生包括与所述第一频率相关联的第一放大器噪声的第一放大信号，且其中所述多个功率放大器中的第二功率放大器经配置以放大与第二频率相关联的第二发射信号，并且产生包括与所述第二频率相关联的第二放大器噪声的第二放大信号。
22.根据权利要求20所述的设备，其中所述自干扰噪声计算器经配置以产生将所述乘法处理单元中的一者耦合到所述累加处理单元中的一者的加权连接。
23.根据权利要求22所述的设备，其中每一加权连接包括针对所述加权连接的基于所述多个调整信号的最小化误差的相应权重。
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