CN114070355A - 用于消除自干扰信号的电子设备及其操作方法 - Google Patents

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CN114070355A CN202110842188.4A CN202110842188A CN114070355A CN 114070355 A CN114070355 A CN 114070355A CN 202110842188 A CN202110842188 A CN 202110842188A CN 114070355 A CN114070355 A CN 114070355A
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金大暎
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Abstract

无线通信设备包括：发射射频(RF)链，被配置为发射无线电信号；和处理电路，被配置为使无线通信设备检测发射RF链已经从非活动状态转变为第一活动状态，响应于检测到发射RF链已经从非活动状态转变为第一活动状态，确定是否检测自干扰信号的相位的更新值，以及基于相位的更新值或相位的先前值来修改与自干扰信号相对应的自适应滤波器的权重向量。

Description

用于消除自干扰信号的电子设备及其操作方法
相关申请的交叉引用
本申请基于2020年8月4日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0097538号韩国专利申请要求优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明概念涉及一种电子设备和操作该电子设备的方法，更具体地，涉及用于消除具有随机相位分量的自干扰信号的电子设备和操作该电子设备的方法。
背景技术
无线通信系统可以采用各种技术来增加吞吐量。例如，无线通信系统可以通过使用多个天线采用多输入多输出(multiple-input and multiple-output，MIMO)来增加通信容量。由于采用了增加吞吐量的技术，发射侧可以发送具有高复杂度的信号，而接收侧可以处理具有高复杂度的信号。
干扰信号可能阻碍接收侧处理通过天线接收的信号，并且干扰信号可能以不同方式生成。例如，干扰信号可以包括作为在服务基站的边界处从相邻基站接收的信号的小区间干扰、与服务基站的覆盖范围内的另一终端的无线电信号相对应的小区内干扰、信道干扰等。
特别地，在弱电场的情况下，可以被认为是外部信号的小区间干扰、小区内干扰和信道干扰由于弱电场而具有降低的信号强度，而所有干扰信号当中的由用户设备经历的由于该相同用户设备的发射信号的反馈和接收的自干扰信号可能对接收灵敏度具有增加的影响。因此，需要一种更有效地消除这种自干扰信号的方法。
发明内容
本发明概念提供了能够通过检测或估计发射信号的相位来有效消除自干扰信号的电子设备，以及操作该电子设备的方法。
根据本发明概念的方面，提供了无线通信设备，包括被配置为发送无线电信号的发送射频(RF)链，以及处理电路，被配置为使无线通信设备检测到发送RF链已经从非活动状态转变为第一活动状态，响应于检测到发射RF链已经从非活动状态转变为第一活动状态，确定是否检测自干扰信号的相位的更新值，并且基于相位的更新值或相位的先前值来修改与自干扰信号相对应的自适应滤波器的权重向量。
根据本发明概念的方面，提供了操作无线通信设备的方法，该方法包括检测发射射频(RF)链已经从非活动状态转变为第一活动状态，该发射RF链被配置为发射无线电信号，响应于该检测来确定是否检测自干扰信号的相位的更新值，以及基于相位的更新值或相位的先前值来修改与自干扰信号相对应的自适应滤波器的权重向量。
根据本发明概念的方面，提供了无线通信设备，包括被配置为发送无线电信号的发送射频(RF)链，以及处理电路，被配置为使无线通信设备检测到发送RF链已经从非活动状态转变为第一活动状态，响应于检测到发射RF链已经从非活动状态转变为第一活动状态，确定检测自干扰信号的相位的更新值，响应于该确定检测自干扰信号的相位的更新值，并且基于自干扰信号的相位的更新值修改与自干扰信号相对应的自适应滤波器的权重向量。
附图说明
从以下结合附图的详细描述中，将更清楚地理解本发明概念的示例实施例，其中：
图1A和图1B各自示出了根据本发明概念的示例实施例的自干扰信号的示例；
图2是根据本发明概念的示例实施例的无线通信设备的框图；
图3A示出了使用自适应滤波的自干扰消除的比较示例；
图3B示出了与使用自适应滤波的自干扰消除相对应的相位-时间图；
图4示出了根据本发明概念的示例实施例的由无线通信设备执行的操作；
图5示出了根据本发明概念的示例实施例的用于确定是否执行相位检测而执行的操作；
图6A示出了根据本发明概念的示例实施例的自干扰消除的示例；
图6B示出了根据本发明概念的示例实施例的与自干扰消除的示例相对应的相位-时间图；
图7A示出了根据本发明概念的示例实施例的自干扰消除的另一示例；
图7B示出了根据本发明概念的示例实施例的与自干扰消除的另一示例相对应的相位-时间图；并且
图8示出了根据本发明概念的示例实施例的自适应滤波器。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本发明概念的示例实施例。
图1A和图1B各自示出了根据本发明概念的示例实施例的自干扰信号的示例。
具体地，图1A示出了包括多个天线的无线通信设备10的自干扰信号，而图1B示出了包括单个天线的无线通信设备10的自干扰信号。
参考图1A，无线通信设备10可以包括多个天线。多个天线中的至少一些天线可以对应于(多个)发射天线。(多个)发射天线可以向除无线通信设备10之外的外部设备(例如，另一用户设备(user equipment，UE)和/或基站(base station，BS))发射无线电信号。多个天线中的剩余天线可以对应于(多个)接收天线。(多个)接收天线可以从外部设备接收无线电信号。
根据示例实施例，(多个)接收天线可以接收从(多个)发射天线发射的无线电信号以及从外部设备发射的无线电信号。例如，当(多个)发射天线和(多个)接收天线分别对应于全向天线并且彼此相邻布置时，发射的无线电信号的一些可以通过(多个)接收天线反馈。反馈的无线电信号可以对应于自干扰信号。
参考图1B，无线通信设备10可以包括单个天线。单个天线可以经由双工器连接到发射射频(adio frequency，RF)链和接收RF链。也就是说，无线通信设备10可以在接收模式下通过接收RF链接收无线电信号，并且可以在发射模式下通过发射RF链向外部设备发射基带信号。
根据示例实施例，在包括单个天线的无线通信设备10的情况下，基于彼此相邻的发射天线和接收天线的发射信号的反馈可能不会发生。然而，因为双工器连接到发射RF链和接收RF链两者，所以发射信号的至少一些可能从发射RF链泄漏。当泄漏信号被输入到接收RF链时，泄漏信号可能充当自干扰信号。
根据示例实施例，可以看出，不管无线通信设备10中包括的天线的数量如何，都可以生成自干扰信号。因此，用于消除自干扰信号的技术可以是期望的。
图2是根据本发明概念的示例实施例的无线通信设备的框图。
参考图2，无线通信设备10可以包括发射RF链110、双工器120、天线130、接收RF链140、本地振荡器150、相位检测器160和/或自适应滤波器170。根据示例实施例，无线通信设备可以是蜂窝电话、智能电话、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、无线调制解调器、平板计算机、膝上型计算机、个人计算机(personal computer，PC)、物联网(Internet of Things，IoT)设备、智能手表、虚拟现实设备等。
根据示例实施例，发射RF链110可以指用于将基带中的数字信号转换为模拟信号以将模拟信号作为无线电信号发射的发射路径。基带中的数字信号可以被转换为模拟信号，基带中的频率可以被上变频为载波频率，并且模拟信号可以被放大以具有足够的(例如，期望的)发射功率。根据示例实施例，无线通信设备10可以(例如，通过执行信号处理诸如编码等)生成包含信号数据的数字信号。接收设备可以使用信号数据来例如将信号数据转换为声音数据(例如，使用扬声器)，控制物理设备(例如，使用电机、螺线管等)，输出视觉数据(例如，使用显示器)等。
根据示例实施例，发射RF链110可以包括数模转换器(digital-to-analogconverter，DAC)112、发射混频器114和/或功率放大器116。发射混频器114可以通过从本地振荡器150接收参考频率，并将参考频率和基带信号的频率相加，将基带信号的频率上变频为载波频率。功率放大器116最终可以在通过天线130的发射之前放大功率。
根据示例实施例，双工器120可以连接到发射RF链110和接收RF链140，并且可以激活其中之一。例如，当无线通信设备10处于发射模式时，双工器120可以激活到发射RF链110的连接，而当无线通信设备10处于接收模式时，双工器120可以激活到接收RF链140的连接。通过采用双工器120，可以避免包括用于多个RF链的相应天线。
根据示例实施例，接收RF链140可以接收具有载波频率的无线电信号，并将该无线电信号下变频为中频或基带频率，并且接收RF链140可以指用于将下变频的模拟信号转换为数字信号的接收路径。
根据示例实施例，接收RF链140可以包括低噪声放大器(low noise amplifier，LNA)142、模数转换器(analog-to-digital converter，ADC)144和/或接收混频器146。LNA142可以与通过放大由天线130接收的无线RF信号来降低或最小化噪声的放大器相对应。ADC 144可以将由LNA142放大的模拟信号转换为数字信号，并且接收混频器146可以从本地振荡器150接收参考频率，并且可以将模拟信号下变频为通过从模拟信号的频率中减去参考频率而获得的频率。
根据示例实施例，相位检测器160可以检测或估计输入信号的相位。例如，当发射RF链110从非活动状态转变为活动状态时，发射信号的相位可以改变。相位检测器160可以对具有改变的相位的发射信号执行相位检测，并将发射信号传送到自适应滤波器170。
根据示例实施例，作为根据输入信号自适应可调的滤波器的自适应滤波器170可以指根据输入信号的统计特性具有自适应地相应滤波器系数(或参数)的滤波器。自适应滤波器170可以基于最小均方(least mean square，LSM)算法或递归最小二乘(recursiveleast square，RLS)算法对输入信号执行自适应滤波。
根据示例实施例，无线通信设备10还可以包括建模电路172。建模电路172可以基于关于自干扰的有效信道向量，从基带中的发射信号生成建模干扰信号，并将生成的建模干扰信号传递给自适应滤波器170。
根据示例实施例，自适应滤波器170可以从建模电路172接收通过将基带中的发射信号tn建模为自干扰信号而生成的建模干扰信号xn，并且可以通过使用建模干扰信号xn和经数字转换的接收信号rn来再生成实际干扰信号yn，从而从接收信号rn中消除干扰信号yn。自干扰信号被从其消除的输出信号可以表示如下。
[等式1]
Figure BDA0003179383310000051
在等式1中，
Figure BDA0003179383310000061
表示自干扰信号被从其消除的输出信号,rn表示经数字转换的接收信号，而yn表示干扰信号。在这里，干扰信号yn可以如下重新表示。
[等式2]
Figure BDA0003179383310000062
在等式2中，w表示关于干扰路径的有效信道向量，而xn表示对从根据有效信道向量的发射信号tn建模的干扰信号xn进行L次求和而获得的信号。也就是说，可以表示为
Figure BDA0003179383310000063
图3A示出了使用自适应滤波器的自干扰消除的比较示例。
参考图3A，在第一时段310中，无线通信设备10的状态可以对应于活动状态或ON状态。具体地，在第一时段310期间，无线通信设备10的发射RF链110(在本文也可以称为RF集成电路(RF Integrated Circuit，RFIC))可以被激活。无线通信设备10可以通过激活的发射RF链110发射发射信号(Tx信号)。在第一时段310期间，无线通信设备10的接收RF链140也可以被激活。在第一时段310期间，无线通信设备10可以通过激活的接收RF链140接收接收信号(Rx信号)。接收信号可以包括基于发射信号的自干扰信号。
根据示例实施例，在第一时段310期间接收的自干扰信号可以具有相位A。在第一时段310期间自干扰信号的相位可以随时间灵活地改变，并且在下文中，为了描述方便，假设相位A为某个常数0°。
根据示例实施例，自适应滤波器170可以对在第一时段310期间接收的自干扰信号执行自适应滤波器训练。自适应滤波器训练可以指跟随自干扰信号的相位。例如，即使当自干扰信号的相位实时改变时，自适应滤波器170也可以通过使用第n个接收样本和关于第n-1个样本的权重向量来更新关于第n个样本的权重向量，从而跟随自干扰信号的相位改变。也就是说，在第一时段310中执行的自适应滤波器训练可以允许自适应滤波器170几乎消除自干扰信号，因为关于多个样本的权重向量已经被更新。
在第二时段320中，无线通信设备10的状态可以对应于非活动状态或OFF状态。具体地，非活动状态或OFF状态可以指示无线通信设备10的发射RF链110处于非活动状态。例如，发射RF链110的发射混频器114可以被改变到OFF状态。也就是说，因为无线通信设备10可以在任何时间接收无线电信号，所以接收RF链140可以持续保持在ON状态。另一方面，当没有无线通信设备10要发射的信号时，为了降低无线通信设备10的功耗，发射RF链110可以在至少一些时段内进入非活动状态。也就是说，第二时段320可以指其中发射RF链110被停用的时段。因为没有无线通信设备10要发射的信号，所以也可能没有自干扰信号。因此，自干扰信号的相位可能没有值。
根据示例实施例，自适应滤波器170可以在第二时段320期间进入保持状态。保持状态可以指存储直到第一时段310结束的时间点跟踪的权重向量的状态。
在第三时段330中，无线通信设备10的状态可以对应于活动状态或ON状态。也就是说，在第二时段320终止之后，在与第三时段330开始的时间相同或相似的时间，发射RF链110可以再次转换到活动状态或ON状态。例如，在第三时段330中，发射混频器114可以从非活动状态改变到活动状态。
根据示例实施例，第三时段330中的自干扰信号的相位可以不同于第一时段310中的自干扰信号的相位。当发射RF链110再次被激活时，由于发射RF链110中包括的元件的性质，RF特性(例如，相位)可能与第一时段310中的RF特性不同或相似。因此，当发射RF链110在第三时段330中再次被激活时，自干扰信号可以具有随机或不同的相位。在下文中，第三时段330中的自干扰信号的相位将被称为相位B。比如B相可能是180°。
具体地，无线通信设备10的发射RF链110可以在第一时段310期间被激活。无线通信设备10可以通过激活的发射RF链110发射发射信号(Tx信号)。无线通信设备10的接收RF链140也可以在第一时段310期间被激活。在第一时段310期间，无线通信设备10可以通过激活的接收RF链140接收接收信号(Tx信号)。接收信号可以包括基于发射信号的自干扰信号。
根据示例实施例，在第一时段310期间接收的自干扰信号可以具有相位A。在第一时段310期间自干扰信号的相位可以随时间灵活地改变，并且在下文中，为了描述方便，假设相位A为某个常数0°。
根据示例实施例，自适应滤波器170可以对在第一时段310期间接收的自干扰信号执行自适应滤波器训练。自适应滤波器训练可以指跟随自干扰信号的相位。例如，即使当自干扰信号的相位实时改变时，自适应滤波器170也可以通过使用第n个接收样本和关于第n-1个样本的权重向量来更新关于第n个样本的权重向量，从而跟随自干扰信号的相位改变。也就是说，在第一时段310中执行的自适应滤波器训练可以允许自适应滤波器170至少部分地消除自干扰信号，因为关于多个样本的权重向量已经被更新。
图3B示出了与使用自适应滤波的自干扰消除相对应的相位-时间图。
参考图3B，可以参考第一时段310期间自干扰信号的相位以及跟随自干扰信号的相位的自适应滤波器170的相位-时间图。在第一时段310中，自干扰信号的相位可以被示出为具有某个相位值，并且例如，自干扰信号的相位可以对应于120°(示出为相位A)。在示例实施例中，由自适应滤波器170跟随的自干扰信号的相位也可以接近120°。因为在第一时段310之前已经针对多个样本估计和检测了自干扰信号的相位，所以自适应滤波器170检测到的相位和自干扰信号的相位可以被锁定。
在第二时段320期间，自适应滤波器170可以进入保持状态。也就是说，无线通信设备10的发射RF链110可以在第二时段320期间被停用。例如，当没有要发射的数据时，为了降低功耗，至少发射RF链110的发射混频器114可以被停用。在第二时段320期间，自适应滤波器170可以不执行关于权重向量的训练。原因是，因为由于发射RF链110的停用而没有发射信号，所以也没有接收到自干扰信号。也就是说，自适应滤波器170可以保持最后在第一时段310结束或第二时段320开始的时间点存储的自干扰信号的相位值，而不执行关于权重向量的更新或训练。
在第三时段330中，无线通信设备10可以再次将发射RF链110转换到活动状态。然而，由于RF设备的性质，即使当RF设备从非活动状态再次转换到活动状态时，RF设备也可能不会保持在先前的非活动状态下的RF特性。因此，在第三时段330中，自干扰信号的相位可以随机确定或不同。例如，尽管自干扰信号在第一时段310中的相位是120°，但是在进入非活动状态之后，尽管再次转换到活动状态，第三时段330中的自干扰信号可能不会保持120°的相位。在第三时段330中，活动状态之后的自干扰信号的相位可以改变为例如10°(示出为相位B)。
在其中不使用相位检测器160的比较示例中，自适应滤波器170可以通过使用先前存储的权重向量来消除自干扰信号。也就是说，尽管自适应滤波器170使用的权重向量是基于自干扰信号的相位为120°的前提，但是因为自干扰信号的相位在第三时段330中突然改变为10°，所以可能会出现显著的误差，并且可能无法有效地消除自干扰信号。自适应滤波器170可以在减小误差幅度的方向上自适应地执行关于权重向量的更新或训练。如图3B所示，自适应滤波器170可以通过每当接收到每个样本时测量误差，并在减小误差的方向上更新权重向量，来达到自干扰信号的相位10°。然而，在使用上述自适应信号处理技术的情况下，在到达自干扰信号的相位之前，可能会获取对应于长延迟的大量样本，并且在该时段期间，由于自干扰信号没有被有效地消除，所以接收灵敏度可能会恶化。
图4示出了根据本发明概念的示例实施例的由无线通信设备执行的操作。
参考图4，在操作S110中，无线通信设备10可以(例如，经由接收RF链140)接收新数据。新数据(本文中也称为新数据信号)可以指例如在发射混频器114从非活动状态转换到活动状态之后接收的数据。
在操作S120中，无线通信设备10可以确定是否应该执行相位检测。例如，无线通信设备10可以基于发射混频器114已经从非活动状态转变为活动状态的事实，来确定应该执行自干扰信号的相位检测。也就是说，无线通信设备10可以考虑发射混频器114向活动状态的转换以及发射混频器114处于非活动状态的总时间段。原因是发射混频器114在数据传输(data transmission)的短暂暂停期间可能不会进入非活动状态。
在操作S130中，无线通信设备10可以对自适应滤波器170执行正常操作。正常操作可以指基于直到发射混频器114进入非活动状态的时间点才更新的权重向量(例如，相位的先前值)，来消除自干扰信号的操作。也就是说，因为在操作S120中已经确定不应该对自干扰信号执行相位检测，所以可以基于先前存储的最新权重向量来消除自干扰信号。根据示例实施例，正常操作可以包括基于相位的先前值修改(例如，更新)权重向量。
在操作S140中，无线通信设备10可以通过使用在预定义或替代地给定时间段内接收的样本来检测自干扰信号的相位(例如，相位的更新值)。预定义的或替代地，给定时间段可以与用于接收最小或足够数量的样本以检测自干扰信号的相位的时间段相对应。
在操作S150中，无线通信设备10可以确定相位检测是否完成。相位检测的完成可以基于当自干扰信号根据相位被消除时发生的误差的幅度，所述相位是通过使用在预定义的或者替代地给定时间段内接收的样本而获得的。根据示例实施例，误差测量新数据信号被自干扰信号改变的程度。
例如，当误差的幅度大于阈值时，无线通信设备10可以确定终止自干扰信号的相位检测仍然为时过早(例如，无线通信设备10可以确定自干扰信号的相位检测没有完成)。当误差的幅度大于阈值时，无线通信设备10可以再次直接计算自干扰信号的相位(操作S140)，直到检测到误差的幅度小于阈值。作为另一示例，当误差的幅度小于阈值时，无线通信设备10可以确定无线通信设备10已经成功地跟随在第三时段330中改变的随机相位(例如，无线通信设备10可以确定对自干扰信号的相位检测完成)。
在操作S160中，无线通信设备10可以修改(例如，更新)权重向量。在操作S150中，当已经成功检测到自干扰信号的相位时，可以基于检测到的相位(例如，相位的更新值)来改变指示关于自干扰的有效信道的权重向量。根据示例实施例，无线通信设备10可以使用修改的权重向量和/或自适应滤波器170来过滤新数据信号，以获得过滤后的新数据信号。无线通信设备10可以使用过滤后的新数据信号中包括的新数据以例如(例如，使用无线通信设备10的扬声器)将新的信号数据转换为声音数据，(例如，使用电机、螺线管等)控制物理设备，(例如，使用无线通信设备10的显示器)将新的信号数据转换为可视数据等。
也就是说，在其中无线通信设备10基于相关技术中通常使用的自适应信号处理技术的情况下，无线通信设备10可以仅在通过使用大量样本执行训练时跟随自干扰信号的改变的相位，并且因为无线通信设备10不能在接收大量样本期间对自干扰信号进行建模，所以无线通信设备10不能避免由自干扰信号引起的接收灵敏度的恶化。
然而，根据示例实施例，确定发射RF链110的RF特性被改变，自干扰信号的相位据此被抢先检测，并且自干扰信号由自适应滤波器170通过使用检测到的相位来消除，由此与使用上述自适应信号处理技术的情况相比，可以减少用于消除自干扰信号的时间段。
图5示出了根据本发明概念的示例实施例的用于确定是否执行相位检测的操作。具体地，图5可以与图4中操作S120的详细操作相对应。
参考图5，在操作S210中，无线通信设备10可以确定发射RF链110是否已经从非活动状态转换到活动状态。当发射RF链110从未从非活动状态装换到活动状态，或者最近未从非活动状态装换到活动状态时，因为自干扰信号可以通过使用最近更新的权重向量来消除，所以无线通信设备10可以不对自干扰信号执行相位检测。
在操作S220中，响应于识别出发射RF链110已经从非活动状态转变为活动状态，无线通信设备10可以确定应当对自干扰信号执行相位检测。具体地，无线通信设备10可以基于发射RF链110的发射混频器114是否已经从非活动状态转变为活动状态，来确定对自干扰信号执行相位检测。
图6A示出了根据本发明概念的示例实施例的自干扰消除的示例。参考图3A给出的重复描述被省略。
参考图6A，无线通信设备10可以响应于进入第三时段330，首先对自干扰信号执行相位检测。也就是说，无线通信设备10可以在第三时段330中通过使用相位检测器160来检测自干扰信号的改变的相位。
接下来，响应于已经检测到自干扰信号的相位，无线通信设备10可以根据检测到的相位来操作自适应滤波器170。例如，当第三时段330中的自干扰信号的相位为120°并且相位检测器160检测到的相位相等于或类似于120°，自适应滤波器170的训练可以在仅对一个样本执行之后终止。在这种情况下，因为对自干扰信号检测到的相位等于或类似于其实际相位，所以误差可以输出接近0。因此，自适应滤波器170可以跟随自干扰信号的相位，同时连续更新关于额外接收的样本的权重向量。与图3B相比，接收灵敏度仅在相位检测器160检测或估计自干扰信号的相位所花费的时间期间恶化，并且在相位检测器160已经检测到自干扰信号的相位之后，可以根据检测到的相位更新权重向量，并且可以根据更新的权重向量有效地消除自干扰信号。也就是说，根据示例实施例的无线通信设备10可以通过提高自适应滤波器170的权重向量收敛到自干扰信号的相位的速度来更快地消除自干扰信号。
图6B示出了根据本发明概念的示例实施例的与自干扰消除的示例相对应的相位-时间图。参考图3B给出的重复描述被省略。
参考图6B，第三时段330可以包括相位检测时段322和自适应滤波器训练时段324。相位检测时段322是仅相位检测器160操作的时段，并且在相位检测时段322中，相位检测器160可以通过使用接收的样本来检测或估计自干扰信号的相位。
自适应滤波器训练时段324可以是其中自适应滤波器170从相位检测器160接收关于检测到的相位的信息，并基于此执行关于自干扰信号的权重向量的更新和自干扰信号的消除的时段。
也就是说，参考图6A，无线通信设备10可以首先检测自干扰信号的相位，然后可以根据检测到的相位更新自适应滤波器170的权重向量。根据示例实施例，无线通信设备10可以通过将相位的先前值旋转与相位的更新值一样多(例如，无线通信设备10可以旋转相位的先前值，直到相位的值变得等于或类似于相位的更新值)来基于相位的先前值修改权重向量。
图7A示出了根据本发明概念的示例实施例的自干扰消除的另一示例。参考图6A给出的重复描述被省略。
参照图6A和图7A，在第三时段330期间，无线通信设备10可以与自适应滤波器训练并行地执行相位检测。也就是说，当相位检测器160检测或估计自干扰信号的相位时，自适应滤波器170可以在减小误差的方向上同步或同时执行关于权重向量的训练。
例如，可以假设自干扰信号在第一时段310中的相位是120°，并且自再次转变为活动状态之后自干扰信号在第三时段330中的相位是10°。相位检测器160可以通过从第三时段330开始的时间点检测或估计自干扰信号的相位来检测自干扰信号的相位。由相位检测器160检测的自干扰信号的相位可以对应于10°。与之并行，自适应滤波器170可以基于在第一时段310结束的时间点最后更新的权重向量来更新权重向量。也就是说，当第三时段330开始时，自适应滤波器170可以通过使用在消除相位为120°的自干扰信号时设置的权重向量来消除相位为10°的自干扰信号。这里，自适应滤波器170可以计算误差，并且可以在减小计算误差的方向上估计关于自干扰信号的权重向量。
根据示例实施例，在相位检测器160的相位检测终止之后，自适应滤波器170可以从相位检测器160接收相位输出值。自适应滤波器170可以根据相位输出值来确定权重向量。自适应滤波器170可以将根据根据相位输出值(例如，相位的更新值)确定的权重向量的误差幅度与根据从第三时段330开始的时间点更新的权重向量的误差幅度(例如，基于相位的先前值)进行比较。根据示例实施例，自适应滤波器170可以基于相位的先前值确定第一权重向量的第一幅度，并且基于相位的更新值确定第二权重向量的误差的第二幅度。自适应滤波器170可以基于误差的幅度的比较结果来选择根据相位检测器160的相位输出值和/或连续更新的权重向量的权重向量(例如，第一权重向量或第二权重向量)之一。根据示例实施例，自适应滤波器170可以将所选择的权重向量设置为自适应滤波器170的权重向量。
图7B示出了根据本发明概念的示例实施例的与自干扰消除的另一示例相对应的相位-时间图。参考图6B给出的重复描述被省略。
参考图7B，在第三时段330期间，无线通信设备10可以同步或同时执行通过使用相位检测器160的对自干扰信号的相位检测和通过使用自适应滤波器170的权重向量的更新。
如图所示，自适应滤波器170可以在相位检测结束的时间点确定权重向量的任意一个。权重向量之一可以是根据由相位检测器160检测的相位的权重向量，并且另一个可以是从第三时段330开始的时间点在减小误差的方向上更新的权重向量。
根据示例实施例，自适应滤波器170可以根据权重向量的每一个来测量新接收的数据上或对应于新接收的数据的误差，并且可以确定权重向量，使得测量的误差的值更小。
作为示例，当自干扰信号的相位在第一时段310和第三时段330之间的改变不大时(例如，相位在第一时段310为120°，相位在第三时段330为100°)，根据自适应滤波器170更新的权重向量的误差幅度可以小于根据基于检测到的相位的权重向量的误差幅度。
作为另一示例，当自干扰信号在第一时段310和第三时段330之间的相位改变较大时(例如，相位在第一时段310为120°，相位在第三时段330为10°)，即使更新由自适应滤波器170执行，对实际干扰信号的权重向量的近似将仅通过对足够大数量的样本重复更新来实现。因此，自适应滤波器170可以根据相位检测器160的相位输出值选择权重向量，使得误差的幅度更小。
图8示出了根据本发明概念的示例实施例的自适应滤波器和相位检测器。
参考图8，相位检测器160可以从自适应滤波器170接收权重向量。权重向量可以对应于或者是关于(例如，对应于或表征)自干扰信道的有效信道向量。相位检测器160可以从自适应滤波器170接收权重向量，可以通过将权重向量乘以检测到的相位来生成新的权重向量，并且可以将生成的新的权重向量传送到自适应滤波器170作为更新的权重向量。自适应滤波器170可以根据更新的权重向量从新输入的数据中消除自干扰信号。
根据示例实施例，相位检测器160可以通过使用L个样本直接估计自干扰信号的变化的相位。
[等式3]
Figure BDA0003179383310000141
在等式3中，rn表示接收器在第n次接收的输入，wold H表示自适应滤波器170针对干扰消除估计的最新权重向量，xn表示通过使得自干扰信号包括在rn中的非线性建模从发射信号tn生成的建模干扰信号,而ejθ表示当发射RF链110在第三时段330转换为活动状态时根据RF特性生成的随机相位值。相位估计值可以如下重写。
[等式4]
Figure BDA0003179383310000142
在等式4中，矩阵X可以定义为[x0 x1 … xL-1]。
根据示例实施例，相位检测器160可以被绕过。具体地，相位值(例如，相位的更新值)可以(例如，通过无线通信设备)通过使用L条样本数据直接计算，并且可以通过仅计算特定候选(例如，预定的或者替代地，给定数量的相位候选)的相位估计值来降低复杂度。
例如，候选的相位估计值可以如下重写。
[等式5]
Figure BDA0003179383310000143
例如，θ的候选可以设置为0°、90°、180°和270°.因为y＝wHxn的值仅可以(例如，由无线通信设备10执行)针对候选中包括的每一个相位被计算一次，可以通过如下旋转相应的复数来选择最小化或对应于最低的欧几里德距离的相位(例如，相位候选)。此外，当候选以90°的间隔设置时，新更新权重向量的计算的复杂度也可以如下降低。根据示例实施例，无线通信设备10可以根据相位候选当中的最小化或对应于最小的接收信号的误差的幅度的相位候选来旋转权重向量的相位(例如，保持在非活动状态的权重向量的相位)的第一值。
[等式6]
Figure BDA0003179383310000151
根据示例实施例，相位检测器160还可以通过将等式4的相位估计值映射到候选之一来降低复杂度。根据示例实施例，检测到的相位(例如，相位的更新值)可以(例如，由无线通信设备10)根据检测到的相位在复平面上所处(例如，绘制)的位置被映射到，预定义的或者替代地，给定数量的候选(例如，相位候选)。根据示例实施例，无线通信设备10可以基于所映射的相位候选来修改(例如，旋转)权重向量的相位(例如，基于自干扰信号的相位的先前值和/或一个或多个候选相位)。
[等式7]
Figure BDA0003179383310000152
在等式7中，Q(·)表示量化复数相位的函数。例如，量化指将rTXHw＝α+jβ分为实部(real part，Re)和虚部(imaginary part，Im)，并且可以针对相位改变的候选点如下简化。
[等式8]
Figure BDA0003179383310000153
参考等式8，当复数的相位落在-45°至45°内时，相位估计值可以被量化为0。相位检测器160可以对自适应滤波器170执行训练，同时通过量化降低复杂度。
根据示例实施例，本文描述为由无线通信设备10、发射RF链110、双工器120、接收RF链140、本地振荡器150、相位检测器160、自适应滤波器170和/或建模电路172执行的操作可以由处理电路来执行。本公开中使用的术语“处理电路”可以指例如包括逻辑电路的硬件；硬件/软件组合，诸如执行软件的处理器；或者它们的组合。例如，更具体地，处理电路可以包括但不限于中央处理单元(central processing unit，CPU)、算术逻辑单元(arithmetic logic unit，ALU)、数字信号处理器、微型计算机、现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array，FPGA)、片上系统(System-on-Chip，SoC)、可编程逻辑单元、微处理器、专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)等。
上述方法的各种操作可以由能够执行这些操作的任何合适的设备来执行，诸如上面讨论的处理电路。例如，如上所述，上述方法的操作可以由以一些形式的硬件(例如，处理器、ASIC等)实施的各种硬件和/或软件来执行。
该软件可以包括用于实施逻辑功能的可执行指令的有序列表，并且可以具体实现在任何“处理器可读介质”中，以供指令执行系统、装置或设备(诸如单核或多核处理器或包含处理器的系统)使用或与其结合使用。
结合本文公开的示例性实施例描述的方法或算法和功能的框或操作可以直接以硬件、由处理器执行的软件模块或者两者的组合具体实现。如果以软件实施，这些功能可以作为有形的、非暂时性的计算机可读介质上的一个或多个指令或代码来存储或传输。软件模块可以驻留在随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、闪存、只读存储器(ReadOnly Memory，ROM)、电可编程只读存储器(Electrically Programmable ROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable ROM，EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD ROM或本领域已知的任何其他形式的存储介质中。
虽然已经参照本发明概念的示例性实施例具体示出和描述了本发明概念，但是应当理解，在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (20)

1.一种无线通信设备，包括：
发射射频(RF)链，被配置为发射无线电信号；和
处理电路，被配置为使得无线通信设备，
检测发射RF链已经从非活动状态转变为第一活动状态，
响应于检测到所述发射RF链已经从所述非活动状态转变为所述第一活动状态，确定是否检测自干扰信号的相位的更新值，以及
基于所述相位的更新值或所述相位的先前值，修改与自干扰信号相对应的自适应滤波器的权重向量。
2.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中所述发射RF链包括发射混频器、数模转换器(DAC)和功率放大器。
3.根据权利要求2所述的无线通信设备，其中所述非活动状态之后的第一活动状态中的所述相位的更新值不同于所述非活动状态之前的第二活动状态中的所述相位的先前值。
4.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中所述处理电路被配置为使所述无线通信设备确定是否检测所述自干扰信号的相位的更新值，包括确定所述非活动状态的持续时间段是否大于阈值时间。
5.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中所述处理电路被配置为使所述无线通信设备：
检测所述相位的更新值；以及
响应于完成对所述相位的更新值的检测，根据所述相位的更新值修改所述权重向量。
6.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中所述处理电路被配置为使所述无线通信设备：
检测所述相位的更新值；以及
在检测所述相位的更新值期间，基于所述相位的先前值修改所述权重向量，所述相位的先前值对应于进入所述非活动状态的时间点。
7.根据权利要求6所述的无线通信设备，其中所述处理电路被配置为使所述无线通信设备：
确定第一权重向量的误差的第一幅度和第二权重向量的误差的第二幅度，所述第一权重向量基于所述相位的先前值，所述权重向量的误差的第一幅度在检测所述相位的更新值期间被修改，而所述第二权重向量基于所述相位的更新值；以及
根据所述误差的第一幅度和所述误差的第二幅度中的作为较小的误差的幅度的一个，将所述第一权重向量或所述第二权重向量之一设置为所述自适应滤波器的权重向量。
8.一种操作无线通信设备的方法，所述方法包括：
检测发射射频(RF)链已经从非活动状态转变为第一活动状态，所述发射RF链被配置为发射无线电信号；
响应于所述检测，确定是否检测自干扰信号的相位的更新值；以及
基于所述相位的更新值或所述相位的先前值，修改与自干扰信号相对应的自适应滤波器的权重向量。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述发射RF链包括发射混频器、数模转换器(DAC)和功率放大器。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述非活动状态之后的第一活动状态中的所述相位的更新值不同于所述非活动状态之前的第二活动状态中的所述相位的先前值。
11.根据权利要求8所述的方法，其中确定是否检测所述相位的更新值包括确定所述非活动状态的持续时间段是否大于阈值时间。
12.根据权利要求8所述的方法，还包括：
检测所述相位的更新值；以及
响应于完成检测所述相位的更新值，根据所述相位的更新值修改权重向量。
13.根据权利要求8所述的方法，还包括：
检测所述相位的更新值；以及
在检测所述相位的更新值期间，基于所述相位的先前值修改所述权重向量，所述相位的先前值对应于进入所述非活动状态的时间点。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：
确定第一权重向量的误差的第一幅度和第二权重向量的误差的第二幅度，所述第一权重向量基于所述相位的先前值，所述第一权重向量在检测所述相位的更新值期间被修改，并且所述第二权重向量基于所述相位的更新值；以及
根据所述误差的第一幅度和所述误差的第二幅度中的作为较小的所述误差的幅度的一个，将所述第一权重向量或所述第二权重向量之一设置为自适应滤波器的权重向量。
15.一种无线通信设备，包括：
发射射频(RF)链，被配置为发射无线电信号；和
处理电路，被配置为使无线通信设备，
检测发射RF链已经从非活动状态转变为第一活动状态，
响应于检测到所述发射RF链已经从所述非活动状态转变为所述第一活动状态，确定检测自干扰信号的相位的更新值，
响应于所述确定，检测所述自干扰信号的相位的更新值，以及
基于所述自干扰信号的相位的更新值，修改与自干扰信号相对应的自适应滤波器的权重向量。
16.根据权利要求15所述的无线通信设备，其中
在所述非活动状态下，所述权重向量保持在所述权重向量的相位的第一值；并且
所述处理电路被配置为通过将所述权重向量的相位的第一值旋转与所述自干扰信号的相位的更新值一样多来使所述无线通信设备获得所述权重向量的相位的第二值。
17.根据权利要求16所述的无线通信设备，其中所述处理电路被配置为使所述无线通信设备：
根据多个相位候选当中最小化接收信号的误差的幅度的相位候选，旋转所述权重向量的相位的第一值。
18.根据权利要求16所述的无线通信设备，其中所述处理电路被配置为使所述无线通信设备：
根据所述自干扰信号的相位的更新值在复平面上绘制的位置，将所述自干扰信号的相位的更新值映射到多个相位候选；以及
基于所述相位候选旋转所述权重向量的相位的第一值。
19.根据权利要求15所述的无线通信设备，其中在所述非活动状态之后的第一活动状态中的所述自干扰信号的相位的更新值不同于在所述非活动状态之前的第二活动状态中的所述自干扰信号的相位的先前值。
20.根据权利要求19所述的无线通信设备，其中所述处理电路被配置为使所述无线通信设备：
确定第一权重向量的误差的第一幅度和第二权重向量的误差的第二幅度，所述第一权重向量基于所述自干扰信号的相位的先前值，所述权重向量的误差的第一幅度在检测所述自干扰信号的相位的更新值期间被修改，而所述第二权重向量基于所述自干扰信号的相位的更新值；以及
根据所述误差的第一幅度和所述误差的第二幅度中的作为较小的所述误差的幅度的一个，将所述第一权重向量或所述第二权重向量之一设置为所述自适应滤波器的权重向量。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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