JP6666015B2 - 干渉位相推定システム、送受信機、方法、コンピュータ可読記憶媒体、及びプログラム - Google Patents
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Description
本願は、2015年9月4日に出願された米国仮出願第62/214,394号の利益を主張する、2016年8月31日に出願された、発明の名称を「干渉位相推定システム及び方法」とする米国非仮特許出願第15/252,819号に対する優先権を主張し、これらの出願は、これらの全体が再現されるかのように、ここに参照により本明細書に組み込まれる。
現在好ましい実施形態の構造、製造及び用途が、以下、詳細に説明される。しかしながら、本発明は、多様な具体的状況において具現可能な多数の適用可能な発明の概念を提供することを理解されたい。説明される具体的な実施形態は、本発明を形成及び利用するための具体的態様の例示に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。
米国特許出願公開公報第2015/0065058A1、「複数のアグレッサによる非線形干渉低減」(2015年3月5日)
Y=H3(1)・θ1+H3(3)・θ3+H3(5)・θ5+H3(7)・θ7+H3(9)・θ9+Λ (式1)
Hk(n)=(I(t)−jQ(t))k|(I(t)−jQ(t))|(n−k) (式2)
Θ=[θ1,θ3,…,θn]T
を推定し、次に、これを干渉モデリングステージ654に提供する。パラメータ推定ステージ654は、TXベースバンド信号のN個のサンプルX=[x(1),x(2),…,x(N)]によって生成される第3次高調波干渉のN個のサンプルY=[y(1),y(2),…,y(N)]を測定することによって、これらの複素係数をオフラインで推定する。パラメータ推定ステージ654は、次に、TXベースバンド信号及び第3次高調波干渉信号のサンプルを用いて、式3に従って、可観測行列Hを算出する。
Θ=(HT・H)−1・(H・Y) (式5)
に表される係数ベクトルΘを解いてよい。
Y3,n=(I(t)−jQ(t))3|(I(t)−jQ(t))|(n−3) (式6)
は、同じTXベースバンド入力
Claims (31)
- 送受信機を動作させるための方法であって、
前記送受信機によって、前記送受信機の送信経路から受信経路にリークされた干渉信号の推定を含む第1の信号を生成する段階
を備え、
前記第1の信号を生成する段階は、
前記送信経路を介して送信される送信信号のベースバンドを含むベースバンド送信信号を取得する段階と、
前記ベースバンド送信信号の高調波の位相を含む高調波位相を算出する段階と、
前記ベースバンド送信信号のエンベロープに従って、位相シフトを推定する段階と、
前記推定された位相シフト及び前記算出された高調波位相に従って、前記第1の信号の位相を決定する段階であって、前記受信経路を介して受信された受信信号の干渉は、前記第1の信号に従って低減される、段階と、
を含む、
方法。 - 前記位相シフトを推定する段階は、前記ベースバンド送信信号の前記エンベロープを前記位相シフトにマッピングする第1の関係にさらに従う、請求項1に記載の方法。
- 前記送受信機によって、送信バンドを介して前記送信信号を送信する段階と、
前記送受信機によって、前記送信する段階の間に、前記受信信号を受信バンドから受信する段階であって、前記受信信号は、前記干渉信号を含む、段階と、
前記送受信機によって、前記受信信号の受信ベースバンドから前記第1の信号を減算する段階と、
をさらに備える、
請求項2に記載の方法。 - 前記第1の信号を生成する段階は、前記ベースバンド送信信号の前記エンベロープに従って、かつ前記ベースバンド送信信号の前記エンベロープを前記干渉信号のエンベロープにマッピングする第2の関係に従って、前記第1の信号のエンベロープを決定する段階をさらに含む、
請求項3に記載の方法。 - 前記送信信号を送信する段階は、クラスAB電力増幅器を用いて前記送信信号を増幅する段階を含む、請求項4に記載の方法。
- 前記位相シフトを推定する段階は、
前記ベースバンド送信信号の前記エンベロープに従って、第1のマッピング値を読み出す段階と、
前記第1のマッピング値に従って第1の補間を適用することによって、前記位相シフトを推定する段階と、
を含む、
請求項4に記載の方法。 - 前記第1の信号の前記エンベロープを決定する段階は、
前記ベースバンド送信信号の前記エンベロープに従って、第2のマッピング値を読み出す段階と、
前記第2のマッピング値に従って前記第1の補間を適用することによって、前記第1の信号の前記エンベロープを決定する段階と、
を含む、
請求項6に記載の方法。 - 前記第1の補間は、線形補間を含み、
前記第1のマッピング値は、第1のルックアップテーブル(LUT)に格納され、
前記第2のマッピング値は、第2のLUTに格納され、
前記第1のマッピング値を読み出す段階は、前記第1のLUTから前記第1のマッピング値を読み出す段階を含み、
前記第2のマッピング値を読み出す段階は、前記第2のLUTから前記第2のマッピング値を読み出す段階を含む、
請求項7に記載の方法。 - 複数のベースバンド送信位相値及び複数のベースバンド送信エンベロープ値に対応する複数の干渉位相値をサンプリングする段階と、
前記複数のベースバンド送信エンベロープ値に対応する複数の干渉エンベロープ値をサンプリングする段階と、
前記干渉位相値及び前記ベースバンド送信位相値に従って、前記複数のベースバンド送信エンベロープ値に対応する複数の位相シフトの値を算出する段階と、
前記位相シフトの値及び前記ベースバンド送信エンベロープ値に従って、第2の補間を適用し、前記第1の関係を決定する段階と、
前記干渉エンベロープ値及び前記複数のベースバンド送信エンベロープ値に従って、前記第2の補間を適用し、前記第2の関係を決定する段階と、
をさらに備える、
請求項6に記載の方法。 - 前記複数の位相シフトの値を算出する段階は、
前記ベースバンド送信位相値に従って、前記複数のベースバンド送信エンベロープ値に対応する前記高調波位相の値を算出する段階と、
前記干渉位相値及び前記高調波位相の値に従って、前記複数の位相シフトの値を算出する段階と、
を含む、
請求項9に記載の方法。 - 前記第2の補間を適用し、前記第1の関係を決定する段階は、
前記位相シフトの値をソートする段階と、
前記ソートされた位相シフトの値に移動平均フィルタを適用する段階と、
前記複数のベースバンド送信エンベロープ値に従って、前記ソートされた位相シフトの値をインターバルに分割する段階と、
前記ソートされた位相シフトの値に従って、区分非線形性推定を算出する段階と、
前記ソートされた位相シフトの値に平滑スプライン補間を適用する段階と、
を含み、
前記第2の補間を適用し、前記第2の関係を決定する段階は、
前記干渉エンベロープ値をソートする段階と、
前記ソートされた干渉エンベロープ値に移動平均フィルタを適用する段階と、
前記複数のベースバンド送信エンベロープ値に従って、前記ソートされた干渉エンベロープ値をインターバルに分割する段階と、
前記ソートされた干渉エンベロープ値に従って、区分非線形性推定を算出する段階と、
前記ソートされた干渉エンベロープ値に平滑スプライン補間を適用する段階と、
を含む、
請求項10に記載の方法。 - 前記高調波位相を算出する段階は、前記ベースバンド送信信号の位相の第k次倍数と等しくなるように第2の位相を設定する段階を含み、kは、1より大きい正の整数である、請求項1に記載の方法。
- 前記高調波位相を算出する段階は、
前記第2の位相が360度より小さくなるまで、前記第2の位相から360度を反復的に減算する段階
をさらに含む、
請求項12に記載の方法。 - 前記第k次倍数と等しくなるように前記第2の位相を設定する段階は、
前記高調波位相と180度との合計と等しくなるように前記第2の位相を設定する段階と、
前記第2の位相をl回左シフトする段階と、
前記左シフトされた第2の位相に、前記高調波位相をm回加算する段階と、
前記第2の位相が360度より小さくなるまで、前記第2の位相から360度を反復的に減算する段階と、
前記第2の位相が360度より小さくなった後で、前記第2の位相から180度を減算する段階と、
を含み、
lは、底を2とするkの対数の最大の整数であり、
mは、kと2のl乗との間の差である、
請求項12に記載の方法。 - 少なくとも1つのアンテナと、
前記少なくとも1つのアンテナに連結される第1の出力部を有する送信経路と、
受信経路であって、送信信号が前記送信経路を介して送信され、受信信号が前記受信経路を介して受信される場合に、干渉が前記送信信号から前記受信信号にリークされるように、前記少なくとも1つのアンテナ及び前記送信経路に連結される受信経路と、
前記送信経路のベースバンド出力部に連結されるルックアップステージであって、メモリ又は集積回路の少なくとも1つを有するルックアップステージと、
前記ルックアップステージの出力部と前記受信経路の第2の入力部との間に連結される加算器と、
を備え、
前記ルックアップステージは、複数のベースバンドエンベロープ値を複数の位相シフトの値にマッピングするように構成され、
前記加算器は、ベースバンド送信信号の推定された高調波を受信するように構成される入力部を有し、前記ベースバンド送信信号は、前記送信信号のベースバンドを含む、
送受信機。 - 前記送受信機は、線形高調波位相推定器をさらに備え、
前記線形高調波位相推定器は、
前記送信経路の前記ベースバンド出力部に連結される入力部と、
前記加算器の前記入力部に連結される出力部と、
シフトレジスタ又は処理回路の少なくとも1つと、
を有し、
前記処理回路は、プロセッサ及び前記プロセッサによる実行のためのプログラムを格納する非一時的コンピュータ可読媒体を有する、
請求項15に記載の送受信機。 - 前記送信経路の前記ベースバンド出力部に連結される第2のルックアップステージであって、メモリ又は集積回路の少なくとも1つを有する第2のルックアップステージ
をさらに備え、
前記第2のルックアップステージは、複数のベースバンドエンベロープ値を複数の干渉エンベロープ値にマッピングするように構成される、
請求項16に記載の送受信機。 - 前記加算器の出力部及び前記受信経路の出力部に連結される加算器−減算器回路
をさらに備える、
請求項17に記載の送受信機。 - 座標回転デジタルコンピュータ(CORDIC)をさらに備え、
前記CORDICは、
前記加算器の前記出力部に連結される位相入力部と、
前記第2のルックアップステージの出力部に連結されるエンベロープ入力部と、
前記加算器−減算器回路に連結される同相(I)出力部と、
前記加算器−減算器回路に連結される直交(Q)出力部と、
を有し、
前記受信経路の前記出力部は、I受信出力部及びQ受信出力部を含む、
請求項18に記載の送受信機。 - 前記CORDICの前記I出力部と前記加算器−減算器回路との間、及び前記CORDICの前記Q出力部と前記加算器−減算器回路との間に連結される複素自己回帰移動平均(ARMA)フィルタ
をさらに備える、
請求項19に記載の送受信機。 - 前記線形高調波位相推定器は、前記処理回路を有し、
前記プログラムは、前記ベースバンド送信信号の位相をkで乗算することによって、前記送信信号の第k次高調波を推定する命令を含み、
kは、1より大きい正の整数である、
請求項16に記載の送受信機。 - 前記線形高調波位相推定器は、
前記シフトレジスタと、
第2の加算器と、
各々がコンパレータ及びスイッチを含むk−1個の位相調整ステージと、
を有し、
kは、1より大きい正の整数であり、
前記線形高調波位相推定器は、前記送信信号の第k次高調波を推定するように構成される、
請求項16に記載の送受信機。 - 前記送信経路は、クラスAB増幅器をさらに有する、請求項16に記載の送受信機。
- 干渉モデリングシステムであって、
プロセッサと、
前記プロセッサによる実行のためのプログラムを格納する不揮発性コンピュータ可読媒体と、
を備え、
前記プログラムは、
第1回目に、送信信号のベースバンドを含むベースバンド送信信号をサンプリングし、ベースバンド送信位相のサンプル及びベースバンド送信エンベロープのサンプルを含むベースバンド送信サンプルを取得する手順、
前記第1回目に、前記送信信号の高調波によって生成される干渉信号をサンプリングし、前記ベースバンド送信サンプルに対応する干渉サンプルを取得する手順であって、前記干渉サンプルは、干渉位相サンプル及び干渉エンベロープのサンプルを含む、手順、
前記干渉位相サンプル及び前記ベースバンド送信位相のサンプルに従って、前記ベースバンド送信エンベロープのサンプルに対応する位相シフトの値を算出する手順、及び
前記位相シフトの値及び前記ベースバンド送信エンベロープのサンプルに従って、第1の補間を適用し、前記ベースバンド送信エンベロープを前記位相シフトにマッピングする第1の関係を決定する手順
のための命令を含む、
システム。 - 前記プログラムは、
前記干渉エンベロープのサンプル及び前記ベースバンド送信エンベロープのサンプルに従って、前記第1の補間を適用し、前記ベースバンド送信エンベロープを前記干渉エンベロープにマッピングする第2の関係を決定する手順
のための命令をさらに含む、
請求項24に記載のシステム。 - 前記位相シフトの値を算出する手順のための前記命令は、
前記ベースバンド送信位相のサンプルに従って、前記ベースバンド送信信号の高調波信号の第1の位相値を算出する手順、及び
前記干渉位相サンプル及び前記ベースバンド送信信号の前記高調波信号の前記第1の位相値に従って、前記位相シフトの値を算出する手順
のための命令を含む、
請求項25に記載のシステム。 - 前記第1の補間を適用し、前記第1の関係を決定する手順のための前記命令は、
前記位相シフトの値をソートする手順、
前記ソートされた位相シフトの値に移動平均フィルタを適用する手順、
前記ベースバンド送信エンベロープのサンプルに従って、前記ソートされた位相シフトの値をインターバルに分割する手順、
前記ソートされた位相シフトの値に従って、区分非線形性推定を算出する手順、及び
前記ソートされた位相シフトの値に平滑スプライン補間を適用する手順
のための命令を含み、
前記第1の補間を適用し、前記第2の関係を決定する手順のための前記命令は、
前記干渉エンベロープのサンプルをソートする手順、
前記ソートされた干渉エンベロープのサンプルに移動平均フィルタを適用する手順、
前記ベースバンド送信エンベロープのサンプルに従って、前記ソートされた干渉エンベロープのサンプルをインターバルに分割する手順、及び
前記ソートされた干渉エンベロープのサンプルに従って、区分非線形性推定を算出する手順
前記ソートされた干渉エンベロープのサンプルに平滑スプライン補間を適用する手順、
のための命令を含む、
請求項26に記載のシステム。 - 前記プログラムは、
第2回目に、前記ベースバンド送信信号をサンプリングし、第2のベースバンド送信位相のサンプル及び第2のベースバンド送信エンベロープのサンプルを含む第2のベースバンド送信サンプルを取得する手順、
前記第2回目に、前記送信信号の高調波によって生成される干渉信号をサンプリングし、前記第2のベースバンド送信サンプルに対応する第2の干渉サンプルを取得する手順、
前記第2のベースバンド送信位相のサンプルに従って、前記ベースバンド送信信号の高調波の第2の位相値を算出する手順、
前記第2のベースバンド送信エンベロープのサンプルに従って、かつ前記第1の関係に従って、第2の位相シフトの値を推定する手順、
前記第2の位相シフトの値及び前記ベースバンド送信信号の前記高調波の前記第2の位相値に従って、干渉位相推定を決定する手順、及び
前記第2のベースバンド送信エンベロープのサンプルに従って、かつ前記第2の関係に従って、干渉エンベロープ推定を決定する手順
のための命令をさらに含む、
請求項27に記載のシステム。 - 前記プログラムは、
送信バンドを介して前記送信信号を送信する手順、
前記送信する手順の間に、受信バンドから受信信号を受信する手順であって、前記受信信号は、前記干渉信号を含む、手順、及び
前記干渉エンベロープ推定及び前記干渉位相推定に従って、干渉推定を生成する手順、
前記受信信号の受信ベースバンドから前記干渉推定を減算する手順
のための命令をさらに含む、
請求項28に記載のシステム。 - コンピュータによって実行された場合に、
第1回目に、送信信号のベースバンドを含むベースバンド送信信号をサンプリングし、ベースバンド送信位相のサンプル及びベースバンド送信エンベロープのサンプルを含むベースバンド送信サンプルを取得する段階と、
前記第1回目に、前記送信信号の高調波によって生成される干渉信号をサンプリングし、前記ベースバンド送信サンプルに対応する干渉サンプルを取得する段階であって、前記干渉サンプルは、干渉位相サンプル及び干渉エンベロープのサンプルを含む、段階と、
前記干渉位相サンプル及び前記ベースバンド送信位相のサンプルに従って、前記ベースバンド送信エンベロープのサンプルに対応する位相シフトの値を算出する段階と、
前記位相シフトの値及び前記ベースバンド送信エンベロープのサンプルに従って、第1の補間を適用し、前記ベースバンド送信エンベロープを前記位相シフトにマッピングする第1の関係を決定する段階と、
を含む方法を前記コンピュータに実行させるための命令を備えるコンピュータ可読記憶媒体。 - プロセッサによって、実行された場合に、
第1回目に、送信信号のベースバンドを含むベースバンド送信信号をサンプリングし、ベースバンド送信位相のサンプル及びベースバンド送信エンベロープのサンプルを含むベースバンド送信サンプルを取得する手順と、
前記第1回目に、前記送信信号の高調波によって生成される干渉信号をサンプリングし、前記ベースバンド送信サンプルに対応する干渉サンプルを取得する手順であって、前記干渉サンプルは、干渉位相サンプル及び干渉エンベロープのサンプルを含む、手順と、
前記干渉位相サンプル及び前記ベースバンド送信位相のサンプルに従って、前記ベースバンド送信エンベロープのサンプルに対応する位相シフトの値を算出する手順と、
前記位相シフトの値及び前記ベースバンド送信エンベロープのサンプルに従って、第1の補間を適用し、前記ベースバンド送信エンベロープを前記位相シフトにマッピングする第1の関係を決定する手順と、を、
前記プロセッサに実行させるための命令を備える、プログラム。
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