TWI551089B - 相關性自干擾抑制 - Google Patents

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亞麗珊卓 塔圖麥斯
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奧斯曼 阿拉巴迪
艾平尼克 薩卡拉
佩凡德 巴拉米
彼德 邦德格
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Description

相關性自干擾抑制
本發明係有關相關性自干擾抑制。
在像UTRAN或CDMA-2000的分頻雙工(Frequency Division Duplexing，FDD)射頻通訊收發器系統中，還有在全雙工系統中，收發器系統之射頻傳送器(Tx)可以如射頻接收器(Rx)同時被啟用。Rx和Tx可使用分離專用頻率頻帶，如在FDD中，或可以共享相同的頻帶，如在全雙工系統(full-duplexing systems)中。在Rx和Tx之間的分離可以被提供，例如，藉由天線濾波(antenna filtering)、RF濾波、基帶濾波(baseband filtering)等等。
在此種系統中，傳送訊號的一部份可藉由相同收發器之接收器被捕捉。在一些情況下，這可能是由於收發器具有單一Tx/Rx天線、使用銳化濾波器(sharp filter)等等，以將Rx與Tx分離。從Tx分支至Rx分支的「傳送洩漏」可引起，例如，Tx訊號過載Rx電路並且使Rx前端成為壓縮或甚至損壞。此外，Rx敏感度可由在Rx頻 帶中之Tx雜訊劣化。因此，可以期望在接收通道上之從PA之寬頻帶雜訊衰減至足夠的水平，其中相比於在Rx輸入上之熱雜訊，Tx雜訊貢獻變得更小。
用於手持設備之射頻(radio frequency，RF)前端的最新發展，例如，包括更多可撓的和可調諧濾波。空間雙工(Spatial duplexing)和主動濾波器(active filters)被提供用於全雙工及FDD系統中以將Rx與Tx分離。一般來說，主動濾波藉由建立從Tx到Rx洩露路徑之消除路徑被執行。為獲得最佳結果，消除路徑具有與Tx洩漏訊號相同振幅和相反相位。然而，因為使用者的手持裝置和手機天線之鄰近效應，還有其他環境因素，確定用於此種形態之濾波器的出廠設定是有問題的，因為Tx洩漏訊號可以動態地改變。
100‧‧‧系統
102,104‧‧‧傳送天線(Tx天線)
106‧‧‧接收天線(Rx天線)
108‧‧‧自適應平衡不平衡
110‧‧‧服務基地台
詳細的敘述參照所附圖式被闡述。圖式中，編號最左邊的數字標識出編號首次出現的圖。在不同圖式使用相同編號表示相似的或相同的項目。
第1圖根據本發明可能實施的技術之範例無線通訊系統一部分的方塊圖。
第2(a)圖係向量圖顯示增加兩個Tx訊號、藉由兩天先傳送以及所得干擾訊號。也顯示用於消除干擾訊號的一個較佳點。
第2(b)圖係向量圖顯示兩點校準透過有線差估計用於 交叉相關性目標函數之梯度之倒數的近似值。
第3(a)圖根據一實施方式繪示之應用空間雙工技術，包括多個Tx天線之範例通訊系統。
第3(b)圖根據另一實施方式繪示之應用主動濾波技術，包括單一Tx天線之範例通訊系統。
第4圖係顯示減少用於通訊系統之錯誤訊號比(以dB為單位)的圖，其說明系統的Tx至Rx隔離，基於相關性疊代的數量。
第5圖係根據一實施方式繪示抑制自干擾的範例步驟之流程圖。
【發明內容及實施方式】 概述
一種無線收發系統，如手持行動裝置，例如，可利用接收路徑干擾，包含從系統的傳送天線之洩漏傳送訊號，出現在系統的接收路徑上。裝置和技術的代表實施方式提供用於此種無線系統之收發器的自干擾抑制。為了最小化出現在該系統之接收路徑之傳送訊號的干擾，在傳送訊號和所需接收訊號之間的交叉相關性被最小化。在各種實施方式中，所敘述之技術和裝置可應用於無線系統之多個射頻標準之各者，提供用於各個射頻標準之接收路徑的干擾減少和/或消除。
在一範例中，複合天線權重被添加至傳送路經之傳送訊號以最小化接收路徑之傳送訊號和所需接收訊 號之間的交叉相關性，從而最小化自干擾。在一實施方式中，複合天線權重可被確定基於從疊代最佳化技術產生之一個或多個交叉相關性值。
在一實施方式中，動態地調諧(例如，偶然的、週期性的或連續調諧等)被提供以確保通訊系統之傳送和接收路徑有足夠的隔離(例如，自干擾抑制)。例如，系統可自動地確定其過時之一個或多個交叉相關性值，且相應地更新它。另外，交叉相關性值的更新可基於一個或多個使用者定義或預設的臨界(例如，最大錯誤臨界、最大相關性臨界等等)。
在根據第一方面的實施方式中，一種設備可包括配置以基於交叉相關性值產生複合天線權重之濾波器組件，來修改基於複合天線權重之收發器的一個或多個傳送訊號的振幅和/或相位，且基於修改抑制至收發器的接收路徑的一個或多個傳送訊號的至少一個洩漏。
在第一方面的進一步實施方式中，交叉相關性值係基於在接收路徑之一個或多個傳送訊號和接收訊號之間的時間性交叉相關性。
在第一方面的進一步實施方式中，一控制演算法被配置以藉由濾波器組件控制複合天線權重之產生和/或調整，該時間性交叉相關性包含藉由控制演算法被最小化之目標函數。
在第一方面的進一步實施方式中，濾波器組件被配置以藉由基於估計複合天線權重採取一個或多個誤 差量測校準控制演算法，且基於誤差量測確定交叉相關性值，且藉由使用交叉相關性值以確定最佳複合天線權重之疊代步驟最佳化時間性交叉相關性。
在第一方面的進一步實施方式中，濾波器組件配置以基於在超過一先前交叉相關性值的接收路徑，該一個或多個傳送訊號和一接收訊號之間的該交叉相關性的一值和超過一預設臨界值之該交叉相關性值來動態地及持續地調整該複合天線權重。
在根據第二方面的實施方式中，通訊系統可包括含有一個或多個傳送天線之傳送路徑；包括容易從該傳送路徑洩漏之一接收天線的接收路徑；配置以基於該傳送路徑之一個或多個傳送訊號和用於該接收路徑之一所需接收訊號之間的一交叉相關性來確定一交叉相關性值的一計算組件；以及配置以基於該交叉相關性值產生一複合權重值之一濾波器組件，其用以基於該複合權重值修改一個或多個該些傳送訊號的一振幅或一相位，且以基於該修改抑制至該接收路徑之該一個或多個傳送訊號的至少一個洩漏。
在第二方面的進一步實施方式中，該系統更包含配置以平衡該一個或多個傳送天線之增益和相位的一平衡不平衡(balun)組件，以產生或轉向在該接收天線中一方向之一零點。
在第二方面的進一步實施方式中，該濾波器組件更配置以透過該複合權重值產生一消除訊號，該消除 訊號配置以消除從該傳送路徑的該洩漏。
在第二方面的進一步實施方式中，該消除訊號包含具有如來自該傳送路徑之該洩漏的一相等振幅和一相反相位之一訊號。
在第二方面的進一步實施方式中，該濾波器組件更配置以藉由修改一個或多個該傳送訊號的一相位或一振幅產生該消除訊號。
在第二方面的進一步實施方式中，該濾波器組件更配置以動態地和持續地維持該消除訊號在振幅相等於及在相位反向於來自該傳送路徑之該洩漏。
在第二方面的進一步實施方式中，該濾波器組件更配置以追蹤來自該傳送路徑之該洩漏且動態地和持續地調整用於該傳送路徑和該接收路經之間的最大化隔離之該複合權重值。
在第二方面的進一步實施方式中，該濾波器組件更配置以透過與在一當前點之一交叉相關性函數之負的一近似梯度成正比的疊代步驟而產生該消除訊號。
在第二方面的進一步實施方式中，該濾波器組件更配置以透過有限差分商估計近似該交叉相關性函數的該梯度相對於該複合權重值。
在根據第三方面的實施方式中，一種方法包括基於一收發器之一個或多個傳送訊號和該收發器之一所需接收訊號之間的一交叉相關性確定一交叉相關性值；基於該交叉相關性值產生一複合權重值；基於該複合權重值 修改一個或多個該些傳送訊號的一振幅或一相位；以及基於該修改抑制至該收發器之該接收路徑之該一個或多個傳送訊號的至少一個洩漏。
在第三方面的進一步實施方式中，包括透過調整該複合權重值最小化該一個或多個傳送訊號和該所需接收訊號之間的該交叉相關性。
在第三方面的進一步實施方式中，包括透過一疊代的梯度基最佳化步驟產生該複合權重值，該疊代的梯度基最佳化步驟配置以收斂至一最小交叉相關性值在一臨界疊代數量內。
在第三方面的進一步實施方式中，包括使用該最佳化步驟調諧該收發器之一空間濾波器或一主動濾波器。
在第三方面的進一步實施方式中，包括使用包含該一個或多個傳送訊號和該所需接收訊號之間之該交叉相關性的一目標函數收斂至該複合權重值。
在第三方面的進一步實施方式中，包括動態地調諧用於該接收器之傳送天線和該接收器之一接收天線之間的最大隔離之該複合權重值。
在第三方面的進一步實施方式中，包括透過監視該一個或多個傳送訊號和該所需接收訊號之間的該交叉相關性監視該傳送天線和該接收天線之間的該隔離。
在第三方面的進一步實施方式中，包括比較該交叉相關性與一先前交叉相關性及與一臨限交叉相關 性，以確定是否更新該交叉相關性值。
在第三方面的進一步實施方式中，包括當該交叉相關性大於該先前交叉相關性以及該交叉相關性大於該臨限交叉相關性時更新該交叉相關性值。
在第三方面的進一步實施方式中，包括抑制基於一第一無線電標準之收發器之傳送訊號的洩漏至基於第二無線電標準之收發器之接收路徑，其透過基於第一無線電標準之傳送訊號和第二無線電標準之所需接收訊號之間的最小交叉相關性產生消除訊號。
在第三方面的進一步實施方式中，包括提供從該收發器之一板上源至該收發器之一接收路徑的高頻雜訊之雜訊消除，透過使用基於包含該接收路徑之該高頻雜訊和一所需接收訊號之間的一交叉相關性的一目標函數的一最佳化演算法最小化該高頻雜訊和該接收路徑之間的一交叉相關性。
各種實施方式，包括技術和裝置，參照附圖進行了討論。本公開示出了參照無線端裝置的技術和裝置，例如一個多天線通訊裝置。這並不意圖來作為限制。所討論之技術和裝置可被應用於各種通訊裝置設計、電路和科技，並保持在本公開的範圍之內。此外，本公開有關「濾波器裝置」或「濾波器組件」在一般意義上，指的是主動濾波器、空間濾波器和其他濾波器，還有平衡不平衡和其他電路及或裝置用於調整訊號之振幅和/或相位，特別是傳送訊號。
所揭露之技術和裝置的優點式多樣的，且包括改善無線系統之Rx路徑之敏感度、改善Rx路徑之組件的壽命等等。所揭露之技術的其他優點基於本公開所討論之技術和/或裝置將顯而易見。
實施方式將在下面使用複數個範例詳細地解釋。雖然各種實施方式和範例將在此處和下面討論，進一步實施方式和範例可能藉由結合各別實施方式之特徵和元件。
範例環境
第1圖根據本發明可能實施的技術之範例無線端系統100(“系統100”)一部分的方塊圖，其中根據本公開之技術可以被實現。如第1圖所示，系統100可包括兩個或多個傳送天線(102、104)。在各種實施方式中，系統100可包括一個、三個或多個傳送天線(102、104)。
一個或多個傳送天線(102、104)可同時傳送訊號。例如，在分頻雙工(Frequency Division Duplexing，FDD)系統100或全雙工系統100之情形下，如第1圖所繪示，從Tx隔離Rx的程度可藉由使用至少兩Tx天線(102、104)以轉向在Rx天線106(或例如Rx路徑)中一方向之一零點而獲得。在此種系統100中，其目的是平衡Tx天線102、104之間的增益和相位使得它們形成在Rx天線106中一方向之一零點。如第一圖所示，主動天線消除技術可包括自適應平衡不平衡108等等。
在此種系統100中，藉由兩個或多個Tx天線形成之零點可能不準確，所以小訊號，x(t)，可經由接收天線106(或接收路徑)，從服務基地台110，沿著所需訊號，z(t)洩漏到接收訊號y(t)。總接收訊號可表示為：y(t)=z(t)+x(t)。
因此，如上或在系統100中的其他所述，透過一個或多個傳送天線102、104傳送之傳送訊號的一部份，x(t)，可透過接收天線106被無意捕獲。Tx洩漏x(t)可分別從各個Tx天線102和104被分解為分離的組件x1(t)和x2(t)，如第2(a)圖所示。
參照第2(a)圖，假設兩個Tx天線(102、104)，用於消除的最佳點意味著用於Tx天線104之最佳消除訊號包含：x2,opt(t)=-x1(t)。
換句話說，為了抑制、避免或抵消洩漏訊號x(t)，從Tx天線104之消除訊號，x2,opt(t)，包含由Tx天線102傳送之與該訊號振幅相等和極性相反(例如，相位)的訊號(例如，-x1(t))。
在一實施方式中，用於計算x(t)之公式如下：x(t)=x 1(t)+x 2(t)=h 1(t)．r(t)+h 2(t)．w(t)．r(t), 其中h1(t)和h2(t)為從每一Tx天線(102、104)到Rx天線106的通道響應，以及w(t)是施加在一個或多個Tx信號(S)的複合權重用以實現Rx天線106上的消除。最佳消除訊號，x2,opt(t)，當x(t)=0時可以被發現， 即，當：x2,opt(t)=-x1(t)=x2(t)-x(t), 對應於最佳天線權重wopt(t)=-h1(t)/h2(t)。因此，Tx分支的一個或多個可以透過複合權重w(t)(例如，複合相位和/或振幅乘法器等等)被加權，以將Rx與Tx隔離。複合權重藉由修改傳送訊號之相位和/或振幅形成抵消洩漏訊號x(t)的消除訊號。
當使用主動天線或RF濾波的一般問題是保持消除訊號在大小相等及在相位相反於洩漏訊號x(t)的挑戰。例如，假如洩漏訊號x(t)是時變的，期望消除訊號隨著洩漏訊號x(t)變化以維持和/或最大化Rx對Tx隔離。為了達到這個，一種動態地追蹤洩漏訊號x(t)是需要的。
範例實施方式
在一實施方式中，Tx分支之一個或多個的權重藉由濾波器組件動態地控制，例如，透過最佳化演算法。在一範例中，收斂到最小交叉相關性值、在臨界疊代數量內之梯度基最佳化演算法被使用來動態地控制Tx權重。例如，最佳化演算法提供用於調諧空間濾波器或任何其他型態之主動濾波器、天線權重等等的控制機制，進行快速收斂到Tx與Rx之間的可能的最佳化隔離。在該實施方式中，最佳化演算法使用被配置以最大化Tx-Rx隔離之定義的目標函數。在一實施方式中，目標函數包含Tx訊號r(t)和Rx訊號y(t)之間的交叉相關性，如第1圖所示。
如第1圖所示，Tx洩漏x(t)為在Rx分支中y(t)訊號的一部份，Rx分支係相關性於Tx訊號。因此，Tx訊號r(t)和Rx訊號y(t)之間的交叉相關性包含Tx-Rx隔離的精確指標。在一實施方式中，用於最小化r(t)和y(t)之間交叉相關性之最佳化產生最大Tx-Rx隔離。
在各種範例中，此種交叉相關性機制是透明的使用通訊協定且即使在最困難感擾環境下收斂。在該範例中，關聯基目標函數可被使用於任一系統100，其中被期望以抑制在感興趣之Rx訊號中的已知干擾，如第1圖之系統100。
因為x(t)為r(t)的縮放版(scaled version)，它與r(t)是密切相關性的。換句話說，z(t)與r(t)是不相關性的。因此，x(t)越小，y(t)與r(t)之間的交叉相關性將更弱。因此，在一實施中，兩訊號(y(t)和r(t))之間的時間性交叉相關性藉由控制(最佳化)演算法被用作被最小化之目標函數。y(t)和r(t)之時間性交叉相關性如下式：ρ yr =E[y(t)r(t)＊]。
交叉相關性可藉由任何自適應濾波器被用作目標函數，例如，其中其目標是獲得局部的Rx和具有已知訊號之Tx之間的最佳可能的隔離。該隔離計算Tx訊號的振幅和洩漏訊號x(t)之間的關係。相比於從基地台z(t)的訊號有更強大的Tx訊號可以達到更高的隔離。這是有益處的，因為這是其中隔離最需要的情形。
最佳化範例
在一實施中，一種有效的最佳化技術藉由濾波器組件被使用，例如，其收斂至最佳天線權重，wopt，最小化相關性基目標函數在疊代之臨限數量內。在一範例中，該技術包含梯度基最佳化演算法，其中最小點藉由採取正比於當前點之交叉相關性函數之負的近似梯度被達成。交叉相關性函數(相對於複合天線權重w(t))可透過有限差分商估計被近似。
在一實施方式中，如第2(b)圖所示，交叉相關性可透過對應於x(t)的複數平面(complex plane)的向量表示。在該實施方式中，一個複數縮放因子c(t)被確定，以關聯交叉相關性與在權重因子中的錯誤，werr(t)，即：w err (t)=c(t)．ρ yr (t)。
在該實施方式中，c(t)取決於幾個因子，如h1(t)、h2(t)、z(t)和r(t)。因此，c(t)可藉由兩點校準被估計：藉由執行兩次量測(對應於瞬時時間t1和t2，基於有兩Tx天線)及假設c(t)於校準期間為常數(c(t)=C)。如第2(b)圖所示，兩個誤差向量，C．ρ yr (t 1)和C．ρ yr (t 2)，藉由此技術獲得。
第2(b)圖係向量圖顯示兩點校準(對應於瞬時時間t1和t2)透過有限差估計用於交叉相關性目標函數之梯度之倒數的近似值。因為兩個權重，w(t1)和w(t2)，以及兩個誤差向量，C．ρ yr (t 1)和C．ρ yr (t 2)為已知，C可被計算(透過處理器等等)如下： w(t1)=w opt (t)+C．ρ yr (t 1)及w(t2)=w opt +C．ρ yr (t 2) w(t1)-w(t2)=C．[ρ yr (t 1)-ρ yr (t 2)]
C本質上為對應於複合天線權重w(t)之交叉相關性目標函數之梯度之(有限差分商)估計的倒數。一旦C被已知用於誤差向量，C．ρ yr (t 1)和C．ρ yr (t 2)，該權重錯誤，werr(t)，基於測量的交叉相關性估計，且w(t)被相應地調整。因此，w opt (t)可以被發現如下：w opt (t)=w(t)-C．ρ yr (t)
藉由持續追蹤ρ yr (t)及計算w opt (t)，它可以快速地發現且隨後調整一個或多個Tx天線上的權重，使得達到Rx和Tx之間的最大隔離。這是動態地調諧系統100的一種形式。因為反向梯度近似C不為常數，而是幾個時變參數的函數(例如，h1(t)和h2(t))，可以預期的該估計的精確性隨著時間和新的校準和被進行權重演算法之步驟而降低。因此，在各種實施方式中，隔離使用各種技術被監視。
例如，在一實施方式中，交叉相關性的絕對值|ρ yr (t)|被週期性地評估以及與先前的值和/或臨限值比較以確定何時重新校準和重新運行權重演算法。在各種實現方式中，該評估可以在具有減少的Tx功率(以避免短期間的高BER)之保護區間內進行，通訊系統100的正常操作期間，或在其他所需之時間間隔。例如，該校準可以根據所需規格在全功率透過選擇權重(例如，w(t1)和w(t2))取得。例如，該權重可以是足夠不同以使該校準強大的抵抗 雜訊，但足夠接近最佳點從而不導致在Rx電路過高的洩漏x(t)。
根據一實施方式，控制演算法的範例偽代碼(pseudocode)，被提供如下：
初始化：執行一校正以找到最佳補償向量的初始估計：
設定w(t1)權重及計算ρ yr(t1)
設定w(t2)權重及計算ρ yr(t2)
執行：進入主優化迴圈：
設定w(t)←w(t-1)-C ρ yr(t-1)
計算ρ yr(t)
假如|ρ yr(t)|>|ρ yr(t-1)|且|ρ yr(t)|>ρ max(其中ρ max最大可接受的相關性)然後中斷並進入步驟A否則繼續從步驟B
在一實施方式中，如範例偽代碼所示，最大允許相關性ρ max被定義(例如，使用者定義、預先設定、預先選擇等等)，且只要相關性ρ yr(t)減低，「B.執行」迴圈被允許執行。在一範例中，當相關性ρ yr(t)達到其最小值，權重w(t)可被不斷地更新，然而，略有下降。在一些點，C可能成為過時的且相關性ρ yr(t)可以開始增加。當相關性ρ yr(t)超過臨限值，ρ max，則步驟B3為真(true)，而新的校準被執行，由「A.初始化」開始。
換句話說，假如相關性ρ yr(t)仍然下降則它被允許高於臨限ρ max。否則校準重新運行且得到新的C值。在一實施方式中，這允許「B.執行」迴圈來解決而不重新觸發校準。然而，一但「B.執行」迴圈被解決，那麼它是不能接受相關性ρ yr(t)增加大於定義的臨限ρ max。
在各種實施方式中，系統100包括一個或多個處理器(未顯示)、運算組件等等，且記憶體儲存組件與濾波器組件協同，來實現控制演算法(即，優化演算法)，例如，透過範例所示的偽代碼(pseudocode)或透過類似的指令。在一範例中，系統100實施其執行控制演算法的控制器。該控制器可以是一個硬體模組、軟體或硬體與軟體的結合。一個範例濾波器組件可基於應用的規格以及被抑制的雜訊而被選擇。例如，其可以是足夠寬之理想的濾波以隨著通道響應變化，h1(t)和h2(t)，但需足夠窄以充分地限制相關性的雜訊。
在該實施方式中，處理器，與射頻頻率前端(radio frequency front end，RFFE)和/或其他傳送硬體組件(例如，濾波器裝置或濾波器組件等等)結合被配置以調整天線權重、調諧主動濾波器等等。這透過配置以減少傳送訊號r(t)和接收訊號y(t)之間的相關性之交叉相關性最小化操作提供Tx對Rx隔離。在理想的情況下，當r(t)和y(t)完全不相關時，從傳送洩漏訊號x(t)的貢獻可被完全抑制。由於相關性操作，傳送訊號和所需接收訊號z(t)可具有弱的相關性，且傳送洩漏訊號x(t)的影響可被抑制。 這可導致接收訊號較少的損壞以及更準確。
另外的實施方式
應當注意到系統100和技術一般地被描述，且無需限制於其中多個加權Tx天線102、104使在Rx方向的Tx訊號無效之空間雙工技術(第3a圖)。在其他實施方式中，相關性基系統100也可配備有單一Tx天線102和主動濾波器Φ1和Φ2，在第3(b)圖所示之替代配置中。在此種配置中，主動濾波器Φ1和Φ2可以被使用於控制Tx消除分支之延遲和衰減，其被饋送到Rx分支以消除藉由Rx接收之Tx訊號(功率消除雙工方法)，如第3(b)圖所示。
進一步實施方式可包括系統100之多輸入多輸出(multiple-input multiple-output，MIMO)配置，其具有兩個或多個接收路徑(或Rx天線)，還有多個傳送路徑(或Tx天線)。此種實施方式在每一接收路徑(或Rx天線)可包括至少一補償路徑以運用所述之自干擾裝置和技術。在該實施方式中，每個補償路徑將系統100中所有的Tx訊號的疊加，而每個Tx信號具有相關聯的個別的權重，如上所述。
例如，系統100具有2個Tx天線及包括4個補償路徑之Rx天線(例如，其可以為第3(a)圖所示之天線或第3(b)圖所示之軌跡)。例如，每個補償路徑具有兩額外的Tx訊號，基於兩Tx天線的訊號。相關性由兩Tx 訊號的各者建立，且每一Tx訊號的權重係規則地更新，如上所述。此外，根據需要也執行校準，相對於這兩個的Tx訊號。
在另一實施方式中，系統100之其他配置也可以利用所述之自干擾裝置和技術。例如，交叉相關性函數也可以被使用於優化在通訊系統100中不同射頻標準之間的干擾消除(例如，蜂巢式、WIFI、BluetoothTM等等)。在一行動裝置中，例如，假如WIFI傳送器具有至BluetoothTM接收器之消除路徑，WIFI傳送器可以是與接收的BluetoothTM訊號交叉相關的，且消除訊號可如前所述被優化用於最小化交叉相關性、最大化隔離。
在其他實施方式中，系統100中之交叉相關性技術之應用可包括雜訊消除用於如時脈或高速數位匯流排等等之其他高頻雜訊源。如果侵略者(自干擾)訊號在板上產生且洩漏消除路徑被建立至所需Rx訊號，那麼交叉相關性函數可被使用以藉由最小化所需Rx訊號和自干擾訊號之間的相關性最佳化該消除。
第4圖係顯示減少用於通訊系統100之錯誤訊號比(以dB為單位)的圖。該圖繪示系統之Tx對Rx隔離，基於相關性疊代的品質，使用如上所述之偽代碼(pseudocode)執行，包括「A.初始化」和「B.執行」迴圈。例如，「A.初始化」序列包括如前所述之兩點(例如，兩個時間例子t1和t2)校準。校準之後，進入「B.執行」迴圈，也如前詳細說明。
基於此實施方式的結果如第4圖所示。具體地，演算法之「B.執行」迴圈經過5次疊代達到幾乎完全隔離。值得注意的是，對應於校準階段(「A.初始化」)的前兩個疊代不一定獲得良好的隔離，因為它們的目的來校準控制演算法。因此，第三次疊代可被認為是第一有效優化步驟。如第4圖所示，該演算法收斂到隔離階層高於70Db的5個總合疊代內。
例如，可理解的是系統100可以為單獨的組件或作為包括通訊裝置之其他系統的部分而實現。對於本文所描述之系統100的技術和裝置不限制於第1和3圖所示的配置，且可應用於不脫離本揭露之範圍的其他配置。如本文所述之系統100的各種實施方式可包括更少的組件且保持在本揭露的範圍內。或者，系統100的其他實施方式可以包括另外的組件，或所述組件的各種組合，且保持在本揭露的範圍內。
代表步驟
第5圖係根據一實施方式繪示在具有一個或多個Tx天線之無線通訊系統中(例如，系統100)抑制自干擾的代表步驟500。步驟500包括減少系統之傳送訊號和所需接收訊號之間的相關性。在一實施方式中，該相關性基於控制演算法(即，最佳化演算法)透過應用一個或多個天線權重被減小。步驟500參考第1-4圖被敘述。
所敘述之該步驟的順序並不旨在被解釋為限 制，任何數目之所敘述的步驟區塊可被以任何順序結合以實施該步驟，或替代步驟。此外，單個區塊可在不脫離本文所述標的之精神和範圍而從該步驟中被刪除。此外，該步驟可以以任何不脫離本文所述標的之精神和範圍之合適硬體、軟體、韌體或它們的組合而被實施。
在區塊502，該步驟包括基於收發器之一個或多個傳送訊號和用於收發器之所需接收訊號之間的交叉相關性確定交叉相關性值。
在區塊504，該步驟包括基於交叉相關性值產生一複合權重值。在一實施方式中，該步驟包括透過疊代產生複合權重值，梯度基最佳化演算法配置以收斂至一最小交叉相關性值在臨界疊代數量內。
在一實施方式中，該步驟包括調諧濾波器組件，如使用最佳化演算法之收發器之空間濾波器或主動濾波器。例如，該步驟包括使用包含一個或多個傳送訊號和所需接收訊號之間的交叉相關性之目標函數收斂至複合權重值。這還可以包括動態地調諧用於收發器之傳送天線和接收器之接收天線之間的最大隔離之複合權重值。
在區塊506，該步驟包括基於複合權重值修正一個或多個傳送訊號之振幅和/或相位。在區塊508，該步驟包括基於該修改抑制一個或多個傳送訊號的至少一個到收發器之接收路徑的洩漏。
在一實施方式中，該步驟包括透過調整複合權重值最小化一個或多個傳送訊號和所需接收訊號之間的 交叉相關性。在各種實施方式中，一個或多個傳送訊號和所需接收訊號之間的相關性越弱，傳送路徑和接收路徑之間的隔離更好，因此，在接收路徑中有更好的精確度。在理想的情況下，一個或多個傳送訊號和所需接收訊號之間是沒有相關性的，且干擾訊號的功率從接收路徑被抑制。
在一實施方式中，該步驟包括透過監視一個或多個傳送訊號和所需接收訊號之間的交叉相關性監視傳送天線和接收天線之間的隔離。例如，該步驟包括比較交叉相關性與先前交叉相關性及臨限交叉相關性以確定是否更新交叉相關性值。例如，這也可包括當交叉相關性大於先前交叉相關性以及交叉相關性大於臨限交叉相關性時更新交叉相關性值。
在一實施方式中，該步驟包括抑制收發器之傳送訊號的洩漏，基於第一射頻標準對於收發器之接收路徑基於透過基於第一射頻標準之傳送訊號和第二射頻標準之所需接收訊號之間的最小交叉相關性產生消除訊號之第二不同射頻標準。
在一另外實施方式中，該步驟包括抑制已知訊號的雜訊，如提供從該收發器之一板上源至該收發器之一接收路徑的高頻雜訊之雜訊消除路徑。例如，該抑制可藉由最小化高頻雜訊和使用包含接收路徑之高頻雜訊和所需接收訊號之間的交叉相關性的一目標函數的最佳化演算法的接收路徑之間的交叉相關性被提供。在這樣的實施方式中，雜訊訊號的至少一個部分為已知的，將被使用於相 關性。例如，Tx雜訊藉由當消除被執行在RFFE(或相似物)的時候之步驟可被最小化，使得Tx的雜訊部分和補償分支相關，以及已知信號。
在替代實現方式中，其他技術可被包括在步驟中的各種組合，並保留在本揭露的範圍內。
結論
雖然本揭露的實施方式已經以專用於結構特徵和/或方法動作的語言進行了描述，但是應該理解的是，實現方式不必限制於所描述的具體特徵或動作。相反，這些具體特徵和動作被揭露以實施本發明代表性的形式。
100‧‧‧系統
102,104‧‧‧傳送天線(Tx天線)
106‧‧‧接收天線(Rx天線)
108‧‧‧自適應平衡不平衡
110‧‧‧服務基地台

Claims (22)

  1. 一種用於相關性自干擾抑制的設備，包含：配置以基於一交叉相關性值產生一複合天線權重之一濾波器組件，其用以基於該複合天線權重修改一收發器之一個或多個傳送訊號的一振幅或一相位，以及以基於該修改抑制至該收發器的一接收路徑之該一個或多個傳送訊號的至少一個的洩漏；其中該濾波器組件配置以基於在超過一先前交叉相關性值的接收路徑，該一個或多個傳送訊號和一接收訊號之間的該交叉相關性的一值和超過一預設臨界值之該交叉相關性值來動態地及持續地調整該複合天線權重。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該交叉相關性值係基於該一個或多個傳送訊號和在該接收路徑之一接收訊號之間的一時間性交叉相關性。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之設備，更包含配置以藉由該濾波器組件控制該複合天線權重的產生或調整之一控制器，該時間性交叉相關性包含藉由該控制器最小化之一目標函數。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之設備，其中該濾波器組件配置以藉由基於一估計複合天線權重採取一個或多個誤差量測來校準該控制器並基於該些誤差量測確定該交叉相關性值，以及藉由使用該交叉相關性值的疊代步驟來最佳化該時間性交叉相關性以確定一最佳化複合天線權重。
  5. 一種用於相關性自干擾抑制的通訊系統，包括：包括一個或多個傳送天線之一傳送路徑；包括容易從該傳送路徑洩漏之一接收天線的接收路徑；配置以基於該傳送路徑之一個或多個傳送訊號和用於該接收路徑之一所需接收訊號之間的一交叉相關性來確定一交叉相關性值的一計算組件；配置以基於該交叉相關性值產生一複合權重值之一濾波器組件，其用以基於該複合權重值修改該一個或多個傳送訊號的一振幅或一相位，且以基於該修改抑制至該接收路徑之該一個或多個傳送訊號的至少一個的洩漏；以及配置以平衡該一個或多個傳送天線之增益和相位的一平衡不平衡(balun)組件，以產生或轉向在該接收天線中一方向之一零點。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之系統，其中該濾波器組件更配置以透過該複合權重值產生一消除訊號，該消除訊號配置以消除來自該傳送路徑的該洩漏。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之系統，其中該消除訊號包含具有如來自該傳送路徑之該洩漏的一相等振幅和一相反相位之一訊號。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之系統，其中該濾波器組件更配置以藉由修改該一個或多個傳送訊號的一相位或一振幅產生該消除訊號。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之系統，其中該濾波 器組件更配置以動態地和持續地維持該消除訊號在振幅相等於及在相位反向於來自該傳送路徑之該洩漏。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之系統，其中該濾波器組件更配置以追蹤來自該傳送路徑之該洩漏且動態地和持續地調整用於該傳送路徑和該接收路經之間的最大化隔離之該複合權重值。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之系統，其中該濾波器組件更配置以透過與在一當前點之一交叉相關性函數之負的一近似梯度成正比的疊代步驟而產生該消除訊號。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之系統，其中該濾波器組件更配置以透過有限差分商估計近似該交叉相關性函數的該梯度相對於該複合權重值。
  13. 一種用於相關性自干擾抑制的方法，包含：基於一收發器之一個或多個傳送訊號和該收發器之一所需接收訊號之間的一交叉相關性確定一交叉相關性值；基於該交叉相關性值產生一複合權重值；基於該複合權重值修改該一個或多個傳送訊號的一振幅或一相位；基於該修改抑制至該收發器之接收路徑之該一個或多個傳送訊號的至少一個的洩漏；以及動態地調諧用於該接收器之傳送天線和該接收器之一接收天線之間的最大隔離之該複合權重值。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，更包含透過調整該複合權重值最小化該一個或多個傳送訊號和該所 需接收訊號之間的該交叉相關性。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之方法，更包含透過一疊代的梯度基最佳化步驟產生該複合權重值，該疊代的梯度基最佳化步驟配置以收斂至一最小交叉相關性值在一臨界疊代數量內。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，更包含使用該最佳化步驟調諧該收發器之一空間濾波器或一主動濾波器。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之方法，更包含使用包含該一個或多個傳送訊號和該所需接收訊號之間之該交叉相關性的一目標函數收斂至該複合權重值。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之方法，更包含透過監視該一個或多個傳送訊號和該所需接收訊號之間的該交叉相關性，監視該傳送天線和該接收天線之間的該隔離。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之方法，更包含比較該交叉相關性與一先前交叉相關性及與一臨限交叉相關性，以確定是否更新該交叉相關性值。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之方法，更包含當該交叉相關性大於該先前交叉相關性以及該交叉相關性大於該臨限交叉相關性時，更新該交叉相關性值。
  21. 如申請專利範圍第13項所述之方法，更包含抑制基於一第一無線電標準之該收發器之一傳送訊號的洩漏至基於一第二無線電標準之該收發器之一接收路徑，其透 過基於該第一無線電標準之該傳送訊號和該第二無線電標準之一所需接收訊號之間的一最小交叉相關性所產生的一消除訊號。
  22. 如申請專利範圍第13項所述之方法，更包含提供從該收發器之一板上源至該收發器之一接收路徑的高頻雜訊之雜訊消除，其透過使用基於包含該接收路徑之該高頻雜訊和一所需接收訊號之間的一交叉相關性的一目標函數的一最佳化步驟最小化該高頻雜訊和該接收路徑之間的該交叉相關性。
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