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申请/专利权人：北京理工大学

摘要：本发明公开的一种基于变步长归一化LMS的全双工数字域非线性自干扰消除方法及系统，属于通信领域。本发明采用基于训练序列的信道估计方式进行自干扰信道估计，缩短信道参数估计收敛时间；信道参数估计与数字域自干扰信号重建时，分别有针对性地消除线性数字域自干扰和非线性数字域自干扰，增强自干扰消除效果，提高通信信号的信干比增益；针对线性数字域自干扰，采用LS方法，实现对全双工数字域自干扰信号中的线性自干扰消除；针对非线性数字域自干扰，采用基于箕舌线函数的变步长归一化LMS实现对全双工数字域自干扰信号的非线性自干扰消除，提高收敛效率、缩短收敛时间、增强抗噪声能力，实现对自干扰的快速抵消，提升全双工通信效果。

主权项：1.基于变步长归一化LMS的全双工数字域非线性自干扰消除方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一：采用基于训练序列的信道估计方式进行自干扰信道估计；生成长度为31的ZC序列作为训练序列，以训练序列与发送数据比为31：1024插入训练序列；步骤二：信道参数估计时，通过分别建立线性数字域信道估计模型和非线性数字域信道估计模型，分别进行线性信道和非线性信道估计，提高信道估计精度；步骤2.1：信道参数估计与数字域自干扰信号重建时，输入信号与输出信号满足非线性非因果关系，如公式2所示： 其中，xn为输入信号序列；yn为输出信号序列；yln为线性输出信号序列；ynln为非线性输出信号序列；hn为权值向量；p为非线性阶次，取奇数；P为最大非线性阶次；即，yn＝yln+ynln；步骤2.2：建立线性数字域信道估计模型，进行线性数字域信道估计；利用训练序列，采用LS方法估计线性信道参数，得到线性信道参数估计值与线性输出估计量采用LS算法估计得，其中，则，线性输出估计量为步骤2.3：针对非线性数字域自干扰，建立非线性信道估计模型，采用基于箕舌线函数的变步长归一化LMS，进行非线性数字域信道估计；将输出向量序列减去步骤2.2中所得的线性输出估计量，相减结果为非线性输出量；即，利用输入与该非线性输出量，采用基于箕舌线函数的变步长归一化LMS算法估计非线性信道参数，得到非线性信道参数估计值LMS自适应滤波器第n时刻的输入信号为xn与其对应的权值向量hn相乘得到第n时刻的估计输出信号第n时刻的估计输出信号与第n时刻的期望信号值ynln作差得到第n时刻的误差值en，计算公式为： 利用公式4进行权值向量迭代更新，每次迭代得到一个新的权值向量，输出一个估计信号和误差信号en，直至训练序列全部迭代完成； 其中，δ为极小数，用来微调归一化值，能够忽略不计；xTnxn是归一化函数，等效为n时刻输入信号的能量；步长因子μn采用箕舌线函数模型，其计算公式为公式5； 其中，参数α＞0控制函数形状，参数β＞0控制函数的幅值，γ为收敛速度控制参数；步骤三：步骤二信道估计所得参数用于数字域自干扰信号的重建，重建后的自干扰信号用以实现对干扰的快速抵消，即实现对全双工数字域自干扰信号的消除，提高收敛效率、缩短收敛时间、增强抗噪声能力，提升全双工通信效果。

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