研究人员开发一种自干扰消除滤波器 有望用于下一代无线通信技术
5月12日消息，据外媒报道，丰桥工业大学（TUT）电气与电子信息工程学院的宫次助理教授领导的研究团队开发了一种自干扰消除滤波器，通过使用相同的频率同时发送和接收无线通信来实现带内全双工。他们的自干扰消除滤波器能够高精度地估计由无线电引起的失真和无线电信道的失真，从而使其能够消除自干扰。另外，它可以以低计算复杂度快速达到滤波器的解决方案，有望将其应用于下一代无线通信技术。
带内全双工收发器的示意图（顶部）
在无线通信中，带内全双工（使用相同的频率同时发送和接收信号）是一项艰巨的任务，即使最新的无线通信标准5G也无法实现。目前，在同一频率发射和接收时需要划分时间，或者在同时发射和接收时需要划分频率。必须将其中一个（时间或频率）分开，因为它发出的无线电波的强度比要接收的无线电波的强度（自干扰）高出数亿倍。
迄今为止，已经考虑了多种失真的滤波器已经以高精度消除了自干扰，但是还需要很高的计算复杂度并且花费很长时间来获得滤波器的求解方法。因此，宫次助理教授的研究小组致力于开发一种同时满足高精度、高速度和低计算复杂性的自干扰消除滤波器。
收发器的电路模块模型、使用五个运算符的数学模型（底部）。图片来源：丰桥工业大学
第一作者小松（Kazuki Komatsu）在博士项目（JSPS研究员）中解释道：“与基站相比，智能手机等低成本无线电具有复杂的失真，在此类设备中消除自干扰是一个非常困难的问题。要解决一个复杂的问题，重要的是将问题归结为其本质，并将其分解为多个较小的问题。我们将无线电设备复杂失真引起的自干扰抵消问题分解为五个小问题，并用数学算符分别表示。结果表明，利用五个算子及其逆算子，可以导出每个小问题的解方法和连接它们的大问题的解方法。通过将导出的解应用于滤波器，我们能够以比以前更高的精度、更快的速度和更低的计算复杂度来消除自干扰。开发的滤波器提高了在智能手机等小型廉价无线电设备中进行带内全双工通信的可行性。”
研究小组正在计划对所开发的自干扰对消滤波器进行理论性能分析和现场评估。他们还认为，通过使用滤波器，它可以应用于与小型移动对象（如无人机）合作的无线网络。由于需要根据移动引起的无线电环境的变化周期性地重新创建滤波器，因此我们可以期待这项技术的贡献，该技术具有精度高、速度快、计算复杂度低等特点。
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张帅说传感
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