Radio Self-Interference Cancellation by Transmit Beamforming, All-Analog Cancellation and Blind Digital Tuning

Radio self-interference cancellation has been a technological challenge for more than a century while it is the most critical enabler for full-duplex radios. The eventual success of radio self-interference cancellation may well depend on not only improved hardware technology but also innovative signal processing schemes. In this paper, we present a few latest discoveries on such schemes. The first is an improvement of time-domain transmit beamforming with robustness against the IQ imbalances in radio circuits, which is supported by both simulation and hardware experimental results. A key innovation here is due to the use of real-valued linear model instead of complex-valued linear (or widely linear) model. The second is a numerical investigation of the performance limits of an all-analog cancellation channel based on clustered-taps of attenuators when the interference channel has a large number of random multipaths. The third is a blind digital tuning method which uses only the baseband waveforms to determine the values of the variable attenuators embedded in the all-analog cancellation channel. This method is robust against imperfections in the knowledge of the transfer function of any component in the system provided that a real-valued linearity property holds (except for the transmit chain)

Étude du relais full-duplex dans les environnements intérieurs

Élargir la couverture des services du réseau aux endroits difficiles et aux régions éloignées est un besoin de plus en plus nécessaire de nos vies quotidiennes actuelles et futures. L'augmentation de la population et la demande accrue de services et de solutions de communication requièrent l'augmentation de la capacité des moyens de communication tout en permettant une couverture plus efficiente et plus étendue des territoires et régions faiblement peuplées dans le Canada et dans monde. Des études récentes ont confirmé que des interférences comme les interférences dans le même canal (ICC) et les interférences mutuelles (SI) ont un impact énorme sur les systèmes de communication sans fil et peuvent entraîner une dégradation significative des performances. Les techniques de relayage, dans lesquelles une source émettrice communique avec un récepteur destinataire l'aide d'un noeud intermédiaire, ont été introduites comme des solutions pour répondre au besoin croissant de débits plus élevés et de couverture étendu pour les communications sans fil. En tant que tel, il est essentiel de concevoir des systèmes de relais capables non seulement d'offrir une grande efficacité spectrale du signal radio, mais aussi de bénéficier pleinement des facilités de la diversité antennaire. Pour répondre à cet objectif, ce mémoire présente une étude sur une technique originale de réduction et d'annulation des interférences induite par un relayage quasi instantané sur un même signal radio en utilisant les antennes multiples du relais. Transmettre et recevoir simultanément le même signal radio au niveau du relais, créent une auto-interférence en raison des signaux de bouclage. Le défi principal de la mise en oeuvre du relais est d'atténuer et d'annuler la destruction ou la perte de l'information relayée. L'originalité de du travail réside dans la proposition d'un algorithme efficace utilisant une double projection 1 'une à 1' entrée du relais et une autre à la sortie du relais. Les résultats obtenus démontrent une réduction significative des interférences comparativement à d'autres travaux