智能天線波束賦形研究.pdf

1、隨著人們對(duì)信息交流的需求日益膨脹，無(wú)線通信的有限頻譜資源日益緊張。智能天線作為一種多天線技術(shù)，具有提高頻譜利用率，減少系統(tǒng)干擾，增加系統(tǒng)容量等優(yōu)點(diǎn)，在新一代移動(dòng)通信中獲得廣泛應(yīng)用。波束賦形是智能天線的關(guān)鍵技術(shù)之一，它將數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)引入到了天線設(shè)計(jì)中，能夠自適應(yīng)的在用戶方向產(chǎn)生定向波束，在干擾方向產(chǎn)生零陷。與傳統(tǒng)的全向和定向天線相比，波束賦形智能天線具有更高的方向增益，更低的干擾水平，更高的靈活性。因此，智能天線受到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界廣

2、泛的關(guān)注，成為未來(lái)無(wú)線通信的重要發(fā)展方向。
　　本文對(duì)DOA波束賦形和MIMO波束賦形兩大類(lèi)波束賦形技術(shù)進(jìn)行了深入研究，針對(duì)其在實(shí)際應(yīng)用中的存在問(wèn)題，提出了有針對(duì)性的解決方案。在DOA波束賦形方面，本文首先提出了一種具有干擾抑制性能的切比雪夫算法，然后針對(duì)射頻器件幅相不一致和天線間互耦效應(yīng)的問(wèn)題提出了低復(fù)雜度的校正算法。在MIMO波束賦形方面，本文提出了高方向增益、無(wú)用戶干擾的智能天線MIMO波束賦形算法。
　　在均勻圓陣D

3、OA波束賦形算法中，已有算法存在旁瓣電平過(guò)高、干擾抑制能力較差的問(wèn)題，針對(duì)此問(wèn)題，本文提出了同時(shí)具有較好干擾抑制性能和較低旁瓣電平的切比雪夫優(yōu)化算法，既保留了切比雪夫旁瓣電平水平可控的特點(diǎn)，還能夠?qū)μ囟ǜ蓴_方向產(chǎn)生零陷。
　　在DOA波束賦形實(shí)現(xiàn)時(shí)，實(shí)際射頻器件的幅相不一致性、天線間的互耦效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致方向圖畸變，在系統(tǒng)應(yīng)用中需要對(duì)其進(jìn)行校正。針對(duì)射頻器件的幅相不一致性和天線間的互耦效應(yīng)，本文提出了一種低復(fù)雜度的幅相誤差校正和互耦校正

4、算法。該算法首先對(duì)射頻通道幅相的不一致性進(jìn)行校正，再進(jìn)行DOA估計(jì)，最后通過(guò)DOA估計(jì)結(jié)果計(jì)算互耦參數(shù)。仿真結(jié)果表明，該算法具有很高的估計(jì)精度和很好的魯棒性，校正后的天線方向圖接近于理想情況下的性能。
　　在MIMO波束賦形方面，本文將信道特征分解的方法應(yīng)用到智能天線當(dāng)中，利用波束賦形天線信道高相關(guān)性的特點(diǎn)，提出高方向增益、低用戶間干擾的波束賦形算法。算法利用陣元間的強(qiáng)相關(guān)性，利用信道特征分解，提取信道能量最大的數(shù)據(jù)傳輸層，并將信