基于智能天線波束賦形技術(shù)的收發(fā)信方案研究.pdf

1、智能天線技術(shù)作為目前第三代移動通信系統(tǒng)以及未來的第四代移動通信系統(tǒng)中解決頻率資源不足、提高系統(tǒng)容量的關(guān)鍵技術(shù)之一，已越來越多地引起人們的關(guān)注，成為了國內(nèi)外的研究熱點。智能天線的引入將使通信系統(tǒng)能夠根據(jù)不同信號的空間方位信息，更好地利用多徑能量，減少干擾，實現(xiàn)某一準(zhǔn)則下的最佳接收，在很大程度上提高系統(tǒng)的性能。本文首先以陣列天線的基本結(jié)構(gòu)和信號的表示方法為基礎(chǔ)，逐步介紹了智能天線系統(tǒng)中的幾項關(guān)鍵技術(shù)，如波束形成、DOA（Direction

2、of Arrival)估計等。通過對相應(yīng)的算法進(jìn)行仿真分析，給出了它們各自的性能特點。針對傳統(tǒng)的DOA 估計算法要求所估計的信源數(shù)必須小于陣元數(shù)的不足，本文以TD-SCDMA 系統(tǒng)為例，給出了一種基于CDMA 碼分多址技術(shù)的DOA 譜搜索算法。該算法簡單、穩(wěn)定，且所能估計的信源數(shù)不受限于陣列天線的陣元數(shù)。多波束形成將是智能天線在移動通信環(huán)境中的主要應(yīng)用形式，本文對不同的算法在多波束形成時所產(chǎn)生的效果進(jìn)行了仿真。結(jié)果表明，傳統(tǒng)的調(diào)相—相加

3、法在接收期望方向信號的同時會受到來自其它方向干擾信號的影響，其影響的程度將取決于空間波束圖旁瓣的大小。因此，這種波束形成算法并不能實現(xiàn)理想的空分多址，在實際應(yīng)用中它必須與其它的多址技術(shù)如CDMA 相結(jié)合，才能達(dá)到期望的效果。而基于零點技術(shù)的波束形成算法，如最小方差（LMS）等，會自動調(diào)節(jié)空間波束圖的零點，使其指向干擾信號的方向。此時，即使在多波束的環(huán)境中，期望方向的信號接收也不會受到其它方向干擾信號的影響。這可以說在一定程度上實現(xiàn)了空分