波束切換智能天線的研究.pdf

1、在無線通信中使用智能天線能顯著提高通信性能和系統(tǒng)容量,因此智能天線技術(shù)得到了人們越來越廣泛的關(guān)注.目前已經(jīng)提出了大量的用于智能天線的自適應(yīng)算法,但由于這些算法復(fù)雜度和硬件處理速度的限制,目前還很難找到一種實用的自適應(yīng)算法,既能在惡劣的環(huán)境下有效工作,又使得信號能夠得到實時的處理.因此,人們將注意力逐漸轉(zhuǎn)移到了波束切換智能天線的實現(xiàn)上來.波束切換智能天線不像波束跟蹤智能天線那樣采用自適應(yīng)算法形成下行波束,而是在基站預(yù)制的一組窄波束中,根據(jù)

2、一定的策略挑選一個最優(yōu)波束來發(fā)送下行信息.由于它不需要自適應(yīng)的形成陣元加權(quán)系數(shù),所以信號處理的實時性就能得到保證.本文著重討論了它的關(guān)鍵技術(shù)以及智能天線采用窄波束接收時對CDMA系統(tǒng)容量的影響.首先,研究了無線傳播對信號的影響,特別是多徑傳播引起的信號時延擴(kuò)展和空間擴(kuò)展,根據(jù)信號傳播環(huán)境的特點,研究了適合智能天線的無線信道模型;其次,對波束跟蹤智能天線和波束切換智能天線在受環(huán)境影響程度、所需硬件復(fù)雜度、處理速度和性能上進(jìn)行了簡單對比;第

3、三,研究了波束切換智能天線中窄波束選擇的幾種方案.在基于DOA(Direction-Of-Arrival)檢測的方案中,主要研究對比了空間平滑MUSIC、L次平移TLS ESPRIT和基于ILSP-CMA的空間平滑MUSIC三種算法在時延擴(kuò)展、空間擴(kuò)展和不同信噪比下的性能.第四,在下行窄波束成形中,主要研究了基于Chebyshev多項式的波束成形算法,仿真結(jié)果表明在改變波束方向時,只需改變陣元加權(quán)系數(shù)中的相位參數(shù),而無需重新計算每個加權(quán)