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智能天线技术作为3G、B3G/4G移动通信中的关键技术受到了广泛关注,其借助现代数字信号处理技术,选择合适的自适应算法,动态形成空间定向波束,充分利用移动用户信号来抵消或最大程度地抑制干扰信号。同时,通过引入空分多址,和其他多址方式结合,有效地对抗系统的共信道干扰,大大降低了系统误码率,提高了系统容量和频谱利用率。本文主要研究了智能天线的核心技术——波束形成算法。主要工作包括:1.对智能天线和波束形成技术进行了简单地介绍,分析比较了几种常用的波束形成准则和算法,并分别给出了各算法的仿真及性能分析。2.针对现代通信信号的宽带和非平稳特性,分析了已有的宽带非平稳信号波束形成算法的性能,包括基于时域、频域和一般变换域的方法,总结了它们各自存在的主要问题。在此基础上,建立了该类信号的典型模型——宽带线性调频(LFM)信号,提出了一种基于分数阶Fourier变换的宽带LFM波束形成算法。该算法充分利用LFM信号在分数阶Fourier域具有极高的紧致性,实现在分数阶Fourier域上的波束形成。仿真结果验证了该算法的有效性。3.考虑到智能天线的实际应用,本文将智能天线和正交频分复用(OFDM)技术结合,实现波束形成。首先针对目前应用于OFDM系统的波束形成算法——盲算法和非盲算法,分析了它们存在的问题。在此基础上,提出一种新的应用于OFDM系统的波束形成算法。该算法根据OFDM分组中前导字建立过完备原子库,从而获得期望信号到达角和导向矢量的估计。再通过稳健的波束形成算法,提高存在指向误差时波束形成器的性能。该算法不需要复杂的信道估计技术,也不受较少导频信道的影响。与基于训练序列的非盲算法相比,本文算法有着更低的系统误码率。