移动通信的飞速发展和新业务的不断出现,对移动通信系统的设计提出了更高的要求:如更大系统容量、更高信号质量和多媒体通信业务。为了满足这些要求,必须采用先进的多址接入方式和高级数字信号处理技术。九十年代初期,智能天线技术被应用于移动通信系统,这是移动通信系统中重要的技术突破,目前已被确立为第三代移动通信系统的核心技术之一,其概念也泛化为空时二维信号处理。本文研究了 CDMA 系统中的空时二维处理技术,主要包括波束形成技术,空时 2D-RAKE 接收机,空时多用户检测以及空时编码技术。全文的主要工作如下: 简单介绍了 CDMA 技术的特点,回顾了基于智能天线的空时处理技术的研究和发展概况。 基于均匀线阵的阵列模型,讨论了空时信道和空时信道模型,给出了空时信号的一般表达形式。 在对传统的广义旁瓣抵消波束形成技术研究的基础上,提出了一种基于特征结构的广义旁瓣抵消算法(ES-GSC),实验仿真表明这种算法对噪声具有鲁棒性。针对采样矩阵求逆算法(SMI)中存在的小特征值扰动问题,提出一种自适应的对角线加载的波束形成算法,大大提高了 SMI 算法的稳健性。同时,提出一种极大的抑制干扰的波束形成算法,由于这种算法与接收信号无关,仅仅和阵列天线的导向矢量有关,避免了矩阵求逆时的扰动问题,可以形成精确指向的方向图,对噪声有很好的鲁棒性,且在多径情况下仍有很好的波束形成性能。 在对空时 2D-RAKE 接收机的研究中,提出一种鲁棒的空时 2D-RAKE接收机算法,具有良好的误码率性能。同时,利用广义旁瓣抵消的思想提出一种空时 2D-RAKE 接收机,并给出其自适应的实现形式。实验表明具有良好的抗多径干扰和多址干扰的能力。 探讨了多径信道下的空时多用户检测。采用并行干扰相消(PIC)多用户检测的方法,结合空时 2D-RAKE 接收机提出空时并行干扰抵消(STPIC)多用户检测,并对 STPIC 算法进行了改进,采用部分并行干扰相消(PPIC)的空时多用户算法,同时采用新的判决函数代替传统的硬判决,实验仿真表明这种空时多用户检测方法在多径情况下的效果明显优于传统的空时多用户检测。 传统的下行链路发射分集的模型都是在假设到达天线的信号只存在单径分量的基础上建立的,但是实际上,信号存在多径分量。文中提出了 CDMA 下行链路的一种新的空时发射分集方案,在天线的发射端采用正交的扩频码,以解决传统方法中采用单一扩频码所带来的弊端,实验仿真结果表明,这种新的方法对抗多径的能力远远强于传统的方法,并且随着多径数的增加,误码率显著下降。