移动通信中智能天线技术性能及计算方法的研究

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智能天线技术利用数字信号处理技术,产生空间定向波束,使天线阵列的主波束(主瓣)对准期望用户信号的到达方向,而旁瓣或者零陷则对准干扰信号的到达方向,达到充分高效的利用移动用户信号并去除或抑制干扰信号的目的。 在论文中,对智能天线技术中的一些关键技术进行了探讨,包括其基本结构、基本原理、研究内容和研究现状,重点分析了移动通信中智能天线阵列的抗干扰性能以及利用数字方法实现波束形成(DBF)的自适应算法。 在智能天线抗干扰性能的研究中,首先论述了移动通信信道干扰、噪声产生的根源和消除这些干扰、噪声的若干种技术,其中重点分析了RAKE接收技术。然后分析了天线阵列的方向矢量和信号模型,重点讨论了利用空间滤波进行干扰抑制时,智能天线系统的信干比增益与信噪比增益,并在理论基础上,对应用于上行链路的智能天线系统,针对均匀线阵和均匀圆阵,分别对阵列的信干比增益进行仿真,仿真实验的结果验证了提高信干比(SIR)增益可以增强智能天线阵列抗干扰的能力。 采用数字方法实现波束形成(DBF)是智能天线技术的研究重点和发展方向,自适应算法是DBF研究的核心问题。目前提出的各类自适应算法有很多,论文中重点研究了由梯度下降法导出的最小均方(LMS)算法以及最小二乘(LS)准则,为分析性能较优的波束形成(DBF)算法提供了重要的理论基础。 在理论基础上,重点分析研究一种适用于TD-SCDMA智能天线系统数字波束形成(DBF)方法,基于最小均方(LMS)算法的解扩重扩多目标恒模阵列算法(LMS-DRMTCMA)。该算法将最小均方(LMs)算法应用到解扩重扩多目标恒模阵列算法(DRMTCMA)中,利用导频序列来实现算法收敛的加速。在理论分析的基础上,进行了基于MATLAB的仿真试验。
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