移動通信環(huán)境下陣列處理中的若干問題分析.pdf

1、陣列信號處理在無線通信中有著重要的應用前景。其中，陣列天線與先進的信號處理技術相結合所構成的智能天線系統(tǒng)，將會在未來移動通信技術中越來越多地出其重要性。這一局面的出現，在很大程度上有賴于對方向性信道模型的建立和使用。 為此，本文從分析陸地移動通信環(huán)境下電波傳播物理機制入手，提出了能更好地認識實際傳播問題的一種分層次信道描述方法。在這種信道描述框架下，有助于更多地建立與單天線技術和多天線技術分別對應的分析模型。在后一情形下，陣列天

2、線的信號處理所面對的應是對來波多徑簇的處理。這就是，單個來波多徑簇的陣列輸出及其測向誤差問題，構成一個基礎性的研究問題。 事實上，即便是不考慮來波多徑簇問題，陣列天線處理中實際樣本協(xié)方差矩陣和理想情況下的區(qū)別也是一個重要的問題?？紤]到來波多徑簇對陣列信號處理的影響必然表現為對樣本協(xié)方差矩陣的影響，本文首先分析單一平面波來波情況下陣列天線輸出樣本自相關矩陣與真實自相關矩陣之間的差別。通過自相關矩陣特征分解和兩矩陣間的誤差矩陣范數這

3、兩種方法，我們考察了幾種主要因素對這一差別的具體影響。 在此基礎上，從單個來波多徑簇所產生的陣列天線輸出自相關矩陣出發(fā)，基于陣列輸出自相關矩陣特征分解的方法，分析了多徑簇來波方向估計結果與其中心角度之間的偏差，討論了幾種主要因素對這一偏差的具體影響。 作為更接近實際的情況，本文考慮到陣元間存在互耦效應，通過定義耦合系數，進一步討論了單個來波簇信號入射時所得到的陣列輸出自相關矩陣，并利用MUSIC算法對來波簇方向進行了估計