基于函數(shù)逼近徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)的盲波束形成算法的研究.pdf

1、近十多年來，無線通信技術(shù)在全球范圍內(nèi)得到了迅速發(fā)展。作為其關(guān)鍵技術(shù)的智能天線在無線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)基站對移動臺的定向發(fā)射和接收，從而能帶來減輕系統(tǒng)的多址干擾、降低系統(tǒng)的發(fā)射功率、提高系統(tǒng)的頻譜利用率和增大系統(tǒng)容量等好處。因此智能天線已成為無線通信技術(shù)領(lǐng)域中一個研究熱點。波束形成是智能天線的核心部分。在第三代移動通信系統(tǒng)中，多址干擾和碼間串擾是兩個主要的干擾源。使用復雜度低、性能優(yōu)良的波束形成算法是解決問題的有效途徑。本文提出了

2、一種在碼分多址系統(tǒng)中，將盲波束形成算法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和Rake接收機相結(jié)合的方案，論文工作主要如下: 1.介紹了智能天線的原理、結(jié)構(gòu)、工作方式和表達方法，討論并比較了幾種常見的最優(yōu)權(quán)準則，分析了智能天線波束形成方法，重點介紹了智能天線中的自適應(yīng)盲波束形成算法，建立CDMA系統(tǒng)單徑和多徑環(huán)境下的信號模型，在理論上推導了基于擴頻碼濾波的波束形成算法，以及碼濾波的改進算法。 2.通過對直擴碼分多址(DS-CDMA)系統(tǒng)中盲波束形成

3、算法的深入研究，找出其存在的局限性，引入徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)無線通信中智能天線的波束形成。在高斯白噪聲信道下，根據(jù)CDMA系統(tǒng)擴頻信號特征，使用高階累積量對期望用戶的波達方向進行盲估計，再由徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)(RBFNN)來逼近波束形成的最優(yōu)權(quán)，實現(xiàn)盲波束形成。理論分析和MATLAB仿真實驗表明提出的算法能有效提高運行速度，對系統(tǒng)誤差也具有很強的魯棒性。 3.在移動通信系統(tǒng)中，信道中存在多徑衰落效應(yīng)，從時域上看多徑表現(xiàn)為時延擴展

4、，從空域上看多徑表現(xiàn)為角度彌散。考慮到這些影響，提出智能天線與Rake接收機聯(lián)合的自適應(yīng)算法，該算法能夠在空時二維域中捕獲感興趣用戶的各個多徑分量，并將這些多徑分量同步相干合成，有效抑制多址干擾和碼問串擾。該算法結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將進一步提高算法的實際運行能力。通過仿真驗證了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的空時自適應(yīng)盲波束形成算法具有較好的實用價值。 本文的研究結(jié)果表明，通過采用本文提出的方案，即基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的空時聯(lián)合自適應(yīng)盲波束形成，可以有效提高系統(tǒng)