波束切換智能天線的研究.pdf

1、在無線通信中使用智能天線能顯著提高通信性能和系統(tǒng)容量,因此智能天線技術得到了人們越來越廣泛的關注.目前已經提出了大量的用于智能天線的自適應算法,但由于這些算法復雜度和硬件處理速度的限制,目前還很難找到一種實用的自適應算法,既能在惡劣的環(huán)境下有效工作,又使得信號能夠得到實時的處理.因此,人們將注意力逐漸轉移到了波束切換智能天線的實現上來.波束切換智能天線不像波束跟蹤智能天線那樣采用自適應算法形成下行波束,而是在基站預制的一組窄波束中,根據

2、一定的策略挑選一個最優(yōu)波束來發(fā)送下行信息.由于它不需要自適應的形成陣元加權系數,所以信號處理的實時性就能得到保證.本文著重討論了它的關鍵技術以及智能天線采用窄波束接收時對CDMA系統(tǒng)容量的影響.首先,研究了無線傳播對信號的影響,特別是多徑傳播引起的信號時延擴展和空間擴展,根據信號傳播環(huán)境的特點,研究了適合智能天線的無線信道模型;其次,對波束跟蹤智能天線和波束切換智能天線在受環(huán)境影響程度、所需硬件復雜度、處理速度和性能上進行了簡單對比;第

3、三,研究了波束切換智能天線中窄波束選擇的幾種方案.在基于DOA(Direction-Of-Arrival)檢測的方案中,主要研究對比了空間平滑MUSIC、L次平移TLS ESPRIT和基于ILSP-CMA的空間平滑MUSIC三種算法在時延擴展、空間擴展和不同信噪比下的性能.第四,在下行窄波束成形中,主要研究了基于Chebyshev多項式的波束成形算法,仿真結果表明在改變波束方向時,只需改變陣元加權系數中的相位參數,而無需重新計算每個加權