智能天線數(shù)字自適應波束形成器的研究.pdf

1、智能天線技術是第三代移動通信系統(tǒng)中的關鍵技術之一。智能天線技術引入空分多址(SpaceDivisionMultipleAccess，SDMA)方式，利用信號不同的空間傳輸路徑，將相同頻率、相同時隙、相同地址碼的信號區(qū)分開來，并能夠與其他多址技術相結合，使通信資源由時間域、頻率域和碼域擴展到空間域，有效地增大了系統(tǒng)容量，最大限度地利用有限的頻譜資源。智能天線運用自適應波束形成算法，根據(jù)用戶的空域信息來產(chǎn)生空間定向波束，將波束的主瓣對準期望

2、用戶信號的來波方向，旁瓣或零陷對準干擾信號的來波方向，達到充分利用期望用戶信號并抑制或刪除干擾信號的目的。自適應算法通過迭代運算獲取用于波束形成的最優(yōu)權值矢量時，是否具有較快的收斂速度和較小的穩(wěn)態(tài)誤差成為決定波束形成性能的主要因素。因此，本文主要針對智能天線中的波束形成算法進行研究，主要工作概括如下： 1.在智能天線原理結構的基礎上，分析比較了多種波束形成準則的性能，并分別將LMS、RLS、CM自適應算法用于波束形成，對其收斂速

3、度以及形成的波束方向圖的效果進行了比較。仿真結果表明LMS算法波束形成的性能最優(yōu)，但仍存在收斂速度較慢的問題。 2.在此基礎上，本文在傳統(tǒng)的LMS自適應算法中引入變步長和變換域的思想，采用改進的自適應算法用于波束形成。通過理論分析及MATLAB仿真結果表明，與同類算法相比較，該算法具有較快的收斂速度和較小的穩(wěn)態(tài)誤差。 3.對改進的自適應算法與傳統(tǒng)的LMS算法的波束形成性能進行了比較。通過MATLAB仿真結果表明，改進的算