資源描述：
《移動通信中的智能天線技術(shù)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、------------------------------------------------------------------------------------------------移動通信中的智能天線技術(shù)【摘要】對現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)中采用的智能天線技術(shù)進(jìn)行了研究。介紹了智能天線技術(shù)的概念；闡述了智能天線的工作原理，基本結(jié)構(gòu)，應(yīng)用技術(shù)和類型；列舉了智能天線技術(shù)采用算法，并重點說明了現(xiàn)今智能天線技術(shù)采用較多的幾種自適應(yīng)算法；同時，還敘述了智能天線在TD-SCDMA中的應(yīng)用,以及未來的發(fā)展前景。一、概述智能天線又稱為自適應(yīng)天線陣列，興起于20世紀(jì)60年代。智
2、能天線技術(shù)的核心是陣列信號處理，早期應(yīng)用集中于雷達(dá)和聲納檢測領(lǐng)域，70年代后期被引入軍事通信，而應(yīng)用于民用蜂窩通信則是近10年的事情。一般而言，智能天線是專指用于移動通信中的自適應(yīng)天線陣列。在移動通信中引入智能天線技術(shù)的目的是為了充分利用空域資源，提高系統(tǒng)的性能和容量。移動通信中信道傳輸條件較惡劣，信號在到達(dá)接收端前會經(jīng)歷衰減、衰落和時延擴(kuò)展，另外還有來自其他用戶的干擾，它們是限制系統(tǒng)通信質(zhì)量和容量的重要因素。為了對抗這些影響，在第2代系統(tǒng)中廣泛采用了諸如調(diào)制、信道編碼、均衡（TDMA系統(tǒng)）、RAKE接收（CDMA系統(tǒng)）等時頻域信號處理技術(shù)，以及分集天線、扇形天
3、線等簡單空間處理技術(shù)，在發(fā)揮各自功效的同時，它們有共同的不足，即無法對空域資源進(jìn)行有效利用。理論研究和實測結(jié)果均表明，有用信號、其延時樣本和干擾信號往往具有不同的DOA（波達(dá)角）和空間信號結(jié)構(gòu)，利用這一空域信息可以使我們獲得附加——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------的信號處理自由度，從而能更有效地對抗衰落和抑制干擾。為了滿足人們不斷增長
4、的對移動通信質(zhì)量和容量的要求，越來越多的研究者和工程技術(shù)人員將目光投向智能天線技術(shù)。在移動通信中引入智能天線技術(shù)后，可以起到空域濾波作用：在用戶信號方向形成高的接收增益，而在干擾方向形成“零陷”或較低的接收增益，提高信號噪聲干擾比，進(jìn)而提高系統(tǒng)性能和容量。二、智能天線的工作原理移動通信系統(tǒng)中采用的智能天線技術(shù)在工作時引入了空分多址的概念，利用用戶空間位置的不同來區(qū)分用戶。系統(tǒng)通過調(diào)整天線陣列中各個天線單元上的可編程器件，來改變各個天線單元的權(quán)值，從而將天線用于接收信號的波束導(dǎo)向具體某一方向，產(chǎn)生定向的空間波束，產(chǎn)生的天線波束的主波束對準(zhǔn)期望信號方向，旁瓣或零陷對
5、準(zhǔn)干擾信號，有效地接收了期望信號，并消除了干擾；智能天線系統(tǒng)還利用各個移動用戶間信號空間特征的差異，通過陣列天線技術(shù)，在同一信道上實現(xiàn)了接收和發(fā)送多個移動用戶信號，而互不干擾的效果，使不同的移動用戶可以使用同一段頻譜資源，實現(xiàn)了資源共享。三、智能天線結(jié)構(gòu)智能天線系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上已經(jīng)形成了模塊化設(shè)計，大體分為天線陣列，模/數(shù)或者數(shù)/模轉(zhuǎn)換，自適應(yīng)處理，波束成型網(wǎng)絡(luò)等四大部分。其中天線陣列用于在接收或發(fā)送模擬信號時形成期望的波束，主要分為線陣，面陣，圓陣，三角陣，不規(guī)則陣和隨機(jī)陣等；模/數(shù)或數(shù)/模轉(zhuǎn)換部分在接收信號時將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)——————————————————
6、————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------字信號，在發(fā)送信號時將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號；自適應(yīng)處理部分根據(jù)自適應(yīng)算法和波達(dá)角估計算法來產(chǎn)生期望的權(quán)值；波束成型網(wǎng)絡(luò)部分通過得出的權(quán)值對各個天線陣元進(jìn)行動態(tài)自適應(yīng)加權(quán)處理，并利用天線陳列產(chǎn)生期望的自適應(yīng)波束。四、智能天線的應(yīng)用技術(shù)按照技術(shù)方向劃分，智能天線的技術(shù)主要可以分為智能天線的接收部分技術(shù)，發(fā)送部分技術(shù)，以及動態(tài)信道分配技術(shù)
7、等三方面技術(shù)。其中智能天線的接收技術(shù)應(yīng)用于移動通信中接收上行鏈路傳輸?shù)囊苿佑脩粜盘柕倪^程，通過采用信道估計和均衡技術(shù)抵抗在同一信道接收的不同用戶間的多址干擾和碼間串?dāng)_，分離出各個移動用戶，接收的同時，為了給系統(tǒng)發(fā)送信息提供相關(guān)參數(shù)，還需要估計出反映用戶空間位置信息的參量；發(fā)送部分技術(shù)，是系統(tǒng)利用下行鏈路發(fā)送移動用戶信號的過程中使用的技術(shù)，主要是通過動態(tài)控制發(fā)射信號功率實現(xiàn)的，保證每個用戶只接收系統(tǒng)發(fā)給它的下行信號，不受同一信道中系統(tǒng)發(fā)送的其他用戶信號的干擾，減少其他移動用戶對該用戶的干擾；動態(tài)信道分配技術(shù)則是通過空分信道與時分信道、頻分信道、碼分信道以及切換技術(shù)
8、相結(jié)合方式，保障通信質(zhì)量
