智能天线技术在TD-SCDMA系统中的应用

智能天线利用数字信号处理技术,选择合适的自适应算法,在基带动态产生空间定向波束。智能天线相当于空时滤波器,在多个指向不同用户的并行天线波束控制下,使信号在有限的方向区域发送和接收,从而提高频谱利用效率,增大系统容量。论文在分析智能天线的原理、组成和应用的基础上,最后结合TD-SCDMA系统中智能天线的特点,对其应用前景进行了展望。     

智能天线中的波束形成算法

首先介绍了智能天线的发展和研究现状，智能天线能够自适应地跟踪用户信号，抑制干扰，增加通信容量，提高频谱复用率，在第三代移动通信系统中占有重要地位.作为智能天线的核心技术之一，波束形成算法引起了众多学者的广泛关注。着重讨论了智能天线中波束形成的各种算法，根据算法对信号处理方式的不同，把它分为三大类,并对其中比较典型的算法进行了讨论。最后，对波束形成算法中的一类比较重要的盲波束形成算法进行了分类介绍。     

移动通信中多波束智能天线性能的研究

研究了移动通信环境下的多波束智能天线,并基于统计传播的同信道干扰模型,分析了快衰落及慢衰落情况下未采用多波束智能天线与采用多波束智能天线时的中断率,并进行了比较,计算机仿真结果表明：采用多波束智能天线,不论在单个同信道小区还是多个同信道小区情况下,系统的中断率将随着波束数的增大而降低。     

结合波束形成的双向中继选择策略

为了增强多天线信源和多个单天线双向中继通信系统的传输性能,并降低信号处理复杂度,提出一种结合波束形成的最优中继选择策略.各个中继只需利用本地信道状态信息进行分布式的选择,2个信源分别利用最大比发送(MRT)和最大比合并(MRC)准则设计发送和接收波束形成向量.利用信道的统计特性,在瑞利衰落信道下分析新传输策略的中断概率...     

基于软件无线电的智能天线技术

智能天线是第三代移动通信中的重要技术 ,也是当今电信十大热门技术之一 ,它是在软件无线电基础上提出的天线设计新概念 ,是数字多波束形成技术与软件无线电结合的产物 ,它对提高系统容量具有巨大潜力。着重讨论基于软件无线电的智能天线的结构和算法     

用于智能天线技术中的MMSE波束成形器

近年来，智能天线正受到越来越多的重视，它可以有效地提高移动通信系统的容量，改善系统的信噪比。智能天线的自适应波束成形中，有多种不同的自适应波速成形算法，在这里我们重点讨论使用MMSE算法的波束成形器，因为使用MMSE接收机在静态（或者恒参）信道中，MMSE接收机的性能比较好。文中首先简单介绍智能天线技术，然后通过对MMSE算法和MV算法，设定条件进行仿真对比，来阐述MMSE算法的优势和选择它的场合。     

多波束智能天线GSM系统融合技术研究

根据GSM系统的实际应用 ,对多波束智能天线在现有GSM移动通信系统中的性能改善及其融合方案进行了研究论证 ,建立了多波束智能天线GSM系统融合方案模型 ,为多波束智能天线与现有移动通信系统的融合奠定了基础。     

多天线系统特征波束成形技术中的功率分配算法

介绍了基于特征波束成形的多天线传输技术.针对特征波束成形技术与两种典型的多天线技术(空时编码和分层空时)相结合的系统,从提高系统传输性能出发,分别推导了在独立同分布衰落信道中,发射端已知信道相关矩阵信息的情况下,特征波束成形的功率分配算法.仿真和分析结果表明,在发射端已知信道信息有限的情况下,作者提出的方法能显著改善多天线传输系统的性能,并且在发射天线间存在相关性时,仍能改善系统的性能.     

TD-SCDMA系统中智能天线技术的应用

智能天线对消除TD—SCDMA系统中用户间相互干扰发挥着重要作用,智能天线具有自适应地跟踪用户信号,消除干扰的技术特点．本文深入研究了智能天线自适应波束形成算法,重点研究了最小均方（LMS）算法和最小二乘法（RLS）,实现了智能天线在干扰消除中的设计与仿真,并对仿真结果进行比较分析,证明其在抑制TD-SCDMA系统中干扰的有效性．     

无线通信中使用随机天线阵列的物理层安全传输方法

为了在无线通信过程中保证信息安全,提出了一种使用随机天线阵列的物理层安全传输方法(RAA方法).该方法在基站端使用多天线而在移动用户端使用单天线,期望移动用户首先发送同步训练符号,基站根据接收到的训练符号估计信道,然后基站随机选取若干天线并根据估计到的信道使用分布式波束形成的方法进行加权发射,各天线发射信号最后在期望用户接收点同相叠加,期望用户可以直接进行最大似然解调.由于基站在发射每个符号时都随机变换天线,将会导致窃听者的信道随机快速变化,因此窃听者无法通过盲均衡算法解调,从而保证了信息的低截获概率.与经典的使用随机加权系数的方法相比,RAA方法具有功率利用率更高的特点.仿真结果表明,在总功率一定的情况下,RAA方法可以在期望用户处获得比已有方法低一个数量级的误码率,而窃听者始终无法正确解调.     

基于信道状态信息反馈的特征波束形成算法

在多输入多输出通信系统中,为了有效地降低系统的误符号率,提出了一种特征波束形成算法。在假设接收端能准确地完成信道估计,并能及时将信道的互相关矩阵反馈到发射端的基础上,研究了接收和发射均采用多天线的特征波束形成算法,对其性能进行了详细的分析和推导,并在此基础上研究了波束形成与空时块码的结合以提高系统的频谱利用率。计算机仿真结果表明,在接收端采用多根天线相对于单根天线能明显降低系统的误符号率。特征波束形成算法通过同时提供波束形成增益和分集增益位置,有效地提高了系统性能。     

基于部分信道状态信息的多模式天线选择算法

分析了基于部分信道状态信息的天线选择的必要性,并对相关信道情况下角度扩散、信噪比和发送端天线配置方式对信道容量的影响进行了研究.提出根据信道状态动态确定发送天线子阵中的天线数目,从而确定反馈信息的数量.然后利用反馈向量在发送天线端进行波束形成,使得具有较高信道增益的子信道被选择用来进行数据传输.仿真结果表明,采用天线选择后系统可以根据信道状态确定参与传输的发送天线的数目,减小了系统配置的复杂度,降低了成本,并且在信道存在严重相关的场合下算法仍适用.     

频分双工智能天线系统中的一种空时预RAKE算法

针对频分双工的智能天线系统中因上下行频率差异对下行波束形成所带来的问题，提出了一种基于多约束最小方差无畸变响应（MVDR）波束形成和频率转换的空时预RAKE算法，利用信道估计方法得到方向和时延信息，通过多约束MVDR准则求得同频率下的空时预RAKE权矢量，利用最小二乘法求得频率转换矩阵，再对该预RAKE权矢量进行上下行频率转换，以完成下行预RAKE发射，该方法与传统的基于波达方向（DOA）估计的预RAKE相比，直接利用了上行接收的阵列响应协方差阵，无需DOA估计，在不同增加额外运算量的情况下，解决了传统方法在多径环境中抑制干扰能力差的问题，仿真实验结果表明，在多用户和多径环境下，能有效地提高下行接收信噪比，降低多址干扰。     

3G智能天线算法优化

为了解决大量用户间相互作用使移动通信质量受到影响等问题,通过研究智能天线的工作原理和主要功能,给出智能天线能自适应地跟踪用户信号等技术特点,着重讨论了智能天线中波束形成的算法.根据算法解决了对信号处理方式的不同进行分类等问题,并对算法进行了优化.优化算法具有没有任何遗漏等3个优点,为前面问题提供了解决方案,其在第3代移动通信系统中占有重要的地位.     

浅谈智能天线的波束形成技术

在介绍智能天线的结构与基本原理的基础上,分析了多种波束形成技术,并通过仿真比较了其性能和特点。     

统一扩频测控系统接收信号处理技术

统一扩频测控体制的多飞行器测控系统应用自适应天线数字多波束形成 技术对目标实施跟踪和测控。采用恒模降列和自适应信号对消器估计出各个信号的波达方向（DOA），应用最小干扰噪声功率判据获得最优加权向量。为了提高天线系统的处理增益，用最优加权向量形成波束，有效地消除多址干扰的影响。波束形成处理器得到的相对相位偏移向量用于上行遥控信号分时发送时，形成对指定目标的高增益波束。对恒模阵列和自适应信号对消器估计获得的导向向量用于数字多波束形成的性能进行了仿真研究。     

高阶累积量波束形成在DS-CDMA系统中的应用

在研究高阶累积量波束形成算法的基础上,根据多天线直序扩频码分多址系统在同信道移动用户数目较大或处理增益较高的情况下,阵列解扩器输出的多址干扰向量呈现高斯随机分布的特点,提出了一种新的利用高阶累积量进行自适应盲波束形成的方法．该方法充分利用了接收信号的高阶统计特性,降低了运算复杂度,收敛快,能够有效地跟踪期望用户信号,具有无需训练序列、参考信号以及阵列结构先验知识的优点．计算机仿真结果表明该方法的有效性．     

多波束阵列天线系统信道校准方法

基于Butler矩阵多波束天线系统实现蜂窝小区覆盖的基本原理和对多波束相关系数与阵列单元间距关系的研究,提出了在天线方向图矢量中引入窗函数和改变阵列单元间距的方法以改进系统的性能.针对无线信道衰落特性的不确定性以及Butler矩阵多波束网络的随机误差,给出了一种多波束阵列天线幅相误差的改进校准方法.该方法采用非正弦信号AC(alternating code)码作为正交编码信号集,发送一组正交编码信号到多波束阵列天线,接收端相干检测并以向量的形式累积,通过正交编码矩阵的逆矩阵解码得到校正因子,利用校正因子对Butler多波束天线的幅相误差进行修正.仿真结果表明该校准算法准确、有效,经幅相误差校准的多波束阵列天线可以实现小区的多波束覆盖.     

智能天线系统中基于频率转换的最优波束形成

针对采用频分双工(FDD)方式的智能天线系统,文中提出了一种基于频率转换、无需波达方向(DOA)估计的波束优化算法,解除了频率差异的约束,使得下行波束优化可以直接使用上行接收的阵列响应协方差矩阵.结合FDD的CDMA智能天线系统,还给出了一套无需DOA估计的下行最优波束形成算法的实现方案.     

TD-SCDMA标准智能天线的不可用性研究

不少TD-SCDMA标准研究人员认为采用智能天线核心技术后可以克服TDD模式的步行移动通信系统特征.文中从智能天线的定向发射方向图出发证明了在CDMA(码分多址)系统中使用智能天线时,会引入不同方向用户产生的CDMA系统自干扰,使智能天线的有效定向发射增益近似为零,无法实现空分多址隔离多用户干扰的预想目标.此外还从TD-SCDMA的系统特征、智能天线同时形成多个发射方向波束的可能性、方向性线阵智能天线的合理性等方面讨论了智能天线在TD-SCDMA标准中的不可用性.