智能天线非理想波束赋形对TD-SCDMA系统性能的影响

在实际的无线网络中,由于无线信道的复杂性以及DOA估计的误差,会导致智能天线系统的波束赋形出现一定程度的偏差。该文通过分析智能天线系统的原理,提出了非理想波束赋形智能天线对系统性能影响的研究方法,研究了智能天线系统的鲁棒性以及不理想波束赋形的智能天线对TD-SCDMA系统性能的影响。理论和仿真结果表明,波束赋形的准确度直接影响移动通信系统的性能,系统所能容忍的波束赋形偏差有一个固定的门限值,该门限值随着系统负载的增加而减小。     

WiMAX系统中的智能天线技术

智能天线技术是目前无线通信领域最主要突破之一。主要介绍了智能天线技术的主要类型及其基本特征,分析了智能天线对系统性能的改善,最后探讨了智能天线技术在WiMAX系统的应用情况。     

智能天线跟踪波束与切换波束的比较

首先从波束形成或控制的角度界定了2类智能天线—跟踪波束智能天线(以下简称跟踪波束系统)和切换波束智能天线(以下简称切换波束系统)。其次分别介绍了其中关键部分:跟踪波束系统的自适应方法和切换波束系统的波束选择方法的设计考虑。跟踪波束系统的自适应方法是利用基于Lagrange公式的自适应算法跟踪最强信号源,而切换波束系统的波束选择方法则是基于正确波束接收的信号必然比任何其他波束接收的信号强这个事实。最后,依据其性能和所需的复杂度对跟踪波束系统和切换波束系统作了比较。     

考虑互耦影响下的智能天线数字波束赋形

本文分析了阵列单元之间的互耦对智能天线阵列数字波束赋形（DBF）的影响。通过对天线子系统建立等效接收模型，对由理想半波振子组成的8单元圆阵（用于TD-SCDMA系统）进行矩量法（MOM）分析，得到表征单元之间互耦的广义阻抗矩阵，由此得到智能天线的互耦信息及其对天线性能（SINR）的影响。通过数值分析结果与试验的结果与对比可以看出互耦对副瓣电平和智能天线抑制干扰的能力有一定的影响。本文的分析对智能天线的研究具有一定意义。     

单极化线形智能天线阵小型化技术研究

智能天线可以显著地提高移动通信系统的整体性能,然而,受施工、选址及环保等因素的限制,基站端智能天线采用小型化设计已成为一种趋势。设计了一款8单元(8通道)单极化线形智能天线阵。借助仿真软件,分析了单元间距对天线阵性能及小型化的影响。研究结果表明,在满足设计指标的前提下,单元间距为45 mm的紧凑型等间距线形智能天线阵的增益下降3 dB,半功率主瓣宽度增加了9,横向电尺寸减少31.11%。采用非等间距可以使智能天线阵的第一副瓣电平降低5～7 dB,横向电尺寸减少9.18%～20%。     

Directional Diversity of Smart Antenna in LAS CDMA Systems

The performance of code division multiple access (CDMA) systems can be affected by small scale fading such as Rayleigh fading channel. In this paper, the application of smart antenna and Large Area Synchronous CDMA (LAS CDMA) systems, which introduce directional diversity channel, is presented. A novel interference cancellation scheme through dynamic space code (DSC) algorithm is briefly described. The directional diversity can be realized from the directional gain of smart antenna system. It can be found that when the number of elements in smart antenna is increase the directional gain of antenna system is much higher than single antenna. The system performance analysis in term of error probability is compared between traditional and LAS CDMA systems in both single and smart antenna systems. From the performance analysis it is found that CDMA system is more susceptible to multipath fading channel than interferences from existing users.

基于智能天线的移动通信系统信噪比测量方法

对传统信噪比测量方法的性能进行了深入分析；结合基于智能天线的移动通信系统的特点，提出了两种基于智能天线技术的信噪比测量方法，实现了对信噪比的无偏估计。     

TD-LTE系统中的单双极化智能阵列天线性能分析

研究了TD-LTE系统中双极化技术对智能阵列天线性能的影响,理论分析了下行波束赋型算法中赋型增益与信道矩阵SVD分解后的奇异值的关系,并基于相关阵信道模型利用数值计算统计出单、双极化智能阵列天线的信道特征参数。然后,通过蒙特卡洛数值仿真方法对TD-LTE系统在单、双极化智能阵列天线配置下的误块率性能进行评估。理论分析和仿真结果都表明,双极化智能阵列天线在误块率性能损失较小情况下显著减小了阵列尺寸,具有实际应用价值。     

一种移动终端多天线方向图重构快速选择算法与基于滑动时间窗的加速实现

 多输入多输出(MIMO)系统中,天线选择技术可以在降低复杂度的同时,有效地提高系统的性能.但对于天线安装空间受限的小型终端,天线的数目将受到很大限制,本文结合方向图可重构技术,考虑基于线性接收机的空间复用系统,通过在已选择的发射天线上采用等功率分配等增益传输以减少反馈信息量.在此条件下,推导出空间相关衰落信道下自适应发射天线选择的统计容量公式下限,然后,在此基础上提出基于方向图重构的发射天线快速选择方法以最大化该容量值.此外,在实现中提出了一种基于滑动时间窗的梯度更新估计模型,缩短了算法所需时间.     

基于CFR虚拟阵列天线的AOA室内定位

准确地估计信号的到达角（Angle Of Arrival,AOA）为实现在室内高精度定位提供了可能,为了能够准确地估计室内多径信号的AOA,并提取出直射路径的AOA信息进行定位,本文提出一种利用信道频率响应信息（Channel Frequency Response,CFR）扩展阵列天线的亚米级室内定位系统.首先,采集CFR信息进行AOA和信号到达时间（Time Of Arrival,TOA）的联合估计;其次,提出了一种基于AOA和TOA二维聚类信息的直射路径识别算法;另外,还提出了可视环境（Line Of Sight,LOS）以及非可视环境（Non Line Of Sight,NLOS）的识别算法,可以准确的判断出当前接收机相对发射机是处于LOS还是NLOS环境;最后,利用现有的三天线Wi-Fi设备在室内进行了测角以及定位测试,实验结果表明本文提出的定位系统在室内LOS和NLOS环境下分别可以达到中值误差为0.8m,1.3m的定位精度,可用于室内高精度定位.     

智能天线在无线通信中的应用分析

为了在复杂的电磁传播环境中保证信号传输的可靠性，智能天线技术逐渐得到人们的广泛关注。智能天线的概念使得天线从传统的单一场路转换器件发展成具有一定信号处理功能，并和接收机后端处理紧密结合的天线系统。本文介绍并分析了传统自适应天线及空时二维信号处理技术在蜂窝系统中的应用，对用于时分多址系统的自适应波束形成器及用于码分多址系统的2D RAKE进行了仿真，并通过仿真说明了基于空时二维处理的智能天线系统在性能上的优越性。     

Forward Link Performance Analysis in CDMA Distributed Antenna Systems with Imperfect Channel Estimation

1　Introduction　The Distributed Antenna (DA) system has been proposedas a promising antenna architecture for the future wirelesscommunication systems[1~10].　In the DA systems, with remote antennas, the presentcellular structure is removed and cells are not divided geo graphically, but according to the user needs. That is, ac cording to the channel estimates computed via pilot signals,the Processing Node (PN) continuously measures the chan nels between the mobiles and the remote ante…     

基于HFSS的智能天线自适应算法的研究

以3G基站系统智能天线阵列为研究对象,在研究了常用智能天线自适应算法的基础上,针对常用算法测向精度有限以及来波方向估计过程的复杂性等问题,通过在接收机的输出端引入阵列导向矢量信号,利用阵列导向矢量的特殊性质,得出了一种改进后的自适应算法。采用该算法的智能天线阵列,不仅具有较强的波束搜索能力和抗干扰性能,而且不存在复杂的来波方向估计过程。最后通过对8元直线型智能天线阵列的HFSS仿真实验,得出了SINR、驻波比、方向图等特性曲线,验证了该算法的可行性。     

Maximal-Ratio Eigen-Combining for Smarter Antenna Arrays

In typical mobile wireless scenarios, signals are received with power azimuth angle spectrum (p.a.s.) of variable azimuth angle spread (AS). Therefore, conventional maximum average signal-to-noise ratio beamforming (BF) or maximal-ratio combining (MRC) may not necessarily be effective in terms of performance or signal processing complexity. A newer, more flexible, approach, called maximal-ratio eigen-combining (MREC) is analyzed and found to generalize BF and MRC. For imperfectly-known channels we study both suboptimal and optimal eigen-/combining. MREC-based analysis is shown to simplify MRC performance investigations for correlated channel gains. For MPSK signals, we present average error probability (AEP) expressions for MREC, BF, and MRC, that are new or generalizations of our previous work. Furthermore, we propose a performance-complexity tradeoff criterion (PCTC) for MREC-receiver adaptation to changing AS. Numerical evaluations for typical urban scenarios with realistic Laplacian p.a.s. of random AS demonstrate that PCTC-based MREC is an interesting alternative to BF and MRC, for smart antenna arrays     

移动通信中的智能天线技术

介绍了智能天线的概念和基本结构,分析比较了几种不同类型智能天线的基本原理,最后从三方面讨论了将智能天线引入移动通信系统以改善、提高系统性能的问题。     

移动通信中的智能天线技术

文章首先介绍了智能天线技术中的基本概念及其在移动通信系统中的发展和应用,然后说明了在移动通信系统中,应用智能天线技术可以提高系统的性能和容量,并可以简化系统控制。在此基础上,文章分别介绍了切换智能天线中预置波束的设计方法和自适应天线阵列中的经典自适应算法,并简介了目前智能天线技术的发展现状。     

智能天线阵列的误差分析建模与校准算法

分析了智能天线阵列的工作原理,在智能天线实验平台上对阵列误差的校正算法进行了实验验证。通过与方位无关的校正矩阵校正之后,各阵元通道的复增益趋于一致,波达方向（DOA）估计精度也在误差允许范围之内。结果表明,这种阵列误差校正方法是行之有效的。     

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,他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。在简单介绍智能天线技术之后,通过对MMSE算法和MV算法,设定条件进行仿真对比,来阐述MMSE算法的优势和选择他的场合。     

智能天线系统中动态信道分配算法性能研究

在讨论了智能天线技术对动态信道分配算法性能影响的基础上,通过对智能天线系统下的动态信道分配算法进行仿真研究,与没有利用智能天线技术时的动态信道分配算法比较,两种情况在接收端误比特率的分析,说明采用智能天线技术时,能够在很大程度上改善系统在接收端的误比特率指标。     

弹载智能天线系统识别干扰源算法研究

基于弹载智能天线系统对阵列接收信号的分析处理,运用空间谱估计理论,首先估计出信号源数与信号源角度信息。同时与载机加载目标信号源信息进行对比,分离出干扰源。最后将上述估计信息应用于波束控制理论中,实现天线阵列的主波束控制和方向图零点控制,使天线阵列真正实现智能接收的能力。