智能天線波束賦形研究.pdf

1、隨著人們對信息交流的需求日益膨脹，無線通信的有限頻譜資源日益緊張。智能天線作為一種多天線技術(shù)，具有提高頻譜利用率，減少系統(tǒng)干擾，增加系統(tǒng)容量等優(yōu)點，在新一代移動通信中獲得廣泛應用。波束賦形是智能天線的關(guān)鍵技術(shù)之一，它將數(shù)字信號處理技術(shù)引入到了天線設計中，能夠自適應的在用戶方向產(chǎn)生定向波束，在干擾方向產(chǎn)生零陷。與傳統(tǒng)的全向和定向天線相比，波束賦形智能天線具有更高的方向增益，更低的干擾水平，更高的靈活性。因此，智能天線受到了學術(shù)界和工業(yè)界廣

2、泛的關(guān)注，成為未來無線通信的重要發(fā)展方向。
　　本文對DOA波束賦形和MIMO波束賦形兩大類波束賦形技術(shù)進行了深入研究，針對其在實際應用中的存在問題，提出了有針對性的解決方案。在DOA波束賦形方面，本文首先提出了一種具有干擾抑制性能的切比雪夫算法，然后針對射頻器件幅相不一致和天線間互耦效應的問題提出了低復雜度的校正算法。在MIMO波束賦形方面，本文提出了高方向增益、無用戶干擾的智能天線MIMO波束賦形算法。
　　在均勻圓陣D

3、OA波束賦形算法中，已有算法存在旁瓣電平過高、干擾抑制能力較差的問題，針對此問題，本文提出了同時具有較好干擾抑制性能和較低旁瓣電平的切比雪夫優(yōu)化算法，既保留了切比雪夫旁瓣電平水平可控的特點，還能夠?qū)μ囟ǜ蓴_方向產(chǎn)生零陷。
　　在DOA波束賦形實現(xiàn)時，實際射頻器件的幅相不一致性、天線間的互耦效應會導致方向圖畸變，在系統(tǒng)應用中需要對其進行校正。針對射頻器件的幅相不一致性和天線間的互耦效應，本文提出了一種低復雜度的幅相誤差校正和互耦校正

4、算法。該算法首先對射頻通道幅相的不一致性進行校正，再進行DOA估計，最后通過DOA估計結(jié)果計算互耦參數(shù)。仿真結(jié)果表明，該算法具有很高的估計精度和很好的魯棒性，校正后的天線方向圖接近于理想情況下的性能。
　　在MIMO波束賦形方面，本文將信道特征分解的方法應用到智能天線當中，利用波束賦形天線信道高相關(guān)性的特點，提出高方向增益、低用戶間干擾的波束賦形算法。算法利用陣元間的強相關(guān)性，利用信道特征分解，提取信道能量最大的數(shù)據(jù)傳輸層，并將信