智能天線陣列誤差校正及波達(dá)方向估計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、在移動(dòng)通信系統(tǒng)對(duì)通信容量和質(zhì)量的需求之下，智能天線技術(shù)以其優(yōu)良的抗干擾性能和擴(kuò)容能力成為人們研究的重點(diǎn)。由于智能天線采用陣列天線技術(shù)，所以適用于智能天線的無線信道除了包含時(shí)間和頻率信息之外還必須包含空間信息。信號(hào)波達(dá)方向（DOA，Direction of Arrival）估計(jì)是智能天線的核心技術(shù)之一，有著很大的研究和應(yīng)用價(jià)值，但由于天線陣列的幅相誤差、互耦誤差、位置誤差以及信源的多徑傳輸都會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)有的大多數(shù)高分辨陣列測(cè)向技術(shù)的性能下降。

2、因此，本文主要研究了時(shí)變多徑信道的空間、時(shí)間、頻率特性和多徑條件下陣列誤差校正及穩(wěn)健的DOA估計(jì)。
　　 本文介紹了在3GPP TR25.996中描述的用射線法建立的空間信道模型(SCM，Space Channel Model)。對(duì)信道生成系數(shù)求自相關(guān)函數(shù)，推導(dǎo)出SCM信道的空間相關(guān)性和時(shí)間相關(guān)性;根據(jù)信道中生成各條主徑的功率和時(shí)延值，得到了SCM信道的頻率相關(guān)性;通過求取信道第一條多徑衰落的均值和均方根得到SCM信道的衰落深度

3、。最后計(jì)算機(jī)仿真了SCM信道空時(shí)頻關(guān)性和衰落深度。針對(duì)子空間互耦誤差校正算法不能處理相干源的問題，首先在均勻線陣中利用時(shí)間平滑算法對(duì)信源進(jìn)行去相關(guān)處理，然后依據(jù)子空間原理建立代階函數(shù)，對(duì)陣列互耦誤差和信源DOA進(jìn)行聯(lián)合估計(jì)。文中對(duì)該算法的有效性，復(fù)雜性和克拉美—?jiǎng)诮邕M(jìn)行了理論分析和計(jì)算機(jī)仿真。最后將時(shí)間平滑算法應(yīng)用于均勻圓陣的信源去相關(guān)處理，利用子空間法實(shí)現(xiàn)均勻圓陣的互耦誤差自校正和DOA估計(jì)。仿真結(jié)果表明，本文算法在均勻線陣和均勻圓陣

4、中均能對(duì)陣列互耦誤差進(jìn)行自校正和對(duì)信源進(jìn)行穩(wěn)健的DOA估計(jì)。針對(duì)現(xiàn)有的智能天線在多種誤差存在情況下陣列校正技術(shù)面臨的高維、非線性優(yōu)化搜索，并且在信道多徑傳輸下失效的問題，首先利用時(shí)間平滑算法對(duì)信源進(jìn)行去相關(guān)處理，然后將均勻線陣的幅相誤差，互耦誤差和位置誤差等效為一個(gè)方位依賴的幅相誤差，再利用精確校正的輔助陣元對(duì)陣列導(dǎo)向矢量進(jìn)行降維處理，最后依據(jù)子空間原理建立代階函數(shù)，進(jìn)行一維搜索，得到陣列誤差和信源DOA值。在此基礎(chǔ)之上還將該算法應(yīng)用于