智能天線下行波束賦形技術(shù)研究.pdf

1、智能天線下行波束賦形技術(shù)是目前學(xué)術(shù)界研究的一個(gè)重點(diǎn)。這個(gè)技術(shù)在未來(lái)的通信系統(tǒng)中占有非常重要的地位。其主要表現(xiàn)在未來(lái)通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求上，這種業(yè)務(wù)需求將導(dǎo)致下行容量大于上行容量。在基站端采用智能天線可以解決這一問(wèn)題。
　　 利用智能天線來(lái)進(jìn)行下行波束賦形雖然能提高系統(tǒng)容量，改善系統(tǒng)性能，但也存在兩大技術(shù)難點(diǎn)。一個(gè)是下行信道估計(jì)的準(zhǔn)確性問(wèn)題，另外一個(gè)是缺少有效的下行波束賦形算法。
　　 本文主要基于以上兩點(diǎn)給出了一些研究和探

2、索：
　　 ①介紹了智能天線的基本原理和經(jīng)典的波束形成算法，重點(diǎn)分析了LMS算法、SMI算法、RLS算法以及CMA算法，并對(duì)比分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　 ②介紹了窄帶信號(hào)模型、噪聲信號(hào)模型，以及上下行鏈路信道模型，給出了幾種基于DOA估計(jì)的下行信道協(xié)方差矩陣的估計(jì)方法，主要包括經(jīng)典的MUSIC算法、空間平滑算法及ESPRIT算法，介紹了這些算法的原理，并分別對(duì)其進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真，分析了算法的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　 ③論文

3、在分析了最常用的高分辨率DOA估計(jì)方法即基于子空間的算法的基礎(chǔ)上，針對(duì)傳統(tǒng)的高分辨率方法不能解相干的問(wèn)題，給出了兩種改進(jìn)的解相干的DOA估計(jì)方法。一種是基于均勻線形陣列的相關(guān)Toeplitz矩陣構(gòu)造方法，建立了一種Toeplitz矩陣構(gòu)造方式，并對(duì)其進(jìn)行波束域處理，結(jié)合子空間法形成一種相干信源方位估計(jì)的高分辨方法。這種算法沒(méi)有陣列孔徑損失，低信噪比情況下性能優(yōu)于傳統(tǒng)的空間平滑算法，計(jì)算量小，但是有一定的局限性，適用于實(shí)相干信號(hào)或者相干源

4、基帶信號(hào)的相位相同。另外給出了一種利用最大特征矢量構(gòu)造Toeplitz矩陣解相干的方法，該方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，相對(duì)于常規(guī)的解相干算法有更好的估計(jì)性能，但是要求相關(guān)系數(shù)為1。仿真驗(yàn)證了這兩類(lèi)方法的有效性。
　　 ④基于發(fā)射端僅知道接收用戶(hù)的角度信息，不能利用信噪比作為發(fā)射多播賦形的準(zhǔn)則，給出了使用戶(hù)的賦形增益最大化作為賦形目標(biāo)的兩種算法，比較這兩種算法的性能，并與具有完整信道信息的情況進(jìn)行比較。仿真結(jié)果表明發(fā)射功率相同時(shí)，基于角度信息的