智能天線中的自適應算法研究.pdf

1、近年來，隨著移動通信的迅速發(fā)展，用戶急劇增加，通信業(yè)務增多，移動通信的頻譜資源日益緊張，多址干擾(Multiple Access Interference，MAI)、共信道干擾(Common Channel Interference，CCI)以及多徑衰落的影響限制了信道容量和通信質量的進一步提高。而智能天線技術利用信號的空間特征——到達角來克服這些因素的影響，在保證一定的通信質量的前提下，能夠提高覆蓋范圍，增加系統(tǒng)容量。 智能天

2、線的智能主要體現(xiàn)在天線陣的加權矢量能夠根據(jù)用戶的需要和天線傳播環(huán)境的改變而自適應地進行調整。而這個自適應的過程是由自適應算法控制的。所以自適應算法是智能天線技術的核心，算法的收斂性能、運算量的大小等因素直接影響著整個系統(tǒng)的性能。良好的自適應算法通常需要很大的運算量和復雜的結構，因此尋求用較少的運算量和簡潔的結構實現(xiàn)自適應算法，始終是科技人員努力的目標之一。 本論文首先介紹了智能天線的原理和工作方式，并重點介紹了自適應方式下的智能

3、天線；然后介紹了移動通信的特點、數(shù)學模型和仿真方法。研究了兩種經典的自適應算法——RLS(Recursive Least Squares，遞歸最小二乘)算法和LMS(Least Mean Squares，最小均方誤差)算法以及已有的改進算法——HRLS(Hierarchical Recursive Squares，分級RLS)算法和NLMS(Normal Least Mean Squares，歸一化LMS)算法，并通過仿真分析驗證了它們

4、的收斂性能。在此基礎上提出了兩種改進的算法——一種改進的HRLS算法和一種用于實值調制系統(tǒng)的改進的RLS算法；仿真發(fā)現(xiàn)改進的HRLS算法的抗干擾能力比HRLS算法強，而且保持了HRLS算法運算量低，達到穩(wěn)態(tài)所需總時間少的優(yōu)點。一種用于實值調制系統(tǒng)的改進RLS算法達到穩(wěn)態(tài)所需的時間只是RLS算法的一半，通過仿真發(fā)現(xiàn)其空間分辨能力高于RLS算法。 最后仿真實現(xiàn)了平坦衰落信道和頻率選擇性衰落信道，并分別考察了算法在這兩種信道中的性能。