智能天線中的自適應(yīng)算法研究.pdf

1、近年來，隨著移動(dòng)通信的迅速發(fā)展，用戶急劇增加，通信業(yè)務(wù)增多，移動(dòng)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(zhì)量的進(jìn)一步提高。而智能天線技術(shù)利用信號(hào)的空間特征——到達(dá)角來克服這些因素的影響，在保證一定的通信質(zhì)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(quán)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(yīng)地進(jìn)行調(diào)整。而這個(gè)自適應(yīng)的過程是由自適應(yīng)算法控制的。所以自適應(yīng)算法是智能天線技術(shù)的核心，算法的收斂性能、運(yùn)算量的大小等因素直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的性能。良好的自適應(yīng)算法通常需要很大的運(yùn)算量和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，因此尋求用較少的運(yùn)算量和簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)算法，始終是科技人員努力的目標(biāo)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(diǎn)介紹了自適應(yīng)方式下的智能

3、天線；然后介紹了移動(dòng)通信的特點(diǎn)、數(shù)學(xué)模型和仿真方法。研究了兩種經(jīng)典的自適應(yīng)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(jìn)算法——HRLS(Hierarchical Recursive Squares，分級(jí)RLS)算法和NLMS(Normal Least Mean Squares，歸一化LMS)算法，并通過仿真分析驗(yàn)證了它們

4、的收斂性能。在此基礎(chǔ)上提出了兩種改進(jìn)的算法——一種改進(jìn)的HRLS算法和一種用于實(shí)值調(diào)制系統(tǒng)的改進(jìn)的RLS算法；仿真發(fā)現(xiàn)改進(jìn)的HRLS算法的抗干擾能力比HRLS算法強(qiáng)，而且保持了HRLS算法運(yùn)算量低，達(dá)到穩(wěn)態(tài)所需總時(shí)間少的優(yōu)點(diǎn)。一種用于實(shí)值調(diào)制系統(tǒng)的改進(jìn)RLS算法達(dá)到穩(wěn)態(tài)所需的時(shí)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(shí)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。