智能天線中的波達(dá)方向估計(jì)算法研究及其應(yīng)用.pdf

1、作為第三代移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù),智能天線近年來受到了廣泛的關(guān)注。智能天線技術(shù)為解決頻率資源不足,提高移動(dòng)通信系統(tǒng)容量和服務(wù)質(zhì)量提供了有效地解決途徑。其中,波達(dá)方向(DOA)估計(jì)是智能天線研究的一個(gè)重要方面,無論是上行多用戶信號(hào)的分離,還是下行選擇性發(fā)射,都需要用戶信號(hào)的位置信息,這使得波達(dá)方向估計(jì)成為智能天線實(shí)現(xiàn)指向性發(fā)射的必要前提。
　　在眾多的波達(dá)方向估計(jì)算法中,以MUSIC算法為代表的子空間方法是最經(jīng)典的算法之一。MUSIC算

2、法在假設(shè)前提條件滿足時(shí)可以精確的估計(jì)出信號(hào)的波達(dá)方向。但是當(dāng)系統(tǒng)樣本數(shù)、天線陣元數(shù)有限,信噪比較低以及入射信號(hào)為相干信號(hào)時(shí),算法的性能會(huì)急劇下降甚至失效。
　　針對(duì)MUSIC算法的局限性,人們提出了多種基于MUSIC方法的改進(jìn)算法。其中改進(jìn)的MUSIC算法(MMUSIC)是其中比較典型的一種。但是MMUSIC算法重點(diǎn)只改進(jìn)了原算法無法處理相干信源這一局限性,MUSIC算法的其他問題并沒有很好的解決,而且,子空間方法普遍需要做矩陣的

3、特征值分解,這一復(fù)雜的運(yùn)算過程嚴(yán)重的降低了算法的效率。
　　綜合考慮以上情況,本文提出了一種新的快速波達(dá)方向估計(jì)算法,該算法具有以下四個(gè)特點(diǎn):
　　1)適用于未知噪聲場(chǎng)的情況,僅假設(shè)已知的噪聲信息是其協(xié)方差矩陣為對(duì)稱的Toeplitz矩陣,擴(kuò)大了DOA算法的使用范圍。
　　2)有效的消除了噪聲對(duì)測(cè)向精度的影響,使得算法具有較一般方法更高的分辨率。
　　3)基于MMUSIC算法的改進(jìn),使其可以同時(shí)處理相干和非相干信