资源描述：
《移动通信中基于智能天线的抗多径干扰技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、移动通信中基于智能天线的抗多径干扰技术术~2ooo年第5期?网络与蘧信移动通信中基于智能天线的鳆抗多径干扰技术√周志敏漆兰芬罗冶一●__————一.,5关键词:翌兰兰垡,兰堑墨,兰釜士垫,!墨.孝【摘要】芰i五-概_亍础上重点讨论了基于智能天线抗多往干扰技术的理论,并对基于CMA算法的智能矗线抑制多径干扰进行了计算机仿真一,引言由于多路径传输,使许多无线电通信系统的信号受到多径干扰的影响.通常,电波的反射,衍射和散射特性,接收机的移动及电波传播环境的变化(如行驶的车辆,人群等)是引起多径衰落的主要原因.
2、当移动台在基站的一个区域内移动时,多径衰落使接收到的信号由许多具有随机幅度和相位的多径信号形成的矢量和组成.当几个主径的相位基本一致时,信号得到加强;当几个主径的相位相差很大时,信号相互抵消而减弱.由移动和多径引起的接收信号幅度的变化速度很快,因而称这种衰落现象为快衰落.也称为短期衰落或瑞利(Rayleigh)衰落.此外,由于各个路径的时延不同,信号沿多个路径的传播造成信号到达接收机的时间不同.这样,接收信号发生时延扩展,会引起码间干扰.多径干扰是影响无线通信系统的关键因素之一.对此,人们做了大量的尝试
3、并提出许多有救的方案例如:分集技术,RAKE接收机,自适应滤波等等而智能天线则从空间域的角度提供了一条新途径二,多径信道传输特性多径信道是时变的随机过程.必须用统计方法来描述它的基本特性.设时变多径信道的冲激响应为h(r,t),则时变信道的传输函数为H(f,)基于广义平稳不相关散射(WideSelrJ~Stationary"uncorrelatedscattering)模型,即不同时延r的多径信号是不相关的,h(t)具有如下特性其中At=t.一t2.特别当At=0时,(T.0)=(r)称为信道的时延功率
4、.中(r)不为零的最大时延值T称为信道的多径扩展(Mu1.fipath5口read),是表征多径信道的重要特征参数.它的意义在于,如果信号的脉冲序列有问隔T.且T《T,则多径信道会产生不可忽略的码问干扰.多径信道的这个特性在频域1用相干带宽△C表示:△C.信号频宽比l信道相干带竟小得多时,称为非频率选择信道(Frequency—nonselectiveChanne1).如果信?周志敏罗冶华中理工太学讲师武汉430074漆兰芬华中理工太学教授武汉4300742.¨(r_(,●)"I:J2r—r(,^"R:
5、11《电讯技术/2ooo年第5期?网络与置信?号的频带w比信道的相干带宽△C大的多(w》△¨,信道的各个频率分量在通过信道时将遭受不同的衰减和相移,产生很大失真,这种信道称为频率选择信道(Frequency—se—lectit,eChmme1)一般认为城市环境中的短期衰落服从瑞利(Rayleigh)分布.其接收信号包络服从瑞利密度分布函数P(r)式中r为短期衰落信号的包络;,为短期衰落信号的平均功率~,,为r的均方根值.(3)_---,基于智能天线的抗多径干扰技术智能天线(SmartAntenna)是一
6、种基于自适应信号处理的干扰抑制技术,它是在自适应天线阵(AdaptiveAntennaArray)的基础上发展起来的.被广泛应用于多波束形成,目标跟踪和空分复用,近年来被应用到移动通信中来,对于抑制多径干扰,多址干扰以及多种干扰的综合抑制具有独到的魅力.智能天线由天线元阵列,波束形成器和自适应信号处理器3部分构成,如图1所示.图1智能天线功能框图在窄带假设条件下(信号带宽的倒数远小于电磁波波前跨越天线阵列的时间)=对由m个阵元拘成的阵列天线,信号在第个阵元的响应可表示为.()=∑g,(o)口()(f一)
7、(4)式中L为多径信号的数目;g(o.)为以日角度人射到天线阵列的第f径信号在第i个阵元上的响应;a(t),r分别为第t径信号的复包络和时延;u(?)表示经过调制后的信源:定义ITt维复矢量x(t)和a(0)口(o)=g.(o).g(o,),…,g(o)](6)其中(t)遵从Rayeigh分布;n(0.)被定义为阵列综合因子,该参数由阵列的几何结构,各单元的方向图,单元之问的互耦,邻近散射体对阵列天线的影响等诸多因素共同决定.u(t)代表发射信号的瞬时结构,在QPSK调制制式中.该函数有如下的表达式)=
8、√一).≤帅)式中E.为单位符号的信号能量,即0≤t≤T.时间问隔内的能量;,为载波角频率;n=(i～1){i=0,1,2,3o当考虑同信道干扰和热噪声时,天线阵列接受到的信号表示如下(1)∑Ⅱ{)dj(f)Ⅱ(f一)-lI1=∑∑().()(f一)+()t11一I(8)r一r去盯《电讯技术》2lxIO年第5期?网络与霹信?上式第2项为Q—1个十扰源产生的嗣信道干扰第3项为零均值加性高斯白噪声将各阵元的输出分别乘以加权系数(复值).然后求和
