智能天线波束形成算法研究

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1、分类号TN911密级Y1219409重庆邮电大学硕士学位论文论文题目智能天线波束形成算法研究英文题日AStudyOnBeamformingAlgorithmsofSmartAntennas指导教师壅焦＆耋蕉学科专业焦量量焦J皇丛墨论文提交日期2竺蕴垒旦论文答辩日期垒丝』旦兰7论文评阅人茎}坚盘蕉i盘壶逝i堡垒垫缝建盔垒翊宴盘重答辩委员会主席邋墅鲨越盔叁虹显苤望2007年5月20日重庆邮电大学硕士论文摘要智能天线技术是目前通信和信号处理等领域的研究热点之～，而自适应波束形成算法则是智能天线的一个关键技术，它能够自适应地控制天线阵方向图在用户信号方向产生高增益波束，在干扰信号方向产生较深的零

2、陷，是实现用户信号最佳接收的一种有效方法。本文就智能天线的波束形成算法，展开了以下研究工作：1．简要介绍了智能天线的技术特点，详细分析在移动通信中引入智能天线所带的性能改善，阐明了研究智能天线波束形成算法具有十分重要的理论价值，概述了国内外的研究现状。2．详细介绍了智能天线阵列信号处理和波束形成的基本原理，比较了等距线阵和均匀圆阵。为了更好的反映信号的空域特征，对基于椭圆模型的矢量信道进行了具体分析，并根据随机变量函数的概率分布理论对该矢量信道进行了仿真。简要的讨论了智能天线的空域处理。3．对基于空间特征的MUSIC算法和基于信号自身特征的恒模算法进行了探讨。并对常规MUSIC算法在信号

3、相干时不能正确估计信号波到达角度的缺点进行了分析，通过阵列空间平滑的方法避免了常规MUSIC算法的这一缺点。分析和仿真结果表明，改进后的MUSIC算法能有效的分离相干信号并准确的估计出信号波到达角度。4．针对DS—CDMA系统率LS．DRMTA波束形成算法性能不稳定、误码率高等缺点，采用了三种改进算法：基于导频符号的LMS．DRMTA算法；对阵列输入数据加窗的块递归算法；按码片进行一步预测的卡尔曼算法。对三种算法均进行了详细的推导和性能改善的理论分析，数值仿真表明改进算法具有快速收敛、阵列输出信干噪比提高，系统误码率降低等显著优点。关键词：智能天线，波束形成，波达角度，白适应算法重鏖墼皇

4、盔堂塑主鲨塞塑墨AbstractSmartantennashasbeenwidelyresearchedincommunicationandsignalprocessing，theadaptivebeamformingalgorithmisthekeytechniqueofsmartantenna．ItcouldadaptivelysteerthearraydirectionalpatterntoformthemainHarrowbeamswithhighgaininthedirectionoftheusers’signalswhiledeeplynullingtheinterferen

5、cesignals．Itisaneffectivewaytorealizetheoptimalreceivingoftheinterestingsignals．Theauthor’smaincontributionsareasfollows：1．Brieflyintroducesthecharacteristicofsmartantennas，analyzestheperformanceenhancementbyusingsmartantennasinmobilecommunicationsystem．Summarizestheachievedfruitofinternationalre

6、searchonsmartantennastechnique．2．Ageometricallybasedsinglebounceelliptical(GBSBE)multiplechannelModelisanalyzedinthisdissertation，basedonprobabilitydistributiontheoryofstochasticvariablefunction，asimulativemethodofthischannelmodelisdesigned．3．Coherentsignaliscommoninradiocommunicationsystem，thepr

7、oblemofcoherentsignalDOAestimationisstudiedandcomparethepropertyofforwardspatialsmoothingwiththatofforward-backwardspatialsmoothing．MUSICandCMAalgorithmsalsoarediscussedinthisthesis．4．LMS-DRMTAalgorithmbasedpilotsymbol