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1、《移动通信》课程论文智能天线在移动通信中的应用学院：民生学院专业：通信工程学号：0903609015姓名：姜岩目录摘要3关键词.............................................................31智能天线的基本原理32智能天线的实现43智能天线在移动通信中的用途43.1抗衰落.....................................................43.2抗干扰53.3增加系统容量53.4实现移动台定位54智能天线的应用64.1用于FDMA系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
2、．．．．．．．．．．．．．．．．．64.2用于TDMA系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64.3用于CDMA系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64.4用于无线本地环路系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64.5用于DECT、PHS等系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64.6用于第三代移动通信．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
3、．．．．．．65智能天线技术的研究动向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7致谢8参考文献9摘要介绍了智能天线的基本原理、实现方法及其在移动通信中的应用。最初的智能天线技术主要用于军事抗干扰通信和定位等。近年来,随着移动通信的发展及对移动通信电波传播、组网技术、天线理论等方面的研究逐渐深入,智能天线开始用于具有复杂电波传播环境的移动通信。此外,随着移动用户数迅速增长和人们对通话质量要求的不断提高,要求移动通信网在大容量下仍具有较高的话音质量。经研究发现,在不增加系统复杂度的情况下,使用智能天线可满足服务质量和网络扩容的需要。关键词：智能天线
4、移动通信 容量 覆盖一、智能天线的基本原理 智能天线包括多波束天线阵列和自适应天线阵列,后者是智能天线的主要形式。智能天线技术主要基于自适应天线阵列原理,天线阵收到信号后,通过由处理器和权值调整算法组成的反馈控制系统,根据一定的算法分析该信号,判断信号及干扰到达的方位角度,将计算分析所得的信号作为天线阵元的激励信号,调整天线阵列单元的辐射方向图、频率响应及其它参数。利用天线阵列的波束合成和指向,产生多个独立的波束,自适应地调整其方向图,跟踪信号变化,对干扰方向调零,减弱甚至抵消干扰,从而提高接收信号的载干比,改善无线网基站覆盖质量,增加系统容量。 基站使用智能天线,可为用户提供窄定向波
5、束,在一定的方向区域内收发信号。这样既充分利用信号发射功率,又可降低发射信号带来的电磁干扰。智能天线引入空分多址(SDMA)方式,根据信号的空间传播方向不同,区分用户。 二、智能天线的实现7智能天线阵系统主要包括天线阵列、自适应处理器和波束形成网络。天线阵列是收发射频信号的辐射单元。自适应处理器把有一定规律的激励信号转换成与各波束相对应的幅度和相位,提供给各辐射单元,用来确定波束形成网络各部分向图的增益。波束形成网络利用天线阵元产生的方向图,实现智能天线的各种应用。 自适应处理器产生的各支路幅度和相位调整系数,是波束形成网络工作的重要依据。自适应处理器包括信号处理器和自适应算法器。信号处
6、理器根据所需进行的信号处理,自适应算法器根据均方误差、信噪比、输出噪声功率等性能量度,用适当的算法调整方向图,形成网络的加权系数,使智能天线阵系统性能达到最优化。 最初的智能天线采用复杂的模拟电路,如今采用数字波束形成(DBF)方式,用软件完成算法更新,也可采用数模相结合的处理方法,既保证处理精度,又保证处理速度及灵活性。此外,为了使智能天线具有良好性能,应根据具体的电波传播环境,选择相应的智能算法。采用软件无线电技术使系统具有良好的改善能力,提高系统性能。为了尽量减少对现有系统的改动,也可使用多波束智能天线。多波束天线利用多个指向固定的波束覆盖全方向,虽然不能实现信号最佳接收,但结构简
7、单,便于实现,且无需判定所接收信号的方向。三、智能天线在移动通信中的用途(一)抗衰落 在陆地移动通信中,电波传播路径由反射、折射及散射的多径波组成,随着移动台移动及环境变化,信号瞬时值及延迟失真的变化非常迅速,且不规则,造成信号衰落。采用全向天线接收所有方向的信号,或采用定向天线接收某个固定方向的信号,都会因衰落使信号失真较大。如果采用智能天线控制接收方向,天线自适应地构成波束的方向性,使得延迟波方向的增益最小,减小信
