TD-SCDMA无线通信系统智能天线的研究与仿真

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1、中文摘要中文摘要智能天线技术是中国3G标准I"D．SCDMA中的关键技术之一。本论文对智能天线技术做了比较全面与详细的介绍。讨论了智能天线的原理，包括波达方向估计、波束成形与零点控制等内容。由此结合已经介绍过的TD．SCDMA其它关键技术，进一步分析了在TD．SCDMA无线通信系统中使用自适应阵列天线相对于单天线的优势，通过比较反映了这一新兴的天线系统带来的性能改善。根据无线通信应用的实际需要，作者把主要精力与本文的大部分篇幅都集中在了对均匀环形天线阵列的分析与讨论上。比较了这一阵列形式的几种常见的天线阵元不同数量的情况下智能天线性能上的差别。对于不同的波束

2、成形实现方案，本论文分别讨论了如下内容：用于调整天线阵列权向量的波达方向估计方法及改进；最优权向量的概念以及最优权的生成；方向图与方向图函数；不同自适应算法的特点，并根据需要做出选择。本论文重点通过对智能天线自适应波束成形机制的研究，用数学方法讨论了在一个常见的8阵元均匀环形天线阵列上如何实现传统意义上的单天线最常见的广播模式，以及根据无线信道的特性，通过数字信号处理(DSP)如何估计信源与有源干扰的空间分布情况，并由此自动完成波束成形与零点控制。本论文的创新在于在上述研究与讨论中，结合了TD．SCDMA无线信道接入的实际应用，提出了最优权生成的改进方法，并

3、讨论了该改进方法的适用条件。同时，使用计算机MATLAB软件平台，通过在频域与空域仿真验证上述研究与改进，并通过得到的图形配合分析得出了相关结论。关键词：11)．ScDMA、智能天线、MUSIC算法、最大似然准则AbstraetAbstractSmartantennastechnologyisoneofthekeytechnologiesinTD-SCDMAforthe3GstandardofChina．mspaperintroducesthetechnologyofsmartantennasroundlyandminutely．Itdiscussesthe

4、principleoftheslnartantennas，includethedirection-of-arrivalestimationmethods，beam-formingandnullsteering．Thus，combined、ⅣithothercorrelatedkeyteclmologiesofTD-SCDMA,whichhasbeenmentioned,itmoreanalyzestheadvantagesofthearmyofantennasintheTD·SCDMAwirelesscommunicationsystem，comparedt

5、oasingleantennainasystem，reflectingtheimprovementtother删ormanceoftherisingantennasystem．Followingthepracticalneedfortheapplicationsinwirelesscommunications，theauthorconcentrateshismorevigorandthemostlengthofthepaper,toanalyzeandtodiscusstheuniformcirculararray．mspapercomparesthedif

6、ferenceintheperfonmneesoftheseveralkindsofdifferentnumbersaboutthearrayunitsareusual．Treatingthesedifferentbeam-formingschemes，thispaperdiscussesthefollowingcontentsrespectively：direction-of-arrivalestimationmethodusedtoadjusttheweightingvectorofantennaarrayandtheestimationmethod’S

7、betterment；thenotionoftheoptimumweightvector,theformingmethodofoptimumweights；theantennapatternandfunctionofantennapattern；adaptivealgorithmstoadjuSttherequiredantennaweightings，includingtheircharacteristic，andthechoicefromapplicationneeds．、riatheinquiryintothemechanismofself-adapt

8、ingbeam—forming．itisthekey