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时间:2019-05-23
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1、天线与电波传播论文学生姓名郑亚东学号08202053155学院电子通信工程专业08通信工程无线局域网的智能天线技术摘要:本文简单介绍了智能天线的发展及在局域网中的应用,分析了一般的问题和解决的办法,并且说明了智能天线的优点,智能天线在我们的生产生活中功不可没,用途广泛,已经成为现代科技生活中不可或缺的技术,给人们带来了方便。关键字:局域网;智能;天线技术;序言:随着科技的不断地发展与进步,现代的通信技术越来越趋近于无线技术,所以研究无线传播的方法与技术也是必不可少的,准确而快速的传播信息是智能天线系统所需具备的基本功能。智能天线及发展
2、历程智能天线是一种安装在基站现场的双向天线,通过一组带有可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性,并可以同时获取基站和移动台之间各个链路的方向特性。智能天线的原理是将无线电的信号导向具体的方向,产生空间定向波束,使天线主波束对准用户信号到达方向DOA(DirectionofArrinal),旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。90年代以来,阵列处理技术引入移动通信领域,很快形成了一个新的研智能天线原理图究热点-智能天线(SmartAntennas)?智能天线应用广泛,它在提高系统通
3、信质量、缓解无线通信日益发展与频谱资源不足的矛盾、以及降低系统整体造价和改善系统管理等方面,都具有独特的优点。 最初的智能天线技术主要用于雷达、声纳、军事抗干扰通信,用来完成空间滤波和定位等。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,现代数字信号处理技术发展迅速,数字信号处理芯片处理能力不断提高,利用数字技术在基带形成天线波束成为可能,提高了天线系统的可靠性与灵活程度。智能天线技术因此用于具有复杂电波传播环境的移动通信。此外,随着移动通信用户数迅速增长和人们对通话质量要求的不断提高,要求
4、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,智能天线可将无线电的信号导向具体的方向,产生空间定向波束,使天线主波束对准用户信号到达方向DOA(directionofarrinal),旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。同时,利用各个移动用户间信号空间特征的差异,通过阵列天线技术在同一信道上接收和发射多个移动用户信号而不发生相互干扰,使无线电频谱的利用和信号的传输更为有效。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。实际上它使通信资源不再局限于时间
5、域(TDMA)、频率域(FDMA)或码域(CDMA)而拓展到了空间域,属于空分多址(SDMA)体制。局域网的快速增长wlan技术爆炸式增长的原因在于那些目前可以买得到的使用方便的设备。厂商直接把wi-fi技术作为便携式计算机和通信器等产品的标准配置也推动了wlan技术的增长。无数的报告详细介绍了wlan和wi-fi的增长,所有的迹象都表明要继续推进移动性和无线连接性的发展。然而,尽管wlan看起来无处不在并且非常现实,但是,许多因素限制了无线通信系统的性能和容量。这些因素包括:有限的频谱、时延扩展、同信道干扰和多径衰减。这些因素将导致
6、最终用户会遇到整个音域的服务质量问题,包括从根本就没有声音到极快的传输速度等许多问题。最终用户可以在距离接入点很远的地方使用这个技术,可以在一个墙的后面、在一个“死角”或者使用一台笔记本电脑工作。事实上,网络管理员经常会发现wlan在实际应用时往往达不到预期的传输距离。市场营销资料往往都是根据厂商在理想环境中的技术规范编写的。例如,一家厂商可能会指出,这个无线系统的传输距离是300英尺。然而,正如常识显示的那样,墙壁、桌子和文件柜等障碍物都可以减少无线通信在某个方向的传输距离,使无线通信在一些方向的覆盖范围不一致。智能天线来解决问题为
7、了解决这个问题,克服老式产品中缺陷的一个技术就是采用一种新的划算的智能天线技术。智能天线能够压制干扰信号、抗信号衰减和提高信号传输距离,从而提高无线系统的性能和容量。虽然智能天线改善了wlan的性能,但是,各种空间处理技术在各种类型的系统中有不同的优势和劣势,因此,全面了解各项技术是非常重要的。智能天线一般定义为多波束天线或自适应阵天线,能够跟踪用户在环境中的移动,还能够跟踪环境的变化。多波束天线--多波束(相位阵列)天线组成几个窄波束并且使用波束选择器选择向信号功率最强的接收方传输波束。自适应天线阵--这种信号由几个天线单元接收,每
8、一个单元都采用相同的天线模式,接收的信号经过加权和结合在一起之后组成输出的信号。多波束天线的应用比较简单,因为波束成形器是固定的。这样,波束选择每隔几秒钟才需要进行一次以便解释用户的移动,而自适应天线阵必须计算复杂的波束
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