解读智能天线在td-scdma中应用

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1、解读智能天线在TD-SCDMA中应用　　摘要：由中国提出的TD-SCDMA无线通信系统正在中国蓬勃发展，并在国际市场上得到广泛的关注。智能天线作为TD-SCDMA系统设备之一，也得到可广泛的应用推广。文章介绍了智能天线的概念、结构及技术应用必要性等，深入分析了智能天线在TD-SCDMA中的应用，集中展示了智能天线对当今最有活力的无线通信技术发展所发挥的积极作用。关键词:无线通信；TD-SCDMA；智能天线Abstract:ByTD-SCDMAwirelesscommunicationsystempropos

2、edbyChinaareboominginChina,andobtainthewidespreadattentionintheinternationalmarket.SmartantennaisoneoftheTD-SCDMAsystem,alsocanbeappliedwidely.Thispaperintroducestheconcept,structureandapplicationofthesmartantennatechnologynecessity,in-depthanalysisoftheap

3、plicationofsmartantennainTD-SCDMA,displayingthepositiveroleplayedbythedevelopmentofwirelesscommunicationtechnologyinsmartantenna.7Keywords:wirelesscommunication;TD-SCDMA;smartantenna中图分类号：F407.63文献标识码：文章编号1、智能天线的概念与结构原理1.1智能天线的概念。智能天线（SmartAntenna）技术是在微波技术

4、、自动控制理论、自适应天线技术、数字信号处理DSP（DigitalSignalProcessing）技术和软件无线电技术等多学科基础上综合发展而成的一门新技术。智能天线是具有一定程度智能性的自适应天线阵列。1.2智能天线的系统组成。智能天线主要包括四个部分：天线阵元、模数转换、自适应处理器、波束成型网络。自适应处理器根据自适应空间滤波/波束成型算法和估计的来波方向等产生权值，波束成型网络进行动态自适应加权处理以产生希望的自适应波束。智能天线是天线阵列，由N个天线单元组成，每个天线单元有对应加权器，共有M组加

5、权器，可以形成M个方向的波束，其可以大于天线单元数，天线阵的尺寸和天线元的数目决定最大增益和最小波束宽度，意味在天线阵的尺寸和天线增益，及天线侧瓣性能两者之间要取得平衡。智能天线通过调节从每一个天线收到的信号的相位与幅度，结合使得形成所需要的波束，此过程称为波束形成。2、采用智能天线技术的必要性7移动通信信道传输环境较恶劣，多径衰落、时延扩展造成的符号间串扰、FDMATDMA系统（如GSM）由于频率复用引入的同信道干扰、CDMA系统中的MAI等都使链路性能、系统容量下降，我们熟知的均衡、码匹配滤波、RAKE

6、接收、信道编译码技术等都是为了对抗或者减小它们的影响。这些技术实际利用的都是时、频域信息，而实际上有用信号、其时延样本和干扰信号在时、频域存在差异的同时，在空域也存在差异，分集天线、特别是扇形天线可看作是对这部分资源的初步利用，而要更充分地利用它只有采用智能天线技术。7智能天线是一种升缩性较好的技术。在移动通信发展的早期，运营商为节约投资，总是希望用尽可能少的基站覆盖尽可能大的区域，这就意味着用户的信号在到达BTS（基站收发信设备）前可能经历了较长的传播路径，有较大的路径损耗，为使接收到的有用信号不至于低于

7、门限，要么增加移动台的发射功率、要么增加基站天线的接收增益，由于移动台（特别是手机）的发射功率通常是有限的，真正可行的是增加天线增益，相对而言用智能天线实现较大增益比用单天线容易。而在移动通信发展的中、晚期，为扩大系统容量、支持更多用户，需要收缩小区范围、降低频率复用系数提高频率利用率，通常采用的方法是小区分裂和扇区化，随之而来的是干扰增加，原来被距离（其实是借助路径损耗）有效降低的CCI和MAI较大比例地增加了。但利用智能天线，借助有用信号和干扰信号在入射角度上的差异，选择恰当的合并权值，形成正确的天线接

8、收模式，从而可更有效地抑制干扰，更大比例地降低频率复用因子，和同时支持更多用户（CDMA中）。从某种角度我们可将智能天线看作是更灵活、主瓣更窄的扇形天线。智能天线的又一个好处是可减小多径效应，CDMA中利用RAKE接收机可对时延差大于一个码片的多径进行分离和相干合并，而借助智能天线可以对时延不可分但角度可分的多径进行进一步分离，从而更有效减小多径效应。3、智能天线在TD-SCDMA中应用3.1TD-SCDMA系统