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智能天线在WCDMA中的应用,我论文要用写的详细点…谢谢了
来源:互联网   发布日期:2011-09-07 14:16:49   浏览:4149次  

导读:智能天线采用空分复用(SDMA)方式,利用信号在传播路径方向上的差别,将时延扩散、瑞利衰落、多径、信道干扰的影响降低,将同频率、同时隙信号区别开来,和其他复用技...

智能天线采用空分复用(SDMA)方式,利用信号在传播路径方向上的差别,将时延扩散、瑞利衰落、多径、信道干扰的影响降低,将同频率、同时隙信号区别开来,和其他复用技术结合,最大限度的利用频率资源。智能天线基于自适应天线阵原理,利用天线阵的波束赋形产生多个独立的波束,并自适应地调整波束方向来跟踪每一个用户,达到提高信号SINR(最大信噪比)、增加系统容量的目的。采用智能天线技术实际上是通过数字信号处理使天线阵为每个用户自适应地进行波束赋形,相当于为每个用户形成了一个可跟踪的高增益天线。因此天线的增益不再与用户所处的位置有直接关系,用户所在方向上的增益总是最强而其他方向上的增益大大减小。由于其体积及计算复杂性的限制,目前仅适用于在基站系统中的应用。智能天线包括两个重要组成部分一是对来自移动台发射的多径电波方向进行到达角AOA(AngleOfArrival)的估计,并进行空间滤波,抑制其他移动台的干扰;二是对基站发送信号进行波束成型,使基站发送信号能够沿着移动台电波的到达方向发送回移动台,也就是信号在有限的方向区域发送和接收。充分利用了信号的发射功率,从而降低发射功率,减少对其他移动台的干扰。

从需求的角度,随着全球移动用户数量的快速增长,对于移动通信系统的需求越来越大,甚至出现容量不足的问题。增加系统容量的需求推动了数字蜂窝的开发。在数字移动通信系统中有三种基本的多址接人方式:频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)。它们分别在频域、时域和码域上实现用户的多址接入,而空域资源尚未得到充分的利用。智能天线正是致力于空域资源的开发,是一种解决目前频谱资源匮乏,无线系统容量不足的有效途径。从技术发展的角度,随着电磁学和信号处理技术的发展,近20年来自适应阵列的研究工作取得了很大进展。20世纪90年代以来,阵列处理被引入移动通信领域,很快形成了一个新的研究热点——智能天线(smartantenna)。智能天线是基于自适应天线阵原理,利用天线阵的波束赋形产生多个独立的波束,并自适应地调整波束方向来跟踪每一个用户,达到提高信号干扰噪声比SlNR(Signal—to—InterferenceandNationRatio),增加系统容量的目的。采用智能天线技术,实际上是通过数字信号处理,使天线阵为每个用户自适应地进行波束赋形,相当于为每个用户形成了一个可跟踪他的高增益天线,从而既可以进行全方位通信,又可以用较小的发射功率覆盖相同的范围。对于移动通信系统,一般只考虑在基站使用智能天线。这主要是因为CDMA系统的反向链路是弱链路,基站接收的每个用户信号不仅受到本小区的前向链路使用用户受到的干扰较小。在基站用智能天线的另一个原因是基站对天线阵列的功率、体积等没有严格的限制,而移动用户则不然。通过在基站使用全向收发智能天线,可以为每个用户提供一个窄的定向波束,使信号在有限的方向区域发送和接收,充分利用了信号的发射功率,降低了信号全向发射带来的电磁污染与相互干扰。

具体而言,智能天线将在以下几个方面提高未来移动通信系统的性能:第一,扩大系统的覆盖范围;第二,提高系统容量;第三,提高频谱利用率;第四,降低基站发射功率,节省系统成本,减少信号间干扰与电磁环境污染。在CDMA系统中能够比较容易的产生与期望信号密切相关的参考信号,这是许多智能算法实现所必须的,因此,智能天线技术比较适用于CDMA移动通信系统。测信号的强度,从一个波束切换到另一个波束,通过区域选择来实

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