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智能天线数字自适应波束形成器的研究

作　者: 李丽君
导　师: 王华奎
学　校: 太原理工大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 智能天线自适应波束形成算法变步长算法变换域算法
分类号: TN821.91
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

智能天线技术是第三代移动通信系统中的关键技术之一。智能天线技术引入空分多址(Space Division Multiple Access，SDMA)方式，利用信号不同的空间传输路径，将相同频率、相同时隙、相同地址码的信号区分开来，并能够与其他多址技术相结合，使通信资源由时间域、频率域和码域扩展到空间域，有效地增大了系统容量，最大限度地利用有限的频谱资源。智能天线运用自适应波束形成算法，根据用户的空域信息来产生空间定向波束，将波束的主瓣对准期望用户信号的来波方向，旁瓣或零陷对准干扰信号的来波方向，达到充分利用期望用户信号并抑制或删除干扰信号的目的。自适应算法通过迭代运算获取用于波束形成的最优权值矢量时，是否具有较快的收敛速度和较小的稳态误差成为决定波束形成性能的主要因素。因此，本文主要针对智能天线中的波束形成算法进行研究，主要工作概括如下： 1．在智能天线原理结构的基础上，分析比较了多种波束形成准则的性能，并分别将LMS、RLS、CM自适应算法用于波束形成，对其收敛速度以及形成的波束方向图的效果进行了比较。仿真结果表明LMS算法波束形成的性能最优，但仍存在收敛速度较慢的问题。 2．在此基础上，本文在传统的LMS自适应算法中引入变步长和

全文目录

第一章绪论  11-19
  1.1 智能天线的研究背景  11-12
  1.2 智能天线的研究现状  12-18
    1.2.1 智能天线的理论研究  13-15
    1.2.2 智能天线的工程实现  15-18
  1.3 本文的结构安排  18-19
第二章智能天线技术  19-35
  2.1 智能天线的工作方式  19-25
    2.1.1 固定波束切换方式  19-21
    2.1.2 准动态预波束的波束切换方式  21
    2.1.3 自适应的波束跟踪用户方式  21-25
  2.2 智能天线的基本原理  25-32
    2.2.1 信号模型  25-28
    2.2.2 波束形成  28-29
    2.2.3 仿真实验  29-32
  2.3 智能天线技术对移动通信性能的改善  32-34
  2.4 本章小结  34-35
第三章智能天线的自适应波束形成算法  35-55
  3.1 波束形成准则  35-46
    3.1.1 常规的波束形成器  37-38
    3.1.2 零陷波束形成器  38-39
    3.1.3 线性约束最小方差准则  39-40
    3.1.4 最小均方误差准则  40-42
    3.1.5 最小二乘准则  42-43
    3.1.6 最大信干噪比准则  43-44
    3.1.7 最大似然准则  44-46
  3.2 智能天线的自适应算法  46-54
    3.2.1 最小均方算法  47-49
    3.2.2 递归最小二乘算法  49-51
    3.2.3 恒模算法  51-54
  3.3 本章小结  54-55
第四章一种新的智能天线波束形成算法  55-79
  4.1 LMS自适应算法存在的问题  55-57
  4.2 新的自适应算法的主要思想  57-58
  4.3 新的自适应算法分析  58-68
    4.3.1 改进的变步长算法的分析  58-62
    4.3.2 变换域算法的分析  62-68
  4.4 仿真实验  68-77
    4.4.1 算法性能的比较  68-71
    4.4.2 新的算法应用于波束成型技术  71-77
  4.5 本章小结  77-79
第五章总结与展望  79-81
  5.1 总结  79
  5.2 展望  79-81
参考文献  81-86
致谢  86-87
攻读学位期间发表的学术论文  87

智能天线数字自适应波束形成器的研究

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