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智能天线中的波束形成算法研究

作　者: 王晓燕
导　师: 王安国
学　校: 天津大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 智能天线波束形成最大信干噪比训练序列
分类号: TN821.91
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

近几年来,随着时分复用、频分复用、码分复用技术的不断发展,信道容量的增加已经非常的困难,此时智能天线凭借其特有的空间滤波的特性,引入了空分复用的概念。波束形成技术是智能天线的核心技术,它主要就是通过波束形成器来调节天线阵的每个阵元的权值,从而使得加权网络的输出可以根据时变信道的变化,在一定的准则下,达到最优。本文介绍了智能天线的基本工作原理、结构以及不同的分类,给出了智能天线中常用的几种最佳收敛准则,按照非盲算法与盲算法的分类,详细地介绍了几种常用的波束形成算法,并对介绍过的几种算法提出改进。首先,将递归最小二乘法(RLS算法)与判决导向算法相结合,提出一种半盲算法,使其需要的训练序列的长度得以大大的减短,同时可以克服判决导向算法的强干扰捕获的问题,用户移动时该半盲算法可进行实时跟踪,比递归最小二乘法拥有更好的性能。另外,采用改进后的最大信干噪比准则,使得原来需要波达方向估计的capon算法成为了真正的盲运算,不仅简化了算法,省去了前面信号估计的步骤,而且使得capon算法中由于信号估计误差而引入的算法误差问题得以解决。又将这种盲算法与RAKE接收机相结合,既利用了波束形成算法空间滤波的功能,又利用了RAKE接收机分集接收技术,从而使得结合后的算法拥有了更强大的抗多径干扰的能力。此外将解扩重扩算法应用于解扩之后,与收敛速度较快的递归最小二乘法(RLS算法)相结合使其收敛速度加快,且在噪声较大的情况下,有较好的性能。通过Matlab算法仿真实验可得,这些改进均在一定方面比原有的算法拥有了较好的性能。

智能天线中的波束形成算法研究

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