论文题目: 二阶统计量在智能天线系统DOA估计中的应用
论文类型: 博士论文
论文专业: 通信与信息系统
作者: 唐宗礼
导师: 张曙
关键词: 智能天线,矢量信道,二维估计,均匀线阵,均匀圆阵,二阶统计量
文献来源: 哈尔滨工程大学
发表年度: 2005
论文摘要: 智能天线作为第三代移动通信中的关键技术,目前正得到迅速的发展,已经是当前通信技术中的研究热点。通过有效的自适应算法,智能天线能在期望信号的方向形成最大的处理增益,而在强干扰位置形成零陷,从而有效的提高系统性能。但到目前为止,智能天线的的具体实现还存在较多的问题,其中主要表现为两个方面。一方面,智能天线的现有算法都是在理想情况下得到的,试验的结果也是在室内环境下的数据,而实际系统往往存在很多误差,这些误差的存在大大影响系统的输出效果。另一方面,由于智能天线处理的是天线阵列,因而需要处理的数据量很大,对处理器的速度要求非常高。研究者一方面在提高算法的稳健性,另一方面也在积极的研究快速的算法。事实上,这两个方面的研究内容构成了目前智能天线的研究热点和难点。 本文在分析智能天线及其信道模型的基础上,对均匀线阵和均匀圆阵分别进行了研究,通过巧妙的构造二阶统计量,最后得到几种新的DOA估计算法。并且较有效的降低了估计的运算量。 首先文章分析了智能天线及其矢量信道模型,针对目前研究较多的几何单反射圆周模型和几何单反射椭圆模型,详细推导了该模型中的各种参数,对在该模型下的DOA估计的意义进行了说明,为文章论述的开展做了预先的准备。 针对均匀线阵的DOA估计中存在SVD分解的缺点,本文通过对均匀线阵中任意相邻的三个阵元之间构造二阶统计量,并通过数学运算,得到DOA估计的闭式解。该闭式解可以在噪声特性为空间白噪声的情况下,工作于较低信噪比的情况,并有效的降低了运算量。 均匀圆阵由于其平面阵列的结构特点,在实际使用时有很多的优点,比如在全方向内形成的波束主瓣基本相同,能估计信号的二维达到角等,本文针对均匀圆阵,构造了一种新的二维DOA估计算法,并得到了期望信号方位角和俯仰角的闭式结果。理论分析表明,该算法可以有效的工作于低信噪比环境下,并且运算量很小。文章针对该算法的应用环境也做了说明。
论文目录:
第1章 绪论
1．1 论文来源与意义
1．2 论文研究领域的国内外现状
1．2．1 智能天线的基本概念与空间时间处理技术
1．2．2 智能天线的结构组成及关键技术
1．2．3 智能天线的分类
1．2．4 智能天线的相关技术及应用
1．2．5 数字波束形成技术(DBF)
1．2．6 国内外智能天线的研究现状和发展前景
1．3 论文结构和主要的工作
第2章 矢量信道模型
2．1 无线信道的信号传播方式
2．2 基本信道模型
2．3 矢量信道模型
2．4 散射体模型和信号到达角DOA
2．5 DOPPLER频移和时延分布
2．6 本章小结
第3章 智能天线
3．1 智能天线技术的主要技术要点
3．2 多径信道特征
3．3 空间处理系统
3．4 本章小结
第4章 ULA基于散射模型和统计量函数的局部信道参数估计
4．1 传统的DOA估计方法
4．1．1 延迟-相加法
4．1．2 Capon最小方差法
4．2 DOA估计的子空间法(MUSIC算法)
4．3 宏小区散射的两点分布散射模型
4．4 基于两点分布模型的DOA估计
4．5 计算机仿真结果
4．6 算法比较
4．7 本章小结
第5章 UCA基于统计量函数的二维方向角估计
5．1 圆形阵列
5．2 阵列数据模型
5．3 二维到达角的估计
5．4 参数估计的性能分析
5．5 计算机仿真
5．6 本章小结
第6章 UCA基于协方差矩阵的二维扩展方向角估计
6．1 信号模型
6．2 方向角的估计
6．3 最小二乘估计
6．4 算法改进
6．5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士期间所发表的论文及取得的科研成果
致谢
个人简历
发布时间: 2005-10-21
参考文献
- [1].智能天线系统中的移动目标跟踪和波束形成算法研究[D]. 杜江.电子科技大学2004
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