无线衰落信道中智能天线自适应算法的性能研究

论文摘要

近十多年来,无线移动通信在全球范围内获得迅速发展。在个人移动通信领域,用户对移动通信的服务质量及内容也有越来越高的要求。但是移动通信频谱资源日益紧张,多址干扰、共信道干扰以及多径衰落的影响,都成为提高移动通信系统性能的瓶颈。传统的解决技术也日益成熟,智能天线为解决这些问题带来新的思路。由于该技术可以有效提高频谱利用率,增加系统容量,改善系统性能,所以目前正受到广泛的研究。 本文主要研究了无线衰落信道中智能天线自适应算法的性能。无线通信系统的性能主要受到移动无线信道的制约。其特性对我们要在频谱资源有限的信道上,尽可能高质量、大容量传输有用信息起着指导性的作用,特别是讨论小尺度衰落,它对传输技术的选择和数字接收机的设计至关重要。因此,本文从智能天线的工作原理和无线移动通信信道的特点入手,首先分析了智能天线的基本原理,以及时域最优加权自适应算法的原理。然后讨论了无线移动通信的传播环境,得到时变衰落信道的特点。在分析了各种空间矢量信道的仿真模型后,采用GBSBEM模型构造出多径衰落信号的到达时间和到达角。最后,分别讨论了应用在线性均衡器和窄带阵列中的LMS算法和RLS算法,在处理衰落信号方面的性能差别,并根据线性均衡器和窄带阵列的特点,提出用空时联合处理结构来处理多用户衰落信号的方法,并给出了相应的仿真结果。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 无线移动通信的发展
• 1.2 智能天线的发展
• 1.3 智能天线的研究现状
• 1.4 移动通信中的智能天线
• 1.5 本文的主要工作
• 第2章 智能天线技术简介
• 2.1 智能天线的基本原理和工作方式
• 2.1.1 智能天线的基本原理
• 2.1.2 智能天线的工作方式
• 2.2 阵列天线
• 2.3 自适应算法
• 2.3.1 自适应算法分类
• 2.3.2 最佳波束形成准则
• 2.3.3 最优加权算法
• 2.4 本章小结
• 第3章 移动通信信道特点及仿真
• 3.1 无线移动信道特点
• 3.2 基本的传播机制
• 3.3 无线信号的传播模型
• 3.3.1 路径损耗
• 3.3.2 慢衰落
• 3.3.3 多径衰落
• 3.4 多径信道的仿真
• 3.4.1 多径信道的参数
• 3.4.2 小尺度衰落类型
• 3.4.3 多径信道的统计模型
• 3.4.4 时变信道的仿真方法及结果
• 3.5 本章小结
• 第4章 矢量信道模型
• 4.1 矢量信道模型
• 4.1.1 统计矢量信道模型
• 4.1.2 基于几何的矢量信道模型
• 4.2 GBSBEM模型
• 4.3 本章小结
• 第5章 智能天线自适应算法在衰落信道中的性能
• 5.1 窄带阵列在衰落信道中的性能
• 5.1.1 仿真环境
• 5.1.2 仿真结果
• 5.2 时域均衡在衰落信道中的性能
• 5.2.1 时域均衡原理
• 5.2.2 时域均衡仿真
• 5.3 改进的天线阵列结构在衰落信道中的性能
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的论文和取得的科研成果
• 致谢