瑞利信道中智能天线性能研究

论文摘要

智能天线技术利用阵列天线和自适应阵列信号处理技术,将通信资源由传统的频域,时域和码域扩展到空间域。在移动通信中智能天线可以显著提升系统容量和可靠性。目前智能天线技术已经成为第三代乃至未来移动通信的关键技术之一。 本文研究工作主要针对均匀圆环阵（UCA）展开,分析了UCA的形成波束随天线阵半径和阵元数的变化规律。随后研究了常用的几种自适应算法,并在对它们的性能进行了分析和比较之后选择盲自适应算法中收敛速度较快的最小二乘恒模算法（LS-CMA）作为UCA的信号处理算法。最后在宏/微蜂窝瑞利衰落信道环境中仿真了UCA智能天线的性能,并分别与全向天线和分集天线做了对比。理论分析和仿真实验表明:宏蜂窝环境多径数目较少,角度扩展也较小,此时UCA智能天线性能要远好于单根全向天线。微蜂窝环境中多径数目一般远多于智能天线阵元数,角度扩展也很大,此时UCA智能天线对系统性能提升很少,甚至不如微分集天线。相比较而言智能天线更加适用于宏蜂窝环境。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 移动通信技术发展简史
• 1.2 智能天线技术简介
• 1.2.1 智能天线技术提出的背景
• 1.2.2 智能天线国内外研究现状
• 1.2.3 智能天线技术对移动通信性能的提升
• 第2章 移动通信信道环境
• 2.1 多径衰落信道特征概述
• 2.2 多径信道衰落特点与对接收信号的影响
• 2.3 多径信道的数学模型
• 2.3.1 空间选择性衰落
• 2.3.2 频率选择性衰落
• 2.3.3 时间选择性衰落
• 2.4 多径快衰落数学模型分析
• 2.5 多径衰落信道矢量模型
• 2.6 一般抗多径技术
• 2.7 分集接收技术
• 2.7.1 选择分集
• 2.7.2 反馈分集
• 2.7.3 最大比合并分集
• 2.7.4 极化分集
• 2.8 RAKE接收机
• 第3章 智能天线技术
• 3.1 智能天线结构与原理
• 3.2 智能天线分类
• 3.3 均匀圆阵
• 3.4 智能天线常用算法
• 3.4.1 自适应时间和空间均衡算法
• 3.4.2 空间谱估计算法
• 第4章 仿真与分析
• 4.1 仿真蜂窝模型
• 4.2 仿真信号模型
• 4.3 宏蜂窝环境UCA性能
• 4.4 微蜂窝环境UCA性能
• 第5章 结论
• 5.1 本论文总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢