TD-SCDMA系统中基于智能天线的联合检测技术

论文摘要

联合检测技术是移动通信中多用户检测技术的一种。在实际的CDMA移动通信系统中,各个用户信号之间存在一定的相关性,这就是多址干扰（MAI）存在的根源。TD-SCDMA系统中采用的联合检测技术把用户信号的分离当作一个统一的相互关联的联合检测过程来完成,从而具有优良的抗干扰性能,显著地提高系统容量。但是,实践及理论分析发现,当联合检测技术中的扩频因子变大时,联合检测的计算量急剧增加,这就导致了工程实现的问题,如不有效解决将导致无法实际商用。本论文的研究内容就是解决联合检测的计算量问题,而计算量的关键是在于控制用户的数量。由于智能天线的空间选择性,可以有效地均衡每个小区的用户数量,当两者结合后使联合检测变得易于实现。论文首先对联合检测技术和智能天线的原理分别进行了介绍和数学分析,并在限定的条件下对它们的实现与应用进行了仿真,得出各自对TD-SCDMA系统性能的影响。然后是将结合智能天线和联合检测技术的仿真结果与原先的情况相对比,发现明显增加了系统的容量和扩大了小区的覆盖半径。因此可以得出智能天线和联合检测这两种技术的结合是有效的。文章最后简述了两种技术的发展趋势和前景。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 移动通信的发展
• 1.2 第三代移动通信的应用
• 1.3 第三代移动通信的标准化过程
• 1.4 三大主流标准的技术比较
• 1.5 第三代移动通信系统关键技术
• 2 联合检测
• 2.1 概述
• 2.2 联合检测的基本原理
• 2.2.1 解相关匹配滤波器（DMF）
• 2.2.2 迫零线性块均衡器（ZF-BLE）
• 2.2.3 最小均方误差线性块均衡器（MMSE-BLE）
• 2.3 联合检测的实现
• 2.4 联合检测在TD-SCDMA 系统中的应用
• 2.4.1 信道估计的表达
• 2.4.2 系统矩阵的表达
• 2.4.3 联合检测算法的表达
• 2.4.4 联合检测对链路的性能改善
• 2.4.5 联合检测对系统容量的贡献
• 3 智能天线
• 3.1 概述
• 3.1.1 智能天线的概念
• 3.1.2 智能天线的作用
• 3.1.3 智能天线的发展前景
• 3.2 智能天线的基本原理
• 3.2.1 组成结构
• 3.2.2 数学模型
• 3.2.3 阵列类型
• 3.2.4 方向图和方向向量
• 3.3 智能天线的实现
• 3.3.1 智能天线的校准
• 3.3.2 智能天线的DOA 计算
• 3.3.3 智能天线的下行波束赋形
• 3.3.4 智能天线的EIRP 计算方法
• 3.4 智能天线在TD-SCDMA 系统中的应用
• 3.4.1 智能天线的应用功能和位置
• 3.4.2 智能天线对链路的性能改善
• 3.4.3 智能天线对系统容量的贡献
• 4 智能天线和联合检测在实际组网中的应用
• 4.1 宏基站组网
• 4.1.1 3 小区
• 4.1.2 7 小区
• 4.2 微基站组网
• 4.2.1 单小区
• 4.2.2 2 小区
• 4.2.3 3 小区
• 4.2.4 基本结论
• 5 联合检测结合智能天线后的结果
• 5.1 智能天线和联合检测的比较
• 5.1.1 仿真条件
• 5.1.2 仿真结果
• 5.1.3 对比分析
• 5.2 智能天线和联合检测的结合
• 6 联合检测的研究现状及未来的研究方向
• 7 智能天线的研究应用现状及未来的研究方向
• 8 参考资料
• 9 缩写术语
• 10 致谢
• 11 攻读学位期间发表的学术论文目录