TD-SCDMA中智能天线技术研究

论文摘要

随着人们物质文化生活水平的不断提高,人们对移动通信业务的需求也越来越大。目前的第二代移动通信系统在容量和业务能力方面均不能满足社会的巨大需求,营运而生产生了第三代移动通信技术,TD-SCDMA便是有中国自主知识产权的被ITU确认的第三代移动通信标准,而在无线移动通信的核心则是信道容量和频谱利用率,智能天线技术则是解决这个问题的关键技术之一,目前的智能天线技术还是一项尚未得到充分开发的新技术,完善智能天线技术对无线通信的发展有着重大意义。本文首先介绍了TD-SCDMA通信系统的建立和发展,以及当前TD-SCDMA系统在实际通信业务中存在的问题,然后介绍了智能天线技术在通信领域的发展状况,智能天线技术在解决TD-SCDMA系统当前问题的作用。然后,详细介绍了智能天线技术的基本原理,并介绍了当前各种智能天线的存在的几种模型,并根据入射信号类型的不同,深入的介绍了智能天线接收信号的数学模型,并对智能天线技术在应用中的参数进行分析、介绍；并分析了智能天线技术的要点。接着,论文介绍了智能天线波束赋形算法准则（最小均方准则、最小二乘法准则、最大信噪比准则）；根据算法准则分析、求出波束赋形中的权值函数,然后分析介绍了求权值的各种算法（最陡下降算法、最小均方算法等）,并对这些算法进行仿真验证,分析了各种算法的优缺点,并提出了当前算法的改进思路,以及这些算法的研究探讨方向。最后,详细论述了智能天线技术事先需要的硬件平台,并对智能天线技术硬件实现过程进行了详细介绍,介绍了硬件实现平台的外围电路结构,并对波束赋形算法的软件实现方案进行分析,给出了软件编写的流程。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.1.1 TD-SCDMA的发展
• 1.1.2 智能天线技术在TD-SCDMA中的应用
• 1.2 TD-SCDMA中智能天线技术研究现状及前景
• 1.3 本文的主要研究内容
• 2. 智能天线技术
• 2.1 智能天线的概念
• 2.1.1 智能天线简述
• 2.1.2 智能天线的类型
• 2.2 自适应智能天线的结构理论分析
• 2.3 自适应智能天线的数学模型
• 2.3.1 常用数学模型
• 2.3.2 相干信号源的数学模型
• 2.3.3 宽带信号源的数学模型
• 2.3.4 分布式目标的数学模型
• 2.4 阵列模型的统计特性
• 2.5 空时等效性
• 3. 智能天线自适应波束赋形算法及仿真研究
• 3.1 最优滤波准则
• 3.1.1 最小均方误差准则
• 3.1.2 最小二乘准则
• 3.1.3 最大信噪比准则
• 3.2 智能天线波束赋形自适应算法及仿真分析
• 3.2.1 最陡下降算法仿真分析
• 3.2.2 最小均方算法仿真分析
• 3.2.3 相关最小均方算法仿真分析
• 3.2.4 递归最小二乘算法仿真分析
• 4. 智能天线算法的硬件实现
• 4.1 系统芯片介绍及开发流程
• 4.1.1 DSP芯片简述
• 4.1.2 DSP芯片在通信系统中的使用
• 4.1.3 DSP系统开发过程
• 4.2 自适应波束形成算法的DSP实现
• 4.2.1 硬件环境
• 4.2.2 实时DSP系统硬件设计
• 4.2.3 自适应算法的硬件实现
• 结论
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢