智能天线的自适应波束形成算法分析与研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:freeskykq
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,移动通信事业的迅猛发展,极大的推动了信息时代的进步,给人们的生活方式带来了巨大的影响。但是,通信频谱资源的日益匮乏、多信道衰落、多址干扰以及共信道干扰等因素严重限制了通信质量和信道容量的进一步提高,原有的技术已不能很好的解决上述存在的问题。智能天线技术的提出,为解决这些问题带来了全新的思路和方法。智能天线技术利用的是信号的空间特性,即利用信号波达角来达到克服上述因素的目的,在保证了原有通信质量的基础上,显著提高了覆盖范围,同时也增加了系统容量。自适应波束形成算法是智能天线的核心技术之一,然而,该算法收敛性、稳态性、计算复杂度等诸多因素,直接影响着整个系统的性能。因此,本论文主要从收敛性和稳态性方面进行算法研究。本论文首先介绍了智能天线的基本结构及工作原理,在此基础上,研究了智能天线环境下的阵列信号模型;其次,本论文分析了几种智能天线的收敛准则,及在这些准则下提出的经典算法,例如最小均方(LMS)算法,递推最小二乘(RLS)算法,采样矩阵求逆(SMI)算法等;再次,对两种基于非线性函数曲线的变步长LMS算法进行了重点分析,并从数学函数的角度研究和分析了步长因子的变化规律。针对这两种算法的缺陷给出了一种新的基于反双曲正弦函数的变步长LMS算法,并通过仿真实验验证了算法的优越性;最后,针对随机梯度恒模算法(SGD-CMA)的收敛速度与稳态误差之间的矛盾,本论文将新步长迭代公式应用到随机梯度恒模(SGD-CMA)算法中,通过仿真实验发现,该算法能够较好的解决SGD-CMA算法的这一缺陷。在波束形成中,本论文的两种算法都可以在期望信号方向形成主瓣,在干扰信号方向产生零陷,能够对干扰信号有较好的抑制作用。
其他文献
MU-MIMO技术是空间复用的一种实现方式,因其能够显著提高频谱效率受到广泛重视。受到移动台协作通信的限制,其下行链路移动台空间复用联合解码实现困难。为了回避移动台联合解
为高速分组数据业务服务的EV-DO系统在CDMA2000 1x基础上做了很多优化,前向链路采用时分多址(TDMA)的方式为每个用户分配时隙资源,业务信道采用了多码道发送方案来提高发信速
无线传感器网络发展日新月异,无线信道是一种时变的随机信道,有效的无线网络视频信号路由传输机制已受到广泛的关注,同时视频信号传输的安全性也是一个不容忽视的问题,如何对
近年来,越来越多的实时应用,交互式应用程序,电子邮件,网页浏览器,文件传输等方便人们的生活,它们的特点是其提供许多不同层次的用户可以按需选择,并且具备服务质量服务(QoS)的能力。I
图像配准是遥感、医学、计算机视觉等很多领域中的一个基本问题。所谓图像配准是指将来自不同传感器,或者是由同一传感器在不同时刻、不同角度拍摄的同一场景的两幅或多幅图
步态识别是根据人的步态特征进行身份识别的一种新技术,是生物特征识别技术中的一个新领域。步态识别可以实现远距离感知生物特征,由此具有非侵犯性、非接触性、易感知性、难以
随着移动互联网的发展,手机上包含的业务越来越多,除了传统的语音通话、SMS、邮件等通信业务,诸如移动搜索、流媒体、电子政务、移动商城等各种互联网业务以及很多不可预见的服
脑电信号是大脑组织活动和大脑功能状态的综合反映,脑电图(EEG)是大脑行为的外在表征,是人们了解大脑活动的一扇窗口。研究表明大脑是一个复杂的非线性时空混沌系统,脑电信号显示