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智能天线技术作为现代通信领域的研究热点,已成功的应用到无线通信系统中。智能天线引进了空分多址技术,能够与其他多址技术相结合,使通信资源由时间域、频率域、码域扩展到空间域,有效地增大了系统的容量,最大限度的利用有限的频谱资源,并将会在未来移动通信系统中发挥重要作用。
自适应波束形成技术是智能天线的核心技术,它能够自适应地控制天线阵方向图在用户信号方向产生高增益窄波束,在干扰信号方向产生较深的零陷,是实现用户信号最佳接收的有效方法。本文围绕自适应波束形成算法展开研究,在总结前人工作的基础上,提出了一些改进算法,主要工作如下:
首先,本文对目前国内外智能天线技术及自适应波束形成算法的研究现状进行了综述,并介绍了自适应波束形成技术中的最佳加权准则。
其次,本文研究了经典的最小均方(Least Mean Square,LMS)算法,并对SVSLMS算法和MSVSLMS算法进行了重点仿真研究和数学分析,针对这两种算法的缺陷提出了一种改进的算法,该算法是基于双曲余弦函数的变步长LMS算法,通过定义新的步长函数,改进了上述算法的缺点,仿真结果证明了所提出算法的有效性。
再次,本文详细分析了周期自适应波束形成(Cyclic Adaptive Beamforming,CAB)类算法,其中约束周期自适应波束形成算法(Constrained CAB,CCAB)在低信号干扰噪声比情况下性能很差,为解决上述问题,本文提出一种改进的基于特征空间的CAB算法(ECAB),该算法利用信号子空间约束来提高算法的鲁棒性。大量的计算机仿真实验验证了本文改进算法的有效性。
最后,对本文的研究工作进行了总结,并对未来的研究工作进行了展望。
自适应波束形成技术是智能天线的核心技术,它能够自适应地控制天线阵方向图在用户信号方向产生高增益窄波束,在干扰信号方向产生较深的零陷,是实现用户信号最佳接收的有效方法。本文围绕自适应波束形成算法展开研究,在总结前人工作的基础上,提出了一些改进算法,主要工作如下:
首先,本文对目前国内外智能天线技术及自适应波束形成算法的研究现状进行了综述,并介绍了自适应波束形成技术中的最佳加权准则。
其次,本文研究了经典的最小均方(Least Mean Square,LMS)算法,并对SVSLMS算法和MSVSLMS算法进行了重点仿真研究和数学分析,针对这两种算法的缺陷提出了一种改进的算法,该算法是基于双曲余弦函数的变步长LMS算法,通过定义新的步长函数,改进了上述算法的缺点,仿真结果证明了所提出算法的有效性。
再次,本文详细分析了周期自适应波束形成(Cyclic Adaptive Beamforming,CAB)类算法,其中约束周期自适应波束形成算法(Constrained CAB,CCAB)在低信号干扰噪声比情况下性能很差,为解决上述问题,本文提出一种改进的基于特征空间的CAB算法(ECAB),该算法利用信号子空间约束来提高算法的鲁棒性。大量的计算机仿真实验验证了本文改进算法的有效性。
最后,对本文的研究工作进行了总结,并对未来的研究工作进行了展望。