一种基于波束切换方法的智能天线系统研究

智能天线技术(sman antenna)是近年来较为热门的技术之一,这一技术的出现为缓解日渐紧张的频率资源,提供更高质量的通信带来了希望.智能天线上行收主要有两种方式:全自适应方式和基于多波束的波束切换方式,文中从工程实现研究的角度出发,对基于波束切换方法的智能天线系统进行研究,重点在于介绍仿真的方法和仿真的指标,最后给出了结论.     

自适应波束形成算法的研究

自适应波束形成是智能天线的关键技术,其核心是通过一些自适应波束形成算法获得天线阵列的最佳权重,并最终最后调整主瓣专注于所需信号的到达方向,以及抑制干扰信号,通过这些方式,天线可以有效接收所需信号。在实际应用中,收敛性,复杂性和鲁棒性的速度是在选择自适应波束形成算法时要考虑的主要因素。本文聚焦于最小均方(LMS)算法和样本矩阵求逆(SMI)的算法,分析了它们的性能,并在Matlab的帮助下将这两个算法应用于自适应波束形成。     

一种新颖的3D有源天线基站组网波束下倾角选择方法

传统二维有源天线仅能进行水平维波束调整,而三维有源天线能进行垂直维波束调整,提升系统吞吐量.现有的三维有源天线波束下倾角选择方法是基于俯仰角信息进行选择的,用户信号接收功率较低.为此,提出一种新颖的三维有源天线基站组网波束下倾角选择方法,该方法基于参考信号接收功率信息进行波束下倾角选择,有效提高了用户信号接收功率.仿真结果表明,新方法可大幅提升小区平均吞吐量,改善系统性能.     

NLMS算法波束形成性能的研究

通过智能天线中的自适应波束形成技术可自动跟踪有用信号和抑制干扰。文中探讨了自适应波束的形成原理,并运用NLMS自适应算法得出了最优权向量,然后通过仿真分析了天线阵列的结构尺寸、入射信号以及信干比SIR对NLMS算法波束形成器性能的影响。     

皮智能天线中的LMS自适应波束形成研究

自适应波束形成是智能天线的核心技术,其主要思想是利用自适应算法调整阵列权向量,使天线主瓣指向有用信号,干扰方向对准零陷,尽可能地提高阵列输出所需信号的强度,同时减小干扰信号的强度,从而提高阵列输出的信噪比.运用MATLAB仿真对LMS算法收敛性能进行常规研究,但重点研究了收敛因子、阵元个数、阵元间距等阵列系统因素,以及阵列接收信号过程中两波束夹角对LMS自适应波束形成性能的影响,为进一步优化自适应波束形成的性能奠定了基础.     

基于LMS算法的智能天线自适应波束形成研究

自适应波束形成是智能天线的核心技术,其主要思想是利用自适应算法调整阵列的权向量,将各阵元接收到的信号进行加权求和,把天线阵列形成的波束"导向"到一个方向上,使期望用户信号方向得到最大的增益,并相应地使干扰信号方向得到较低的增益,从而提高系统的性能。本文对智能天线中的自适应波束形成进行研究,运用MATLAB软件对固定步长和变步长LMS算法进行计算机仿真实验。仿真结果表明,基于LMS算法的自适应波束形成器能够形成符合要求的波束图,变步长的LMS算法均方误差收敛效果较好,收敛速度更快,具有较强的实用性。     

一种适于波束切换移动自组网的邻居发现改进算法

基于多波束切换的移动自组网系统在未来通信中具有广阔的应用前景,邻居发现是基于多波束切换的移动自组网系统的关键技术之一。现有基于多波束切换的移动自组网邻居发现算法在波束交叠情况下无法选择最优通信波束,为了解决基于多波束切换的移动自组网邻居发现过程中的最优通信波束选择问题,提出一种改进算法,在邻居发现过程中增加接收信号质量评估机制,增强网络的稳定性,提高网络吞吐量,并通过仿真验证了在波束交叠的情况下系统的累计平均接收电平优于传统方法。     

智能天线中两类波束形成技术的比较

系统地比较了移动通信系统中自适应智能天线的两大类波束形成技术，即基于来波方向的波束形成和基于参考信号的波束形成。分析了两者的优缺点、性能和适用条件。最后重点讨论了在各种应用环境下对波束形成算法进行选择时所要考虑的关键因素。     

毫米波移动通信中基于AUKF的波束跟踪算法

针对移动毫米波通信场景中收发波束存在角度偏差时接收信号质量急剧下降的问题,提出一种基于自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)原理的波束跟踪算法。针对低复杂度对于移动场景的适用性,该算法设计了一种有效的波束跟踪方案,在模拟波束形成架构中通过训练一个波束对以跟踪一条电磁波路径来保持有效的毫米波通信。通过引入自适应调节因子,在系统存在异常扰动时候,可以自适应调节预测和观测协方差矩阵,提高估计精度和收敛速度。仿真结果表明,所提的自适应无迹卡尔曼滤波算法明显降低了移动环境中的波束跟踪误差,具有稳健的波束跟踪能力。     

基于MUSIC和LCMV的自适应波束形成系统

提出了在基于来波方向估计和自适应波束成形的相控阵天线系统中,用多重信号分类(MUSIC)算法实现来波方向估计,并使用线性约束最小方差(LCMV)的自适应算法控制天线的主瓣方向,实现对期望信号的跟踪,同时实现对干扰信号的零陷处理。仿真结果表明,MUSIC算法可以有效识别相控阵天线接收端的信号的入射方向,LCMV算法可以实现对有用信号的自适应跟踪和对干扰信号的抑制。     

移动通信系统中的智能天线技术

文章简述了智能天线的概念、原理和分类,包括预多波束和自适应波束两种智能天线的原理和算法,论述了智能天线技术对移动通信系统性能的影响。     

基于MUSIC和LMS算法的智能天线设计

基于来渡方向估计和自适应波束成形的智能天线系统,用多重信号分类(MUSIC)算法实现来波方向估计,辨识天线阵列上接收信号的各个方向,使用最小均方误差(LUS)的自适应算法控制天线的主辩方向,实现对期望信号的跟踪,同时实现对干扰信号的零陷处理.文中使用Matlab编程进行计算机仿真,通过仿真结果,MUSIC算法可以识别天线接收端的信号的入射方向,LMS算法可以实现对干扰信号的抑制.     

智能天线在无线通信中的应用分析

为了在复杂的电磁传播环境中保证信号传输的可靠性，智能天线技术逐渐得到人们的广泛关注。智能天线的概念使得天线从传统的单一场路转换器件发展成具有一定信号处理功能，并和接收机后端处理紧密结合的天线系统。本文介绍并分析了传统自适应天线及空时二维信号处理技术在蜂窝系统中的应用，对用于时分多址系统的自适应波束形成器及用于码分多址系统的2D RAKE进行了仿真，并通过仿真说明了基于空时二维处理的智能天线系统在性能上的优越性。     

基于HFSS的智能天线自适应算法的研究

以3G基站系统智能天线阵列为研究对象,在研究了常用智能天线自适应算法的基础上,针对常用算法测向精度有限以及来波方向估计过程的复杂性等问题,通过在接收机的输出端引入阵列导向矢量信号,利用阵列导向矢量的特殊性质,得出了一种改进后的自适应算法。采用该算法的智能天线阵列,不仅具有较强的波束搜索能力和抗干扰性能,而且不存在复杂的来波方向估计过程。最后通过对8元直线型智能天线阵列的HFSS仿真实验,得出了SINR、驻波比、方向图等特性曲线,验证了该算法的可行性。     

A HGGSA Approach to Beam Forming for DOA Estimation in Smart Antenna Arrays

Beam forming is one of the most important processes in smart antenna systems for DOA estimation. The most important function in beam forming is changing beam pattern of antenna for a particular angle. If the antenna does not change the position for the specified angle, the signal losses will be high. For avoiding this, a hybrid method, called HGGSA (hybrid genetic and gravity search algorithm) is proposed that is developed by combining genetic algorithm and GSA to beam forming for DOA estimation in smart antenna arrays. In the proposed method, if an angle is given as input, it will give the maximum signal gain in the beam pattern of the antenna with corresponding position and phase angle after searching through the space based on the HGGSA algorithm.

     

一个基于软件无线电的智能天线接收系统

智能天线技术是第三代移动通信中的核心技术之一,最初主要应用于雷达和军用抗干扰通信。随着软件无线电技术的发展,采用全数字处理,在基带通过对接收和发送信号的波束赋形,可以极大提高无线通信系统的容量和抗干扰能力。文中在讨论智能天线的基本原理和设计思路的基础上,提出并实现了一个适于扩频通信的智能天线接收系统。系统硬件平台的搭建以及固定波束形成的实现,为以后的软件算法的性能评估打下了基础。     

无线通信系统中的智能天线技术

文章就智能天线的两大类,多波束天线和自适应天线阵,阐明了智能天线的定义、组成和实现方式,比较了智能天线中智能算法,进而分析了智能天线在视距和多径环境下的性能。最后结合应用进展,文章探讨了实现智能天线的难点和发展前景。     

移动通信中智能天线技术的研究

对现代移动通信系统中采用的智能天线技术进行了研究。介绍了智能天线技术的概念及发展历史;阐述了智能天线的工作原理,基本结构;列举了智能天线技术采用的波束优化滤波算法和用来定位及波束形成的DOA算法,并重点说明了现今智能天线技术采用较多的几种自适应算法;同时,还叙述了智能天线在TD-SCDMA中的应用,以及未来的发展前景。     

Orthogonal switched beams for downlink diversity transmission

A downlink transmission scheme in a switched-beam antenna system for providing diversity and beamforming simultaneously based on the space-time block coding technique is proposed. The scheme involves selecting multiple beams based on the uplink reception of the switched-beam antenna system, and determining multiple orthogonal beams from the selected beams. With the orthogonal transmit beams, the proposed switched-beam antenna system outperforms conventional switched-beam systems and approaches the optimal performance achievable by a much complex adaptive antenna system.