智能天线的波束形成法及自适应算法

目前,智能天线被应用于无线通信系统中,它通过改善接收信号的质量,抑制干扰,提高系统的容量等来提高通信系统的性能。在智能天线系统中包括很多信号处理技术,本文对目前在智能天线研究领域中的有关阵列信号处理的问题进行了综述,主要包括波束形成法和自适应算法。在对每种算法的原理进行简单介绍的基础上,对它们的适用条件及性能进行了分析。     

基于鲍威尔法的快速盲波束形成方法

针对阵列输出功率最大化的准则,提出了一种基于鲍威尔法的快速盲波束形成方法。该方法通过检测阵列天线的输出功率,构造用于搜索最优权向量的共轭方向,自适应地调整阵列天线中各阵元的相位,形成稳定性波束动态跟踪期望用户。数值仿真结果表明,该方法与同类方法相比,提高了波束形成的稳定性,减少了计算量,并在同等收敛精度下具有更优的方向图,该文方法的迭代次数和乘法次数约为同类方法的10%。     

天线阵列获得最大功率增益时最优激励问题分析

首先对天线阵列获得最大功率增益时的最优激励问题进行了理论推导;然后给出了天线阵列的增益与方向函数;最后以对数周期天线为例,利用Mat lab语言编程计算了不同波束指向上最大功率增益所需的激励,得到了最优激励时阵列的各种电参数。所得结果表明:最优激励下的阵列具有更好的电性能,据此建立的最优激励与最大功率增益的数据库,可方便地用于对对数周期天线阵的深入研究中。     

抗干扰阵列天线的小型化及波束形成技术分析

在抗干扰阵列天线小型化的基础上,提出了一种波束形成的新技术．在实际设计中,通过减小阵列天线单元之间的间距实现了阵列天线的小型化;编制高频结构仿真VBScript脚本程序来提取阵元的有源方向图和有源阻抗数据;在Matlab中编写了基于差分进化算法的优化设计程序;通过Matlab来调用高频结构仿真进行全波仿真分析,得出最优的阵元加权因子以实现抗干扰阵列天线的波束零陷．研究结果表明,该技术能够非常精准地在干扰方向(30°,10°)上形成零陷,且零陷深度提高了32dB．     

舰船通信装备智能天线抗干扰技术探讨

首先对通信抗干扰的基本技术作了一个概述，然后对智能天线抗干扰技术的潜在优势和抗干扰原理进行了分析和介绍，最后为智能天线在舰船通信设备中的应用提出了单通道智能天线、多通道智能天线和波束切换智能天线三种结构形式，供研究探讨。     

3G移动通信系统中的智能天线技术

首先介绍了智能天线的工作原理，并以频分双工FDD工作方式为例，引入了智能天线的核心技术——自适应波束成形系数．在此基础上，提出了智能天线前向铁路中自适应波束成形系数的产生和频率校准方法．最后给出了采用频率校准方法后得到的性能改善．     

基于TD-SCDMA终端的一种改进的自适应天线阵列算法

TD-SCDMA系统中,采用波束赋型技术在很大程度上降低了多址干扰,改善了通信质量.通过研究移动终端在使用天线阵列情况下的性能提升情况,提出了双天线自适应阵列应用于终端的方案.分析了不同情形下的双天线阵列的性能,并且基于特定的多径衰落信道环境对改进的NLMS-C算法和其他2种不同的自适应算法进行了仿真比较.仿真结果表明,采用双天线阵列移动终端系统能获得更好的性能.     

基于TD—SCDMA终端的一种改进的自适应天线阵列算法

TD—SCDMA系统中,采用波束赋型技术在很大程度上降低了多址干扰,改善了通信质量。通过研究移动终端在使用天线阵列情况下的性能提升情况,提出了双天线自适应阵列应用于终端的方案。分析了不同情形下的双天线阵列的性能,并且基于特定的多径衰落信道环境对改进的NLMS—C算法和其他2种不同的自适应算法进行了仿真比较。仿真结果表明,采用双天线阵列移动终端系统能获得更好的性能。     

PSO和GA在阵列天线波束赋形中的应用

将粒子群优化算法和遗传算法应用于阵列天线的波束赋形问题中，用MATLAB编制程序分别对10元直线阵和31元圆环阵进行赋形计算，得到了预期的方向图，得出了这两种优化算法在阵列天线波束赋形问题中的优缺点，在计算圆环阵时尝试引入了修正的波恩斯坦多项式以减少需要优化的变量，并结合工程上的需要，用粒子群优化算法给圆环阵赋行计算得到了主波瓣是平顶的方向图。     

智能天线设计中的若干问题分析

本文首先简要介绍了目前在无线通信中引起广泛关注的智能天线技术的基本原理及其采用的主要技术，然后针对智能天线在实际应用中所涉及的若干问题，如空间信道问题、接收链路、发射链路、天线阵选型、信号处理器和波束形成网络的实现位置、阵列模型误差校正、系统非线性问题，以及算法选择等方面进行了分析，并给出了相应的结论。     

天线技术的一些进展

本文评述了近年来在现代通信系统中天线技术的一些进展。     

四单元微带贴片天线阵的设计与实现

为了降低微带天线阵的设计成本、缩短研制周期，研究了利用数值仿真技术设计微带天线阵的方法．采用“设计-仿真-调整-仿真-制作-测试”的设计、实现过程设计了一个四单元的矩形微带天线阵，并进行了测试．测试结果满足实验要求，也证明了该设计方法的正确性．     

侦收用宽带高增益天线及天线场的小型化

众所周知，在点对点的ＨＦ及ＶＨＦ通信中，广泛应用菱形天线．对于通信中心站，为得到３６０°及必要的频率覆盖，常由若干副菱形天线组成，在频率５～１０ＭＨｚ时，由菱形天线组成的天线场往往占地大约２×１０５ｍ２，据此，文中研究了用天线阵代替单副菱形天线和它的庞大的天线场，使得短波天线及其天线场小型化     

宽频带平面天线的实验研究

该文研究了具有宽频带特性的口径耦合微带阵列天线，分析了天线各结构参数对阻抗特性的影响，并考虑到实现Ｃ波段卫星通讯天线的可能性，给出了这种微带天线单元及其２×２元阵的设计和实验结果．结果表明，该文所描述的这种结构形式的天线单元其驻波比小于２（ＶＳＷＲ＜２）的相对带宽大于３０％．     

单元间距与单元形状对阵列天线辐射影响研究

针对阵列天线辐射的问题,对不同阵元间距与不同阵元形状情况下的阵列天线辐射进行了仿真模拟,得到了阵元间距与阵元形状等因素对阵列天线辐射场分布的影响特征与规律。仿真测试表明,在X波段,辐射范围随着间距增大而变大,随阵元口径增大而增大。研究结果可为新型反射阵列天线的设计提供一定的理论依据和借鉴。     

高增益MMDS发射天线的设计与应用

以带金属面反射器的对称振子为基本单元 ,研究设计出满足辐射方向图要求的阵单元模型 ,同时研究了利用这些阵单元模型组成垂直极化线天线阵的阵列结构参数 ,并对馈电网络进行详细的研究 ,设计出满足各种辐射方向图和增益要求的发射天线 ,以适应不同 MMDS系统应用要求 ,这些天线在实际应用中取得了很好的效果     

天线阵介质与辐射空间介质不同时的辐射特性

分析了天线阵的介质与其磁射空间的介质不同时天线阵的辐射特性,导出了最大辐射条件和零辐射条件,计算了二元和三元天线阵阵因子,并与一般的天线阵进行了比较。结果表明,两种情况下天线阵因子的辐射特性有较大的差别,在分析设计时应注意注意这些差别。     

阵列天线阵元互耦的一种校正方法

提出了一种阵列天线阵元间互耦的补偿方法．该方法避开了天线阵列互阻抗难于准确测量的问题,通过在无互耦的理想阵列模型下逼近实际测量得到的方向图,求得阵列的互耦矩阵,并利用该矩阵消除互耦对阵列综合的影响．仿真结果表明了这种方法的正确性和有效性．     

UHF雷达天线馈源的研究

针对机载合成孔径雷达天线小型化、高增益和宽频带的问题，提出一种棱柱面雷达天线的新馈源．该馈源基于共面波导工艺，将薄金属偶极板印制在介质衬底两侧，完成了二元“H”形天线阵的设计．通过结构仿真和优化设计，使该天线阵在超高频频段的带宽达到2．2倍频程；带内驻波小于1．85；中心频率处的增益大于9．60dBi．仿真结果表明，该天线阵能构成宽带UHF频段雷达天线的新馈源．     

基于智能天线的SA/CDMA系统分析

分析了在基站与移动终端采用智能天线方法提高系统容量;提出了基站端智能天线阵全向搜索算法;构造了在移动台端两元阵列天线模型,提出基于前向链路导频信号辅助的阵列权值更新算法;利用蒙特卡罗模拟方法得出的数值结果表明,采用智能天线技术能够提高系统反向链路容量和改善系统频率的利用率。