智能天线中的下行波束赋形

智能天线技术是TD-SCDMA系统中的关键技术,其中下行波束赋形使下行波束对准移动用户,可靠地减小了干扰,提高了系统的频谱利用率。本文给出了TD-SCDMA中的下行波束赋形算法,并对算法进行了仿真。     

一种浮标通信天线的波束赋形设计

海洋浮标是一种现代化的海洋观测设施,它具有全天候、全天时稳定可靠地采集海洋环境资料的能力,并利用通信卫星把数据发送到陆地上的数据处理中心.卫星通信一般采用地球同步轨道上的静止卫星来实现,本文重点研究地球同步通信卫星作为浮标通信卫星时的天线赋形波束设计.     

智能天线波束形成的分析与仿真

波束形成是智能天线的关键技术之一。在介绍智能天线结构模型基础上,对其基本原理进行研究,分析了波束形成技术,并对波束方向图进行了仿真及比较。     

基于智能天线的LMS算法的研究

对智能天线中的自适应波束成形算法进行研究,并利用Matlab软件对固定步长和变步长两种LMS算法进行计算机仿真实验。仿真结果表明,变步长的LMS算法均方误差收敛效果较好,波束形成对干扰信号的抑制更加精确,有较强的实用性。     

基于高速铁路通信的多波束机会波束赋形技术

鉴于高速铁路通信中,列车位置信息可预测、列车车顶中继转发天线数有限,以及反馈信息时延大、多普勒衰落较大、频繁切换等特性,传统的波束赋形并不适用于高速铁路场景。位置信息辅助的多波束机会波束赋形能够利用列车位置信息可预测的优势,在机会波束赋形算法中有效地提高发送波束随机相位与来波相位匹配的概率,同时支持多个波束并行传输,以多波束选择实现更好的多用户分集增益,且机会波束赋形无需反馈完全信道状态信息。因此位置信息辅助的多波束机会波束赋形技术适用于高速铁路通信。     

一种基于异构随机矢量的波束赋形方法

为克服迭代波束赋形方法在低信噪比下性能差的问题,针对毫米波MIMO系统提出一种基于异构随机矢量的波束赋形方法。通过在发射机和接收机之间来回发送异构随机矢量,所提出方法能在低复杂度下获得信道自相关矩阵的估计。进而基带处理器可通过奇异值分解的经典幂方法来快速获得近似最优的发送波束赋形矢量。而接收机可通过相同的过程获得对应的接收波束赋形矢量。所提出的方法采用高斯随机变量和正负随机变量所构成的异构随机矢量,能在理论上消除加性高斯白噪声的影响从而获得近似最优等效信道增益。仿真结果表明,所提出的方法有渐进最优的信道增益,在低信噪比下显著优于迭代方法。因此在保密通信等高功率波束训练不允许的场景下具有实用意义。     

基于PSO的E型双频天线自适应优化设计

研究天线性能优化问题,为了满足多个无线通信系统实现多系统收发共用,天线需在宽频带及不同频段下工作.为了得到优化的谐振频率和宽带,通过在矩形微带线上开两条对称的槽得到E型贴片天线,实现天线的双频功能,利用电磁仿真软件IE3D建立天线模型,通过IE3D对天线的性能进行仿真和分析,同时使用粒子群优化算法对其关键性参数进行了自适应优化,得出天线的具体尺寸.仿真结果表明,天线-10dB阻抗带宽分别为125 MHz(2400-2525MHz)和275MHz(5575-5850MHz),能够满足WLAN(2400-2484 MHz/5725-5825 MHz)的通信需求.优化的天线结构简单,具有很好的双频特性,在工作带宽内有很好的全向辐射特性.     

一种新型多波束智能天线的研究

本文介绍了一种新型的定向多波束智能天线,详细地说明了这种定向多波束智能天线的工作原理和信号接收模型.而且与目前研究较多的智能天线技术相比,这种新型的智能天线具有很高的性价比.     

基于MOPSO算法的卫星共形阵列天线多波束形成

针对共形阵列天线多波束方向图综合问题,提出一种基于最大方向性系数方法得到初始非劣解的多目标粒子群算法,求解满足多个期望波束和低副瓣要求的Pareto最优解。算法首先采用多目标分解策略,由多个单波束最优解的加权线性组合得到近最优解的非劣解。然后结合该非劣解,基于粒子空间和目标空间同时约束的局部搜寻策略,使用多目标粒子群算法优化多个波束,并降低副瓣。仿真结果表明,该算法有效地实现了卫星共形阵列天线的多波束形成和低副瓣,且能快速得到Pareto最优解分布。     

基于天线分组的高铁大规模多输入多输出自适应波束赋形方案

针对高铁大规模多输入多输出（MIMO）系统的吞吐量未被充分提升的问题，提出一种基于天线分组的自适应波束传输方案。首先利用基站（BS）预知的列车位置信息，并将波束赋形技术引入高速场景，建立高铁大规模MIMO的三维模型；其次验证BS天线分组情况下，子波束的吞吐量与其对应的发射天线数满足非线性关系，且子波束天线数变化并未对其他波束的吞吐量产生影响。基于此，以天线分组的自适应波束赋形方案对列车运行至不同位置的波束数和子波束所需的发射天线数进行调整，保证不同位置的最优系统吞吐量。计算机仿真表明，该方案与传统的单波束、双波束、八波束相比，在列车距基站125 m范围内分别实现了系统吞吐量87.9%、62.3%、50.6%的提升，在125 m之外与单波束赋形的系统吞吐量相近。实验结果表明，所提方案无论列车距BS较近或较远时，系统吞吐量均处于最佳水平，更好地适应高速铁路环境。     

ARM多维天线阵控制系统的设计

介绍基于ARM和CPLD的多维天线阵控制系统的设计。系统采用串行通信方式,用ARM嵌入式系统与CPLD相连接取代传统上采用的计算机连接CPLD方式的控制,由于ARM的运用使系统控制阵列天线更具智能化、应用程序更简化,CPLD的使用大大增加了与外设相连接的引脚数,满足了项目中对多条控制线的需求。作为主控制器的ARM取代了PC机,ARM具有体积小、集成度高、运算速度快、存储器容量大、功耗低等特点,节约了项目成本,缩小了整机体积,增强了系统的稳定性和灵活性,在实际应用中取得了理想的效果。     

基于智能阵列天线的无人机测向与定位技术

随着科学技术发展,各种无人自主系统相继出现。在这其中,无人机作为无人系统的重要组成部分,与智能AI算法结合后在智能集群方面得到了快速发展。为进一步提升无人机集群数量、拓展使用方式,亟需解决集群节点的测向定位问题。本文通过智能阵列天线结合数传图传信号识别的方法对无人机进行高精度测向和定位。经过仿真,对无人机信号进行测向,其俯仰角和方位角的误差能小于1.5°,在此测向误差下,通过四站点对无人机进行定位,3km范围内定位误差小于30m的概率为95%。该方法可以为智能无人机群之间的高精度测向定位提供新的思路和解决方法。     

基于微带阵列的天线设计与仿真

研究天线优化问题,为了达到高增益性能,采用天线阵列方法所设计的天线增益在达到一定范围后无法做进一步的提高,带宽偏窄,且占用相当的大小体积.针对上述问题,设计了一款工作于ISM频段的平面微带阵列天线.天线采用的是底边馈电方法对阵元贴片进行馈电,增加天线辐射面积,从而提高天线的增益并减小了天线大小.通过HFSS电磁仿真软件对天线进行仿真与优化,可以得到天线的高增益,并且具有良好的带宽范围.对仿真结果分析可得天线的带宽,增益及方向图性能均要优于传统的的微带阵列天线,空间利用率也高于传统馈电天线,达到优化天线的效果.     

一种相控阵天线强迫风冷热设计方法

阵面温度控制是相控阵天线结构设计的关键技术之一。文中针对某相控阵天线的热设计要求,设计了一种用于相控阵天线散热的强迫风冷系统,并采用数值分析方法,对该系统作用下的相控阵天线阵面热性能进行了分析。对不同流道参数、散热器参数和冷却气体流速下的阵面温度和流体压力进行了仿真。仿真结果表明：冷却气体温度和速度对散热效果影响显著,增加散热片的肋片数量和高度能够提高散热性能。以仿真结果为依据,对相控阵天线的结构参数进行了优选。进行了对比实验,验证了仿真计算的有效性。     

固定定向波束切换智能天线抗干扰研究

本文在提出新型的定向波束切换智能天线的基础上,详细的分析了该智能天线的抗干扰性能,计算结果也表明可以显著改善通信系统的载千比,增强系统的抗干扰性能.     

稳定的天线阵自适应波束形成方法研究

运用基于MVDR的样本协方差矩阵求逆(SMI),对角加载技术样本协方差矩阵求逆(LSMI),以及基于凸优化准则的最小最大准则(MinMax)方法对天线阵的自适应波束形成的稳定性进行了研究.仿真结果表明,在存在导向矢量误差的情况下,LSMI方法比SMI稳定性有所提高;在自适应旁瓣电平输出方面,MinMax方法具有较大的改...     

数字化相控阵天线测试方法及测试系统设计

伴随着雷达技术的飞速发展,数字化相控阵天线开始广泛运用于各种相控阵雷达当中;由于数字化相控阵天线的工作原理与传统模拟相控阵天线差异极大,测试方法也发生了根本性的改变,原有的基于普通微波仪表的天线测试系统无法再对数字化相控阵天线进行测试,必须设计新型的数字化相控阵天线测试系统;文章首先介绍了数字化相控阵天线自身的工作原理和测试方法,随后提出了新型数字化相控阵天线测试系统的具体软硬件设计方案,实际应用表明数字化相控阵天线测试系统可以满足各种数字化相控阵天线的测试要求。     

汽车雷达微带阵列天线设计

为提高汽车雷达性能,设计了一款汽车雷达天线,采用4×8微带阵列天线形式,设计中心频率为24.1 GHz,采用指数加权的方式设计馈电网络,以降低副瓣.在HFSS电磁仿真平台上对其进行仿真、优化.仿真结果显示天线最大增益为21.4 dBi,副瓣电平低于-15 dB,H面半功率波束宽度约为10°,在24 ～ 24.5 GHz频段性能稳定.天线整体长约70 mm,宽约36 mm,体积小.将该天线应用于汽车雷达可以探测车辆和障碍物的速度、距离、角度等信息,从而实现防撞预警、盲点侦测等功能.