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WiMAX系统中智能天线技术的研究

作　者: 刘星
导　师: 李文兴
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: WiMAX 智能天线波束赋形
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 41次
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内容摘要

随着移动通信技术的不断发展,便携移动“通信与计算”终端的普及,人们不再满足于当前移动通信网络提供的简单语音通信服务和有限的数据传输能力。而基于IEEE802.16系列标准的WiMAX系统是未来的主流宽带无线接入系统,凭借其更高的速率更大的容量、更低的成本等优势,得到更广泛的支持和关注。智能天线是WiMAX系统OFDMA物理层的关键技术之一,它可以为终端用户提供更可靠的信息传输,从而提高系统的性能和覆盖范围,所以对智能天线技术的研究具有很重要的实际意义。自适应算法是智能天线的核心技术之一,因此本文首先介绍了常用的自适应波束成形的最佳滤波准则和几种经典的自适应算法以及改进算法,并对这些算法进行仿真和分析。结合中兴公司的实际项目,本文分析了802.16e协议中有关智能天线部分的内容,包括帧结构和使用智能天线技术后用户的初始接入流程。由于协议中并未规定智能天线的实现方法,本文利用WiMAX系统信道的互易性,对上行链路中导频信息进行信道信息估计,并采用分段线性插值的方法,获取数据信息的信道信息,按照最大传输比法求得权值,并将权值用于下行数据发射,完成波束赋形。通过仿真将本文采用的波束赋形方法与基于特征值波束赋形法进行比较,仿真结果表明本文采用的方法,系统性能更优。最后对智能天线给系统性能带来的影响进行研究,从仿真结果可知,采用智能天线技术的WiMAX系统误码率更低,且能增加覆盖距离。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章绪论  9-14
  1.1 选题背景  9-10
  1.2 本课题研究的目的和意义  10
  1.3 国内外相关技术研究现状和发展前景  10-13
    1.3.1 WiMAX产业的发展现状  10-11
    1.3.2 智能天线的研究现状和发展前景  11-13
  1.4 本文研究重点及章节安排  13-14
第2章智能天线概述  14-24
  2.1 智能天线的原理  14
  2.2 智能天线分类  14-16
  2.3 智能天线的数学模型  16-20
  2.4 自适应波束形成准则  20-23
    2.4.1 最小均方误差准则  20
    2.4.2 最大信噪比准则  20-22
    2.4.3 最大似然准则  22-23
  2.5 本章小结  23-24
第3章智能天线波束形成算法及分析  24-42
  3.1 自适应算法  24-35
    3.1.1 最小均方算法  24-25
    3.1.2 LMS算法的性能分析及仿真  25-29
    3.1.3 LMS算法的改进算法及仿真分析  29-33
    3.1.4 递推最小二乘算法  33-35
  3.2 子空间算法  35-41
    3.2.1 MUSIC算法及仿真分析  35-37
    3.2.2 ESPRIT算法及仿真分析  37-41
  3.3 本章小结  41-42
第4章 WiMAX系统中智能天线算法的研究  42-56
  4.1 802.16e协议对智能天线技术的规定  43-44
  4.2 基于WiMAX的智能天线的实现方法研究  44-55
    4.2.1 导频符号插入方式  45-46
    4.2.2 信道估计方法  46-47
    4.2.3 插值方法  47-48
    4.2.4 信道估计仿真及分析  48-52
    4.2.5 波束赋形方法  52-53
    4.2.6 波束赋形的性能仿真与分析  53-55
  4.3 本章小结  55-56
第5章 WiMAX系统中智能天线系统性能仿真  56-61
  5.1 智能天线对用户初始接入的影响  56-59
    5.1.1 智能天线系统中用户初始接入流程分析  56-57
    5.1.2 仿真结果及分析  57-59
  5.2 非理想波束赋形时系统性能仿真  59
  5.3 本章小结  59-61
结论  61-62
参考文献  62-66
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  66-67
致谢  67

WiMAX系统中智能天线技术的研究

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