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移动通信带状网中的智能天线研究

作　者: 高海
导　师: 郭元术
学　校: 长安大学
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: 智能天线带状网均匀线阵约束最小冗余线阵最优哥伦布标尺
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 72次
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内容摘要

智能天线作为第三代移动通信的关键技术之一,以其诸多优点受到移动通信研究领域的广泛关注。随着3G时代的即将到来,针对移动通信带状网内移动用户信号的空间分布被限制在一定范围内的特点,提出采用线性阵列设计适合于带状网基站使用的智能天线。首先,通过对均匀线阵方向图函数的分析,发现在带状网中均匀线阵的主瓣宽度可以避免在蜂窝网中用户信号波达角较大时过宽的特点,并且通过与均匀圆阵方向图的比较得出可以在带状网基站中使用线性阵列的结论。其次,对非均匀线阵进行了详细的讨论。通过引入约束最小冗余线阵和最优哥伦布标尺对均匀线阵进行重新排布,使得线性阵列在减少阵元个数,降低成本的同时获得更佳的角度分辨能力和更窄的方向图主瓣宽度。最后,提出用差分三角的方式判断线性阵列的冗余度。仿真结果表明,在移动通信带状网基站中使用线阵智能天线可以克服线阵波束不能提供水平面[-π,π]范围内的扫描能力和方向图主瓣宽度在偏离线阵法线的方向上会展宽的缺点。而采用约束最小冗余线阵和最优哥伦布线阵的带状网基站天线虽然会造成旁瓣电平的升高,但是并不会影响波束的指向,而且还可以获得更窄的主瓣宽度。因此也可以把这两种非均匀线阵天线用于移动通信带状网基站。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-14
  1.1 课题的背景及意义  9-11
  1.2 国内外研究的现状  11-13
  1.3 本文的主要工作和内容安排  13-14
第二章智能天线技术  14-25
  2.1 智能天线的基本概念  14-16
    2.1.1 前提和假设  14-15
    2.1.2 一般智能天线的数学模型  15-16
  2.2 智能天线的分类  16-19
    2.2.1 切换波束方式智能天线  16-18
    2.2.2 自适应方式智能天线  18-19
  2.3 常用的性能度量准则  19-24
    2.3.1 最小均方误差(MMSE)准则  19-21
    2.3.2 最大信干噪比SINR准则  21
    2.3.3 最大似然(ML)准则  21-22
    2.3.4 最小噪声方差(MV)准则  22-24
  2.4 本章小结  24-25
第三章 DOA估计算法  25-38
  3.1 DOA估计的传统方法  25-29
    3.1.1 延迟-相加算法  25-27
    3.1.2 Capon最小方差算法  27-29
  3.2 DOA估计的子空间方法  29-36
    3.2.1 MUSIC算法  30-35
    3.2.2 ESPRIT算法  35-36
  3.3 本章小结  36-38
第四章带状网中的智能天线设计  38-62
  4.1 移动通信带状网  38-40
  4.2 用均匀线阵设计带状网中的智能天线  40-48
    4.2.1 均匀线阵的数学模型  41-43
    4.2.2 均匀线阵方向图  43-45
    4.2.3 带状网中的均匀线阵智能天线  45-48
  4.3 用非均匀线阵设计带状网中的智能天线  48-60
    4.3.1 约束最小冗余线阵  49-54
    4.3.2 最优哥伦布标尺  54-58
    4.3.3 带状网中的非均匀线阵智能天线  58-60
  4.4 本章小结  60-62
总结与展望  62-64
参考文献  64-67
攻读硕士期间发表的论文  67-68
致谢  68

移动通信带状网中的智能天线研究

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