1. 研究目的与意义
智能天线技术在自动控制理论、微波技术、自适应天线技术、软件无线电技术和数字信号处理技术等多学科基础上综合发展而成的一门新技术。它受到人们的普遍重视的原因是因为它具有自动地适应变化的环境,增强有用信号之间检测能力,优化天线方向图,跟踪有用信号,消除噪声,而保持系统性能在某种情况下最佳。智能天线在无线应用和遥感领域中有着巨大的优势他能提高允许的信号带宽,更高的信噪比,减轻多径衰落,增加自由度,空分多址,提高频率复用因子,旁瓣抵消或零陷,对相位调至信号进行恒模恢复,盲自适应,提高到达角估计精度和测向,及时跟踪移动的信源,抑制雷达成像中的散斑,抑制杂波,提高天线阵的分辨率,MIMO在通信和雷达中的兼容性等优点。通过研究智能天线的不同算法,能够得出各个算法之间的性能差异,了解各个算法适合的环境,能够了解各个算法的优缺点,并且加以改进。移动通信信道的传输环境比较恶劣,会产生时延扩展和多径衰落而造成符号间串扰等问题,而使链路性能和系统容量大大下降。本次研究采用改进的智能天线算法,可以判定信号的空间信息(比如传播方向)和跟踪、定位信号源的智能算法,从而提高无线通信系统性能,减少通信成本,使人们能够享受到更好的通信服务。
2. 研究内容和预期目标
首先了解通信系统中无线电波传输特性和天线的基本概念,知道天线的分类和参数,熟悉各种参数对天线性能的影响。接着在了解天线的基本特性之后,对智能天线的理论和算法进行深入研究和分析,参考智能天线的基本matlab算法,从改变不同的性能度量准则出发,得出几种改进智能天线的算法,使天线能根据不同方向的用户自适应地形成不同的权值,达到最优性能。这些准则的选取除了与所选择的性能度量准则有关外,还要根据接收环境的不同、求解计算量及实现复杂度来综合考量。
通过对这几种智能天线算法的仿真研究,得出接收信号各种参数的仿真数据及结果,综合比较这些结果,并总结出各种算法的性能及所适应的接收环境,从而达到提高系统的容量和性能、抑制干扰和噪声及节省功率等方面的性能改进。
3. 研究的方法与步骤
本课题的研究方法:
(1)通过上网或者去图书馆查找相关书籍资料,了解天线和智能天线的基本概念;
(2)使用matlab软件进行智能天线lms、mvdr、smi等算法的仿真。
4. 参考文献
[1]frank gross著,何业军等译.智能天线(matlab版). 北京:电子工业出版社.2009
[2]john d. kraus ronald j. marhefka 著,章文勋译.天线(第三版).北京:电子工业出版社.2006
[3]雷剑梅.智能天线技术及其发展
5. 计划与进度安排
1.第一学期第二十周:选题(审题)理解毕业设计任务内容,熟悉系统的设计步骤,查阅智能天线技术及其算法研究资料;
第二学期:
2.第三周:填写并提交开题报告;
