资料介绍
3g智能天线原理和应用:1. 智能天线原理
智能天线采用空分复用(SDMA)方式,利用信号在传播路径方向上的差别,将时延扩散、瑞利衰落、多径、信道干扰的影响降低,将同频率、同时隙信号区别开来,和其他复用技术相结合,最大限度地有效利用频谱资源。
基站智能天线是一种有多个天线单元组成的阵列天线,通过调节各单元信号的加权幅度和相位,改变阵列的方向图,从而抑制干扰,提高信噪比,它可以自动测出用户方向,将波束指向用户,实现波束跟用户走。
图1 智能天线方框图
智能天线是天线阵列,图7-2表示方框图,图中可以看出,由N个天线单元组成,每个天线单元有对应加权器,共有M组加权器,可以形成M个方向的波束,M表示用户数,其可以大于天线单元数,天线阵的尺寸和天线元的数目决定最大增益和最小波束宽度,意味在天线阵的尺寸和天线增益,及天线侧瓣性能两者之间要取得平衡。智能天线通过调节从每一个天线收到的信号的相位与幅度,结合使得形成所需要的波束,此过程称为波束形成。可以形成各种波束--扫描波束、多波束、成型波束、及有受控零位的波束。根据方向图分成两种类:自适应方向图智能天线和固定形状方向图智能天线。
智能天线关键技术是识别信号到达方向以及数字成型的实现,识别信号到达方向AOA(ANGLE OF ARRIVAL)的算法有:MUSIC算法、ESPRIT算法、最大似然算法等。数字成型实现就是选取最佳加权系数,获得最佳波束。自适应算法首先确定准则,常用有最大似然、最大信噪比SINR、最小均方误差MMSE、最小方差,具体产品选择其中一种,图7-3表示形成波束智能天线框图。
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