文档介绍：华南理工大学
博士学位论文
智能天线中阵列设计与波达方向估计的研究
姓名:刘学斌
申请学位级别:博士
专业:通信与信息系统
指导教师:韦岗
20050401
要捅智能天线是由多个天线单元组成的阵列。它能在空间上形成波束,对准目标信号的方向进行接收或发射;同时形成零陷和旁瓣,对准干扰信号的方向以消除其影响,或抑制在非目标信号的方向上发射信号。实质上,它就是个空间滤波器。理论与实践证明,智能天线通过对信号在空域上的处理,能有效改善信号的传输质量、降低信号的发射功率、扩大蜂窝覆盖的范围并提升通信系统的容量,成为第三代以及未来第四代移动通信中最有发展潜力的无线通信技术之一。智能天线中波束、零陷和旁瓣的形成可分为基于自适应信号处理算法和基于波达方向估计两种,而后者已成为智能天线研究的重要分支。本文围绕如何提高智能天线的波达方向估计能力展开研究,提出了几种新方法:罅械牟ㄊ直媛视善淇拙毒龆ǎ拙对酱螅ㄊ直媛室苍礁摺4车均匀线阵要求阵元间距不超过信号载波波长的一半,这样便限制了阵列的孔径。本文以均匀线阵为例,研究了在信号空间分布受限下的阵元间距取值问题,提出一种“在保证阵列不出现测向模糊的前提下,根据信号波达方向分布角度的大小来设计阵元间距”的方法,突破了阵元间距半波长的限制,从而获得更大的阵列孔径,提高了阵列的波达方向估计分辨率。此方法对智能天线在移动通信带状网中的设计和应用具有普遍的指导价值。诘日笤J拢车脑际妥钚∪哂嘞哒笫峭耆ǹ衫┱瓜哒笾锌拙蹲畲的一。种。但是,约束型最小冗余线阵结构不规则,需要遍历搜索算法进行设计,当阵元数越大时,算法运算量将不堪重负。本文提出一种新的完全可扩展线阵。它具有准均匀线阵的结构,设计一步到位,不需要搜索算法,同时可获得较大的接近约束型最小冗余线阵的孔径。这种简单快捷的设计在阵元数越大时显得尤为实用,对完全可扩展线阵在实际应用中的推广可取到积极的推动作用。车脑际妥钚∪哂嘞哒笤诓捎没谒慕桌刍康牟ù锓较蚬兰扑惴时,其输出四阶累积量矩阵中的元素集合存在人量的冗余,对此,本文提出一种基于四阶累积量的约束型最小冗余线阵,获得了远比等阵元数的传统约束型最小冗余线阵大的孔径,且两者比值随着阵元数增加而扩大,在阵元数为保拙比值就已超过叮佣ù筇岣吡苏罅械牟ù锓较蚬兰颇芰Α帐绷:洗硎悄壳爸悄芴煜叩囊桓鲅芯咳鹊悖拔笨炫摹北闶鞘粲谡饫的技术。利用无线通信调制信号通常具有的循环平稳性,本文提出一种基于阵列输出前后向循环相关函数的伪快拍,获得了一个两倍对称扩展孔径的虚拟阵列,从而显著提高了阵列的波达方向估计能力。悄芴煜叩难芯坑胄藕诺钠灯滋匦悦芮邢喙兀涫P途陀胄藕诺脑夭摘要
频率及带宽直接关联。传统的阵列信号处理通常都是被动地接受信号既有的频谱特性。本文从改善信号相关下四阶累积量波达方向估计算法的性能出发,提出了一种主动对信号的频谱特性进行调整改进的方法。通过预先对发射端的基带信号进行特殊微小频偏的调制,将会大大改善接收端基于四阶以及二阶统计量的波达方向估计算法在基带信号相关下的性能,使算法完全不受信号相关的影响。本文方法是一种将信号的频域资源和空域资源相结合改善信号估计性能的有益尝试。关键词:智能天线;波达方向;阵列设计:虚拟阵列:四阶累积量:循环平稳性华南理工大学博七学位论文
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刷币签孙事向作者签名:纠季函~作者签名:洲嗲竟九学位论文版权使用授权书华南理工大学学位论文原创性声明保密口,在——年解密后适用本授权书。本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权华南理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于不保密口。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭年日期:月日
第一章绪论引言从人类社会诞生起,通信就在人们对信息传递和交流的需求推动下不断发展,反过来也推动着人类文明的进步。继年马克斯韦尔提出了电磁辐射方程后,攴⒚鞒鑫尴叩绫ǎ死啻哟瞬饺胛尴叩绮ㄍㄐ判率贝K孀世纪中