本文關(guān)鍵詞：智能天線校準(zhǔn)技術(shù)的研究

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【摘要】：智能天線技術(shù)作為剛剛興起的一項新技術(shù)還并不成熟,實際投入使用的產(chǎn)品也較少。智能天線是以自適應(yīng)濾波和陣列信號處理技術(shù)為基礎(chǔ)而發(fā)展起來的,是通信系統(tǒng)中能通過調(diào)整接收或發(fā)射特性來增強性能的一種天線。智能天線利利用用戶信號與干擾信號空間位置及入射角度上變化,自動調(diào)整天線陣的方向圖,從而達到增強用戶信號、抑制干擾信號的目的。智能天線能智能地跟蹤環(huán)境變化和用戶移動,達到最佳收發(fā)信號,實現(xiàn)動態(tài)“空間濾波”的效果。采用智能天線的目的主要有以下三點：a)增強用戶信號(通過提供最佳增益)。b)抑制干擾信號(通過控制天線零點)。c)增大系統(tǒng)信道容量(利用空間信息)。智能天線又稱自適應(yīng)天線陣列(Adaptive Antenna Array),最初廣泛應(yīng)用于雷達、聲納和軍事方面,主要作用是空間濾波和定位。但是隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展,智能天線開始廣泛應(yīng)用于通信領(lǐng)域中。智能天線由多個天線單元組成,它是通過調(diào)節(jié)各陣元信號的加權(quán)幅度和相位來改變陣列的天線方向圖,從而自動測出用戶的方向,并將主波束對準(zhǔn)用戶信號方向,旁瓣或零陷對準(zhǔn)干擾信號方向,從而達到增強用戶信號、抑制干擾信號和提高信噪比的目的。智能天線實際上等效為空間濾波器,它可以根據(jù)不同信號的傳播路徑來區(qū)分用戶,從而降低用戶信號間的干擾。因此智能天線有以下優(yōu)點：1、提高抗衰落、抗干擾的能力；2、增大覆蓋范圍；3、提高頻譜利用率,增加系統(tǒng)容量；4、減少電磁污染；5、智能越區(qū)切換。由于具備上述優(yōu)點,智能天線已經(jīng)被列為移動通信的關(guān)鍵技術(shù)之一,同時,其在軍事通信領(lǐng)域的應(yīng)用前景也極為廣闊。智能天線采用多通道加權(quán)技術(shù)來實現(xiàn)對空間信號的選擇性接收,多通道之間的通道誤差校準(zhǔn)技術(shù)成為智能天線從理論轉(zhuǎn)為實際應(yīng)用的過程中的關(guān)鍵技術(shù)之一。通道校準(zhǔn)技術(shù)的實現(xiàn)方式直接影響校準(zhǔn)效果,從而影響智能天線的測向和波束形成的精度和能力。智能天線應(yīng)用前景廣闊,但是轉(zhuǎn)為實用化的路仍然很長,作為實用化過程中關(guān)鍵的一環(huán),通道誤差控制和校準(zhǔn)方法的研究刻不容緩。通道誤差分為時變誤差和非時變誤差,對于非時變誤差的校準(zhǔn)主要通過離線校準(zhǔn),對于時變誤差的校準(zhǔn)主要是在線校準(zhǔn)。本論文結(jié)合智能天線實際生產(chǎn)情況,只對由于非時變誤差引起的通道誤差進行離線校準(zhǔn)。課題來源于我們研制的實際開發(fā)的智能天線設(shè)備,本論文最終給出了一種滿足設(shè)備指標(biāo)要求的智能天線校準(zhǔn)方法。智能天線接收通道經(jīng)過校準(zhǔn)之后滿足：幅度誤差：±1dB之內(nèi)相位誤差：±5度之內(nèi)智能天線發(fā)射通道經(jīng)過校準(zhǔn)之后滿足：幅度誤差：±1.5dB之內(nèi)令相位誤差：±10度之內(nèi)
【關(guān)鍵詞】：智能天線 通道校準(zhǔn) 離線校準(zhǔn)
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN821.91
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 緒論12-15
• 1.1 研究歷史背景及意義12-14
• 1.2 本文主要內(nèi)容及章節(jié)安排14-15
• 第二章 現(xiàn)有幾種智能天線校準(zhǔn)方式及其優(yōu)缺點15-22
• 2.1 注入?yún)⒖夹盘栃?zhǔn)方法17-18
• 2.2 無線饋入信號校準(zhǔn)方法18-19
• 2.2.1 工作原理19
• 2.2.2 接收通道的誤差檢測19
• 2.2.3 發(fā)射通道的誤差檢測19
• 2.3 盲校準(zhǔn)方法19-20
• 2.4 三種校準(zhǔn)方法的性能比較20-22
• 第三章 智能天線的簡介22-40
• 3.1 設(shè)備特點23-24
• 3.2 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)24-29
• 3.2.1 空間信源掃描24-25
• 3.2.2 數(shù)字波束合成25-26
• 3.2.3 空間干擾對消26-27
• 3.2.4 IP傳輸適配27-28
• 3.2.5 總結(jié)28-29
• 3.3 智能天線算法29-36
• 3.3.1 DOA算法29-30
• 3.3.2 自適應(yīng)干擾對消算法(MVDR)30-31
• 3.3.3 干擾判決31
• 3.3.4 空間信源數(shù)估計31-36
• 3.4 可重構(gòu)天線實物36-37
• 3.5 國外某先進智能天線HNR簡介37-40
• 3.5.1 主要特點37-38
• 3.5.2 主要指標(biāo)38
• 3.5.3 設(shè)備圖片38-39
• 3.5.4 典型應(yīng)用39-40
• 第四章 智能天線校準(zhǔn)方法與實驗結(jié)果40-54
• 4.1 概述40-41
• 4.2 通道校準(zhǔn)過程41
• 4.3 通道校準(zhǔn)原理41-44
• 4.4 通道校準(zhǔn)算法流程44-46
• 4.5 仿真研究46-47
• 4.6 實際結(jié)果47
• 4.7 應(yīng)用場景及案例47-54
• 4.7.1 概述47-48
• 4.7.2 典型應(yīng)用場景示意48-49
• 4.7.3 實驗案例49-54
• 第五章 總結(jié)54-55
• 附錄—通道離線校準(zhǔn)的MATLAB程序55-60
• 參考文獻60-62
• 致謝62-63
• 附件63

【參考文獻】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 高峰;智能天線陣列的研究與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2007年

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本文編號：689364