【摘要】：毫米波通信和多天線系統(tǒng)可以解決通信系統(tǒng)中頻譜資源匱乏和系統(tǒng)容量短缺的問(wèn)題,同時(shí)也面臨很多挑戰(zhàn)。毫米波的高頻段短波長(zhǎng)使多天線系統(tǒng)應(yīng)用在移動(dòng)終端成為可能,但是毫米波的路徑損耗較大多天線系統(tǒng)不適合應(yīng)用在電池容量有限、體積小的便攜移動(dòng)終端。為了解決多天線系統(tǒng)的局限性,本文將寄生天線陣列作為模型,研究了寄生天線陣列的快速波束控制問(wèn)題。寄生天線陣列具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、天線陣列體積小、功耗低、硬件復(fù)雜度低、方向性強(qiáng)等特點(diǎn)。根據(jù)寄生天線陣列中寄生振子連接負(fù)載類型,寄生天線陣列的波束控制可以分為自適應(yīng)波束控制和固定碼本波束控制兩大類。本文首先針對(duì)自適應(yīng)波束成形的算法研究,提出了阻抗匹配與凸優(yōu)化結(jié)合和改進(jìn)最小方差無(wú)失真估計(jì)兩種算法,通過(guò)自適應(yīng)更改寄生振子連接的負(fù)載阻抗大小,改變天線陣列的權(quán)重向量取值,增加約束條件使得算法收斂并且快速趨于最優(yōu)解,實(shí)現(xiàn)在較少的迭代次數(shù)范圍內(nèi)將波束指向期望方向同時(shí)在干擾方向置零,提高了信噪比和波束增益,達(dá)到快速波束控制的效果。自適應(yīng)波束成形雖然能夠達(dá)到快速波束成形的效果,但是兩種算法復(fù)雜度較高,而固定碼本控制方法相對(duì)簡(jiǎn)單。本文提出了寄生振子負(fù)載狀態(tài)組合的方法設(shè)計(jì)碼本,實(shí)現(xiàn)固定碼本波束控制。研究過(guò)程分為三步,即最基本的坐標(biāo)軸指向碼本、五根的天線陣列的碼本、七根天線陣列碼本。碼本狀態(tài)實(shí)現(xiàn)5個(gè)、16個(gè)、64個(gè)的變化,通過(guò)逐步遞進(jìn)的方式實(shí)現(xiàn)細(xì)化波束控制的角度的目的。固定碼本控制天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,碼本容易實(shí)現(xiàn),通過(guò)預(yù)先設(shè)定的碼本,能實(shí)現(xiàn)天線陣列的準(zhǔn)確且快速的波束控制。最后將寄生天線陣列的兩種波束控制方法進(jìn)行對(duì)比得出結(jié)論。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN820
【圖文】：

圖 4-2 碼本 0000 波束方向圖束方向圖 圖 4-4 碼正向的寄生振子負(fù)載開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，其他為 0010 對(duì)應(yīng)的波束方向圖，波束方向作為反射器，影響波束的方向，仿真

圖 4-3 碼本 0001 波束方向圖 圖 4-4 碼本 0010 波束方向圖圖 4-4 表示 y 軸正向的寄生振子負(fù)載開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，其他方向的寄生振子的負(fù)載開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，即碼本為 0010 對(duì)應(yīng)的波束方向圖，波束方向圖的主瓣方向?yàn)閛90此時(shí)短路的寄生振子作為反射器，影響波束的方向，仿真結(jié)果和理論結(jié)果相符圖 4-5 碼本 0100 波束方向圖 圖 4-6 碼本 1000 波束方向圖

圖 4-3 碼本 0001 波束方向圖 圖 4-4 碼本 0010 波束方向圖圖 4-4 表示 y 軸正向的寄生振子負(fù)載開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，其他方向的寄生振子的負(fù)載開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，即碼本為 0010 對(duì)應(yīng)的波束方向圖，波束方向圖的主瓣方向?yàn)閛90此時(shí)短路的寄生振子作為反射器，影響波束的方向，仿真結(jié)果和理論結(jié)果相符圖 4-5 碼本 0100 波束方向圖 圖 4-6 碼本 1000 波束方向圖

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 赫寶瑛;;寬帶干擾情況下天線陣的信號(hào)處理方法[J];現(xiàn)代雷達(dá);1988年02期

2 V F Kravchenko;V I Lutsenko;I V Lutsenko;I V Popov;LUO Yi-yang;A V Mazurenko;;基于幻方的非等距二維天線陣列（英文）[J];Journal of Measurement Science and Instrumentation;2017年03期

3 魯照華;張曉丹;肖華華;劉錕;胡留軍;潘長(zhǎng)勇;;大規(guī)模天線陣列系統(tǒng)技術(shù)探析[J];電視技術(shù);2014年05期

4 何明;王歡軍;葉文堅(jiān);;5G大規(guī)模天線陣列應(yīng)用探討[J];廣東通信技術(shù);2019年06期

5 于長(zhǎng)龍;李軍;;超寬帶榕樹(shù)天線陣列設(shè)計(jì)[J];電子科技;2017年04期

6 吳世龍,尹成友;實(shí)現(xiàn)短波天線陣列亟需解決的問(wèn)題[J];艦船電子工程;2003年03期

7 耿紀(jì)超;項(xiàng)鐵銘;王建成;聶良斌;;等離子智能天線陣列的特性研究[J];信息技術(shù);2013年02期

8 丁剛;楊劍煒;;天線陣列綜合中的遺傳算法應(yīng)用綜述[J];艦船電子工程;2006年04期

9 任險(xiǎn)峰,劉勇;傅里葉變換在天線陣列中的應(yīng)用[J];重慶郵電學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年01期

10 杜金玲;鄺育軍;袁紅;劉雄展;;虛擬天線陣列小區(qū)劃分方案的性能分析[J];重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年06期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 楊仕文;;四維天線陣綜述[A];2018年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集(上冊(cè))[C];2018年

2 楊仕文;;四維天線陣綜述[A];2018年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集(下冊(cè))[C];2018年

3 曾會(huì)勇;郭夢(mèng)蝶;王世強(qiáng);;平面雙頻天線陣列的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[A];2017年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（中冊(cè)）[C];2017年

4 楊周炳;孟凡寶;陸巍;馬弘舸;;超寬帶天線陣列頻譜分布[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)（2001）[C];2001年

5 李賀;趙飛;洪家財(cái);閆書(shū)明;;密度加權(quán)的稀疏天線陣列研究[A];2008通信理論與技術(shù)新進(jìn)展——第十三屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上）[C];2008年

6 李鉑;鄢澤洪;張?zhí)忑g;石艷;;連續(xù)切向節(jié)天線陣列的設(shè)計(jì)[A];2013年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集[C];2013年

7 趙允;李建瀛;;腔體縫隙天線陣列設(shè)計(jì)[A];2017年全國(guó)天線年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2017年

8 章秀銀;;雙頻濾波天線陣子及其陣列的小型化設(shè)計(jì)[A];2017年全國(guó)天線年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2017年

9 賀怡;蔡明波;武哲;;基于遺傳算法的賦形天線陣列優(yōu)化設(shè)計(jì)[A];2016年全國(guó)軍事微波、太赫茲、電磁兼容技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2016年

10 王魁;馬東堂;王欣;王海紅;;任意多極化天線陣列的相關(guān)性研究[A];2011全國(guó)無(wú)線及移動(dòng)通信學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2011年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 譚仲甫;中國(guó)建“5個(gè)紐約大”的超級(jí)天線陣列？[N];環(huán)球時(shí)報(bào);2019年

2 ;如何讀懂5G[N];人民郵電;2015年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張可;極化敏感天線與分布式天線陣的多徑和干擾抑制技術(shù)研究[D];國(guó)防科技大學(xué);2017年

2 孫超;空時(shí)四維天線陣在無(wú)線通信領(lǐng)域的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];電子科技大學(xué);2019年

3 崔嘯;基于天線陣列的雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D];武漢大學(xué);2017年

4 李南希;基于混合模擬與數(shù)字結(jié)構(gòu)的規(guī)模天線陣列系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2018年

5 王筱圃;基于聲波信號(hào)的手機(jī)測(cè)向技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2018年

6 過(guò)繼新;空時(shí)四維天線陣輻射控制機(jī)理與信號(hào)處理研究[D];電子科技大學(xué);2018年

7 陳客松;稀布天線陣列的優(yōu)化布陣技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2006年

8 王甲池;基于天線陣的直擴(kuò)系統(tǒng)多維快速捕獲研究[D];華中科技大學(xué);2006年

9 倪東;空時(shí)四維天線陣及強(qiáng)互耦寬帶相控陣?yán)碚撆c關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2017年

10 林嘉宏;低副瓣與圓極化寬帶介質(zhì)諧振器天線陣列研究[D];上海大學(xué);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 昌璐;寄生天線陣列的快速波束控制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

2 焦陽(yáng);圓極化彈載共形天線陣的研究[D];安徽大學(xué);2019年

3 張先;基于耦合振蕩器陣列的非線性有源天線陣設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];武漢理工大學(xué);2018年

4 王飛;緊湊型圓極化共形天線陣的設(shè)計(jì)[D];安徽大學(xué);2019年

5 侯雅靜;高增益可掃描毫米波天線陣的研究與設(shè)計(jì)[D];北京郵電大學(xué);2019年

6 陳一鳴;基于新型超材料的5G高性能天線陣優(yōu)化[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2019年

7 唐詩(shī)堯;天線陣列的分析綜合及故障診斷[D];電子科技大學(xué);2019年

8 黃彥博;電小超分辨仿生天線技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2019年

9 邊曉偉;瀝青路面微波熱再生設(shè)備天線陣列排布及移動(dòng)加熱的影響研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2018年

10 萬(wàn)灣;基站智能天線陣列的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];南京信息工程大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2794521