智能天線系統(tǒng)在無線通信過程中發(fā)揮著重要的作用,它通過結(jié)合陣列天線和陣列信號處理技術(shù),自適應(yīng)地改變方向圖,保障用戶與基站之間正常的通信。在陣列信號處理的研究中,經(jīng)典的來波方向(DOA)估計(jì)和自適應(yīng)波束形成(ABF)算法是基于理想條件推導(dǎo)出來的。本文在考慮通道不一致和陣列單元互耦的情況下,結(jié)合兩個(gè)工程項(xiàng)目,介紹了幅相校準(zhǔn)、陣列解耦和DOA估計(jì)、自適應(yīng)波束形成算法,并對這些算法進(jìn)行仿真和工程化實(shí)現(xiàn)。工作內(nèi)容如下:首先,在幅相校準(zhǔn)算法的研究方面,針對窄帶信號,提出了一種基于FFT的單頻點(diǎn)幅相校準(zhǔn)算法;結(jié)合數(shù)字多波束形成項(xiàng)目的幅相校準(zhǔn)模塊,介紹了校準(zhǔn)算法的工程化實(shí)現(xiàn)過程:該模塊主要通過DSP計(jì)算出校準(zhǔn)系數(shù),并由FPGA完成幅相校準(zhǔn)。硬件運(yùn)行結(jié)果證明了算法的可行性。然后,在陣列互耦矩陣和波達(dá)方向的研究方面,提出了一種級聯(lián)估計(jì)方法,該方法根據(jù)互耦矩陣的特點(diǎn),利用變換矩陣,將位置矩陣與互耦系數(shù)分開,達(dá)到“解耦合”的效果,算法復(fù)雜度低,具有良好的測向和解耦性能。針對寬帶信號,結(jié)合5G Massive MIMO基站去耦項(xiàng)目,在數(shù)字域提出了一種基于單元方向圖重建的解耦方式,并通過ISM算法對解耦后的陣列進(jìn)行...

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.5MUSIC算法空間譜圖

圖2.5MUSIC算法空間譜圖2.5可以看出，在取適當(dāng)?shù)男旁氡群涂炫臄?shù)時(shí)，空間譜函數(shù)的峰值會(huì)MUSIC算法具有良好的測向性能。束形成技術(shù)

圖2.7常規(guī)波束形成仿真圖

算機(jī)仿真中，設(shè)陣列為4單元的均勻線陣，陣元間距為信源波長的自20，常規(guī)波束形成仿真結(jié)果如圖2.7。觀察結(jié)果可知，在20方疊加，形成一主波束。

圖2.9LCMV準(zhǔn)則下的波束形成圖

圖2.9LCMV準(zhǔn)則下的波束形成圖察上圖可知，在LCMV準(zhǔn)則下，陣列輸出在0形成一個(gè)主波束，在4束形成效果良好。章小結(jié)

圖3.1幅度誤差對MUSIC算法的影響圖

圖3.1幅度誤差對MUSIC算法的影響圖）相位誤差的影響考慮相位誤差時(shí)，幅相誤差矩陣將變成：12,,,Mjjjdiageee

本文編號：3973270