无线系统中的智能天线1.PDF

无线系统中的智能天线1 赵瑞锋，蒋海林，谈振辉 (北方交通大学电子信息工程学院，北京 100044) 摘 要：本文介绍了智能天线在未来移动通信系统中的重要作用。分别介绍了多波束天线和自适应天 线阵，阐明了智能天线的定义、组成。着重介绍了在自适应天线阵通信系统中的时空信号模型、空间信道 模型和时空通信理论，比较了智能天线中的智能算法。最后，结合智能天线技术的应用进展，探讨了实现 智能天线的难点和发展前景。 关键词: 智能天线；移动通信系统；数字波束形成 Smart Antennas for Wireless Systems Zhao Ruifeng，Jiang Hailin ，Tan Zhenhui (School of Electronic Information Engineering, Northern Jiaotong University, Beijing 100044) Abstract: In this paper, the role of smart antenna in the future mobile communication system is introduced. We introduced multibeam and adaptive array antenna, giving the definition and structure. The spatial and temporal communication theory, spatial and temporal channel model and space-time signal model are emphasized, comparing the algorithms in smart antennas . Finally application prospect and difficulties are discussed. Key Words: Smart Antenna ；Mobile Communication System ；Digital Be am Forming 1 引言 3) ．提高数据传输速率； 随着全球通信业务的迅速发展，作为未来个人 4) ．降低基站发射功率，节省系统成本，减少信号 通信主要手段的无线移动通信技术引起了极大的 间干扰与电磁环境污染。 [1] 关注 。如何消除同信道干扰（CCI）、多址干扰 2 智能天线技术 （MAI）、码间串扰（ISI）与多径衰落的影响成为 智能天线分为两大类：多波束天线和自适应天 提高无线通信系统性能的主要课题，ISI和CCI已 线阵。智能天线不同于常规的扇区天线和天线分集 [2] 经成为第三代移动通信急需解决的问题 。当时延 方法，通过在基站使用全向收发智能天线，为每个 较小时，在时域使用传统的均衡器可以解决这些问 用户提供一个窄的定向波束，使信号在有限的方向 题，但是当时延较大时，均衡器的复杂性增大。而 区域发送和接收，充分利用了信号发射功率，降低 智能天线是一组空间概念上的天线，其输出是对每 了信号全向发射带来的电磁污染与相互干扰。智能 个天线输出合并的结果。智能天线根据到达方向 天线采用数字方法实现波束成形，即数字波束形成 （DOA ）的不同来减小干扰，即使延时较大，系统 DBF （Digital Beam Forming）。图1 为M 元智能天 的复杂性也不会增加。将智能天线和传统的均衡器 线的原理图： 组合可以互相弥补缺点，从而提高系统的性能。智