是利��(shù)字信�(hào)處理技�(shù)�(chǎn)生空間定向波�,使天線(xiàn)的主波束跟蹤用戶(hù)信號(hào)到達(dá)方向,旁瓣或零陷�(duì)�(zhǔn)干擾信號(hào)到達(dá)方向,利用多�(gè)天線(xiàn)單元空間的正交性和信號(hào)在傳輸方向上的差�,將同頻率或同時(shí)�、同碼道的信�(hào)區(qū)分開(kāi)�(lái),限度地利用有限的信道資�。它在提高系�(tǒng)通信�(zhì)�、緩解無(wú)�(xiàn)通信�(yè)�(wù)日益�(fā)展與頻譜資源不足的矛盾以及降低系�(tǒng)整體造價(jià)和改善系�(tǒng)管理等方�,都具有�(dú)特的�(yōu)�(diǎn)�
智能天線(xiàn)按照�(lèi)型可以分為全向智能天�(xiàn)陣和定向智能天線(xiàn)陣�
�(duì)于定向智能天�(xiàn)陣來(lái)�(shuō),包括以下三�(lèi)�(cè)試參�(shù)�
�1)電路參�(shù)。包括垂直面電下傾角�(yù)�(shè)置�、垂直面電下傾角精度、垂直面�(jī)械下傾范�;輸入阻抗、各單元端口駐波�、相鄰單元端口隔離度、每端口連續(xù)波功率容��
?�?)校�(zhǔn)參數(shù)。包括校�(zhǔn)端口至各單元端口的耦合�、校�(zhǔn)端口至各單元端口幅度偏差、校�(zhǔn)端口至各單元端口相位偏差、校�(zhǔn)端口駐波�、校�(zhǔn)通道耦合方向��
?�?)性能參數(shù)。包括各單元端口有源輸入回波損�、垂直面半功率波束寬�、垂直面上部旁瓣抑制和下部零�(diǎn)填充;單元波束水平面半功率波束寬�、增益、前后比交叉極化比(軸向)和交叉極化比(±60°范圍�(nèi)�;業(yè)�(wù)波束水平面半功率波束寬度、視軸增�、水平面旁瓣電平和前后比、廣播波束水平面半功率波束寬�、視軸增益、視軸增益�=±60°處電平下�、半功率波束寬度�(nèi)的電平波�(dòng)�
�(duì)于全向智能天�(xiàn)陣來(lái)�(shuō),也可以分為三類(lèi)�(cè)試參�(shù)�
?�?)電路參�(shù)。包括垂直面電下傾角�(yù)�(shè)置�、垂直面電下傾角精度;輸入阻�、各單元端口駐波比、相鄰單元端口隔離度、每端口連續(xù)波功率容��
�2)校�(zhǔn)參數(shù)。包括校�(zhǔn)端口至各單元端口的耦合�、校�(zhǔn)端口至各單元端口幅度偏差、校�(zhǔn)端口至各單元端口相位偏差、校�(zhǔn)端口駐波比、校�(zhǔn)通道耦合方向��
�3)性能參數(shù)。包括各單元端口有源輸入回波損�、垂直面半功率波束寬�、垂直面上部旁瓣抑制和下部零�(diǎn)填充;單元波束水平面半功率波束寬度、增�、前后比交叉極化比(軸向)和交叉極化比(±60°范圍�(nèi)�;業(yè)�(wù)波束水平面半功率波束寬度、視軸增益、水平面旁瓣電平、廣播波束視軸增益、方向圖圓度�
主要包括四部分:天線(xiàn)陣列,模�(shù)�(zhuǎn)�,自適應(yīng)處理器,波束成型�(wǎng)�(luò)�
1、天�(xiàn)陣列部分
天線(xiàn)的陣元數(shù)量與天線(xiàn)陣元的配置方式對(duì)智能天線(xiàn)的性能有著重要的影��
2、模�(shù)�(zhuǎn)�
下行是將模擬信號(hào)�(zhuǎn)換成�(shù)字信�(hào),上行時(shí)將數(shù)字信�(hào)�(zhuǎn)換成模擬信號(hào)�
3、自適應(yīng)處理部分
自適�(yīng)處理器是根據(jù)自適�(yīng)空間濾波�/波束成型算法和估�(jì)的來(lái)波方向等�(chǎn)生權(quán)��
4、波束成型網(wǎng)�(luò)
波束成型�(wǎng)�(luò)�(jìn)行動(dòng)�(tài)自適�(yīng)加權(quán)處理以產(chǎn)生期望的自適�(yīng)波束�
智能天線(xiàn)算法主要分為切換波束算法和自適應(yīng)算法。在TD-SCDMA系統(tǒng)��2種算法都有應(yīng)�。TD-SCDMA通過(guò)采用波束賦形算法,形成空間定向波束,使天�(xiàn)陣列方向圖主瓣對(duì)�(zhǔn)用戶(hù)信號(hào)DOA,旁瓣或零陷�(duì)�(zhǔn)干擾信號(hào)DOA,因此能充分利用移動(dòng)用戶(hù)信號(hào)并抵消或地抑制干擾信�(hào),從而能更有效地增加系統(tǒng)容量和提高頻譜利用率�
目前比較常用的波束賦形算法有2種:GOB算法和EBB算法。GOB算法是一種固定波束掃描的方法,對(duì)于固定位置的用戶(hù),其波束指向是固定的,波束寬度也隨天�(xiàn)陣元�(shù)目而確定。當(dāng)用戶(hù)在小區(qū)中移�(dòng)�(shí),它通過(guò)�(cè)向確定用�(hù)信號(hào)DOA,然后根�(jù)信號(hào)DOA選取�(yù)先設(shè)定的波束賦形系數(shù)�(jìn)行加�(quán),將方向圖的主瓣指向用戶(hù)方向,從而提高用�(hù)的信噪比。EBB算法是一種自適應(yīng)的波束賦形算�,方向圖�(méi)有固定的形狀,隨著信�(hào)及干擾而變�。其原則是使期望用戶(hù)接收功率的同�(shí),還要滿(mǎn)足對(duì)其他用戶(hù)干擾最��
自適�(yīng)算法與切換波束算法相比較,在很多方面諸如:化期望用戶(hù)接收功率、減少對(duì)非期望用�(hù)的發(fā)射功率以及靈活適�(yīng)各種不同天線(xiàn)陣列�(lèi)型更有優(yōu)�(shì)。同�(shí),自適應(yīng)算法在波束產(chǎn)生上并不拘于固定方向和形狀,因而更加靈活并且可以更�(zhǔn)確地�(duì)用戶(hù)所在實(shí)際位置�(jìn)行賦彀在多徑�(huán)境下,指向用�(hù)的波束也可能�(huì)有多�(gè),其根本目標(biāo)是提高期望用�(hù)的載干比并避免對(duì)其他用戶(hù)形成干擾。綜合來(lái)�,自適應(yīng)算法將會(huì)是智能天�(xiàn)波束賦形算法�(fā)展的方向�
不管是全向智能天�(xiàn)還是平面扇區(qū)智能天線(xiàn),由于陣元數(shù)量較多,�(duì)天線(xiàn)上下行通路性能的實(shí)�(shí)狀�(tài)及天�(xiàn)校準(zhǔn)(初始校�(zhǔn)及周期性校�(zhǔn))指�(biāo)有嚴(yán)格要�。在�(shí)際網(wǎng)�(luò)�(yùn)行中,有可能�(fā)生�(gè)別天�(xiàn)通路由于硬件或天饋系�(tǒng)損壞而發(fā)生故障的情況,所以有必要考慮8陣元天線(xiàn)陣工作在少于額定�(shù)量陣元時(shí)的性能。智能天�(xiàn)必須保證在只有部分通路工作�(shí)的性能仍能�(dá)到現(xiàn)�(wǎng)�(yùn)行基本要�,至少不能因?yàn)閭€(gè)別天�(xiàn)通路出現(xiàn)故障而嚴(yán)重降低整體系�(tǒng)性能�
�(duì)于廣播波束來(lái)講,其波束賦形在整�(gè)�(wǎng)�(luò)�(yùn)行期間要求保持穩(wěn)�,因?yàn)閺V播波束覆蓋實(shí)際反映了整�(gè)小區(qū)形狀與大�。根�(jù)�(wǎng)�(luò)�(guī)劃原�,小區(qū)的覆蓋必須在�(wǎng)�(luò)�(yùn)行中保持�(wěn)定。在�(gè)別天�(xiàn)通路�(fā)生故障時(shí),智能天�(xiàn)系統(tǒng)需要根�(jù)故障情況�(dòng)�(tài)�(diào)整各工作天線(xiàn)的廣播權(quán)重因子。保證小區(qū)形狀和大小不�(fā)生過(guò)度畸變并�(duì)故障通路做定期檢�(cè)。在廣播波束的系�(tǒng)�(shè)�(jì)�,需要根�(jù)具體的某�(gè)天線(xiàn)通路�(fā)生的�(wèn)題�(jìn)行實(shí)�(shí)檢測(cè),設(shè)�(jì)并存�(chǔ)用于容錯(cuò)判決的相�(guān)�(shù)�(jù)并能根據(jù)情況正確做出�(yīng)�(duì)�
�(duì)�(yè)�(wù)波束�(lái)�,如果采用自適應(yīng)的EBB算法,智能天�(xiàn)能夠限度根據(jù)算法�(lái)自動(dòng)�(yōu)化下行波束賦�。不受限于天�(xiàn)�(shù)目。但由于陣元�(shù)量的減少,天�(xiàn)的賦形性能�(huì)不同程度地降�。所以在�(shí)際運(yùn)行中,保持天�(xiàn)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性尤為重��
在移�(dòng)通信系統(tǒng)中,由于障礙物的反射作用,信�(hào)�(huì)在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間多次反射輾轉(zhuǎn)傳播從而形成多徑傳播,被稱(chēng)為時(shí)延擴(kuò)�。由于多徑信�(hào)到達(dá)接收�(jī)的時(shí)間不同,將導(dǎo)致符�(hào)間干�,將�(huì)�(yán)重地影響通信鏈路的質(zhì)��
智能天線(xiàn)�(duì)信號(hào)的多徑傳播具有很好的抑制作用。智能天�(xiàn)通過(guò)�(diào)整不同天�(xiàn)上信�(hào)的幅度和相位,使與參考信�(hào)�(qiáng)相關(guān)的信�(hào)增強(qiáng),抑制與參考信�(hào)不相�(guān)的信�(hào)。智能天�(xiàn)通過(guò)抑制信號(hào)的多徑傳播可以改善鏈路的�(zhì)�,并通過(guò)減小相互干擾�(lái)增加系統(tǒng)的容量,并且允許不同的天�(xiàn)�(fā)射不同的�(shù)�(jù)。智能天�(xiàn)還可以按通信的需要在有用信號(hào)的方向提高增益,在干擾源的方向降低增�,增加覆蓋范圍改善建筑物中的信號(hào)接收�(zhì)�;并且對(duì)高速率用戶(hù)�(jìn)行波束跟�,起到空間隔�,消除干擾的作用。采用智能天�(xiàn)還可以提高系�(tǒng)�(shè)�(jì)�(shí)的靈活��
未來(lái)�(wú)�(xiàn)系統(tǒng)需要可以適用于各種通信�(huán)境的信號(hào)處理技�(shù),因此未�(lái)智能天線(xiàn)�(shè)�(jì)的初始階段必須認(rèn)真地考慮在性能和復(fù)雜度之間折衷地優(yōu)��
首先,在物理層的可重配置性方�,為了使�(wú)�(xiàn)通信收發(fā)�(jī)可以工作在多參數(shù)連續(xù)改變的環(huán)境中,需要在收發(fā)�(jī)中采用可重新配置的自適應(yīng)技�(shù)�(lái)�(diào)節(jié)�(jié)�(gòu),從而獲得的性能�
其次,在不同層之間的�(yōu)化中,通過(guò)由OSI模型定義的高層之間的相互作用可以提高整�(gè)系統(tǒng)的性能??梢酝ㄟ^(guò)�(jié)合物理層、鏈路層、網(wǎng)�(luò)層的參數(shù)�(lái)�(shè)�(jì)智能天線(xiàn),使其具有一定的兼容性�
智能天線(xiàn)技�(shù)在通信系統(tǒng)中的�(yīng)用逐漸廣泛,技�(shù)日益成熟,已�(jīng)成為移動(dòng)通信系統(tǒng)中有吸引力的技�(shù)之一,將在未�(lái)的通信�(fā)展中�(fā)揮更巨大的作��