資料介紹
3g智能天線原理和應用:1. 智能天線原理
智能天線采用空分復用(SDMA)方式,利用信號在傳播路徑方向上的差別,將時延擴散、瑞利衰落、多徑、信道干擾的影響降低,將同頻率、同時隙信號區別開來,和其他復用技術相結合,最大限度地有效利用頻譜資源。
基站智能天線是一種有多個天線單元組成的陣列天線,通過調節各單元信號的加權幅度和相位,改變陣列的方向圖,從而抑制干擾,提高信噪比,它可以自動測出用戶方向,將波束指向用戶,實現波束跟用戶走。
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圖1 智能天線方框圖
智能天線是天線陣列,圖7-2表示方框圖,圖中可以看出,由N個天線單元組成,每個天線單元有對應加權器,共有M組加權器,可以形成M個方向的波束,M表示用戶數,其可以大于天線單元數,天線陣的尺寸和天線元的數目決定最大增益和最小波束寬度,意味在天線陣的尺寸和天線增益,及天線側瓣性能兩者之間要取得平衡。智能天線通過調節從每一個天線收到的信號的相位與幅度,結合使得形成所需要的波束,此過程稱為波束形成。可以形成各種波束--掃描波束、多波束、成型波束、及有受控零位的波束。根據方向圖分成兩種類:自適應方向圖智能天線和固定形狀方向圖智能天線。
智能天線關鍵技術是識別信號到達方向以及數字成型的實現,識別信號到達方向AOA(ANGLE OF ARRIVAL)的算法有:MUSIC算法、ESPRIT算法、最大似然算法等。數字成型實現就是選取最佳加權系數,獲得最佳波束。自適應算法首先確定準則,常用有最大似然、最大信噪比SINR、最小均方誤差MMSE、最小方差,具體產品選擇其中一種,圖7-3表示形成波束智能天線框圖。
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