td智能天線綜述

　　智能天線綜述
　　摘要：作為 itm-2000全球移動(dòng)電話的核心技術(shù)之一的智能天線技術(shù)受到國(guó)內(nèi)外移動(dòng)通信業(yè)的高度重視。本文對(duì)智能天線的基本概念、基本原理和功能等進(jìn)行了綜合論述，并討論了其相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用和發(fā)展前景。
　　關(guān) 鍵 詞：第三代移動(dòng)通信；td-scdma；智能天線；自適應(yīng)天線；
　　近年來(lái)全球無(wú)線通信事業(yè)飛速發(fā)展，通信業(yè)務(wù)的需求量越來(lái)越大。有限的無(wú)線頻率資源面臨著不斷增長(zhǎng)的通信需求，特別是第三代移動(dòng)通信的出現(xiàn)，對(duì)通信技術(shù)提出了更高的要求，這種矛盾更加尖銳化，智能天線的出現(xiàn)可以在某種情況下緩解這一現(xiàn)象。智能天線技術(shù)以其獨(dú)特的抗多址干擾和擴(kuò)容能力，不僅是目前解決個(gè)人通信多址干擾、容量限制等問題的最有效的手段，而且是解決現(xiàn)代移動(dòng)通信中有效性與可靠性這一世界性難題的有效辦法，被公認(rèn)為是未來(lái)移動(dòng)通信的一種發(fā)展趨勢(shì)，成為第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心技術(shù)，本文將從智能天線的概念、原理、功能及其應(yīng)用和前景做一簡(jiǎn)要介紹。
　　一．智能天線的概念
　　智能天線（smartante
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處理。
　　由于天線有發(fā)射和接收兩種工作狀態(tài)，所以智能天線包括智能發(fā)射和智能接收兩個(gè)部分，他們的工作原理基本相同，如圖3。天線接收的信號(hào)經(jīng)過高頻/中頻處理放大，以滿足 a/d 變換的要求，然后進(jìn)入專用數(shù)字處理器即數(shù)字調(diào)諧器，變換為窄帶信道的零中頻復(fù)包絡(luò)信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)過數(shù)字波束形成器處理，計(jì)算出所需信號(hào)和干擾信號(hào)的到達(dá)時(shí)間 toa 和角度，完成信號(hào)合成。發(fā)送信號(hào)可根據(jù)接收信號(hào)得到的參數(shù)，進(jìn)行相反的處理。
　　智能天線可分成以下幾個(gè)主要功能模塊，分別為：1）高頻處理部分：高頻處理主要是將接收或發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行放大，滿足 a/d或發(fā)射功率的要求。其中天線單元的選擇非常關(guān)鍵，不僅要滿足系統(tǒng)提出的頻帶、駐波比、增益、極化等性能指標(biāo)，而且還要使各單元之間的互耦小，保證各陣列天線元的幅度和相位一致；2）中頻處理部分：中頻處理部分先利用變頻器將高頻信號(hào)進(jìn)行低噪聲放大，經(jīng)混頻后變成中頻模擬信號(hào)，然后對(duì)它進(jìn)行帶通濾波和中頻放大，最后進(jìn)行采樣變換成數(shù)字信號(hào)送入數(shù)字信號(hào)處理器。；3）波束形成部分：它包括數(shù)字處理器和波束形成器。前者對(duì)a/d變換后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理和修正，使波束控制更精確，更易于實(shí)現(xiàn)低旁瓣、窄波束主瓣和寬頻帶。波束形成器對(duì)接收的數(shù)字信號(hào)作加權(quán)等處理，形成所需波束。
　　三．智能天線技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
　�。�1）提高頻譜利用率，增加系統(tǒng)容量
　　為了滿足移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的巨大需求，應(yīng)盡量擴(kuò)大現(xiàn)有基站容量和覆蓋范圍。采用智能天線技術(shù)，用多波束板狀天線代替普通天線。由于天線波束變窄，提高了天線增益及c／i指標(biāo)，減少了移動(dòng)通信系統(tǒng)的同頻干擾，降低了頻率復(fù)用系數(shù)，提高了頻譜利用效率。從而無(wú)須增加新的基站即可改善系統(tǒng)覆蓋，擴(kuò)大系統(tǒng)容量，增強(qiáng)現(xiàn)有移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的性能。
　　未來(lái)的智能天線應(yīng)能允許任一無(wú)線信道與任一波束配對(duì)，這樣就可按需分配信道，保證呼叫阻塞嚴(yán)重的地區(qū)獲得較多信道資源，等效于增加了此類地區(qū)的無(wú)線網(wǎng)容量。采用智能天線是解決稠密市區(qū)容量難題既經(jīng)濟(jì)又高效的方案，可在不影響通話質(zhì)量的情況下，將基站配置成全向連接，大幅度提高基站容量。
　　（2）提高了基站的接收機(jī)的靈敏度
　　基站接收到的信號(hào)是來(lái)自各天線和收信機(jī)所接收的信號(hào)之和，如果采用最大功率合成算法，在不計(jì)多徑傳播的條件下，則總的接收信號(hào)將增加101gn db，其中n為天線單元的數(shù)量。此接收靈敏度的改善將視多徑傳播路徑及上行波束成形算法而變，其結(jié)果也在101gn db左右。
　�。�3）迅速解決稠密市區(qū)容量瓶頸
　　未來(lái)的天線應(yīng)能就可按需分配信道，保證呼叫阻塞嚴(yán)重的地區(qū)獲得較多信道資源，等效于增加了此類地區(qū)的無(wú)線容量。
　�。�4）降低系統(tǒng)的干擾信號(hào)
　　智能的波束進(jìn)行空間濾波。通過對(duì)各天線行調(diào)整，優(yōu)化天線陣列方向圖，大大提高陣列的輸出信噪比，改善了系統(tǒng)質(zhì)量，提高了系統(tǒng)可靠性。對(duì)于軟容量的cdma信噪比的提高還意味著系統(tǒng)容量的提高。
　　（5）抗衰落
　　高頻的衰落，普通全向天線號(hào)失真較大。如果采用智能天線自適應(yīng)地構(gòu)成束的方向性，可使延遲波方向的增益最小，降低信號(hào)衰落的影響。
　　（6）實(shí)現(xiàn)移動(dòng)臺(tái)定位
　　在陸地移動(dòng)通信中，如果基站采用智能天線陣，一旦收到信號(hào)，即對(duì)每個(gè)天線元所連的接收機(jī)產(chǎn)生的響應(yīng)作相應(yīng)處理，獲得該信號(hào)的空間特征矢量及矩陣，由此獲得信號(hào)的功率估值和到達(dá)方向，即用戶終端的方位。這樣，用兩個(gè)基站就可將用戶終端定位到一個(gè)較小區(qū)域。
　　四．智能天線的應(yīng)用及前景
　　智能天線的應(yīng)用可以提高載干比，降低用戶的發(fā)射功率，降低系統(tǒng)的干擾。另一方面，由于降低了干擾即可以更加頻繁的重復(fù)使用頻率，又可以提高系統(tǒng)的容量。
　　智能天線能增加傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。通過gprs用戶 ……（未完，全文共3928字，當(dāng)前僅顯示1984字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《td智能天線綜述》）