集成软件天线在TD—SCDMA系统中的研究与应用

摘要

在现代移动通信系统中，多址干扰(MAI)、同信道干扰(CCI)、多径衰落等成为制约系统性能的主要因素。如何消除它们所造成的影响，成为人们在提高移动通信系统性能时考虑的首要问题。上世纪90年代开始人们开始探索利用智能天线技术来消除这些因素的影响，以提高系统的性能。多年的研究表明，各种智能天线体系各有优缺点，单一的智能天线结构无法适应第三代移动通信系统的要求，有必要应用多种智能天线算法的集成。另外，现有的研究尚未解决智能天线与第三代移动通信系统的兼容性问题。本论文利用TD-SCDMA第三代移动通信系统仿真模型，研究适用于我国的TD-SCDMA第三代移动通信系统中的基于软件无线电技术的集成软件天线技术，重点解决TD-SCDMA第三代移动通信系统中多种智能天线算法的集成技术的问题，最终完成集成软件天线技术在TD-SCDMA第三代移动通信系统中的实现问题。 本文在对单一智能天线算法基于TD-SCDMA系统上的实现的基础上，再对集成软件天线进行了研究，不但探讨了智能天线算法和我国第三代移动通信系统TD-SCDMA的兼容性问题，还主要研究了多种算法的集成问题，并在TD-SCDMA系统上得以实现，具体的工作如下： 1、对智能天线与TD—SCDMA系统的兼容性进行了探讨。 2、结合TD-SCDMA系统的特点，对LMS算法和解扩重扩算法进行了系统仿真，并且给出了它们各自的仿真结果，对仿真结果进行了分析和比较。 3、构造了LMS多波束集成软件天线算法的模型，在结合TD-SCDMA系统的基础上对LMS多波束集成集成软件算法进行了仿真。 4、结合TD-SCDMA系统，对LMS和解扩重扩的集成软件天线算法进行了仿真。并且将它与前面的一些算法的仿真结果进行了比较。最后得出该集成软件天线算法在一定的条件下具有其他算法所没有的一些算法优越性，可以改善系统性能，降低系统的输出误码率。 智能天线技术作为第三代移动通信系统TD-SCDMA的关键技术之一，已经成为目前通信发展的热点问题，而且一些智能天线算法都已进入成熟期，然而对于集成软件天线方面的研究却是很少，所以本人正是针对这一点进行了展开研究，而且本文的研究成果可望应用在基于软件无线电技术的第三代移动通信系统中，有重要的应用前景和实用价值。 本论文工作得到广东省自然科学基金项目“TD—SCDMA移动通信系统集成软件天线技术研究”的资助。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1移动通信发展史

1.1.1移动用户的与日俱增极大地推动了移动通信的发展

1.1.2移动通信的发展历程

1.1.3移动通信的未来展望

1.2 TD-SCDMA标准

1.2.1 TD-SCDMA的特点

1.2.2 TD-SCDMA的帧结构

1.2.3时隙结构

1.3 TD-SCDMA标准移动通信中关键技术及其采用智能天线的必要性

1.3.1 TD-SCDMA标准移动通信中关键技术

1.3.2 TD-SCDMA标准采用智能天线的必要性

1.4本文的主要研究工作和章节安排

1.5本章小节

第二章智能天线系统

2.1智能天线的兴起和发展

2.2智能天线的研究现状及其趋势：

2.3智能天线系统的组成

2.4智能天线分类

2.5软件天线

2.5.1软件天线的概念

2.5.2软件天线的提出及其基本构想

2.5.3软件天线的发展和应用前景

2.6本章小节

第三章多种智能天线控制算法

3.1 LMS算法

3.2解扩重扩算法

3.3 CMA算法

3.4 MUSIC算法

3.5本章小结

第四章智能天线算法在TD-SCDMA系统中的实现

4.1 TD-SCDMA系统中的LMS算法

4.2 LMS算法基于TD-SCDMA系统上的仿真结果分析

4.3 TD-SCDMA系统中的解扩重扩算法

4.4解扩重扩算法基于TD-SCDMA系统上的仿真结果分析

4.5两种算法仿真结果的对比

4.6本章小结

第五章一种预多波束LMS集成软件天线算法的研究

5.1多波束天线的概念

5.2波束形成器

5.3预多波束LMS集成软件天线算法在TD-SCDMA系统中的仿真

5.3.1预多波束LMS集成软件天线算法模型

5.3.2仿真结果分析

5.4本章小结

第六章LMS和解扩重扩集成软件天线算法研究

6.1集成软件天线概念

6.2 LMS与解扩重扩的集成软件天线算法原理及其仿真模型

6.3仿真结果

6.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢

评定意见