TD-SCDMA移动终端智能天线技术研究

摘要

智能天线技术做为未来移动通信系统的关键技术，具有增加系统容量、扩大系统覆盖范围、改善服务质量等一系列优点。然而至今为止，绝大部分的研究都集中在基站智能天线，移动终端智能天线由于其体积、功耗、处理速度、成本等因素的限制，研究工作一直未能得到全面展开。随着微电子技术的发展，高性能、低价格、低功耗数字信号处理芯片不断推出，这使得移动终端智能天线的实现成为可能。因此对移动终端智能天线的研究是有现实意义的。 本文针对TD-SCDMA移动终端双阵元智能天线做了大量研究，通过仿真分析验证了移动终端智能天线的优越性能，并采用DSP和FPGA分别实现了自适应算法。主要工作总结如下：首先分析了移动信道的特征，建立了适用于空时信号处理仿真的无线衰落矢量信道模型；对几种自适应波束形成算法进行了MATLAB仿真与分析，分析表明NLMS算法适合于TD-SCDMA移动终端智能天线使用；提出了一种新的半盲算法，仿真分析表明，新算法比NLMS算法具有更强的环境适应性(健壮性)。然后对TD-SCDMA移动终端所处的干扰环境做了分析；通过MATLAB仿真得出了移动终端双阵元智能天线在TD-SCDMA系统中误比特率性能，并与传统单天线误比特率性能做比较，验证了其优越性。同时对移动终端智能天线在不同环境下的误比特率性能做了仿真分析；研究了一种将智能天线与RAKE接收相结合的空时2D-RAKE接收机，其性能优于智能天线，但硬件复杂度高。最后分别用FPGA和DSP两种方法对移动终端智能天线算法进行了硬件实现，由于TD-SCDMA的码片速率很高，用DSP实现算法，实时性难以满足，而FPGA由于其高度并行处理，能满足实时处理要求。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1智能天线简介

1.2智能天线研究现状

1.3 TD-SCDMA移动终端智能天线

1.3.1智能天线对CDMA系统性能的改善

1.3.2 TD-SCDMA移动终端智能天线实现的可行性

1.4本课题意义

第二章移动信道模型

2.1无线信道特性

2.2移动多径信道参数

2.3智能天线无线衰落矢量信道模型

2.4小结

第三章智能天线算法

3.1智能天线工作方式

3.2自适应波束形成技术

3.2.1自适应波束形成准则

3.2.2自适应波束形成算法仿真

3.3移动终端智能天线算法

3.4小结

第四章TD-SCDMA移动终端智能天线性能分析与仿真

4.1 TD-SCDMA技术简介

4.1.1 TD-SCDMA标准

4.1.2 TD-SCDMA物理层结构

4.2 TD-SCDMA系统下行链路模型

4.3 TD-SCDMA移动终端干扰分析

4.4移动终端智能天线性能分析与仿真

4.4.1移动终端智能天线与单天线性能比较

4.4.2不同参数条件下移动终端智能天线性能

4.5移动终端空时二维接收机

4.5.1 RAKE接收机原理

4.5.2移动终端2D-RAKE接收机

4.6小结

第五章移动终端智能天线算法实现

5.1 NLMS算法的DSP实现

5.2 NLMS算法的FPGA实现

结束语

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致 谢