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大学本科生毕业论文（设计）开题报告

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论文(设计)题目：

智能天线技术的基本原理及其music算法

指导教师：

论文(设计)起止时间：

一、论文(设计)研究背景与意义

智能天线是3g的一项关键技术，作为当今三大主流标准之一的

td-scdma(timedivision-synchronouscodedivisionmultiple

access)是由中国自主提出使用的tdd方式的(时分双工方式)的第三代

移动通信系统标准。td-—scdma的核心技术之一就是智能天线技术。

在td-—scdma系统中使用智能天线技术，基站可以利用上行信号信

息对下行信号进行波束成形，从而降低对其他移动台的干扰，同时提

高接收灵敏度，增加覆盖距离和范围，改善整个通信系统的性能。

智能天线是一种多天线系统，它按照某种算法来对准期望信号，

使得期望信号得到最大增益，而干扰信号被压制。智能天线系统的

核心在于数字信号处理部分，它根据一定的准则，使天线阵产生定向

波束指向移动用户，并自动调整权系数以实现所需的空间滤波。智能

天线需要解决以下两个关键问题：辨识信号到达方向doa(directions

ofarrinal)和数字波束赋形的实现。在对信号doa估计的算法中，作为

超分辨空间谱估计技术的music(multiplesignalclassification)算法

是最经典的算法之一。

本文针对3g的需求背景，研究智能天线技术及doa估计算法。

随着移动通信用户数迅速增长和人们对通话质量要求的不断提高，要

求移动通信网在大容量下仍具有较高的话音质量。经研究发现，智能

天线可将无线电的信号导向具体的方向，产生空间定向波束，使天线

主波束对准用户信号到达方向doa(directionsofarrinal)，旁瓣或零陷

对准干扰信号到达方向，达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑

制干扰信号的目的。同时，利用各个移动用户间信号空间特征的差异，

通过阵列天线技术在同一信道上接收和发射多个移动用户信号而不发

生相互干扰，使无线电频谱的利用和信号的传输更为有效。在不增加

系统复杂度的情况下，使用智能天线可满足服务质量和网络扩容的需

要。

其实就是一种多天线系统，它按照某种算法来对准期望信号，使

得期望信号得到最大增益，而干扰信号被压制。因此需要知道期望信

号到来的方向，即doa。music算法是经典的用来估计波达方向的算

法。

二、论文(设计)的主要内容

智能天线是一种安装在基站现场的双向天线，通过一组带有可编

程电子相位关系的固定天线单元获取方向性，并可以同时获取基站和

移动台之间各个链路的方向特性。智能天线的原理是将无线电的信号

导向具体的方向，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到

达方向doa(directionofarrinal)，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，

达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。

波达方向(doa,directionofarrival)估计是智能天线研究的一个重

要方面,无论是上行多用户信号的分离,还是下行选择性发射,对用户信号

doa的测定,都成为智能天线实现指向性发射的必要前提。在对信号

doa估计的算法中,作为超分辨空间谱估计技术的music(multiple

signalclassification)算法是最经典的算法之一。本文主要介绍智能天

线技术的基本原理，发展历程，技术分类，及智能天线对系统的改进

和主要用途。写出均匀线阵的统计模型，研究music算法的基本原理，

用matlab仿真实本课题的主要研究内容如