【正文】 感謝在百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱、評(píng)議和參加本人論文答辯的各位老師。 在這里，我要特別的感謝我的導(dǎo)師馮團(tuán)輝副教授，馮老師在我寫(xiě)作過(guò)程中給予很多的幫助和啟迪，讓我慢慢的保質(zhì)保量的完成我的論文，馮老師 兢兢業(yè)業(yè)的工作精神，平易近人的學(xué)者風(fēng)范以及誨人不倦的教導(dǎo)讓我在這段時(shí)間有了很大的進(jìn)步和成長(zhǎng)。在智能天線的作用下，可以大大的提高了通信的精確性，串頻、串線等現(xiàn)象大幅下降。不能只依靠增加基站，無(wú)論從成本還是性能表現(xiàn)方面都不是最好的選擇。 智能天線技術(shù)對(duì) CDMA 移動(dòng)通信系統(tǒng)的性能提高和成本下降都有很大的作用，但是智能天線應(yīng)用于 CDMA 系統(tǒng)時(shí)，也同時(shí)帶來(lái)了相應(yīng)的新 問(wèn)題。通過(guò)控制通電的情況來(lái)改變天線的形狀，來(lái)達(dá)到接收特定的無(wú)線電信號(hào)的最優(yōu)狀態(tài)。 智能天線在實(shí)際中的應(yīng)用及不足 在移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展中，以自適應(yīng)陣列天線為代表的智能天線已經(jīng)成為最活躍的領(lǐng)域之一，智能天線技術(shù)對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)是目前任何技術(shù)所難以替代的。 我們采用盲算法中最優(yōu)的一種算法，最小二乘法。 （ 4） 計(jì)算復(fù)雜度。 （ 2） 跟蹤性能。 波束形成的算法 波束自適應(yīng)信號(hào)處理是智能天線體現(xiàn)的一個(gè)重要方面，它以自適應(yīng)算法為核心，主要體現(xiàn)在算法控制器上， 其功能就是依據(jù)信號(hào)環(huán)境、按某種準(zhǔn)則和算法選擇或計(jì)算陣列加權(quán)矢量 ， 自適應(yīng)算法決定瞬時(shí)響應(yīng)速率 和電路實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜程度，因此最重要的是選擇較好的算法來(lái)達(dá)到對(duì)波束的智能控制，目前針對(duì)自適應(yīng)陣列天線所提出的各類自適應(yīng)算法很多，按照是否需要利用系統(tǒng)的導(dǎo)頻信息可以將算法分為兩類：非盲算法、盲算法。 [7] 對(duì)于具有可估計(jì)不同時(shí)延分量的系統(tǒng)，可以估計(jì)不同時(shí)延分量的 DOA。 DOA 估計(jì)方法包括簡(jiǎn)答易實(shí)現(xiàn)的 Bartlett 譜估計(jì)方法，即利用陣列形式響應(yīng)矢量對(duì)來(lái)波功率譜進(jìn)行掃描，也可以用 Capon 譜， MUSIC 譜等。 對(duì)于一個(gè)遠(yuǎn)場(chǎng)信號(hào)，信號(hào)到達(dá)不同陣元會(huì)有一個(gè)波程差，這會(huì)使各接收陣元的接收信號(hào)之間存在一個(gè)相位差，可以利用這個(gè)相位差可以求出入射信號(hào)的方位角等參數(shù)。 波束成形網(wǎng)絡(luò) 智能天線 能否實(shí)現(xiàn)是由波束形成 技術(shù)決定的。這樣則可以知道這個(gè) 陣列加權(quán)矢量是 整個(gè) 移動(dòng)臺(tái)位置的函數(shù) ，因此我們可以說(shuō) 設(shè)計(jì) 和 控制 、 調(diào)整 好天線 陣列 的 加權(quán)矢量就是自適應(yīng)天線陣 列的核心。天線陣列信號(hào)的組合也能夠把某些特定方向上的信號(hào)加重，但是陣列聚焦的方向與天線陣列的方位無(wú)關(guān)，采用不同的數(shù)據(jù)方法可以對(duì)天線陣列信號(hào)得到各種的加權(quán)和，以此可以把很多個(gè)方向的用戶所期望的信號(hào)同時(shí)提取。 由于遠(yuǎn)方傳來(lái)的電磁波（可視為平面波），到達(dá)各個(gè)陣元時(shí)所走的距離不同，從而帶來(lái)不同的相位差。天線陣列的組陣方式多種多樣，典型的陣列形狀可以分為：線陣、面陣、圓陣等，而在實(shí)際應(yīng)用中，還可以根據(jù)不同的需要組成三角陣、不規(guī)則陣等。 [4] 智能天線系統(tǒng) 一個(gè)典型的智能天線接收系統(tǒng)主要包括實(shí)現(xiàn)空間信號(hào)采樣的天線陣、 對(duì) 各 個(gè)陣元進(jìn)行加權(quán)合并的 波束成型網(wǎng)絡(luò)、 更新合并權(quán)值的控制部分。智能天線是具有自適應(yīng)能力的天線陣列，利用數(shù)字信號(hào)從而進(jìn)行處理，產(chǎn)生空間定向的 波束，使天線的主波束即主瓣對(duì)準(zhǔn)期望用戶的方向，使旁瓣對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)到達(dá)方向；從而能夠充分利用移動(dòng)用戶信號(hào)，也能夠達(dá)到刪除或抑制干擾信號(hào)的目的。 對(duì)于一個(gè)高分辨的天線，影響它發(fā)現(xiàn)較弱信號(hào)的主要因素是天線噪聲。 一般情況下，在方向 k 上的天線的全極化增益表示為 24( ) ( )nG k A kp?? (35) 7 在實(shí)際應(yīng)用中，一般采用峰值增益的定義，即以 ?k 為自變量， ()Gk的最大值稱為峰值增益。 如圖 31 所示的天線的方向圖，智能天線系統(tǒng)的主要目的是使用戶期望的信號(hào)盡最大可能到達(dá)主瓣上，并使主瓣寬度盡量小，使干擾的信號(hào)盡量到達(dá)副瓣上。如圖 31 所示，這些能量電平低于主瓣， 即天線方向圖主瓣兩旁的小波瓣叫做旁瓣，也叫副瓣。 圖 31 天線方向圖 主瓣寬度 主瓣寬度是強(qiáng)方向性天線最重要的參數(shù)之一，一般是指半功率主瓣寬度（ 3dB 寬度）。 將天線置于球坐標(biāo)系中，由于天線的定向輻射（接收）作用，它在距離 r的球面上各 5 點(diǎn)的輻射 （接收）強(qiáng)度是不相同的，即是角坐標(biāo) ? ?,?? 的函數(shù)，可寫(xiě)為 ( , )E Af ??? ，其中A為比例系數(shù) 。根據(jù)互易原理，同一副天線用作發(fā)射和接收時(shí)，其特性參數(shù)是相同的，只是具體含義有所不同。其電場(chǎng)、磁場(chǎng)的表示式為 sin2 jk rIdl kE j er? ?? ?? ?? （ 212） sin2 jk rIdlH j er? ?? ?? （ 213） 遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)明顯的特點(diǎn)是電場(chǎng)強(qiáng)度 E? 與磁場(chǎng)強(qiáng)度 H? 的時(shí)間相位相同。即 rE 、 E? 與 H? 相差一個(gè)因子 j 。下面給 3 出滯后位給出簡(jiǎn)單的推導(dǎo)。由于電偶極子是一端孤立的電流元，隨著電流的流動(dòng)性在其兩端必然出現(xiàn)等值異性的電荷，一端為 +q，另一端則為 q，其電荷量的大小及正負(fù)都隨時(shí)間變化，而實(shí)際的天線看作是無(wú)數(shù)的這種電偶極子的連接。 2 天線的電磁波理論 電磁波輻射 電磁波輻射是一種攜帶能量的電磁波向遠(yuǎn)處傳播出去而不再返回波源的現(xiàn)象。一方面要通信盲區(qū)不斷的縮減 ，電磁波的傳播過(guò)程中由于多方面的原 因如地形復(fù)雜造成了通信中信道的衰落，如路徑損耗、陰影衰落等是通信質(zhì)量受到嚴(yán)重的影響。大唐電信信威公司研究開(kāi)發(fā)的 TDSCDMA系統(tǒng)將智能天線應(yīng)用于時(shí)分雙工 (TDD)方式的 WLL 系統(tǒng)中，是國(guó)際上第一個(gè)使用智能天線系統(tǒng)的 公司 。由于多波束天線技術(shù)應(yīng)用范圍廣泛，目前智能天線已經(jīng)成為移動(dòng)通信領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，許多大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)都開(kāi)展智能天線方面的研究開(kāi)發(fā)，如美國(guó)斯坦福大學(xué)、瑞典皇家工學(xué)院以及 索愛(ài)、諾基亞公司等。移動(dòng)通信無(wú)疑是與人們的生活關(guān)系最密切的領(lǐng)域之一，而天線是移動(dòng)通信中最關(guān)鍵的部分。 the mobile munication。由于用戶需求的增加，移動(dòng)通信系統(tǒng)對(duì)天線的要求越來(lái)越高。 簽名： 年 月 日 授 權(quán) 聲 明 本人完全了解許昌學(xué)院有關(guān)保留、使用本科生畢業(yè) 論文 的規(guī)定，即：有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交畢業(yè) 論文 的復(fù)印件和磁盤(pán)，允許畢業(yè) 論文 被查閱和借閱。 本 科生畢業(yè)論文 智能天線在移動(dòng)通信中的應(yīng)用 院 系 電氣信息工程學(xué)院 專 業(yè) 物理學(xué) 2020 年 5 月 獨(dú) 創(chuàng) 性 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文是本人在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下取得的研究成果。本人授權(quán)許昌學(xué)院可以將畢業(yè) 論文 的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編 論文 。本文首先介紹天線的電磁波理論及天線的一些重要參數(shù)；然后詳細(xì)闡述智能天線系統(tǒng)，它是由一個(gè)天線陣列、一組波束形成的網(wǎng)絡(luò)以及算法組成的；最后介紹智能天線在處理移動(dòng)通信問(wèn)題的優(yōu)勢(shì)，和傳統(tǒng)天線的天線相比 ，它具有信號(hào)間彼此無(wú)干擾、減少外界干擾和噪聲的影響、提高信號(hào)的覆蓋率等特點(diǎn)。 Antenna array。隨著移動(dòng)用戶和移動(dòng)業(yè)務(wù)需求量的增加，如用戶需求從簡(jiǎn)單的語(yǔ)言通信發(fā)展到短信息、網(wǎng)頁(yè)瀏覽甚至視屏和在線游戲等，這些業(yè)務(wù)對(duì)傳輸量要求越來(lái)越高，通信信道的不足和干擾問(wèn)題則