基于LMS算法的智能天線波束形成研究及實現.pdf

1、智能天線技術是第三代移動通信系統的關鍵技術之一，它能有效地增大系統的容量，最大限度地利用有限的頻譜資源。智能天線核心是自適應波束形成器，它能根據用戶信號來波方向產生空間定向波束，將主波束對準期望信號的來向，而旁瓣或零陷對準干擾信號的來向。達到充分利用期望用戶信號并抑制干擾信號的目的。 波束形成器也稱為空域濾波器，其結構與普通的濾波器相似，因而多數自適應濾波算法都可應用與自適應波束形成技術。且通常關于自適應波束形成算法的研究都是基

2、于普通的自適應濾波器模型展開的。 本文的研究內容可以分為以下幾個方面： 首先，分析了經典的最小均方(LMS)算法，在對其收斂性、穩(wěn)定性等研究的基礎上，指明了改善LMS算法性能的方向。以此為依據完成了改進的LMS算法研究，并通過仿真分析比較了各改進算法收斂性能。 接著，成功的將改進的SVS_LMS算法應用到自適應波束形成技術中。仿真分析了改進的SVS_LMS算法應用在波束形成技術中時，波束方向圖波束賦形的效果。與經

3、典的LMS算法相比，改進的SVS_LMS算法在波束形成方向圖干擾來向方向形成的零陷幾乎相同，但其波束方向圖到達穩(wěn)定狀態(tài)所需的迭代次數卻比經典LMS算法少一個數量級。 最后，設計了一個基于LMS算法的中頻采樣自適應波束形成器。與傳統的基帶采樣結構不同，在此將基于多相濾波的數字正交變換技術與自適應波束形成技術相結合，實現了直接中頻采樣的自適應波束形成器。簡化了智能天線系統硬件設計結構。這也是軟件無線電思想在智能天線中的一次成功應用。