自适应阵天线一般采用4~16天线阵元结构,在FDD中阵元间距1/2波长,若阵元间距过大,则接收信号彼此相关程度降低;太小则会在方向图形成不必要的栅瓣,故一般取半波长。而在TDD中, 如美国ArrayComm公司在PHS系统中的自适应阵列天线的阵元间距为5个波长。间距宽而波束更窄,而PHS系统中采用TDD模式,因而更容易进行定位处理。即使旁瓣多,但由于用户和信道都比较少,因而不会带来不利的影响。 阵元分布方式有直线型、圆环型和平面型。自适应天线是智能天线的主要类型,可以实现全向天线,完成用户信号接收和发送。自适应阵天线系统采用数字信号处理技术识别用户信号到达方向,并在此方向形成天线主波束。自适应阵天线根据用户信号的不同空间传播方向提供不同的空间信道,等同于信号有线传输的线缆,有效克服了干扰对系统的影响。 虽然天线阵列是射频前端的很重要的设备,但自适应阵列天线技术最重要的部分还在于基带处理部分。基带部分将自适应天线阵接收到的信号进行加权和合并,从而使信号与干扰加噪声比最大。基带处理部分采用复杂的自适应算法。目前已经有多种有关时域和空域的算法提出,如通过时域获得天线最优加权算法有:最小均方算法(LMS) 、取样协方差矩阵的直接求逆(DMI)、递归最小均方误差(RLS)算法、恒模(CM)算法等;通过在空域对频谱进行分析以获得信号到达方位角(DOA)估计的算法有:多信号分类法(MUSIC)算法、旋转不变技术信号参数估计法(ESPRIT)算法等。 二.空分多址技术(SDMA)的核心——自适应天线技术 近几十年来,无线通信经历了从模拟到数字,从固定到移动的重大变革。 |
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