小波變換在智能天線波束形成技術(shù)中應(yīng)用

摘 要： 智能天線是當前研究熱點之一，首先介紹了波束形成的基本原理，按照盲算法和非盲算法將現(xiàn)有的波束形成算法進行分類并比較了算法的性能；其次，比較了基于小波變換和基于小波包的自適應(yīng)波束形成算法，分析了基于小波變換的多分辨信號波達方向和基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的波束形成算法；最后，針對小波變換可在選擇最優(yōu)基方面和結(jié)合盲自適應(yīng)算法進行聯(lián)合分析方面進行了展望。

關(guān)鍵詞： 小波變換； 智能天線； 波束形成； 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號： TN821.91?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）13?0091?03

Application of wavelet transform in smart antenna beam forming technology

LIU Hong?bo1， GAO Jun1， HUANG Gao?ming1， LIU Qin?tao2

（1. College of Electronics Engineering， Naval Engineering University， Wuhan 430033， China；

2. Department of Information and Technology， College of Science and Arts， Jianghan University， Wuhan 430056， China）

Abstract： Smart antenna is a current research focus. Basic principle of beam forming is introduced. The existing beam forming algorithms are classified and their performances are compared in accordance with the bind algorithm and non?blind algorithm. The adaptive beamforming algorithm based on wavelet transform and wavelet package is compared. Multi?resolution signal based on wavelet transform and beam forming algorithm based on wavelets neural network is analyzed. The prospect of the wavelet transform in optimal basis selection and the conjoint analysis with blind adaptive algorithm are looked forward.

Keywords： wavelet transform； smart antenna； beam forming； neural network

0 引 言

智能天線原名為自適應(yīng)天線陣列[1]，是從軍事領(lǐng)域的實際需求中發(fā)展起來的新型技術(shù)，主要用于雷達、聲納和抗干擾通信等方面，主要用來完成空間濾波和定位等功能。近年來，隨著移動通信的發(fā)展以及天線理論等方面研究的逐漸深入，智能天線開始用于具有復(fù)雜電波傳播環(huán)境的移動通信系統(tǒng)。為此，用于移動通信的自適應(yīng)天線陣列也成智能天線（Smart Antenna）。

由于傅里葉變換是一種全局變換，無法表述信號的時域局部性質(zhì)，而這種性質(zhì)恰恰是非平穩(wěn)信號最根本和最關(guān)鍵的性質(zhì)。小波變換是一種信號的時頻分析，它具有多分辨率的特點，可以方便地從混有強噪聲的信號中提取原始信號，被譽為分析信號的顯微鏡。小波變換是繼傅里葉變換之后信號處理領(lǐng)域重大發(fā)現(xiàn)，小波變換的優(yōu)點是適合分析時間局部信號，并且頻域的分辨率較高。因此，把小波變換應(yīng)用到智能天線波束形成方面是當前的研究熱點之一。……