智能天線在無線系統中的應用

【摘要】 智能電線在無線系統中的應用顯著提高了通信質量，給人們的生產生活帶來前所未有的便利。本文簡單分析了智能天線技術工作原理及優勢，重點探討了智能天線在無線系統中的應用，希望給智能天線的進一步推廣與應用提供參考。

【關鍵詞】 智能天線 無線系統 應用

智能天線技術以空分復用技術為基礎，從信號傳播方向的差異性出發，在空域區域方面對頻率、時隙相同信號加以區分，不僅使高頻譜資源利用率得以提高，而且最大限度的降低了建筑、地形等外界因素給信號的傳播造成的不良影響，因此被廣泛應用在無線系統中。

一、智能天線工作原理及優點

1.1智能天線工作原理

智能天線有多天線、可變天線陣列以及自適應天線陣列之稱，其含有的智能算法可實現對信號源的定位、跟蹤以及對信號傳播方向的判斷。與常規的天線分集方法及扇區天線相比，智能天線可將窄的定向波束提供給用戶，將信號的接收與發送約束在有限的方向區域，提高了信號發射功率利用率，有效避免了信號間的彼此干擾及電磁污染狀況的發生。

1.2智能天線的優點分析

智能天線應用在無線系統中具有較多優點，主要表現在：首先，抗衰落性能良好。信號傳輸過程中受多種因素影響，會出現不同程度的衰落，導致傳輸信號的失真。智能天線可控制信號的接收方向，尤其借助自適應成束技術，可將信號衰落降到最低。同時，智能天線還能實現分集增益的提高，使天線陣列接收的靈敏性大大增加。其次，可實現用戶的定位。借助智能天線可獲得性接收空間特征矩陣，獲得信號的功率估值及信號到達方向，從而可實現對用戶的定位。最后，可有效降低信號干擾。智能天線會方向性的接收信號，而不接收其他方向的信號，由此便能很好的降低其他信號的干擾。

二、智能天線在無線系統中的應用

智能天線在無線通信系統中具有較高應用率，因此本文基于無線通信系統對智能天線的具體應用進行探討。

2.1應用在TD-SCDMA系統中

TD-SCDMA系統中智能天線應用最為普遍，其利用TDD方式確保了上下行射頻信道對稱的可靠性，在此基礎上確保了信息傳輸的高效性，在緩解多徑干擾、多只干擾方面表現尤為突出。在TD-SCDMA系統中的智能天線由八個天線單元同心陣列組成，在很多方面優于傳統全方位天線：一方面可使信號的載干比增強。另一方面，獲得較高的增益，使發射功率大大降低。

2.2應用在無線市話系統中

無線市話系統包括智能處理單元、陣列天線等內容，其中基站的調制解調模塊是該系統的智能處理部分，其中的DSP單元可完成天線單元的發射以及信號的接收等。另外，還能實現自適應控制、信號分集、干擾抑制以及用戶識別。系統中四根天線上發送的高頻信號擁有相對獨立的控制單元，而且受其他天線的干擾較小。DSP將處理后的數據結果傳送至射頻模塊，而后依據處理的結果對射頻信號相位振幅進行調整。無線市話系統中應用的智能天線為地面立體結構，由四根對稱排列分布的天線組成，而四個基本振子又組成了每根天線。另外，增加用戶接入人數。當基站中已經接入三個用戶時，借助SDMA技術可為第四個人的接入奠定基礎。接入操作時一般經過以下流程：首先，對通話用戶的具體位置進行判定。其次，對空間位置進行分析，時隙組合兩個用戶，以此為基礎建立相關的空間信道，利用剩余時隙完成第四個用戶的接入。

2.3應用在碼分多址系統中

傳統通信信號一般在頻域或時域中處理，不過當以傳輸字符速率進行接收時，利用單獨的時域處理很難將CCI、ISI同時消除。在理論上看來，采用使用時域采樣技術可實現兩者的同時消除，但實際情況并不理想。當接收端的采樣速率為傳輸字符速率時，從理論上來看當陣元數量多到一定程度時，可實現CCI與ISI的消除，但從實際以及成本角度分析，這一做法并不可行。因此，有必要使用時空聯合處理，實現對ISI、CCI的抑制，而智能天線正是以時空二維聯合處理為基礎構建而成的，可利用ZF、ST-MMSE、ST-MLSE等最優準則。當前的空時處理方法一般應用分集加均衡的結構，借助時域延遲上的差異以及信號空間特征，獲得理想適量處理增益的目標，以均衡及估計盲信道。目前，CDMA因其干擾性能優良，而且系統容量方面優勢明顯，成為無線通信系統中主流多址技術，智能電線在碼分多址系統中的應用也因此成為行業內研究的熱點話題。

三、總結

智能天線技術在無線通信系統中的優勢非常明顯，尤其在系統容量擴充、抗干擾性能改善等方面更為突出，因此，為提高我國無線通信水平與質量，相關部門應加強智能天線理論研究，借鑒西方發達國家智能天線技術，結合我國智能天線發展現場加以運用，為進一步擴展智能天線在無線系統中的應用奠定基礎。

參 考 文 獻

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