移動(dòng)通信系統(tǒng)中的寬帶智能天線技術(shù)的應(yīng)用探討

摘要：在移動(dòng)通訊設(shè)備中使用的智能天線是采用空分復(fù)用技術(shù)行運(yùn)作的，在對(duì)信號(hào)的傳播過(guò)程中存在著些許差異，要將同頻率、同時(shí)隙的信號(hào)在空域中區(qū)分開(kāi)來(lái)。寬帶智能天線可以擴(kuò)大成倍的通訊量，再將它與其他高新技術(shù)相結(jié)合，就可以提高頻譜資源最大化，這不僅有效減少了移動(dòng)通信中出現(xiàn)的地形問(wèn)題和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑物等對(duì)電波傳播的影響，還可以通過(guò)多層面及時(shí)伸延擴(kuò)展，將不利于通訊因素排除在外。同時(shí)能有效地?cái)U(kuò)大信號(hào)覆蓋范圍，節(jié)約鋪設(shè)通訊系統(tǒng)的費(fèi)用，設(shè)置緊急呼叫定位，提供更加精準(zhǔn)的定位，在通訊設(shè)備中開(kāi)發(fā)更多的增值業(yè)務(wù)。本篇以移動(dòng)通訊的智能天線技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用做出簡(jiǎn)要探討，為該技術(shù)的推廣應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：通信系統(tǒng)；寬帶智能；天線技術(shù)

隨著科技越來(lái)越發(fā)達(dá)，通訊系統(tǒng)已經(jīng)遍布人們的生活范圍，根據(jù)移動(dòng)數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)，人們對(duì)移動(dòng)通訊的要求越來(lái)越高，根據(jù)調(diào)查顯示，移動(dòng)通訊系統(tǒng)隨著用戶數(shù)量的增加也逐漸形成了一個(gè)復(fù)雜的通訊環(huán)境，為了不讓接收信號(hào)遭到干擾信號(hào)的影響，移動(dòng)通訊系統(tǒng)在發(fā)展的基礎(chǔ)上加固通訊科技，減少通訊過(guò)程中出現(xiàn)中斷現(xiàn)象，同時(shí)通訊系統(tǒng)的質(zhì)量降低、系統(tǒng)容量等方面的性能出現(xiàn)的問(wèn)題也越來(lái)越多。國(guó)內(nèi)外近年來(lái)對(duì)在復(fù)雜多變的無(wú)線移動(dòng)通訊時(shí)代，智能天線怎樣才能有效降低干擾進(jìn)行了大量的研究，有關(guān)專(zhuān)家學(xué)者表明，在通訊系統(tǒng)中還需要加強(qiáng)通信質(zhì)量。從上個(gè)世紀(jì)70年代開(kāi)始，為了提高系統(tǒng)收斂速度，在原有的科技設(shè)備上，將智能天線技術(shù)作為重點(diǎn)的研究對(duì)象，將人們帶入通訊系統(tǒng)完備的新時(shí)代，在高新科技技術(shù)下，現(xiàn)代的移動(dòng)通訊技術(shù)隨著科技的發(fā)展腳步快速前進(jìn)，寬帶乃至超寬帶在無(wú)線通信中將通信設(shè)備帶入黃金時(shí)代，大量的研究學(xué)者通過(guò)論證充分說(shuō)明智能天線技術(shù)得到了廣大人們的關(guān)注。

1 智能天線概述

1.1 智能天線的基本原理

智能天線在通訊研究系統(tǒng)中成為新的通訊傳媒介質(zhì)，是能夠自行調(diào)節(jié)參數(shù)和數(shù)據(jù)的，能夠讓通信系統(tǒng)處于最佳智能狀態(tài)。智能天線技術(shù)是在按照磁場(chǎng)陣列、微波和射頻幅度、自適應(yīng)天線技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、軟件無(wú)線電技術(shù)等多個(gè)科技技術(shù)結(jié)合在一起的一種新科技。智能天線需要采用空分多址技術(shù)，將通訊信號(hào)的發(fā)送次數(shù)分開(kāi)來(lái)計(jì)算，最大限度地利用有限的信道資源。

1.2 寬帶智能天線優(yōu)化算法

寬帶智能技術(shù)的智能化主要是采用的優(yōu)化結(jié)構(gòu)算法，通常情況下是在信息窄帶基礎(chǔ)上操作運(yùn)行的，便于入射信號(hào)能量在信息源中心載頻中得以集中，入射信號(hào)窄帶假設(shè)是否能夠成立是建立在寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)中的智能天線優(yōu)化算法的修正調(diào)整上的。淘汰假設(shè)中的不科學(xué)通訊傳送方法，在上個(gè)世紀(jì)60年代開(kāi)始，智能天線技術(shù)的初步結(jié)構(gòu)被發(fā)明出來(lái)，它涉及到寬帶陣列，同時(shí)也可以自行處理一些通訊信號(hào)，雷達(dá)、聲納等系統(tǒng)中就已經(jīng)得到研究與應(yīng)用。也是在最早的通訊設(shè)備中，個(gè)人通信領(lǐng)域，隨著移動(dòng)通信系統(tǒng)由窄帶向?qū)拵到y(tǒng)不斷發(fā)展，在科技技術(shù)精益求精的情況下，讓移動(dòng)通訊設(shè)備走上巔峰，在上個(gè)世紀(jì)90年代中期，人們開(kāi)始關(guān)注起寬帶智能天線陣列。并且開(kāi)始投入大量的研究力量，使寬帶智能天線陣列會(huì)出現(xiàn)兩種實(shí)現(xiàn)形式，分為時(shí)域和頻域，在傳統(tǒng)的寬帶智能天線中是要以M元陣列的每個(gè)陣元后面加上一個(gè)長(zhǎng)度為K的抽頭延時(shí)線結(jié)構(gòu)。在時(shí)域中，要通過(guò)FFT 轉(zhuǎn)換延時(shí)信號(hào)就可以變?yōu)轭l域信號(hào)，為了更好的降低寬帶中的復(fù)雜算法，優(yōu)化寬帶結(jié)構(gòu)，人們也提出了一種新的計(jì)算方法，是為了更加適應(yīng)天線技術(shù)。所以近年來(lái)寬帶智能天線的技術(shù)突破發(fā)展迅速，智能天線的研究多數(shù)也是集中在子帶結(jié)構(gòu)的智能天線實(shí)現(xiàn)上。現(xiàn)在各大研究學(xué)者正在研究寬帶陣列的計(jì)算復(fù)雜度問(wèn)題，但這一問(wèn)題還是沒(méi)有得到解決。

2 智能天線的類(lèi)型

智能天線根據(jù)其不同的工作原理可將其分為兩種類(lèi)型，一種是多波束智能天線，一種是自適應(yīng)智能天線。

2.1 多波束智能天線

多波束智能天線是智能天線中的主要組成部分，是一種介于扇形定向天線與自適應(yīng)智能天線之間的一種技術(shù)，寬帶連接需要采用波束轉(zhuǎn)換技術(shù)，波束轉(zhuǎn)換技術(shù)也被稱(chēng)為波束轉(zhuǎn)換天線。在對(duì)用戶地區(qū)系統(tǒng)分區(qū)過(guò)程中的應(yīng)用十分便捷，天線的每個(gè)波束都固定指向不同的分區(qū)，并送達(dá)到每戶地區(qū)，并行波束多數(shù)使用便能夠?qū)⒄麄€(gè)用戶區(qū)整個(gè)覆蓋，同時(shí)形成一個(gè)形狀基本保持一致的天線方向圖。在用戶小區(qū)的移動(dòng)過(guò)程中，需要根據(jù)各個(gè)測(cè)量波束的信號(hào)強(qiáng)度對(duì)移動(dòng)用戶的使用情況進(jìn)行跟蹤，并適時(shí)地進(jìn)行波束的轉(zhuǎn)換，使所收到的信號(hào)最強(qiáng)，減少干擾情況，進(jìn)而讓服務(wù)質(zhì)量得以提高。多波束智能天線的應(yīng)用是近年來(lái)的一項(xiàng)新的科技項(xiàng)目，利用多波束天線是一項(xiàng)革新的科技技術(shù)。

2.2 自適應(yīng)智能天線

在智能天線中自動(dòng)適應(yīng)智能天線是最為適應(yīng)通訊系統(tǒng)的一種，其原名被稱(chēng)為自適應(yīng)天線陣列，是在通訊基站現(xiàn)場(chǎng)安裝的一種總接收天線。根據(jù)自適應(yīng)天線原理，利用現(xiàn)代自適應(yīng)空間記住進(jìn)行數(shù)字處理技術(shù)，選擇自動(dòng)適應(yīng)算法，自動(dòng)匹配信息源來(lái)源，根據(jù)信息源的傳送途徑形成天線振波的動(dòng)態(tài)科技技術(shù)，并組成多個(gè)獨(dú)立的高效益窄波束，讓天線主波束對(duì)準(zhǔn)用戶信號(hào)到達(dá)方向，從而提高信息接收效率，為避免干擾信號(hào)影響，可對(duì)有用信號(hào)進(jìn)行加強(qiáng)，并將干擾信號(hào)進(jìn)行抵消，讓信號(hào)的接受度提高，并提升系統(tǒng)容量與頻譜效率。

3 結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)代發(fā)達(dá)的通訊時(shí)代，寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)中信號(hào)不再滿足能量信號(hào)的窄帶假設(shè)，人們會(huì)尋找越來(lái)越多的優(yōu)秀通訊技術(shù)能將信息快速送達(dá)每一個(gè)地方，通訊信號(hào)不能集中在中心載頻區(qū)，這會(huì)容易導(dǎo)致傳輸信息的增多信號(hào)發(fā)送困難。本文針對(duì)寬帶智能天線優(yōu)化算法的高復(fù)雜性做出了簡(jiǎn)要的探討，將傳統(tǒng)的天線計(jì)算法做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，優(yōu)化計(jì)算結(jié)構(gòu)，同時(shí)轉(zhuǎn)化到空時(shí)頻域進(jìn)行處理。將復(fù)雜的天線結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)到最優(yōu)化，可最大限度的降低寬帶智能天線的系統(tǒng)優(yōu)化算法的運(yùn)算量，讓寬帶智能天線系統(tǒng)的性能提升，并加快運(yùn)行效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁奐暉.移動(dòng)通信系統(tǒng)中的寬帶智能天線技術(shù)[J].電腦與電信，2014，（6）：5051，57.

[2]郭建英.智能天線技術(shù)及其在移動(dòng)通信中的應(yīng)用研究[J].濮陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，（1）：152155.

[3]滕碧紅.智能天線技術(shù)在移動(dòng)通信中的應(yīng)用[J].通信電源技術(shù)，2012，（2）：6162，99.

作者簡(jiǎn)介：賈沛（1986），男 ，漢族，陜西戶縣人，本科，助理工程師，研究方向：通訊。