智能天线中的MMSELMS自适应波束形成

2008笨第'0期 《总第110期) 大众科技 DAZHONGKEJI No．10。2008 (CumulativelyNo．1lo) 智能天线中的MMSE-LMS自适应波束形成 郭毅刚1，刘增力1，刘伟1，刘开伦2 (1．昆明理工大学信息工程与自动化学院，云南昆明650051； 2。中国石油辽河石油勘探局，辽宁盘锦124010) 【摘要】波束形成是智能天线的荚键技术之一，自适瘕波束形成的实现是智能天线技拳的核心。通过婶智能天线原理， 波束形成原理的介绍，遥用MMSE—LMS自避应算法得出得权向量，使天线囊波束对准用户信号到这方向，同时在干扰信号到 达方向形成零陷。以达到充分高效提取期望用户信号并删除或抑制干扰信号的目的，并讨论MMSE-LMS算法的影响因素及优 缺点。MMSE-LMS自遗威冀法，算法简单实现容易。因而得到了广泛运用。 【美键词】智毙天线；天线阵懿；波束影成；波束方向躅；毂向量；是适应渡泰影威 【巾瘸分类号】TN828 【文献标谖码】A 【文章编号】1008-1151(2008)10-0015-03 (一)引言 智能天线技术是在微波技术、自动控制矮论、自适应天 线技本、数字信号处理(osv)技术和软俘无线电技术等多学辩 基确立综含发展两戒豹一fj薪技本。它之掰瑷受蓟久{}j的饕 遍重视，是由于它具有自动地适应环境变化，增强系统有用 信号的榆测能力，优化天线方向图，并能有效跟踪有用信号， 抑制和消除干扰及噪声，而保持系统性能谯某种准则下最佳 的缘故。凌予天线有发射翻接收两种工作状态，所以锷能必 线包括餐缝发射稻智戆接故2个部分，它镪的工撵琢理基本 相阋。自适应天线阵能够谯干扰方向未知或者已知的情况下， 自动调节阵列中各个阵元的信号加权值的大小，使阵列天线 方向图的零点对准干扰方向而抑制干扰，即使在干扰和信号 同频率的情况下，也能成功地抑制干扰。 (二)智麓天线 智能天线阵列的基本原理是根据接收撩则自动地调节天 线阵元的幅度和相位加权，达到最佳接收效果。本文仅讨论 自适应阵列智能天线，假矮波束形成网络间样适用于多波束 切换天线。智能天线主要Efl天线阵列、模数转换、数字波束 形成瞬缀嗣寅逶应憝理器≯《部分组成。絮瀚1,gf示。天线蠢 阵元接收的信号通过自遗液礴络，根据嗓声、于扰和多经情 况，自通腔调艇加权值，达到自适应改变天线方向图，跟踪 多个用户的目的。 图1智能灭线的原理结构图 (三)波束形成 阵列天线在不同阵元上所感应的信号被合并后可以形成 单一的阵列输出，这静会势爨囊不民阵元信号憋过程称失波 束形成。阵罗|j响应关于角魔豹函数逶常称为陈列方向强或波 束方向图。当所绘方向图为功率响应时称为功率方向图。虽 然阵列天线的方向图是全向的，但阵列的输出经过加权求和 后，却可以使阵列接收的方向增益聚集在一个方向上，相当 子形成了一令“波束”，这裁楚波寒形成静物璞意义。 苕先建立信号接收模型。假定信号符合蘩带模型要求， 事实上，绝太多数通信系统的信号都满足此婺求，在此模型 下，入射信号在不同阵元间的微小延时可以朋相位来代替。 为了便于童观说明，图2所示为二维平面来讨论。设等间距 线天线阵酌簿元个数鸯鹾，降元阕距为d，以繁1令阵元馋秀 参考阵元，信号s(t)的入射方向与天线阵法线方囊的夹受秀 0。其巾的小原点代表阵元。 图2等阍距直线阵天线 阵列的方向向量为：口(口)州l，P∥，．．．，一‘“1’9】r， (1) 口。—2tr—dsin0 其中’ 名 ，d为阵元阕距，天为信号波长。 员lj天线阵元接受到的信号为：《f)=口(国s@+靠(f)，(2) 其中8(t)为信源，n(t)为白噪声。 【毂璃日期】2008—07—24 【僚凑楚分】雾毅翻(1978一)。男，辫j|l内汪人，慧锈理工夫学信惠工糕奄鸯动纯学院磺套研究生，磺究方向为通髂信号 处理。 。15。 对于离散信号模型，则在第n个快拍时刻，有 z(甩)=口(目)s(拧)+一(n)(3) 当有P个信源是，其波达方向角分别为0i(i= l，⋯，P)，则方向向量矩阵为 A=[a(00，4(以)，⋯，a(er)】 ．，!三¨“^】 e ‘ 一，刍Ⅳ一j)““^) e 4 一 1 。‘一警“^， ，．f—J争忡岬 则对于连续型x(f)2一j(f)+一(f) 对于离散型x0)=彳J仍)+露印) 权向量：’．，=【wI，．．．¨】r (4) (5) (6) (7) 波束方向图为：F(口)=卜“口(口)l (8) 阵列的输出是对各阵元的接收信号向量x(t)在各阵元上 分量的加权和。 即可以写成：y(r)=∥工(f)， 其中％=E{以’拥h(n))，j踟r=E{工(nH“(一)) 要使均方误差最小，令均方误差关于w‘的导数为零，即 V。(钏P(^)I})=一2勺+2屯M=0(13) 则：峨=疋。白 (14) 采用常用的梯度搜索法迭代，这里采用常用的一种方法 就是最陡下降法，则其迭代公式如下： Ⅳ。+1)=Ⅳ。)+j1∥-vw(E{F2(厅)})](15) 式中u是收敛因子。 在采用LMS算法的侍况下，式(15)可改写成： Ⅳ(Ⅳ+1)=Ⅳ(n)+s／Ix(n)d‘(n)一嚣(n)善“(”)．．，(一)] =w(n)+∥善o)p(H)一y(n)] (16) 式中～和屯都是统计量，实际计算中用估计值代替，在 第n个快拍，k和屯的估计值；。(一)和孟。(n)分别为： (9) r一(玎)=d‘(H)卫(咒) 对于离散信号模犁：烈张，2Ⅳ”烈圳。 (10) 根据不问的准则选择加权向曩W，可侵某个方向上的信号 得到最佳合并，而其他方向上的干扰和信号则被抑制。 (四)自适应波束形成 由于移动台所处的环境随时间变化，因此必须周期性地 更新权向量的解。通常情况F，信道在一个自适应循环和下 一个自适应循环和下一个循环之间的变化很小，同时，由于 用来估计权向量的数据受噪声影响，所以使用当前的权向量 来确定下一个权向量是可取地，这样能够产生减小噪声影响 的平滑权下向量。自适应波束形成技术的基本原理，是根据 一定的准则和算法白适应的调整阵列天线阵元激励的权值， 使得阵列信号通过加权替加后，输出信号的质量在所采取的 准则下最优。自适应波束形成算法根据训练信号是否被使用 分成两类，一类是非肓算法，一类是不需要训练信号的宣算 法。不过本文基于非盲算法来讨论的。 自适虑波束形成有很多算法，这里主要讨论运用最为广 泛的最优算法LMS。采用基于最小均方误差准则(删sE)准则 下的LMS算法。 在MMSE。即最小均方误差准则下的最优，要求输出信号 一k(一)与第k个用户信号d(n)之间的均方误差(MsE)最小化。 将误差记为e(n)，其表达式为 P研)2喀O)一’．，^“工(一) (11) R。(n)=工(^)x”(摊) 则可以改写式(16)为： (17) (18) Ⅳ(，f+I)=Ⅳ(n)十∥[m)d’(^)一．“H)工“翻)坩枷)] =w(n)+∥工o)[d‘(H)一y(n)] (19) 这就是LMS算法的迭代公式。 (五)计算机仿真结果及性畿分析 1．计算机仿真结果及分析 仿真模型参数设置；8阵元的均匀直线阵，阵元间距为 叫z，信噪比为25dB，波达方向角为-206，2个干扰信号分 别来自20。和40。，其干扰噪声比分别为：10dB和20dB。 迭代步长p=0．001。 图3，图4分别为在快拍数为700，即也是LMS算法经过 迭代700次所得到的方向图和相应的LMS算法收敛曲线图。 从图3中可以看出在期望信号(～20。)方向上的信号得到了 最大的增益，同时在z个干扰信号方向(209和40。)被霉 陷很好的抑制住了，这也就体现出了该算法在智能天线自适 应方面的功能。图4中看出，均方误差在经过大约经过600 次的迭代收敛。 而所谓均方误差，则指e(n)平方的统计期望，则均方误 差的表达式为 ．，(％)=E№J12}=E№旷Wk‰州 =F{限o)f2}一2竹“‰+峨“疋M (12) 凰3 MMSE—LMs的波束方向图目4 uⅥs算法收敛曲线 ．16一 ^ 帆 舳 日 ， F 2．步长因子lI对I．．MS算法收敛性能的影响 参数设置跟5、l中其他设置一样，只是步长因子u分别 取0．005和0．01以及0．05。 从图5看出迭代次数大约200次就收敛了。图6看出迭 代次数约100次收敛，图7迭代次数lO次左右收敛。从图4、 图5、图6、图7可以看出随步长因子p的增加收敛速度越快。 从中我们也能看出，随着步长因子的增加，收敛后的均方误 差的震荡加剧，也就是说明随步长因子的增加会加重算法的 圈8阵元敷M为12的均方误差|I￡敛图图9阵元数M为2【I的均方最差收敛图 失调。 图5遮代步长扯为0．005的均方图6选代步长“为0．01的均方 误差牧故图 误差收敛固 (六)结论 综上所述，从智能天线的原理角度出发，引出8MSE—LMS 自适应波束形成，通过对其推导以及仿真，我们知道删SE—LMS 算法在智能天线中能加强期望信号，有效抑制非期望信号。 其收敛快慢与稳健性随天线阵元数的增加向加速收敛并且更 加稳健。但就其算法而言．其收敛速度，以及算法失调都南 步长因子决定，并且两者不能同时达到，因此需要根据环境 权衡步长凶子的取值。但就MMSE-LMS自适应算法而言，其缺 点是收敛速度较慢．但je优点是算法简单，硬件实现起来成 本低，因而也就运用最为广泛，值得探讨。 乏蚕釜譬雪誓M鼍镂：薹尊蓑警竺霎粪嘿嘿，*捕出p，芝鬈慧麓≥世明，等．移动通信中的阵列天线技术删． ⋯．妻挚译是望，!．1．!紫曼苎：。噔乏耄釜鬯要聱羔芝瓷警 ⋯’i；：荨：二。i矗茬1J|j杀三ii每虿盖茬，。2(⋯X)5"T--'、-a- jj．1⋯” !翌：巴。塑只!!要堂翌耋多董坚篓查竺耋。400'篓篓磬j【4】；綦荽，耿军平：磊磊．芜蕞通石；i；能姜戋【罚二t京：北 而从图8能看出均方误差大约近300次迭代收敛。通过图4 1 ⋯’；；i荚￥出‘矗i。；(xJ6．：．-I’ ～ “1 ：曩圣圣爰墨置墨圣虫圣爰圣能霉篡最圣墨圣墨崆蠕量圣蛤心墨篡墨圣圣圣圣蠕艘圣曩曩置幺墨曩墨咕譬墨嗡五蛤曩墨墨燃蛤薯蠕按蛤置篡心墨墨蛤蛤蛤心蛤蛤墨薯喷蛤墨墨薯墨t咕峻蛤螺? (上接第30页) AD9833的主要任务就是完成正弦波形的迅速建立和频率 的快速切换，可以通过软件设置不同的频率拧制字来达到切 换频率的目的。在软件程序中，只要定时通过SPI向AD9833 写入不同的频率控制字，就可以控制信号的输出。在编程中 需要注意的是，由于A】D9833的频率控制字是16位的，因此 对于SPI的写操作来说，需嘤分两次完成，还要注意AD9833 的数据位的写入顺序，因为其数据格式是高位在前，低位在 后。 (五)结论 经铡试．该信号发生器能产生正弦波、方波和三角波三 种周期性波形。波形失真极小，输}n信号频率在IOHz～2MHz 范围内可调，输出信号频率稳定度优于lO，输出正弦波信号 的电压峰一峰值Vol3p在0～5V范围内可调。其结果表明，基 于DDS所实现的低频信号发生器，无论是频率的精确度，还 是波形的低失真方面，效果都很理想。 【参考文献】 『11徐征，何为，陈义清．基于DDS芯片AD9833的可编程信号源 【A1．电工理论与新技术2004年学术研讨会论文集【c1． 2004． 【2】2 AD9833LowPowerProgrammableWaveformGenerator． TechnicalDataSheet．AnalogDeviceInc，2(X)3． 【3】3王铁流，罗维平，吴东晟采用AD9833DDS芯片实现水声遥 控信号的合成Ⅱ|电子产品世界，2(X)7． 【4]刘国良，廖力清，施进平．AD9833型高精度可编程波形发生 器及其应用ⅡlJ国外电子元器件，2008． ．17． 智能天线中的MMSE-LMS自适应波束形成 作者： 郭毅刚， 刘增力， 刘伟， 刘开伦 作者单位： 郭毅刚,刘增力,刘伟(昆明理工大学信息工程与自动化学院,云南,昆明,650051)， 刘开伦 (中国石油辽河石油勘探局,辽宁,盘锦,124010) 刊名： 大众科技 英文刊名： DAZHONG KEJI 年，卷(期)： 2008，""(10) 被引用次数： 0次 参考文献(5条) 1.Harry L.Van Trees.汤俊 最优阵列处理技术 2008 2.Dimitris G.Manolakis.Vinay k.Ingle.Stephen M.Kogon Statistical and Adaptive Signal Processing 2003 3.杨维.陈俊仕.李世明 移动通信中的阵列天线技术 2005 4.金荣洪.耿军平.范瑜 无限通信中的智能天线 2006 5.吴立早.张克芳 智能天线的现状及其相关技术综述[期刊论文]-舰船电子对抗 2005(02) 相似文献(10条) 1.学位论文 徐天赐 智能天线阵列与DOA估计算法的研究及FPGA实现 2006 随着无线通信技术的发展，智能天线技术凭借自身的优势成为了3G的关键技术之一。使用智能天线可提高系统容量、增加覆盖距离、缓和多径传播 的干扰改善链路质量和保密性好的优点。智能天线是个复杂的系统包括天线阵列，数字信号处理单元和自适应算法单元。天线阵列是多个在空间按照一 定规律排列的天线的组合，其功能是接收和发射无线电信号；信号处理单元主要对天线接收下来的信号进行处理，它的实现主要用FPGA和DSP。自适应单 元主要是为了适应移动通信环境多变的情况，保证天线阵的主瓣始终指向期望的信号。 本文着重研究了智能天线中的天线阵列和DOA估计算法两大部分内容，同时将重要的DOA估计算法在FPGA上进行了仿真。 首先本文对目前智能天线中常见的直线阵和圆环阵的方向特性进行了分析和讨论，在此基础上提出了一种新的阵型，椭圆形天线阵列，经过推证将 直线阵和圆环阵统一到椭圆形阵中，得到了天线阵列方向特性的统一表达式，并在此基础上对阵元个数对阵列方向特性的影响进行了较深入的研究，所 得结果对实际应用具有一定的指导意义。结果表明：增加阵元个数不仅可以增强主瓣的方向性，还可以抑制旁瓣。对于直线阵阵元个数对方向性的影响 很明显，而对圆环阵却不明显，但可以很好的抑制旁瓣。 另外，本文还对DOA估计的各种算法进行了详细研究，针对MUSIC算法，采用Matlab语言编制了通用的计算程序，并利用该程序在不同形式的阵列上 进行了仿真计算。同时还将此算法在FPGA上进行了验证，编写了FPGA与PC的串口通信程序，利用这个程序可以将运算结果回传给PC进行验证。 2.期刊论文 卜安涛.史小卫.刘英.肖良勇 基于GA的智能天线系统前端扇区阵列设计 -电波科学学报2003,18(5) 使用遗传算法(Genetic Algorithm)设计了智能天线系统前端的扇区天线阵列.该天线阵列用于TD-SCDMA基站系统中.依据智能天线系统扇区覆盖模式 (即广播波束)对方向图的要求,利用GA的全局搜索性能,综合了阵列结构及单元激励相位.对该阵列结构使用GA模拟了智能天线系统工作模式(业务波束)下 所要求方向图的阵列激励幅度和相位.给出了实际的智能天线系统前端扇区天线阵列结构,对智能天线技术的应用具有重要意义. 3.学位论文 苏彦熙 智能天线实验平台多通道射频前端的研究 2006 无线移动通信由于突破了传统线缆的束缚，使人们更为自由地获得信息而逐渐成为人们日常生活中最为主要的通信手段。同时，无线移动通信业务 的结构随着无线移动通信技术的发展也发生重大的变化：除了传统的移动电话业务新增了大数据量的多媒体业务以外，还新增了计算机的无线接入业务 。然而，由于移动用户数据量的增大及数量的急剧增加，通信资源匮乏的问题日益严重，由此产生了通信容量不足、通信质量下降等一系列问题亟待解 决，如何消除多址干扰与多径衰落成为人们在提高移动通信系统性能时考虑的主要因素。 智能天线系统是由多个天线单元组成的天线阵列系统，它可以利用数字信号处理技术对多个不同的用户产生多个空间波束，每个波束各自自动对准 各自的用户的到达方向，而把零陷方向对准干扰的方向，从而可以消除多址干扰，提高移动通信系统的性能。与其他同渐深入和成熟的干扰消除技术相 比，智能天线技术在移动通信中的应用研究更显出勃勃生机。 研究结果智能天线技术的一个非常重要的手段就是通过建立硬件平台，在实测的环境下进行智能天线技术的研究。本文主要研究可用于智能天线技 术研究的多通道射频前端硬件平台的设计与实现，主要工作有： 1．完成了一个用于智能天线技术研究的射频前端硬件平台的总体设计。该平台有四个对称的通道，工作频率为2.4GHz；采用零中频架构，结构简单 ；该平台采用的I/Q调制、解调方式可实现多种调制方式，如BPSK、QPSK等。 2．设计并制作了智能天线实验平台射频前端各个子模块，包括：本机振荡器、本振信号功分器、2.4GHz带通滤波器、集成射频功率放大器的直接上 变频发射机、集成射频低噪声放大器的直接下变频接收机以及四阵元的可校正天线阵列。进而，对上述各子模块进行独立的测试，并给出测试结果。 3．将上述各子模块连接成一个完整的射频前端，再与基带设备连接成一个完整的智能天线实验平台，进行系统测试。给出了作者设计的射频前端的 测试结果，结果表明作者设计的射频前端能正常的工作，满足我们在室内环境下用实测的手段对智能天线算法进行研究的需要。同时作者对射频前端的 一些关键性能进行了分析。 4.研究了智能天线的校正技术，提出一种新的四阵元的可校正天线阵列，用于实时校正智能天线的通道失配。 本论文工作得到广东省自然科学基金项目“TD-SCDMA中的集成软件天线技术研究”(31441)和华南理工大学高水平建设项目“无线接入系统的智能天 线技术研究”(303D76030)的资助。 4.期刊论文 苏彦熙.骆茜.王栋.SU Yan-xi.LUO Xi.WANG Dong 一种直线阵可校正天线阵列的设计 -科学技术与工 程2009,9(16) 智能天线的校正是智能天线技术的一个核心问题.设计、实现了一种由单极天线、平行耦合线定向耦合器和1:4的威尔金森功分/耦合器组成的直线阵 可校正天线阵列可用于对智能天线系统的非时变的和时变的通道失配进行校正. 5.学位论文 丁杰伟 WCDMA系统中智能天线的研究 2002 在无线通信中，智能天线可以充分利用信号空间特性提高系统性能，但现在还没有大规模商用的智能天线系统。本文研究了在第三代移动通信 WCDMA系统中的智能天线应用。首先从天线阵列导向矢量相关性的角度阐述了智能天线的空分原理，然后根据这个原理提出天线阵列空分能力表达式。接 着提出了弧形智能天线阵列结构，分析了弧形阵列的独特优点，并把直线阵和圆阵统一到弧形阵列结构体系中。然后提出了阵列优化准则和方法。本文 结合3GPP协议针对WCDMA系统推导出了四种自适应算法，并对这些算法作了仿真比较，结果证明这些算法有效的。本文提出了频分双工系统中应用的收发 权值线性转换方法。最后把智能天线技术和RAKE接收技术、收发分集技术紧密结合，形成比较完整的智能天线系统基带结构。 6.期刊论文 王丙进.朱允民.WANG Bing-Jin.ZHU Yun-Min 线性模型统计估计在智能天线同步中的应用 -四川大学 学报(自然科学版)2009,46(6) 随着移动通信的发展, 移动用户迅速增加,移动通信业务量的增长与有限的频谱资源的矛盾日益突出. 解决上述矛盾的一种途径是提高频谱的有效利 用率.近年来,智能天线作为提高频谱有效利用率的一种技术受到了广泛的关注. 智能天线是利用各用户信号空间特征的差异,根据某个接收准则自动调节 天线阵列的增益,使得在同一信道上可以接收和发送多个用户的信号而互相不干扰. 但是人们必须解决由于信号通过不同的硬件和空间路径传播而在天线 阵列接收和发射上引起的不同步问题. 本文作者通过分析相位差的产生,从理论上证明了相位差满足线性模型,并研究了如何通过参数估计来解决这一问 题. 7.学位论文 刘艳萍 基于检测空间信号来波方向的智能天线算法研究 2005 现在社会已进入信息时代，人们对通信提出了越来越高的要求，快速、高效、兼容和无缝覆盖等要求也成为新一代移动通信系统追求的目标，目前 3G正在到来，而更美好的4G移动通信系统也己成为了通信发展的前景。 智能天线的主要任务是完成上行信号的滤波和下行波束的形成，它是在自适应滤波和阵列信号处理技术基础上发展起来的。我国提出的第三代移动 通信标准(TD-SCDMA)将智能天线列为一项核心技术。自适应算法是智能天线的核心技术之一，它决定着智能天线对来波信号响应的速率和系统实现电路 的复杂程度，系统需要针对各种通信环境来选择合适的算法，也可以采用算法分集的方法来使整个系统工作在最佳状态。本文在对各种算法进行分析比 较的基础上，采用MUSIC(多信号分类)算法和改进MUSIC算法，结合二维阵列模型来对上行信号进行空间滤波，提取信号的到达角(DOA)，并分析和比较了 几种算法的估计性能。 本文针对在3G和4G中的关键技术之一的智能天线技术展开研究，主要包括以下方面的内容： 移动通信的发展史和第三代移动通信的技术现状。介绍了移动通信的发展历程和3G中的三种主流技术标准以及它们的关键技术，并与未来的4G系统 作了比较，阐述了未来移动通信的发展方向。 1、对移动通信中的信道环境作了介绍，给出了几种信道模型和国际电联规定的仿真用信道模型。 2、介绍了智能天线的基本原理。在进行信号假设，阵列假设的基础上，阐明了天线阵列接收信号原理，介绍了多种自适应算法，并对它们进行了比 较和分析。 3、将改进MUSIC算法与二维阵列结合，估计空间信号的来波方向。这是本文的重点，在对智能天线算法的比较分析基出上，提出一种二维天线阵列 模型，并把它与改进MUSIC算法相结合，进行空间信号的来波方向的估计，并把它与传统方法进行了比较分析，仿真结果表明了算法的有效性。 8.期刊论文 肖明明.梁奂晖.XIAO Ming-ming.LIANG Huan-hui 一种新型的OFDM智能天线 -海军工程大学学报 2006,18(6) 根据自适应天线阵列理论,结合给定的参考波束的误差,引入虚拟干扰的概念,对目标波束图形状进行调整,提出一种新的可以应用于任意类型天线阵 列的波束综合算法.应用提出的新算法,在主瓣和旁瓣位置都可以对波束进行有效的调节.最终获得阵列的最优权矢量,能够最小化目标波束图与参考波束 图间的差异.理论分析与仿真结果表明,与现有的同类算法相比,该算法能更有效地获得与参考波束基本相符的波束.应用于OFDM智能天线系统时,对不同子 载波频率上信号进行单独处理,利用该算法进行波束综合,能够在整个有效频段,使所有子载波上获得基本一致的阵列输出. 9.学位论文 吴红海 混合遗传算法在智能天线赋形中的应用 2007 近年来，随着微电子技术的高速发展，智能天线技术已成功应用于移动通信系统，并通过对无线数字信号的高速时空处理，极大地改善了频谱的使 用效率。今后几年我国将进入3G高速建设发展期，智能天线技术将会迎来广阔的发展空间。 智能天线技术对CDMA移动通信系统的性能提高和成本下降都有很大的作用，但智能天线应用于CDMA系统时，也同时带来了相应的新问题，如：智能 天线的校准、智能天线和其他抗干扰技术的结合、波束赋形的速度问题、设备复杂性的考虑、共享下行信道及不连续发射、帧结构及有关物理层技术等 。我们在推动标准演进和产品设计上都需要考虑和不断解决这些问题。本论文的重点就是来研究如何解决智能天线的赋形问题。 本文首先介绍了智能天线的基本知识和赋形原理，并讨论了对其进行研究和应用的现状，然后提出我的问题，也就是我在这篇论文中将要做的工作 ，也就是如何才能快速的找到一个矢量，使得它所唯一对应的天线阵列的方向图能够最大程度的达到我们的预期要求。 从智能天线赋形结果的性能入手，分析比较了目前一些常用赋形方法。在传统遗传算法的基础上，本文针对智能天线赋形的问题，提出了一种改进 的遗传算法，即混合遗传算法。它在传统的遗传算法的基础上引入了实数编码和量子遗传算法的核心内容---量子门旋转操作，并对繁殖过程中的各个环 节都重新针对问题作了设计，从而既克服了传统算法的不足，也具有了量子遗传算的优势；通过对这一遗传模型的仿真，我们发现改进后的遗传算法大 大地加快了寻优的速度和质量，很好的满足了我们的需要。 10.期刊论文 杜志敏.闫志刚.吴伟陵 移动通信中的智能天线技术 -中兴通讯技术2001,""(3) 文章首先介绍了智能天线技术中的基本概念及其在移动通信系统中的发展和应用，然后说明了在移动通信系统中，应用智能天线技术可以提高系统 的性能和容量，并可以简化系统控制。在此基础上，文章分别介绍了切换智能天线中预置波束的设计方法和自适应天线阵列中的经典自适应算法，并简 介了目前智能天线技术的发展现状。 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_dgkj200810004.aspx 授权使用：青岛理工大学(qdlgdx)，授权号：36175ee1-c842-4351-8120-9dd1014c6146 下载时间：2010年8月13日