基于智能天线的多用户联合检测技术研究

发布时间：2017-06-28 09:04

  本文关键词：基于智能天线的多用户联合检测技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着人们对移动通信系统容量需求的提高,频谱资源日益匮乏,智能天线作为空域资源开发的崭新应用,被用来解决同信道干扰、多址干扰及多径衰落等问题。但是当用户数目增多时,智能天线中的自适应波束形成算法存在空间分辨率低的问题,即此时产生的多址干扰较强,从而严重影响多用户检测的性能。针对以上情况,本文通过对智能天线结构、原理、分类和波束形成进行学习,研究各种自适应波束形成准则,对经典的LMS自适应波束形成算法和RLS自适应波束形成算法进行仿真,提出一种新的基于伪逆法的多用户检测算法,并进一步提出智能天线和联合检测技术相结合的多用户检测算法,理论分析与仿真结果表明,新方法可有效提高多用户系统的检测性能。本文内容安排如下:1.描述了智能天线的基本结构和工作原理,详细介绍了基于智能天线的波束形成技术,并仿真分析了其相关参数对系统性能的影响。2.研究了智能天线中四种常用的自适应波束形成准则,其中包括了MMSE、Max-SNR、LCMV和LS准则,并对这四种准则进行了简单对比。详细研究了经典的LMS和RLS自适应波束形成算法,并仿真分析了其相关参数对性能的影响。3.针对多用户波束形成系统中的多址干扰问题,研究了ZF检测算法、MMSE检测算法、SIC、PIC和基于QR分解的串行干扰抵消检测算法,通过使用多波束赋形中的伪逆法对接收用户信号进行目标分离,然后提出一种伪逆法与并行干扰抵消技术相结合的改进算法,仿真结果表明新算法显著提高了多用户系统的检测性能。4.利用智能天线中波束形成技术进行多用户联合检测,提出对波束形成处理后构造的空间相关矩阵进行ZF、MMSE等联合处理,实现了多用户检测,然后通过结合并行干扰抵消技术,误码性能进一步提高。此外,针对空间相关矩阵提出基于QR分解的串行干扰抵消多用户检测算法。最后分别在平坦衰落与频率选择性衰落信道下对所提算法进行了仿真验证,结果表明所提算法的误码率性能能够接近于单用户的理想性能界。
【关键词】：智能天线 联合检测 波束形成 多址干扰
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN821.91
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-12
• 缩略语对照表12-16
• 第一章 绪论16-22
• 1.1 研究背景及意义16-17
• 1.2 研究进展17-19
• 1.2.1 智能天线研究进展17-18
• 1.2.2 联合检测技术的发展18-19
• 1.3 论文的主要内容及章节安排19-22
• 第二章 智能天线技术基础22-32
• 2.1 智能天线的结构和工作原理22-23
• 2.1.1 基本结构22-23
• 2.1.2 工作原理23
• 2.2 智能天线的分类23-25
• 2.2.1 预多波束智能天线23-24
• 2.2.2 完全自适应智能天线24-25
• 2.3 智能天线的信号模型25-26
• 2.4 智能天线的特点26-27
• 2.5 波束形成技术27-30
• 2.5.1 波束形成的基本原理27-29
• 2.5.2 方向图29-30
• 2.6 本章小结30-32
• 第三章 智能天线的自适应波束形成算法32-46
• 3.1 自适应波束形成准则32-36
• 3.1.1 最小均方误差准则32-34
• 3.1.2 最大信噪比准则34
• 3.1.3 线性约束最小方差准则34-35
• 3.1.4 最小二乘准则35-36
• 3.2 准则对比36-37
• 3.3 智能天线波束形成算法分类37
• 3.4 经典自适应算法37-44
• 3.4.1 LMS算法37-39
• 3.4.2 RLS算法39-41
• 3.4.3 性能仿真及分析41-44
• 3.5 本章小结44-46
• 第四章 多用户联合检测技术46-66
• 4.1 多用户检测器46-52
• 4.1.1 迫零检测算法47-48
• 4.1.2 最小均方误差检测算法48
• 4.1.3 串行干扰抵消检测算法48-49
• 4.1.4 并行干扰抵消检测算法49-50
• 4.1.5 基于QR分解的串行干扰抵消检测算法50-52
• 4.2 一种新的基于伪逆法的多用户检测算法52-56
• 4.2.1 算法原理52-54
• 4.2.2 仿真分析54-56
• 4.3 智能天线下的多用户联合检测技术研究56-64
• 4.3.1 平坦衰落信道56-60
• 4.3.2 频率选择性衰落信道60-64
• 4.4 本章小结64-66
• 第五章 结束语66-68
• 参考文献68-72
• 致谢72-74
• 作者简介74-75

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1 桑怀胜,李峥嵘;智能天线的原理、自适应波束形成算法的研究进展与应用[J];国防科技大学学报;2001年06期

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7 杨海波;刘鸣;张玉胜;张同须;;不同应用场景下智能天线的选择[J];电信技术;2008年03期

8 刘龙山;;智能天线小型化的发展[J];电信科学;2008年04期

9 姚美菱;李明;;智能天线的应用及改进方案[J];数字通信世界;2009年02期

10 许森;何进;;智能天线发展需符合“四化”要求、三大趋势[J];通信世界;2009年27期

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1 俞波;徐立勤;;智能天线保护距离的研究[A];2009年全国无线电应用与管理学术会议论文集[C];2009年

2 谭萍;漆兰芬;;频率扩展对智能天线算法性能的影响[A];2005'全国微波毫米波会议论文集（第二册）[C];2006年

3 郭向涛;高军;曹祥玉;;一种智能天线盲算法的实现技术[A];2009年全国天线年会论文集（下）[C];2009年

4 谢泽明;赖声礼;;一种新型的时空联合解扩重扩智能天线[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年

5 吴华挚;韦岗;;智能天线的波束成型算法及其发展方向[A];开创新世纪的通信技术——第七届全国青年通信学术会议论文集[C];2001年

6 王晓湘;彭媛;杨洁;;一种半盲多用户分离智能天线算法研究[A];通信理论与信号处理新进展——2005年通信理论与信号处理年会论文集[C];2005年

7 付卫东;谷深远;;智能天线的关键技术及在卫星通信中的应用[A];卫星通信新业务新技术学术研讨会论文集[C];2005年

8 崔卫东;史小卫;李平;王新怀;;一种智能天线通道校正方法[A];2007年全国微波毫米波会议论文集（下册）[C];2007年

9 刘继刚;吴荣辉;肖鹏飞;;动态多波束智能天线及其应用[A];2003’中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会论文集[C];2003年

10 延陵润杰;田宇兴;;基于智能天线的无线资源管理[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集（下册）[C];2007年

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1 于尚民;智能天线：角色变换备战商用[N];通信产业报;2007年

2 北京邮电大学无线理论与技术实验室网络规划组负责人 虞乐;智能天线引发新隐忧[N];通信产业报;2007年

3 本报记者 闫冰;将智能天线推向更多企业[N];网络世界;2008年

4 大唐移动通信设备有限公司首席技术总监 李世鹤;智能天线：打通3G[N];通信产业报;2002年

5 ;智能天线力助无线通信新发展[N];人民邮电;2006年

6 特约撰稿人 张丽伟;智能天线发射新天地[N];通信产业报;2006年

7 国家无线电频谱管理研究所 何廷润;智能天线 将成4G系统关键技术[N];通信产业报;2007年

8 刘文华邋周双阳 尹应增;智能天线借海事通信上位[N];通信产业报;2007年

9 李佳忆;智能天线让无线网络更可靠[N];计算机世界;2008年

10 工业和信息化部电信规划研究院 张从武;智能天线向集成化低成本发展[N];中国电子报;2009年

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1 周围;移动通信智能天线关键技术研究[D];电子科技大学;2008年

2 孙绪宝;无线通信智能天线算法的研究[D];上海大学;2005年

3 高峰;智能天线阵列的研究与实现[D];西安电子科技大学;2007年

4 曾云宝;智能天线波束赋形算法研究[D];北京邮电大学;2006年

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7 程春悦;智能天线DOA估计技术和自适应波束形成技术研究[D];北京邮电大学;2005年

8 张厚;智能天线阵列中的若干技术研究[D];西安电子科技大学;2003年

9 张靖;WCDMA系统智能天线—RAKE接收及相关技术研究[D];电子科技大学;2003年

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1 童好娉;手持终端设备智能天线的优化设计[D];南京信息工程大学;2015年

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6 崔志刚;基于智能天线的多用户联合检测技术研究[D];西安电子科技大学;2015年

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8 张克声;智能天线数字波束形成技术研究[D];华中科技大学;2007年

9 徐银浩;智能天线波束形成算法的研究[D];天津大学;2008年

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