第30卷第3期
2010年5月
孝感学院学报
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UNlVERSITY
VOL.30
No.3
MAY.2010
基于LMS算法的智能天线的MATLAB仿真
汪
睿1’2,曾庆栋1
(1.孝感学院物理与电子信息工程学院,湖北孝感432000,2.成宁职业技术学院电子信息工程系,湖北成宁437100)
摘
要:分析了智能天线的基本原理。结合一种直线阵自适应阵列,在MATLAB软件下,采用基于LMS
算法的波束成形方法,对智能天线进行仿真实现。结果表明,使用基于LMS自适应算法的智能天线技术后,接
收端的误比特率(BER)得到明显降低。
关键词:智能天线;LMS算法;误比特率(BER);MATLAB
中图分类号:TN821+.9l
文献标识码:A
文章编号:1671—2544(2010)03一0054一03
近年来,随着移动通信用户数的迅速增长和
人们对信息交流需求的不断提高,通信频谱已成
为越来越宝贵的资源。对移动通信、电波传播、组
网技术、天线理论、现代数字信号处理等方面研究
的逐渐深入,使得利用数字技术在基带形成天线
波束成为可能,于是,智能天线技术产生并得到快
速发展。且应用于具有复杂电波传播环境的移动
通信中u_4J。
智能天线实际上相当于一个空时滤波器,在
有多个指向不同用户的并行天线波束的控制下,
可以显著降低用户信号彼此间的干扰。具体而
言,智能天线在以下几个方面具有显著的优越性:
(1)扩大系统的覆盖区域;(2)增加系统容量;(3)
提高频谱利用效率;(4)降低基站发射功率,节省
系统成本,减少信号间干扰与电磁环境污染[5-7]。
1
智能天线原理
任何无线电发射和接收设备都要使用到天
线,天线是无线通讯设备最基本的组成部分。方
向图是表示与天线距离相等的空间各点的场强与
其位置坐标(角向)的关系的图形,它描绘天线辐
射特性随着空间方向坐标(仰角口,方位角仍)的变
化关系。根据电磁波在空间相互干涉的原理,把
一些基本天线按照一定的规律排列起来形成天线
阵列,并赋予合理的加权系数来调整激励分布,就
构成了阵列天线。采用阵列天线可以有效提高天
线的方向性。
天线阵列的排列方式可以是线状的,也可以
是面状的或立体的结构;可以是均匀的,也可以是
非均匀的,主要是根据不同的需要,以满足不同的
技术指标的要求。例如,图1是一种均匀直线型
阵列天线的平面图,由图1可以看到,M个天线阵
元均匀地排列在一直线上,每一个天线单元上都
有一个可以调整的加权系数,通过调整加权系数
w。,可以动态地调整整个天线阵的方向图。
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均匀直线型阵列天线原理图
智能天线采用这种阵列天线技术,通过自适
应滤波算法自动调整阵列的加权因子,从而改变
收稿日期:2010—04一02
作者简介:汪
睿(1967一
),男,湖北成宁人。成宁职业技术学院电子信息工程系教师。
通讯作者:曾庆栋(1982一),男,湖北广水人,孝感学院物理与电子信息工程学院教师,硕士。
一54—
万方数据