智能天线又称自适应天线阵列、可变天线阵列、多天线。智能天线指的是带有可以判定信号的空间信息(比如传播方向)和跟踪、定位信号源的智能算法,并且可以根据此信息,进行空域滤波的天线阵列。
智能天线是一种安装在基站现场的双向天线,通过一组带有可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性,并可以同时获取基站和移动台之间各个链路的方向特性。
智能天线采用空分复用(SDMA)方式,利用信号在传播路径方向上的差别,将时延扩散、瑞利衰落、多径、信道干扰的影响降低,将同频率、同时隙信号区别开来,和其他复用技术相结合,最大限度地有效利用频谱资源。早期应用集中于雷达和声呐信号处理领域,20世纪70年代后被引入军事通信中。随着移动通信技术的发展,阵列处理技术被引入到移动通信领域,很快就形成了智能天线的研究领域。在移动通信技术的发展中,以自适应阵列天线为代表的智能天线已成为最活跃的研究领域之一,应用领域包括声音处理、跟踪扫描雷达、射电天文学、射电望远镜和3G手机网络。
研究简史
早期研究
早期智能天线的研究主要集中在军事领域,尤其是雷达领域,目的是在复杂的电磁环境中有效地识别和跟踪目标。随后,智能天线在信道扩容和提高通信质量等方面具备的独特优势吸引了众多的专家学者,日本、欧洲和美国的许多研究机构都相继开展了针对智能天线的众多研究计划,这也为智能天线的迅速发展奠定了基础。
日本研究简史
日本最早开始智能天线的研究是在20世纪70年代。到1987年,研究人员已经指出基于最小均方误差(MMSE)准则的自适应天线能够减小多径衰落,因而可以用于高速移动通信应用中。自此,日本学者展开了大量的针对移动通信环境的智能天线研究,包括自适应处理算法、数字波束形成方案、WCDMA中的多址干扰抑制方法,以及基站和移动终端上分别适用的智能天线类...
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