一種基於雙極化智能天線與mimo技術的抗幹擾方法
2023-07-08 07:45:41
專利名稱：一種基於雙極化智能天線與mimo技術的抗幹擾方法
技術領域：
本發明屬於無線通信技術領域，具體涉及一種基於雙極化智能天線與MIMO技術的抗幹擾方法。
背景技術：
TD-SCDMA (時分同步的碼分多址，Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)是我國首個擁有自主智慧財產權的第三代移動通信技術標準。它的提出對於我國通信產業的自主創新和產業發展具有極其重大的意義。TD-SCDMA系統採用時分雙工 (TDD)模式，接收和傳送是在同一頻率的不同時隙，用不同時隙來分離接收和傳輸信道。TD-SCDMA是基於智能天線技術而設計的。隨著3G業務的擴展，系統容量的壓力越來越大，信號在空間傳播時收到的幹擾因素也越來越嚴重，急需要一種可以繼承智能天線的天線增益的優點，又可以提高系統容量，適應3G業務的高速運行，智能天線融合MMO技術的方案應運而生。智能天線以動態跟蹤期望用戶的賦形波束收發信號，極大降低系統幹擾。將智能天線與MIMO技術相結合，系統能同時獲得空間分集和空間復用增益。這種新的天饋系統不但能提供智能天線所帶來覆蓋增益還能通過MMO技術獲得M(M為發端或收端的最小天線數)倍的容量增益。在現有智能天線技術基礎上，陣元間距、(波長)/2，彼此之間存在很強的相關性。實現空間復用增益的算法主要有貝爾實驗室的BLAST算法、ZF算法、麗SE算法、 ML算法。ML算法具有很好的解碼性能，但是複雜度比較大，對於實時性要求較高的無線通信不能滿足要求。ZF算法簡單容易實現，但是對信道的信噪比要求較高。性能和複雜度最優的就是BLAST算法。該算法實際上是使用ZF算法加上幹擾刪除技術得出的。目前MMO 技術領域另一個研究熱點就是空時編碼。常見的空時碼有空時塊碼、空時格碼。空時碼的主要思想是利用空間和時間上的編碼實現一定的空間分集和時間分集，從而降低信道誤碼率。此技術可抗多徑衰落、減小時延擴展、支持高數據速率、抑制幹擾、減少遠近效應、 減小中斷概率、改善BER(Bit Error Rate)性能、增加系統容量、提高頻譜效率、支持靈活有效的越區切換、擴大小區覆蓋範圍、靈活的小區管理、延長移動臺電池壽命、以及維護和運營成本較低。
發明內容
本發明目的是克服3G數據業務造成的系統容量過小問題，提供一種基於雙極化智能天線與MMO技術的抗幹擾方法。本發明提供的基於雙極化智能天線與MIMO技術的抗幹擾方法，是在智能天線基礎上結合MIMO技術和天線選擇技術實現的,具體步驟如下第I、基於雙極化智能天線技術抑制幹擾
智能天線的組成包括天線陣列、模數轉換、數字波束形成網絡和自適應信號處理器四部分，天線陣列部分採用8個陣元的均勻直線陣，2陣元間距為\ /2 ;假設陣列天線所接收到的信號可以表示為
權利要求
1.一種基於雙極化智能天線與MIMO技術的抗幹擾方法，其特徵在於該方法是在智能天線基礎上結合MIMO技術和天線選擇技術實現的；第I、基於雙極化智能天線與MIMO技術的結合智能天線波束跟蹤在最佳路徑方向形成高增益窄波束並跟蹤最佳路徑的變化，充分利用信號的有效的發送功率以減小電磁幹擾；利用MIMO信道成倍地提高無線信道容量，在不增加帶寬和天線發送功率的情況下，頻譜利用率可以成倍地提高；利用MIMO技術可以提高信道的容量，同時也可以提高信道的可靠性，降低誤碼率；前者是利用MIMO信道提供的空間復用增益，後者是利用MIMO信道提供的空間分集增益；MIMO將多徑無線信道與發射、接收視為一個整體進行優化，從而實現高的通信容量和頻譜利用率；這是一種近於最優的空域時域聯合的分集和幹擾對消處理；第2、基於天線選擇技術與MIMO技術的結合由於MIMO系統中配備多個昂貴的射頻鏈路使得硬體的成本和複雜度都增加很大，天線選擇的基本出發點是在所有的天線中選擇出一部分「好的」天線來使用，既發揮MIMO系統的空間分集或復用的優點，又降低其硬體複雜度；第3、基於雙極化智能天線結合技術的新天饋系統將智能天線與MMO技術相結合，系統能同時獲得空間分集和空間復用增益；這種新的天饋系統不但能提供智能天線所帶來覆蓋增益還能通過MMO技術獲得M(M為發端或收端的最小天線數)倍的容量增益；在現有智能天線技術基礎上，陣元間距X/2，彼此之間存在很強的相關性；弱化天線間的相關性，從以下兩個方向著手空間，極化。空間復用，需將天線儘量拉開距離，以滿足較低的衰落相關性；衰落相關性依賴於天線間距和角度擴展，角度擴展即角度分布的標準差；對於宏基站來說，基站端的角度擴展可能僅僅為幾度，所以天線的水平間距拉遠至IOX才能基本滿足信道相關性的要求；極化復用，可以採用兩個相互垂直的極化方向來滿足較低的衰落相關性；這些正交極化後的天線陣元彼此間的相關性很小，而且組合成的天線體積會相應縮小。
全文摘要
基於雙極化智能天線與MIMO技術的抗幹擾方法。隨著3G業務的擴展，系統容量的壓力越來越大，信號在空間傳播時收到的幹擾因素也越來越嚴重，急需要一種可以繼承智能天線的天線增益的優點，又可以提高系統容量，適應3G業務的高速運行，智能天線融合MIMO技術的方案應運而生。兩者的結合,可以降低幹擾,從而提高系統的容量,獲得高頻譜利用率,並使通信系統的性能可以得到保證。
文檔編號H04B7/06GK102594427SQ20121005350
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月3日 優先權日2012年3月3日
發明者何宏, 武聰聰 申請人:天津理工大學