大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告

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論文(設(shè)計)題目：

智能天線技術(shù)的基本原理及其music算法

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論文(設(shè)計)起止時間：

一、論文(設(shè)計)討論背景與意義

智能天線是3g的一項關(guān)鍵技術(shù)，作為當(dāng)今三大主流標(biāo)準(zhǔn)之一的td-scdma(timedivision-synchronouscodedivisionmultipleaccess)是由中國自主提出訪用的tdd方式的(時分雙工方式)的第三代移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。td-—scdma的核心技術(shù)之一就是智能天線技術(shù)。在td-—scdma系統(tǒng)中使用智能天線技術(shù)，基站可以利用上行信號信息對下行信號進(jìn)行波束成形，從而降低對其他移動臺的干擾，同時提高接收靈敏度，增加掩蓋距離和范圍，改善整個通信系統(tǒng)的性能。

智能天線是一種多天線系統(tǒng)，它根據(jù)某種算法來對準(zhǔn)期望信號，使得期望信號得到最大增益，而干擾信號被壓制。智能天線系統(tǒng)的核心在于數(shù)字信號處理部分，它依據(jù)肯定的準(zhǔn)則，使天線陣產(chǎn)生定向波束指向移動用戶，并自動調(diào)整權(quán)系數(shù)以實現(xiàn)所需的空間濾波。智能天線需要解決以下兩個關(guān)鍵問題：辨識信號到達(dá)方向doa(directionsofarrinal)和數(shù)字波束賦形的實現(xiàn)。在對信號doa估量的算法中，作為超辨別空間譜估量技術(shù)的music(multiplesignalclassification)算法是最經(jīng)典的算法之一。

本文針對3g的需求背景，討論智能天線技術(shù)及doa估量算法。隨著移動通信用戶數(shù)快速增長和人們對通話質(zhì)量要求的不斷提高，要求移動通信網(wǎng)在大容量下仍具有較高的話音質(zhì)量。經(jīng)討論發(fā)覺，智能天線可將無線電的信號導(dǎo)向詳細(xì)的方向，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對準(zhǔn)用戶信號到達(dá)方向doa(directionsofarrinal)，旁瓣或零陷對準(zhǔn)干擾信號到達(dá)方向，達(dá)到充分高效利用移動用戶信號并刪除或抑制干擾信號的目的。同時，利用各個移動用戶間信號空間特征的差異，通過陣列天線技術(shù)在同一信道上接收和放射多個移動用戶信號而不發(fā)生相互干擾，使無線電頻譜的利用和信號的傳輸更為有效。在不增加系統(tǒng)簡單度的狀況下，使用智能天線可滿意服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的需要。

其實就是一種多天線系統(tǒng)，它根據(jù)某種算法來對準(zhǔn)期望信號，使得期望信號得到最大增益，而干擾信號被壓制。因此需要知道期望信號到來的方向，即doa。music算法是經(jīng)典的用來估量波達(dá)方向的算法。

二、論文(設(shè)計)的主要內(nèi)容

智能天線是一種安裝在基站現(xiàn)場的雙向天線，通過一組帶有可編程電子相位關(guān)系的固定天線單元獵取方向性，并可以同時獵取基站和移動臺之間各個鏈路的方向特性。智能天線的原理是將無線電的信號導(dǎo)向詳細(xì)的方向，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對準(zhǔn)用戶信號到達(dá)方向doa(directionofarrinal)，旁瓣或零陷對準(zhǔn)干擾信號到達(dá)方向，達(dá)到充分高效利用移動用戶信號并刪除或抑制干擾信號的目的。

波達(dá)方向(doa,directionofarrival)估量是智能天線討論的一個重要方面,無論是上行多用戶信號的分別,還是下行選擇性放射,對用戶信號doa的測定,都成為智能天線實現(xiàn)指向性放射的必要前提。在對信號doa估量的算法中,作為超辨別空間譜估量技術(shù)的music(multiplesignalclassification)算法是最經(jīng)典的算法之一。本文主要介紹智能天線技術(shù)的基本原理，進(jìn)展歷程，技術(shù)分類，及智能天線對系統(tǒng)的改進(jìn)和主要用途。寫出勻稱線陣的統(tǒng)計模型，討論music算法的基本原理，用matlab仿真實本課題的主要討論內(nèi)容如下：

(1)介紹智能天線技術(shù)的進(jìn)展歷程、討論現(xiàn)狀和技術(shù)分類;

(2)在勻稱線陣的統(tǒng)計模型下討論智能天線技術(shù)的基本原理;

(3)重點討論music算法的基本原理，并用matlab仿真軟件實現(xiàn);

(4)分析music算法的估量精度，得出全文結(jié)論。

三、論文(設(shè)計)的工作方案及進(jìn)度支配

第一階段(XX年9月7日-XX年10月11日)查閱有關(guān)智能天線技術(shù)，music算法和matlab仿真等方面的資料，關(guān)注國內(nèi)、外當(dāng)前的先進(jìn)技術(shù)和進(jìn)展前景，積累學(xué)問。

其次階段(10月12日-11月8日)對智能天線的工作原理進(jìn)行詳盡地分析，給出勻稱線陣的統(tǒng)計模型，討論music算法的基本原理，學(xué)習(xí)用matlab