陣列信號(hào)處理 ARRAY課件

通信信號(hào)處理陣列信號(hào)處理January19,2005SchoolofCommunicationandInformationEngineering通信信號(hào)處理總述概述陣列的基本知識(shí)（陣列流形）波束形成文獻(xiàn)分析!總述概述!什么是陣列信號(hào)處理陣列信號(hào)處理：將一組傳感器在空間的不同位置按一定的規(guī)則布置形成的傳感器陣列，用傳感器陣列發(fā)射能量和接收空間信號(hào)，獲得信號(hào)源的觀測(cè)數(shù)據(jù)并加以處理。什么是陣列信號(hào)處理陣列信號(hào)處理：為什么要進(jìn)行陣列信號(hào)處理陣列信號(hào)處理的目的：從這些觀測(cè)數(shù)據(jù)中提取信號(hào)場(chǎng)的有用特征，獲取信號(hào)源的屬性等信息。

改善蜂窩和個(gè)人通信服務(wù)系統(tǒng)質(zhì)量、覆蓋范圍和容量的強(qiáng)有力的工具。

研究興趣：將接收天線陣列用于反向連接（客戶到基站）為什么要進(jìn)行陣列信號(hào)處理陣列信號(hào)處理的目的：研究興趣陣列信號(hào)處理ARRAY來看兩個(gè)陣列在天線方面的應(yīng)用智能天線陣分布多天線陣來看兩個(gè)陣列在天線方面的應(yīng)用智能天線陣智能天線陣!智能天線陣!分布多天線陣分布多天線陣陣列信號(hào)處理的系統(tǒng)分類有源系統(tǒng)具有發(fā)射傳感器陣的系統(tǒng)無源系統(tǒng)不具有發(fā)射傳感器陣的系統(tǒng)陣列信號(hào)處理的系統(tǒng)分類有源系統(tǒng)超分辨

在傳感器陣列的物理孔徑一定的條件下，通過信號(hào)處理，獲得比常規(guī)的波束形成器處理方法高得多的空間分辨率。自適應(yīng)

如何能在復(fù)雜的干擾背景下最優(yōu)地檢測(cè)信號(hào)。

陣列信號(hào)處理主要研究什么!超分辨陣列信號(hào)處理主要研究什么!平面波與陣列天線應(yīng)具有方向性——定向發(fā)射和接收采用陣列天線——易于控制波束陣列處理的對(duì)象——空間信號(hào)平面波與陣列天線應(yīng)具有方向性——定向發(fā)射和接收自適應(yīng)天線天線同時(shí)形成多個(gè)波束波束的指向可以控制發(fā)射和接收的波束指向?qū)?yīng)的用戶自適應(yīng)天線天線同時(shí)形成多個(gè)波束陣列天線在空間分開布置一系列的陣元對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行加權(quán)組合改變權(quán)值，使波束形狀隨之變化陣列天線在空間分開布置一系列的陣元智能天線技術(shù)波束成形天線單元之間的間距小于半個(gè)波長發(fā)射機(jī)和接收機(jī)必須預(yù)知方向在蜂窩系統(tǒng)中通過形成的，窄波束減少干擾從而增加復(fù)用系數(shù)，增加系統(tǒng)容量通過天線增益，降低發(fā)射功率通過空間濾波抑制可分離的空間干擾，抑制時(shí)延擴(kuò)展、減少瑞利衰落，對(duì)于衰落沒有分集增益。智能天線技術(shù)波束成形陣列流形（１）信號(hào)的載波為以平面波形式在空間沿波數(shù)向量Ｋ的方向傳播基準(zhǔn)點(diǎn)處的信號(hào)為則距離基準(zhǔn)點(diǎn)r處的陣元接收的信號(hào)為

延遲時(shí)間

滯后相位陣列流形（１）信號(hào)的載波為以平面波形式在空間沿波數(shù)向量Ｋ的方14陣列流形（２）陣列信號(hào)總是變換到基帶再進(jìn)行處理的將陣列信號(hào)用向量形式表示

方向向量方向向量與空間角向量有關(guān)，記作：陣列流形（２）陣列信號(hào)總是變換到基帶再進(jìn)行處理的方向15陣列流形（３）當(dāng)有多個(gè)信源時(shí)，到達(dá)波的方向向量分別用表示，i=1,2,3,…..p

陣列的方向矩陣（表示信源的方向）為

陣列流形

陣列流形A與頻率相關(guān)，代表了相對(duì)空間結(jié)構(gòu)，有助于方向向量的確定。!陣列流形（３）當(dāng)有多個(gè)信源時(shí)，到達(dá)波的方向向量分別用表16移動(dòng)通信系統(tǒng)面臨的問題頻譜資源緊張、遠(yuǎn)近效應(yīng)、共信道干擾、多徑衰落、越區(qū)切換以及移動(dòng)臺(tái)電池容量問題帶來的功率受限等。移動(dòng)通信系統(tǒng)面臨的問題頻譜資源緊張、遠(yuǎn)近效應(yīng)、共信道干擾、多波束形成波束形成——從傳感器陣列重構(gòu)源信號(hào)實(shí)現(xiàn)方式：

增加期望信源的貢獻(xiàn)來實(shí)現(xiàn)通過抑制干擾源來實(shí)現(xiàn)——陣列信號(hào)處理在統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上的具體問題波束形成波束形成——從傳感器陣列重構(gòu)源信號(hào)——陣列信號(hào)處理在波束形成的實(shí)質(zhì)從信號(hào)處理角度看，波束形成實(shí)質(zhì)上是一個(gè)多輸入多輸出(MIMO)問題。簡(jiǎn)單地說，波束形成就是將天線陣列上接收到的信號(hào)變換到基帶，然后進(jìn)行相應(yīng)的空間譜處理，獲得該信號(hào)的空間特征矢量和矩陣以及信號(hào)的功率估值和DOA估值。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)一定的準(zhǔn)則，計(jì)算信號(hào)在各個(gè)天線陣元的加權(quán)矢量，生成多個(gè)高增益的動(dòng)態(tài)窄波束來跟蹤多個(gè)期望用戶。一種空間濾波方法波束形成的實(shí)質(zhì)從信號(hào)處理角度看，波束形成實(shí)質(zhì)上是一個(gè)多輸入多波束形成的目的目的是從信號(hào)、干擾和噪聲混在一起的輸人信號(hào)中提取期望信號(hào)。在接收模式下，使得來自窄波束之外的信號(hào)被抑制，而在發(fā)射模式下，能使期望用戶接收的信號(hào)功率最大，同時(shí)使窄波束范圍以外的非期望用戶受到的干擾最小。波束形成的目的目的是從信號(hào)、干擾和噪聲混在一起的輸人信號(hào)中提波束形成的優(yōu)點(diǎn)在智能天線中，波束形成是關(guān)鍵技術(shù)之一，是提高信噪比、增加用戶容量的保證，能夠成倍地提高通信系統(tǒng)的容量，有效地抑制各種干擾，并改善通信質(zhì)量。波束形成的優(yōu)點(diǎn)在智能天線中，波束形成是關(guān)鍵技術(shù)之一，是提高信波束形成問題研究的方法經(jīng)典方法：需要觀測(cè)方向的知識(shí)（期望信源的方向）盲方法：沒有期望信源方向信息的情況下恢復(fù)信源波束形成問題研究的方法經(jīng)典方法：波束形成的最佳權(quán)向量波束形成技術(shù)的基本思想：

通過將各陣元輸出進(jìn)行加權(quán)求和，在一時(shí)間內(nèi)將天線陣列波束“導(dǎo)向”到一個(gè)方向上，對(duì)期望信號(hào)得到最大輸出功率的導(dǎo)向位置即給出波達(dá)方向估計(jì)。波束形成的最佳權(quán)向量波束形成技術(shù)的基本思想：盲波束形成早期的盲波束形成技術(shù)依賴方向估計(jì)方向估計(jì)分為參數(shù)化方法和非參數(shù)化方法兩大類非參數(shù)化方法是基于譜的方法

——以空間角為自變量分析到達(dá)波的空間分布（空間譜）盲波束形成早期的盲波束形成技術(shù)依賴方向估計(jì)多天線系統(tǒng)的信道容量（1）全向單天線系統(tǒng)：在收、發(fā)兩個(gè)全向天線之間只存在一條信道，這時(shí)的容量由香農(nóng)公式得到：其中： SNRomni——接收機(jī)入口處的信噪比

C——信道容量：bps

B——接收機(jī)帶寬：Hz多天線系統(tǒng)的信道容量（1）全向單天線系統(tǒng)：在收、發(fā)兩個(gè)全向天25波束成形天線示意圖發(fā)送波束成形接收波束成形天線陣的各個(gè)單元間距小于/2波束成形天線示意圖發(fā)送波束成形接收波束成形天線陣的各個(gè)單元間26多天線系統(tǒng)的信道容量（2）波束成形天線系統(tǒng)：將發(fā)射功率相等的分配到M個(gè)全向發(fā)射天線上，M個(gè)全向收、發(fā)天線采用相位波束成形技術(shù)，則信道容量為：多天線系統(tǒng)的信道容量（2）波束成形天線系統(tǒng)：將發(fā)射功率相等的27MIMO天線系統(tǒng)示意圖獨(dú)立信道天線陣天線陣2MIMO天線系統(tǒng)示意圖獨(dú)立信道天線陣天線陣228多天線系統(tǒng)的信道容量（3）如果發(fā)射功率分散到M個(gè)獨(dú)立的信道中，并且各個(gè)信道具有相同的路徑損耗，則信道容量為：多天線系統(tǒng)的信道容量（3）如果發(fā)射功率分散到M個(gè)獨(dú)立的信道中29多天線系統(tǒng)的信道容量比較多天線系統(tǒng)的信道容量比較30傳輸環(huán)境對(duì)天線系統(tǒng)的影響傳輸環(huán)境對(duì)天線系統(tǒng)的影響31空間復(fù)用利用空間散射信道，在各個(gè)收發(fā)天線對(duì)之間形成多路獨(dú)立的傳輸信道。傳輸相同數(shù)據(jù)可以提高傳輸可靠性傳輸不同的數(shù)據(jù)可以提高傳輸容量MelementsNelementsTransmitReceive!空間復(fù)用利用空間散射信道，在各個(gè)收發(fā)天線對(duì)之間形成多路獨(dú)立的32陣列信號(hào)處理ARRAY文章結(jié)構(gòu)與框架引言MIMO—OFDM系統(tǒng)模型自適應(yīng)半盲波束形成算法基于導(dǎo)頻的自適應(yīng)算法在無訓(xùn)練序列的信息信號(hào)周期的自適應(yīng)盲算法仿真結(jié)果與分析結(jié)論文章結(jié)構(gòu)與框架引言在第三代無線移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)呼之欲出，第四代無線移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)正處于廣泛醞釀之際，人們注意到，為提高信道容量和傳輸速率以及通信質(zhì)量，這兩種標(biāo)準(zhǔn)都涉及到了基于OFDM調(diào)制的MIMO多天線陣列無線傳輸物理層體系結(jié)構(gòu)這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。1、引言部分（1）在第三代無線移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)呼之欲出，第四代無線移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)正處1、引言部分（2）OFDM具有很好的抗多徑衰落的特性;天線陣列的增益性能取決于陣列的空間幾何分布的設(shè)計(jì)和分離接收信號(hào)的均衡權(quán)矢量的算法；MIMO信道直接制約了無線通信的容量和質(zhì)量，是通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和收發(fā)機(jī)設(shè)計(jì)必須考慮的重要因素，同時(shí)MIMO天線陣列還是空分多址(SDMA)的核心構(gòu)架；所以，近年來對(duì)基于OFDM傳輸方案的MIMO信道的研究十分活躍。1、引言部分（2）OFDM具有很好的抗多徑衰落的特性;天線陣1、引言部分（3）目前，對(duì)MIMO無線信道的研究主要有兩大方向，第一是建立概念性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過對(duì)無線通信的多天線陣列實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，研究不同的視距和非視距無線移動(dòng)通信環(huán)境下的陣列信道特征及其對(duì)通信容量的影響;第二是基于智能天線的波束形成器研究，其中矩陣信道估計(jì)和均衡盲算法正成為研究熱點(diǎn)，即僅利用接收的陣列信號(hào)和源信號(hào)的先驗(yàn)統(tǒng)計(jì)特性估計(jì)矩陣信道進(jìn)而恢復(fù)出發(fā)射信號(hào)。1、引言部分（3）目前，對(duì)MIMO無線信道的研究主要有兩大方1、引言部分（4）但是，典型的盲算法都存在計(jì)算量大，難以自適應(yīng)無線移動(dòng)信道的時(shí)間變化、收斂速度慢和符號(hào)差錯(cuò)率(SER)性能到一定程度不隨SNR的提高而相應(yīng)改善等缺點(diǎn)。由于在OFDM的幀結(jié)構(gòu)中有一定數(shù)量的收發(fā)端已知的前置信號(hào)和導(dǎo)頻信號(hào)，因此，本文結(jié)合已知的導(dǎo)頻訓(xùn)練序列，提出了一種新的用于多載波(OFDM)多天線陣列(MIMO)的自適應(yīng)半盲算法。1、引言部分（4）但是，典型的盲算法都存在計(jì)算量大，難以自適2、MIMO-OFDM系統(tǒng)模型（1）在無線通信中，影響通信性能的一個(gè)重要因素是由信道色散產(chǎn)生的延遲擴(kuò)展和Doppler擴(kuò)展所導(dǎo)致的頻率選擇性衰落和時(shí)間選擇性衰落;在多天線系統(tǒng)中，信道色散還產(chǎn)生角度擴(kuò)展，導(dǎo)致天線增益性能下降。2、MIMO-OFDM系統(tǒng)模型（1）在無線通信中，影響通信性2、MIMO-OFDM系統(tǒng)模型（2）OFDM以較低的速率把數(shù)據(jù)調(diào)制到多個(gè)正交的子載波上，這種調(diào)制在發(fā)端利用IFFT把頻域載波信號(hào)轉(zhuǎn)換成時(shí)域復(fù)基帶信號(hào);在收端執(zhí)行FFT后，對(duì)每個(gè)接收數(shù)據(jù)采樣值僅須簡(jiǎn)單的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算，就可實(shí)現(xiàn)信道補(bǔ)償，恢復(fù)出原載波信號(hào).由于把OFDM數(shù)據(jù)樣本的最后一定數(shù)量的樣本循環(huán)復(fù)制到同一數(shù)據(jù)塊的最前端，構(gòu)成發(fā)射數(shù)據(jù)幀，該幀信號(hào)與信道沖激響應(yīng)的卷積成為圓周卷積.如果信道延遲擴(kuò)展比循環(huán)前綴長度短，就可以完全避免ISI，從而省去了陡截的濾波器和需大量復(fù)數(shù)乘加的均衡器，使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)效率更高，更具明顯優(yōu)勢(shì).2、MIMO-OFDM系統(tǒng)模型（2）OFDM以較低的速率把數(shù)2、MIMO-OFDM系統(tǒng)模型（3）將OFDM信號(hào)調(diào)制方式與M個(gè)發(fā)射天線N個(gè)接收天線構(gòu)成的多天線MIMO系統(tǒng)結(jié)合起來，就形成了MIMO一OFDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在發(fā)射機(jī)，二進(jìn)制數(shù)據(jù)流經(jīng)OFDM調(diào)制后，由發(fā)射天線發(fā)射.在接收機(jī)，接收的信號(hào)經(jīng)OFDM解調(diào)后，由波束形成器分離并估計(jì)出原發(fā)射信號(hào)。2、MIMO-OFDM系統(tǒng)模型（3）將OFDM信號(hào)調(diào)制方式與陣列信號(hào)處理ARRAY陣列信號(hào)處理ARRAY陣列信號(hào)處理ARRAY陣列信號(hào)處理ARRAY陣列信號(hào)處理ARRAY陣列信號(hào)處理ARRAY陣列信號(hào)處理ARRAY３、自適應(yīng)半盲波束形成算法小結(jié)３、自適應(yīng)半盲波束形成算法小結(jié)４、仿真結(jié)果４、仿真結(jié)果５、結(jié)論部分（１）本文提出了一種新的用于MIMO一OFDM多天線陣列無線移動(dòng)通信系統(tǒng)的半盲自適應(yīng)波束形成算法.計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果表明，該算法在兩種常用的頻率選擇性衰落信道中，在BER方面明顯優(yōu)于現(xiàn)有的常規(guī)的PSA算法，這對(duì)于天線陣列體系結(jié)構(gòu)的矩陣信道的盲算法研究和應(yīng)用開辟了一條新的途徑.５、結(jié)論部分（１）本文提出了一種新的用于MIMO一OFDM多５、結(jié)論（２）此外，這種算法充分利用了OFDM的導(dǎo)頻特性，波束形成器能自適應(yīng)調(diào)整權(quán)矢量，其更新方式與TDMA和CDMA相似，所以本算法可直接用于有天線陣列基于OFDM的第三代和以后的無線通信系統(tǒng)，在多天線通信系統(tǒng)的矩陣信道估計(jì)和提高天線增益方面有廣泛的應(yīng)用前景．５、結(jié)論（２）此外，這種算法充分利用了OFDM的導(dǎo)頻特性，波通信信號(hào)處理陣列信號(hào)處理January19,2005SchoolofCommunicationandInformationEngineering通信信號(hào)處理總述概述陣列的基本知識(shí)（陣列流形）波束形成文獻(xiàn)分析!總述概述!什么是陣列信號(hào)處理陣列信號(hào)處理：將一組傳感器在空間的不同位置按一定的規(guī)則布置形成的傳感器陣列，用傳感器陣列發(fā)射能量和接收空間信號(hào)，獲得信號(hào)源的觀測(cè)數(shù)據(jù)并加以處理。什么是陣列信號(hào)處理陣列信號(hào)處理：為什么要進(jìn)行陣列信號(hào)處理陣列信號(hào)處理的目的：從這些觀測(cè)數(shù)據(jù)中提取信號(hào)場(chǎng)的有用特征，獲取信號(hào)源的屬性等信息。

改善蜂窩和個(gè)人通信服務(wù)系統(tǒng)質(zhì)量、覆蓋范圍和容量的強(qiáng)有力的工具。

研究興趣：將接收天線陣列用于反向連接（客戶到基站）為什么要進(jìn)行陣列信號(hào)處理陣列信號(hào)處理的目的：研究興趣陣列信號(hào)處理ARRAY來看兩個(gè)陣列在天線方面的應(yīng)用智能天線陣分布多天線陣來看兩個(gè)陣列在天線方面的應(yīng)用智能天線陣智能天線陣!智能天線陣!分布多天線陣分布多天線陣陣列信號(hào)處理的系統(tǒng)分類有源系統(tǒng)具有發(fā)射傳感器陣的系統(tǒng)無源系統(tǒng)不具有發(fā)射傳感器陣的系統(tǒng)陣列信號(hào)處理的系統(tǒng)分類有源系統(tǒng)超分辨

在傳感器陣列的物理孔徑一定的條件下，通過信號(hào)處理，獲得比常規(guī)的波束形成器處理方法高得多的空間分辨率。自適應(yīng)

如何能在復(fù)雜的干擾背景下最優(yōu)地檢測(cè)信號(hào)。

陣列信號(hào)處理主要研究什么!超分辨陣列信號(hào)處理主要研究什么!平面波與陣列天線應(yīng)具有方向性——定向發(fā)射和接收采用陣列天線——易于控制波束陣列處理的對(duì)象——空間信號(hào)平面波與陣列天線應(yīng)具有方向性——定向發(fā)射和接收自適應(yīng)天線天線同時(shí)形成多個(gè)波束波束的指向可以控制發(fā)射和接收的波束指向?qū)?yīng)的用戶自適應(yīng)天線天線同時(shí)形成多個(gè)波束陣列天線在空間分開布置一系列的陣元對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行加權(quán)組合改變權(quán)值，使波束形狀隨之變化陣列天線在空間分開布置一系列的陣元智能天線技術(shù)波束成形天線單元之間的間距小于半個(gè)波長發(fā)射機(jī)和接收機(jī)必須預(yù)知方向在蜂窩系統(tǒng)中通過形成的，窄波束減少干擾從而增加復(fù)用系數(shù)，增加系統(tǒng)容量通過天線增益，降低發(fā)射功率通過空間濾波抑制可分離的空間干擾，抑制時(shí)延擴(kuò)展、減少瑞利衰落，對(duì)于衰落沒有分集增益。智能天線技術(shù)波束成形陣列流形（１）信號(hào)的載波為以平面波形式在空間沿波數(shù)向量Ｋ的方向傳播基準(zhǔn)點(diǎn)處的信號(hào)為則距離基準(zhǔn)點(diǎn)r處的陣元接收的信號(hào)為

延遲時(shí)間

滯后相位陣列流形（１）信號(hào)的載波為以平面波形式在空間沿波數(shù)向量Ｋ的方67陣列流形（２）陣列信號(hào)總是變換到基帶再進(jìn)行處理的將陣列信號(hào)用向量形式表示

方向向量方向向量與空間角向量有關(guān)，記作：陣列流形（２）陣列信號(hào)總是變換到基帶再進(jìn)行處理的方向68陣列流形（３）當(dāng)有多個(gè)信源時(shí)，到達(dá)波的方向向量分別用表示，i=1,2,3,…..p

陣列的方向矩陣（表示信源的方向）為

陣列流形

陣列流形A與頻率相關(guān)，代表了相對(duì)空間結(jié)構(gòu)，有助于方向向量的確定。!陣列流形（３）當(dāng)有多個(gè)信源時(shí)，到達(dá)波的方向向量分別用表69移動(dòng)通信系統(tǒng)面臨的問題頻譜資源緊張、遠(yuǎn)近效應(yīng)、共信道干擾、多徑衰落、越區(qū)切換以及移動(dòng)臺(tái)電池容量問題帶來的功率受限等。移動(dòng)通信系統(tǒng)面臨的問題頻譜資源緊張、遠(yuǎn)近效應(yīng)、共信道干擾、多波束形成波束形成——從傳感器陣列重構(gòu)源信號(hào)實(shí)現(xiàn)方式：

增加期望信源的貢獻(xiàn)來實(shí)現(xiàn)通過抑制干擾源來實(shí)現(xiàn)——陣列信號(hào)處理在統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上的具體問題波束形成波束形成——從傳感器陣列重構(gòu)源信號(hào)——陣列信號(hào)處理在波束形成的實(shí)質(zhì)從信號(hào)處理角度看，波束形成實(shí)質(zhì)上是一個(gè)多輸入多輸出(MIMO)問題。簡(jiǎn)單地說，波束形成就是將天線陣列上接收到的信號(hào)變換到基帶，然后進(jìn)行相應(yīng)的空間譜處理，獲得該信號(hào)的空間特征矢量和矩陣以及信號(hào)的功率估值和DOA估值。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)一定的準(zhǔn)則，計(jì)算信號(hào)在各個(gè)天線陣元的加權(quán)矢量，生成多個(gè)高增益的動(dòng)態(tài)窄波束來跟蹤多個(gè)期望用戶。一種空間濾波方法波束形成的實(shí)質(zhì)從信號(hào)處理角度看，波束形成實(shí)質(zhì)上是一個(gè)多輸入多波束形成的目的目的是從信號(hào)、干擾和噪聲混在一起的輸人信號(hào)中提取期望信號(hào)。在接收模式下，使得來自窄波束之外的信號(hào)被抑制，而在發(fā)射模式下，能使期望用戶接收的信號(hào)功率最大，同時(shí)使窄波束范圍以外的非期望用戶受到的干擾最小。波束形成的目的目的是從信號(hào)、干擾和噪聲混在一起的輸人信號(hào)中提波束形成的優(yōu)點(diǎn)在智能天線中，波束形成是關(guān)鍵技術(shù)之一，是提高信噪比、增加用戶容量的保證，能夠成倍地提高通信系統(tǒng)的容量，有效地抑制各種干擾，并改善通信質(zhì)量。波束形成的優(yōu)點(diǎn)在智能天線中，波束形成是關(guān)鍵技術(shù)之一，是提高信波束形成問題研究的方法經(jīng)典方法：需要觀測(cè)方向的知識(shí)（期望信源的方向）盲方法：沒有期望信源方向信息的情況下恢復(fù)信源波束形成問題研究的方法經(jīng)典方法：波束形成的最佳權(quán)向量波束形成技術(shù)的基本思想：

通過將各陣元輸出進(jìn)行加權(quán)求和，在一時(shí)間內(nèi)將天線陣列波束“導(dǎo)向”到一個(gè)方向上，對(duì)期望信號(hào)得到最大輸出功率的導(dǎo)向位置即給出波達(dá)方向估計(jì)。波束形成的最佳權(quán)向量波束形成技術(shù)的基本思想：盲波束形成早期的盲波束形成技術(shù)依賴方向估計(jì)方向估計(jì)分為參數(shù)化方法和非參數(shù)化方法兩大類非參數(shù)化方法是基于譜的方法

——以空間角為自變量分析到達(dá)波的空間分布（空間譜）盲波束形成早期的盲波束形成技術(shù)依賴方向估計(jì)多天線系統(tǒng)的信道容量（1）全向單天線系統(tǒng)：在收、發(fā)兩個(gè)全向天線之間只存在一條信道，這時(shí)的容量由香農(nóng)公式得到：其中： SNRomni——接收機(jī)入口處的信噪比

C——信道容量：bps

B——接收機(jī)帶寬：Hz多天線系統(tǒng)的信道容量（1）全向單天線系統(tǒng)：在收、發(fā)兩個(gè)全向天78波束成形天線示意圖發(fā)送波束成形接收波束成形天線陣的各個(gè)單元間距小于/2波束成形天線示意圖發(fā)送波束成形接收波束成形天線陣的各個(gè)單元間79多天線系統(tǒng)的信道容量（2）波束成形天線系統(tǒng)：將發(fā)射功率相等的分配到M個(gè)全向發(fā)射天線上，M個(gè)全向收、發(fā)天線采用相位波束成形技術(shù)，則信道容量為：多天線系統(tǒng)的信道容量（2）波束成形天線系統(tǒng)：將發(fā)射功率相等的80MIMO天線系統(tǒng)示意圖獨(dú)立信道天線陣天線陣2MIMO天線系統(tǒng)示意圖獨(dú)立信道天線陣天線陣281多天線系統(tǒng)的信道容量（3）如果發(fā)射功率分散到M個(gè)獨(dú)立的信道中，并且各個(gè)信道具有相同的路徑損耗，則信道容量為：多天線系統(tǒng)的信道容量（3）如果發(fā)射功率分散到M個(gè)獨(dú)立的信道中82多天線系統(tǒng)的信道容量比較多天線系統(tǒng)的信道容量比較83傳輸環(huán)境對(duì)天線系統(tǒng)的影響傳輸環(huán)境對(duì)天線系統(tǒng)的影響84空間復(fù)用利用空間散射信道，在各個(gè)收發(fā)天線對(duì)之間形成多路獨(dú)立的傳輸信道。傳輸相同數(shù)據(jù)可以提高傳輸可靠性傳輸不同的數(shù)據(jù)可以提高傳輸容量MelementsNelementsTransmitReceive!空間復(fù)用利用空間散射信道，在各個(gè)收發(fā)天線對(duì)之間形成多路獨(dú)立的85陣列信號(hào)處理ARRAY文章結(jié)構(gòu)與框架引言MIMO—OFDM系統(tǒng)模型自適應(yīng)半盲波束形成算法基于導(dǎo)頻的自適應(yīng)算法在無訓(xùn)練序列的信息信號(hào)周期的自適應(yīng)盲算法仿真結(jié)果與分析結(jié)論文章結(jié)構(gòu)與框架引言在第三代無線移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)呼之欲出，第四代無線移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)正處于廣泛醞釀之際，人們注意到，為提高信道容量和傳輸速率以及通信質(zhì)量，這兩種標(biāo)準(zhǔn)都涉及到了基于OFDM調(diào)制的MIMO多天線陣列無線傳輸物理層體系結(jié)構(gòu)這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。1、引言部分（1）在第三代無線移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)呼之欲出，第四代無線移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)正處1、引言部分（2）OFDM具有很好的抗多徑衰落的特性;天線陣列的增益性能取決于陣列的空間幾何分布的設(shè)計(jì)和分離接收信號(hào)的均衡權(quán)矢量的算法；MIMO信道直接制約了無線通信的容量和質(zhì)量，是通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和收發(fā)機(jī)設(shè)計(jì)必須考慮的重要因素，同時(shí)MIMO天線陣列還是空分多址(SDMA)的核心構(gòu)架；所以，近年來對(duì)基于OFDM傳輸方案的MIMO信道的研究十分活躍。1、引言部分（2）OFDM具有很好的抗多徑衰落的特性;天線陣1、引言部分（3）目前，對(duì)MIMO無線信道的研究主要有兩大方向，第一是建立概念性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過對(duì)無線通信的多天線陣列實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，研究不同的視距和非視距無線移動(dòng)通信環(huán)境下的陣列信道特征及其對(duì)通信容量的影響;第二是基于智能天線的波束形成器研究，其中矩陣信道估計(jì)和均衡盲算法正成為研究熱點(diǎn)，即僅利用接收的陣列信號(hào)和源信號(hào)的先驗(yàn)統(tǒng)計(jì)特性估計(jì)矩陣信道進(jìn)而恢復(fù)出發(fā)射信號(hào)。1、引言部分（3）目前，對(duì)MIMO無線信道的研究主要有兩大方1、引言部分（4）但是，典型的盲算法都存在計(jì)算量大，難以自適應(yīng)無線移動(dòng)信道的時(shí)間變化、收斂速度慢和符號(hào)差錯(cuò)率(SER)性能到一定程度不隨SNR的提高而相應(yīng)改善等缺點(diǎn)。由于在OFDM的幀結(jié)構(gòu)中有一定數(shù)量的收發(fā)端已知的前置信號(hào)和導(dǎo)頻信號(hào)，因此，本文結(jié)合已知的導(dǎo)頻訓(xùn)練序列，提出了一種新的用于多載波(OFDM)多天線陣列(MIMO)的自適應(yīng)半盲算法。1、引言部分（4）但是，典型的盲算法都存在計(jì)算量大，難以自適2、MIMO-OFDM系統(tǒng)模型（1）在無線通信中，影響通信性能的一個(gè)重要因素是由信道色散產(chǎn)生的延遲擴(kuò)展和Doppler擴(kuò)展所導(dǎo)致的頻率選擇性衰落和時(shí)間選擇性衰落;在多天線系統(tǒng)中，信道色散還產(chǎn)生角