專利名稱：一種基于雙極化智能天線與mimo技術(shù)的抗干擾方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于雙極化智能天線與MIMO技術(shù)的抗干擾方法。
背景技術(shù)：
TD-SCDMA (時(shí)分同步的碼分多址，Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)是我國(guó)首個(gè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第三代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它的提出對(duì)于我國(guó)通信產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有極其重大的意義。TD-SCDMA系統(tǒng)采用時(shí)分雙工 (TDD)模式，接收和傳送是在同一頻率的不同時(shí)隙，用不同時(shí)隙來(lái)分離接收和傳輸信道。TD-SCDMA是基于智能天線技術(shù)而設(shè)計(jì)的。隨著3G業(yè)務(wù)的擴(kuò)展，系統(tǒng)容量的壓力越來(lái)越大，信號(hào)在空間傳播時(shí)收到的干擾因素也越來(lái)越嚴(yán)重，急需要一種可以繼承智能天線的天線增益的優(yōu)點(diǎn)，又可以提高系統(tǒng)容量，適應(yīng)3G業(yè)務(wù)的高速運(yùn)行，智能天線融合MMO技術(shù)的方案應(yīng)運(yùn)而生。智能天線以動(dòng)態(tài)跟蹤期望用戶的賦形波束收發(fā)信號(hào)，極大降低系統(tǒng)干擾。將智能天線與MIMO技術(shù)相結(jié)合，系統(tǒng)能同時(shí)獲得空間分集和空間復(fù)用增益。這種新的天饋系統(tǒng)不但能提供智能天線所帶來(lái)覆蓋增益還能通過(guò)MMO技術(shù)獲得M(M為發(fā)端或收端的最小天線數(shù))倍的容量增益。在現(xiàn)有智能天線技術(shù)基礎(chǔ)上，陣元間距、(波長(zhǎng))/2，彼此之間存在很強(qiáng)的相關(guān)性。實(shí)現(xiàn)空間復(fù)用增益的算法主要有貝爾實(shí)驗(yàn)室的BLAST算法、ZF算法、麗SE算法、 ML算法。ML算法具有很好的譯碼性能，但是復(fù)雜度比較大，對(duì)于實(shí)時(shí)性要求較高的無(wú)線通信不能滿足要求。ZF算法簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)，但是對(duì)信道的信噪比要求較高。性能和復(fù)雜度最優(yōu)的就是BLAST算法。該算法實(shí)際上是使用ZF算法加上干擾刪除技術(shù)得出的。目前MMO 技術(shù)領(lǐng)域另一個(gè)研究熱點(diǎn)就是空時(shí)編碼。常見的空時(shí)碼有空時(shí)塊碼、空時(shí)格碼?？諘r(shí)碼的主要思想是利用空間和時(shí)間上的編碼實(shí)現(xiàn)一定的空間分集和時(shí)間分集，從而降低信道誤碼率。此技術(shù)可抗多徑衰落、減小時(shí)延擴(kuò)展、支持高數(shù)據(jù)速率、抑制干擾、減少遠(yuǎn)近效應(yīng)、 減小中斷概率、改善BER(Bit Error Rate)性能、增加系統(tǒng)容量、提高頻譜效率、支持靈活有效的越區(qū)切換、擴(kuò)大小區(qū)覆蓋范圍、靈活的小區(qū)管理、延長(zhǎng)移動(dòng)臺(tái)電池壽命、以及維護(hù)和運(yùn)營(yíng)成本較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是克服3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)造成的系統(tǒng)容量過(guò)小問(wèn)題，提供一種基于雙極化智能天線與MMO技術(shù)的抗干擾方法。本發(fā)明提供的基于雙極化智能天線與MIMO技術(shù)的抗干擾方法，是在智能天線基礎(chǔ)上結(jié)合MIMO技術(shù)和天線選擇技術(shù)實(shí)現(xiàn)的,具體步驟如下第I、基于雙極化智能天線技術(shù)抑制干擾
智能天線的組成包括天線陣列、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字波束形成網(wǎng)絡(luò)和自適應(yīng)信號(hào)處理器四部分，天線陣列部分采用8個(gè)陣元的均勻直線陣，2陣元間距為\ /2 ;假設(shè)陣列天線所接收到的信號(hào)可以表示為
權(quán)利要求
1.一種基于雙極化智能天線與MIMO技術(shù)的抗干擾方法，其特征在于該方法是在智能天線基礎(chǔ)上結(jié)合MIMO技術(shù)和天線選擇技術(shù)實(shí)現(xiàn)的；第I、基于雙極化智能天線與MIMO技術(shù)的結(jié)合智能天線波束跟蹤在最佳路徑方向形成高增益窄波束并跟蹤最佳路徑的變化，充分利用信號(hào)的有效的發(fā)送功率以減小電磁干擾；利用MIMO信道成倍地提高無(wú)線信道容量，在不增加帶寬和天線發(fā)送功率的情況下，頻譜利用率可以成倍地提高；利用MIMO技術(shù)可以提高信道的容量，同時(shí)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(fù)用增益，后者是利用MIMO信道提供的空間分集增益；MIMO將多徑無(wú)線信道與發(fā)射、接收視為一個(gè)整體進(jìn)行優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)高的通信容量和頻譜利用率；這是一種近于最優(yōu)的空域時(shí)域聯(lián)合的分集和干擾對(duì)消處理；第2、基于天線選擇技術(shù)與MIMO技術(shù)的結(jié)合由于MIMO系統(tǒng)中配備多個(gè)昂貴的射頻鏈路使得硬件的成本和復(fù)雜度都增加很大，天線選擇的基本出發(fā)點(diǎn)是在所有的天線中選擇出一部分“好的”天線來(lái)使用，既發(fā)揮MIMO系統(tǒng)的空間分集或復(fù)用的優(yōu)點(diǎn)，又降低其硬件復(fù)雜度；第3、基于雙極化智能天線結(jié)合技術(shù)的新天饋系統(tǒng)將智能天線與MMO技術(shù)相結(jié)合，系統(tǒng)能同時(shí)獲得空間分集和空間復(fù)用增益；這種新的天饋系統(tǒng)不但能提供智能天線所帶來(lái)覆蓋增益還能通過(guò)MMO技術(shù)獲得M(M為發(fā)端或收端的最小天線數(shù))倍的容量增益；在現(xiàn)有智能天線技術(shù)基礎(chǔ)上，陣元間距X/2，彼此之間存在很強(qiáng)的相關(guān)性；弱化天線間的相關(guān)性，從以下兩個(gè)方向著手空間，極化。空間復(fù)用，需將天線盡量拉開距離，以滿足較低的衰落相關(guān)性；衰落相關(guān)性依賴于天線間距和角度擴(kuò)展，角度擴(kuò)展即角度分布的標(biāo)準(zhǔn)差；對(duì)于宏基站來(lái)說(shuō)，基站端的角度擴(kuò)展可能僅僅為幾度，所以天線的水平間距拉遠(yuǎn)至IOX才能基本滿足信道相關(guān)性的要求；極化復(fù)用，可以采用兩個(gè)相互垂直的極化方向來(lái)滿足較低的衰落相關(guān)性；這些正交極化后的天線陣元彼此間的相關(guān)性很小，而且組合成的天線體積會(huì)相應(yīng)縮小。
全文摘要
基于雙極化智能天線與MIMO技術(shù)的抗干擾方法。隨著3G業(yè)務(wù)的擴(kuò)展，系統(tǒng)容量的壓力越來(lái)越大，信號(hào)在空間傳播時(shí)收到的干擾因素也越來(lái)越嚴(yán)重，急需要一種可以繼承智能天線的天線增益的優(yōu)點(diǎn)，又可以提高系統(tǒng)容量，適應(yīng)3G業(yè)務(wù)的高速運(yùn)行，智能天線融合MIMO技術(shù)的方案應(yīng)運(yùn)而生。兩者的結(jié)合,可以降低干擾,從而提高系統(tǒng)的容量,獲得高頻譜利用率,并使通信系統(tǒng)的性能可以得到保證。
文檔編號(hào)H04B7/06GK102594427SQ20121005350
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月3日
發(fā)明者何宏, 武聰聰 申請(qǐng)人:天津理工大學(xué)