3G智能天线DOA估计方法研究

【摘要】近年来,随着全球无线通信事业的快速发展,移动通信占据了越来越重要的地位,也对通信技术提出了更高的要求。现代的移动通信系统不仅要有很大的通信容量,很好的通话质量,很高的频带使用率,而且在复杂的无线传输环境和紧张的频带资源条件下,还要能够达到上述目标。在发展无线通信的进程中,要想实现一个巨大的跨越,仅靠目前的数字通信技术是不够的,关键是要克服多径衰落、时延扩展、多址干扰这三大问题。智能天线正是在这样的背景下提出的,它可以在干扰信号方向形成零陷点,从而最大限度的减少干扰,有效地解决了以上三大问题,成为抗干扰、提高容量的有效手段。针对智能天线算法中的关键技术–波达方向估计(DOA),介绍了DOA估计的几种经典算法,MUSIC算法、ESPRIT算法等。这几种算法的共同特点是通过对天线阵列的接收数据进行数学分解(特征分解、奇异值分解或QR分解等),将接收数据划分为两个相互正交的子空间：一个是与信号源阵列流型空间一致的信号子空间,另一个则是与信号子空间正交的噪声子空间。MUSIC算法的基本思想是将接收数据的协方差矩阵进行特征分解,从而得到与信号分量相对应的信号子空间和与信号分量相正交的噪声子空间,然后利用这两个子空间的正交性来估计信号的参数。ESPRIT算法则是利用了数据协方差矩阵信号子空间的旋转不变性,不进行谱峰搜索,从而减少了计算量。实验结果表明这几种经典算法具有良好的分辨性能,但在相干信号源情况下会失效。针对经典算法在相干信号源情况下失效的问题,提出一种改进的奇异值分解算法ISVD,该算法利用奇异值分解法中的最大特征向量,对其进行重新计算,构造了具有Toeplitz性质的相关矩阵,通过仿真实验证明改进后的SVD算法既克服了孔径损失的缺陷,而且在低信噪比情况下仍具有很好的分辨力和稳定性,从多方面提升了奇异值分解算法的性能。
【作者】刘相如；
【导师】张永；
【作者基本信息】兰州理工大学，电子与通信工程，2013，硕士
【关键词】DOA估计；相干信号；低信噪比；高分辨；

【参考文献】
[1]石俊杰.基于云存储的重复数据删除文件系统设计与实现[D].华中科技大学,计算机技术,2013,硕士.
[2]宋琴.卢湾区艾滋病流行特征及暗娼和吸毒人群艾滋病知信行研究[D].复旦大学,公共卫生,2012,硕士.
[3]郝勇锋.玉米温光敏雄性不育系9417种子诱发和雄性幼穗期叶片叶绿体蛋白质差异分析[D].西北农林科技大学,植物学,2012,硕士.
[4]李晓霞.甘肃少数民族侨务资源培育研究[D].兰州大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[5]刘超.C单位中层管理者绩效考核研究[D].北京交通大学,2014.
[6]吴艳.3-一致超图分解及相关问题[D].北京交通大学,2010.
[7]肖崎.商业银行加强银证合作问题的研究[D].广西大学,金融学,2004,硕士.
[8]陈浩.微波辅助光催化膜蒸馏处理高含盐有机废水研究[D].浙江工业大学,2012.
[9]粟玉雄.阴影衰落环境下随机部署无线传感器网络的覆盖研究[D].湖南大学,计算机科学与技术,2011,硕士.
[10]吉利成.高速公路扩建期交通流组织方式研究[D].长安大学,交通运输工程,2013,硕士.
[11]李毓江.船舶在波浪中大幅度运动和载荷时域预报[D].武汉理工大学,流体力学,2004,硕士.
[12]聂晶磊.论中国电视的频道专业化[D].河南大学,新闻学,2004,硕士.
[13]岳东,刘永清,许世范.不确定奇异摄动系统的变结构控制设计与稳定性分析[J].自动化学报,1997,04:129-133.
[14]刘妍.下咽癌的个体化治疗[D].河北医科大学,耳鼻咽喉科学（专业学位）,2014,硕士.
[15]马晨.构建藏金于民的黄金储备战略研究[D].首都经济贸易大学,产业经济学,2014,硕士.
[16]成嘉琪.城市轨道交通环线客流路由研究[D].长安大学,交通工程,2014,硕士.
[17]李文丽.桥本甲状腺炎患者血清抗TPO/Tg天然双特异性抗体及其临床意义研究[D].北京协和医学院,临床检验诊断学,2014,博士.
[18]冯春景.基于发卡结构自组装的适体传感器用于检测药物小分子—腺苷[D].山东大学,2014.
[19]董雯彬.分数阶线性时不变系统的降阶算法研究[D].东北大学,模式识别与智能系统,2010,硕士.
[20]吴德荣.高效钢筋和预应力砼技术在成都王府井商城工程中的应用[J].海威姆预应力技术.2001(02)
[21]马力.NEA GaN光电阴极光电发射特性研究[D].南京理工大学,光学工程,2013,硕士.
[22]王燕.增生性糖尿病视网膜病变相关因素、中医证候及治疗方案研究[D].广州中医药大学,中医五官科学（专业学位）,2014,博士.
[23]曲卫民.中文XML信息检索系统的研究[D].中国科学院研究生院（软件研究所）,2004.
[24]王旭.220kV高城山变电站开关柜环境调节技术研究与实现[D].大连理工大学,电气工程（专业学位）,2012,硕士.
[25]方妍.山东半岛蓝色经济区综合运输协调发展研究[D].北京交通大学,2014.
[26]李小利.外生菌根真菌菌株耐盐碱性筛选以及黑松（Pinus thunbergii Parl.）菌根苗合成、耐盐碱性研究[D].南京农业大学,植物学,2013,硕士.
[27]杨越.基于核酸适配子技术检测环境中重金属离子的研究[D].吉林大学,2012.
[28]姜葵.会计电算化同步稽核监督软件设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[29]谭丹.初级水平印尼学生“比”字句的偏误分析[D].重庆大学,汉语国际教育（专业学位）,2014,硕士.
[30]张超.行政单位内部控制应用研究[D].首都经济贸易大学,会计（专业学位）,2014,硕士.
[31]娜仁高娃.结合合作学习方式促进蒙古族初中生化学概念转变的有效性研究[D].内蒙古师范大学,发展与教育心理学,2013,硕士.
[32]吴华,王利杰,孙希鹏,黄森鹏,孙信华,于茫,陆东梅.碳化硅表面高温改性法热场模拟研究[J].科技创新导报,2012,01:14-16.
[33]刘秉玺.政府采购中的评审专家责任研究[D].湖南师范大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[34]张国强.基于全阶滑模观测器的IPMSM无位置传感器控制策略研究[D].哈尔滨工业大学,电力电子与电力传动,2013,硕士.
[35]孟梅.石墨—碳化硅坩埚的抗氧化性能研究[D].西安建筑科技大学,材料学,2013,硕士.
[36]杜冠瑶,熊轲,裘正定.基于能量收集的协作中继传输性能[J].吉林大学学报(工学版),2015,03:979-984.
[37]魏玉.基于碳减排的创新型产品供应链优化研究[D].北京交通大学,2014.
[38]计冰燕.中国对外贸易安全及可替代市场谱系研究[D].浙江工业大学,产业经济学,2012,硕士.
[39]庄香玉.安徽省基层人民法院适用调解制度的调查报告[D].兰州大学,诉讼法学（专业学位）,2013,硕士.
[40]郝发珍.多特征关联图像内容检索算法及应用研究[D].湖南大学,软件工程,2012,硕士.
[41]李长慧.梭罗草有性繁殖特性的研究[D].中国农业科学院,草业科学,2014,博士.
[42]冯贞.800 A MeV~(28)Si与C靶核反应碎裂研究[D].山西师范大学,粒子物理与原子核物理,2014,硕士.
[43]周昱畅.《内经》痹病理论研究[D].成都中医药大学,中医基础理论,2012,硕士.
[44]张柯,姜斌,SHUMSKYAlexey.一种新的基于自适应观测器中立时滞系统故障估计的设计方法(英文)[J].自动化学报,2009,01:85-91.
[45]钱立旺.0.6μm CMOS 622Mb/s高速分接器设计[D].合肥工业大学,电路与系统,2004,硕士.
[46]刘效礼.袁俊翁与《四书疑节》研究[D].华东师范大学,中国古典文献学,2013,硕士.
[47]周晓清.食源性沙门氏菌的PCR快速检测技术研究[D].河南农业大学,食品科学,2012,硕士.
[48]张明悦.前房注气对白内障囊外摘除术后早期角膜内皮的影响[D].广西医科大学,眼科学（专业学位）,2013,硕士.
[49]王清清.miRNA参与百草枯和MPTP致神经细胞损害及转录因子Nrf2在其中的作用初探[D].福建医科大学,劳动卫生与环境卫生学,2014,硕士.
[50]仝昭昭.土壤—植物生态系统的设计与应用研究[D].南京师范大学,供热、供燃气、通风及空调工程,2012,硕士.