FDD系統(tǒng)中基于DOA估計的下行波束形成技術(shù)研究.pdf

1、智能天線技術(shù)是第三代移動通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。智能天線技術(shù)引入了空分多址(Space Division Multiple Access，SDMA)方式，利用信號不同的空間傳輸路徑，可以將相同頻率、相同時隙、相同地址碼的信號區(qū)分開來，并能夠與其他多址技術(shù)相結(jié)合，使得通信資源由時間域、頻率域和碼域擴(kuò)展到了空間域，從而有效地增大了系統(tǒng)容量，最大限度地利用了有限的頻譜資源。在頻分雙工(FDD)系統(tǒng)中，由于上、下行載波的頻率差大于相干頻帶，上

2、、下行信道衰落是不相關(guān)的，而且陣列響應(yīng)也與信號的載波頻率有關(guān)，因此，上行信道不能直接用來估計下行信道，故智能天線應(yīng)用于下行鏈路是一個難點(diǎn)。但是，如果上、下行載波頻率間隔不是太大，下行波束形成可以利用上行鏈路的DOA信息來實(shí)現(xiàn)。本文選擇智能天線中DOA估計算法進(jìn)行研究。 本文主要工作概括如下： 1．建立上下行鏈路信道模型，據(jù)此獲得FDD系統(tǒng)中DCCM的計算公式。 2．MUSIC等高分辨率算法在估計DOA時需要進(jìn)行協(xié)

3、方差矩陣的特征分解運(yùn)算，但是傳統(tǒng)的矩陣特征分解方法計算量都非常大，不適合實(shí)時運(yùn)算。另外，MUSIC算法不能很好地估計出弱信號的DOA，通過仿真結(jié)果證明確實(shí)是這樣。 3．本文提出了基于改進(jìn)PCA的DOA估計方法，在原有MUSIC算法的基礎(chǔ)上引入了迭代估計信號子空間的方法，代替了原算法中通過特征值分解獲得信號子空間的部分。仿真表明，本文提出的算法在估計弱信號時性能比較好，而且與MUSIC算法相比，計算復(fù)雜度有所降低，這可以從學(xué)習(xí)曲線