移动通信中智能天线的应用移动通信系智能天线的优点

时间：2019-04-07 03:17:54　来源：雅意学习网本文已影响人

　　【摘要】随着科学技术发展和进步，通信对器件、部件的要求也越来越高。智能天线正是适应通信发展而产生的新事物。它在卫星通信、无线接入、移动通信、军事通信等系统中，均有着其重要应用，智能天线具有抗干扰能力强、频率利用率高等一系列优点。它同样起着电磁波的辐射和感应作用，智能天线是一个崭新的概念被公认为是未来移动通信的一种发展趋势。
　　【关键词】智能天线；移动通信；发展
　　1、天线的发展——智能天线
　　智能天线是利用数字信号处理信号发射的一种方式，通过特定软件对信号的处理，产生定向波束，使得天线的主波束对准用户通信接收端，零陷对准干扰信号到达的方向。这种技术能够最大限度的为用户提更有效资料，并抑制干扰信号对用户的不良影响。
　　1.1智能天线技术的优点
　　智能天线的运用能够增加发射信号的覆盖距离，扩大覆盖范围，并且有更高的穿透力。覆盖距离的加大和抗干扰能力的提高，可以减少蜂窝基站的布置数量，在满足小区信号覆盖强度的同时，减少前期设备投入的成本。智能天线技术能够为不理想通讯环境中的信号扰动与衰竭做出有益的反应，避免接收端灵敏度降低而影响通话和数据交换质量。智能天线有助于将不同用户的上行信号隔离，避免相互拥塞，从而降低功率控制要求。智能天线可以按照信号来源主动调整到信号来源的方向，以有效地覆盖热点地区。智能天线技术能够提高系统负载容量，如果用户信号在基站处是空间可分的，智能天线还可以从空间上分离信号，使得不同用户共享同一频谱资源，与传统方法相比，这种技术可以使有限的频谱支持更多的用户。
　　1.2智能天线系统的分类
　　根据天线方向图形可以分为两类，切换波束系统和自适应阵列系统。根据扩容原理的不同，智能天线系统又可以分为两类，软扩容智能天线和硬扩容智能天线。在CDMA网络系统中，软扩容天线可以提高系统的信噪比，所以根据给定的信噪比门限，它能够支持和承载更多的用户。在FDMA系统和TDMA系统中，智能天线能够利用空间的分散能力，将多个角度的用户统一管理为一个信道。硬扩容实际上是一种信道再分技术，将一个传统信道分成若干个空分信道，从而扩大了通讯的容量。
　　1.3智能天线的组成
　　智能天线的布阵方式有平面阵、直线阵、圆阵。阵元间距一般取半波长，如果间距过大会影响接收信号的相关性，间距过小则会形成不必要的栅瓣。
　　智能天线包括智能发射和智能接收两个部分。首先是对DOA进行估计，同时完成空间滤波，然后将发射信号形成数字波束，按特定的方向发射返回信号，以降低发射功率，并减少对其他移动台的干扰。总系统由高频处理、中频处理、波束形成三部分组成。高频处理主要是将接受或发射信号进行放大，中频处理是将高频信号进行放大、混频、变成模拟信号，然后采样处理成数字信号送入数字信号处理器。波束形成部分是对A/D变换后的数字信号进行修正，控制波束使其处于最精确发射范围。
　　2.智能天线在移动系统中的应用
　　智能天线在新建基站中的应用很广泛，它在移动通讯中的应用可以分为基站的应用和移动台的应用。本文主要分析智能天线技术在基站的实现技术。
　　2.1智能接收技术
　　在CDMA网络中使用智能天线，特定的信道承载不同的用户，因此存在多址干扰和码间干扰。因此，必须要对这些不良信号进行分析恢复。智能天线根据上行信号评估用户空间位置和相关参数，从而对下行发射信息做出有效的反应。现在有两种方法能够使基站完成智能化接收，分别为基于信号时域结构处理方法和基于高分辨率阵列信号处理方法。
　　2.2智能发射技术
　　为满足图形图像语音等多媒体数据传输服务的需要，蜂窝系统中的信号发射功率一定要动态控制，智能化发射根据用户的时空差异，只给与每个用户有效的下行信号，保证其不受同一信道中其他用户的干扰。智能化发射也有两种方法，即基于反馈和基于上行链路估计。前一种方法浪费宽带，应用的没有后一种方法广泛。
　　2.3智能信道分配技术
　　在通话和各项数据传输过程中，高效的信道分配是保证信号质量、合理利用资源的重要方式。随着空分信道引人系统，它的动态分配是技术难点之一。因为空分信道随着用户的空间位置而变化，需要跟踪用户以便于及时作出反应，所以说，空分信道必须随时进行动态分配，与时、频信道的分配相结合，结合高效的算法，适用用户的移动性。智能天线的基站越区切换非常灵活，它本身具有的功率调控功能比传统功率控制技术更高效，能够灵活的支持用户智能信道分配。
　　2.4智能天线的发展前景
　　智能天线技术因为其特有的主动调节和智能处理功能，能够给用户提更更高质量的通讯服务，是未来通讯业发展的趋势。下一代智能天线技术的发展，除了在原有的功能基础上进行完善外，还会普及运行到各种通讯类型。在新的移动通讯基站建立时，开始设计阶段就要考虑智能天线的特性，以满足更高质量的通讯服务要求。未来的智能天线发展有以下几个趋势：
　　首先，智能天线系统的软件处理能力将会进一步提高，受益于计算机技术的发展，系统内对于高容量信号的采样、分析、变频等处理能力将会进一步加强。从而减少对于硬件设施的依赖，最终降低智能天线的安装成本。其次，智能天线技术的功能会进一步完善，趋向于对单一用户提供更为精细的服务，满足用户多媒体信号操作的需求。接着，智能天线技术将会结合3G网络，依托新一代通讯标准，做到全时、全天候、全地域灵活反应，针对大容量信息流能够有效的做出应对，避免网络堵塞，让无线用户享受到专线的高质量服务。最后，智能天线技术的理论支持将更为丰富，新一代技术解决方案能够优化信号采集与发射的性能，并进一步提高无线信号的覆盖强度与抗干扰、抗衰减性能，进一步减少运营和养护成本，提升设备的稳定性和寿命。
　　3.结语
　　相对于传统天线发射技术而言，智能天线具有更为高效的数据传输能力，能够给予用户更高质量的通讯服务。近几年来，我国新建基站中采用智能天线的比重越来越大。虽然说智能天线的成本比传统发射接收技术较高，而且旧系统升级会花费一定的成本，但是，从长远来看，它的使用减少了普通基站的数量，进而减少了运营成本，是符合社会发展要求的新一代技术。伴随着我国第三代移动通讯技术的普及，智能天线一定会越来越多的被我们所使用。参考文献
　　[1]朱近康.面向新一代移动通信的智能移动通信技术[J].电子学报,2009
　　[2]邱永红,甘仲民.自适应数字波束形成的抗干扰新技术[J].电信快报,2009
　　[3]林敏,龚峥.权智能天线及其在移动通信中的应用[J].电信快报,2005

推荐访问:移动通信天线智能

移动通信中智能天线的应用移动通信系智能天线的优点

最新文章

热门文章

移动通信中智能天线的应用 移动通信系智能天线的优点

最新文章

热门文章

移动通信中智能天线的应用移动通信系智能天线的优点