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智能天线主要研究内容 智能天线的研究内容可以按它在移动通信中所扮演的角色来划分，移动台（特别是手机）在体积、电源上的限制使智能天线在移动台难于实现（一个例外是WLL无线本地环路系统），所以目前主要研究的是在基站端的智能天线收与发，即上行收与下行发。 　　要实现智能天线的下行发相对较困难，这是因为智能天线在设计发波束（transmitting beamforming）时很难准确获知下行信道的特征信息（特别是主要传播路径的出射角度），而理想的天线工作模式应是与信道相匹配的。一种方法是象IS-95上行功控一样，做成闭环测试结构，但它有以下缺点：浪费宝贵的系统资源、附加时延、受上行信道干扰等。还有一种方法是利用上行信道信息来估计下行信道，在TDD（时分双工）系统中这显然行得通，这也是中国提交的TD-SCDMA第三代建议（TDD方式）得到较多注意的主要原因。但在FDD（频分双工）系统中情况却并非如此，由于上、下行信道使用的是不同频率（第三代系统相对第二代有更大的上、下行频差），上、下行信道的相关性是很弱的，很多参数并不相同，目前较多研究者相信的是上、下行信道主要传播路径的入射、出射角基本相同，所以我们只可能获得下行信道的部分信息，所形成的发波束也绝不会是最优的。 　　下行信道包括控制信道和业务信道，控制信道由于是大家共用的，应该形成宽波束，而对应各个用户的业务信道则应用窄波束传送，也就是说它们有不同的加权系数，这样控制信道（如导频信道）和业务信道实际经历了不同的传输环境，会有不同的衰落，而移动台在做下行接收时通常利用导频信道来估计信道的幅度和相位畸变，以对业务信道进行相干接收，但这建立在两个信道有相同传输环境基础上，显然前者并不满足这一条件，而非相干接收相对相干接收有较大的信噪比损失。一些建议（比如cdma-2000）已考虑这一点，下行信道还有辅助导频信道（auxiliary pilot channel），可将它也以窄波束发送，但由于数目有限，更为可行的是将它分配给一群用户（此时形成的波束也应该对准这群用户，这可能发生在热点地区和基于激活用户数较多时进行的智能扇区化中）或某一要求链路质量较高的用户（如向他传送高速数据时）。 　　用智能天线实现下行发面临的另一难题是由于加权是在天线前端进行的（实际中多在基带或中频实现，因更容易更灵活），后级的滤波器、D/A数模转换器、混频器、天线阵元（各路的）特性变化必然使形成的发波束发生变化，而它又不可能或很不容易用常用的反馈方法来调整加权系数以抵消这种变化，一种可行但并不是很好的方法是周期性地对后级特性进行测试和调整。 　　由于目前智能天线技术并不很成熟，第三代移动通信的各种后选方案除了中国的TD-SCDMA外都只将智能天线作为可选技术，没有写入具体建议中，第二代系统也普遍未采用智能天线技术，智能天线作上行收时由于对移动台的发并未提出新的要求，很容易将其作为全向天线、扇型天线 　　的升级版本用于已有基站系统，但当智能天线用于下行发时，通常会对移动台的收也提出新要求，牵涉面大，灵活性较小。 　　目前的移动通信系统（主要是窄带CDMA系统）存在下行容量超过上行的现象，即使考虑软切换的损失情况依然如此，从表面看提高上行容量是当务之急，但在第三代系统中高速数据、多媒体业务更可能出现在下行信道中，考虑到这种非对称需求，以后的瓶颈可能是下行，所以虽然存在上述的种种困难，研究智能天线的下行发依然是很必要和很迫切的。 　　TDD方式下的下行发和上行收处理差别不大，这里不单独论述。智能天线的上行收技术相对成熟些，自适应天线阵最早引入移动通信的目的也是为了改善上行信道的质量和容量。智能天线上行收主要有两种方式：全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式，理论工作者对前者较感兴趣，工程技术人员则更青睐于后者。在自适应方式中，对应空域或空、时域处理的各权值可依据一定的自适应算法进行任意调整，以对当前的传输环境进行最大可能匹配，相应的智能天线接收波束可以是任意指向的。而在切换波束中各权值只能从预先计算好的几组值中挑选，某一时刻的智能天线工作模式只能从预先设计好的几个波束中选择，不是任意指向的，因而只可能对当前传输环境进行部分匹配，从理论角度讲不是最优的。 　　全自适应智能天线研究的核心是自适应算法，目前已提出很多著名算法，概括地讲有非盲算法和盲算法两大类。非盲算法是指需借助参考信号（导频序列或导频信道）的算法，此时收端知道发送的是什么，进行算法处理时要么先确定信道响应再按一定准则（比如最优的迫零准则zero forcing）确定各加权值，要么直接按一定的准则确定或逐渐调整劝值，以使智能天线输出与已知输入最大相关，常用的相关准则有MMSE（最小均方误差）、LMS（最小均方）和LS（最小二乘）等。盲算