大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告大學(xué)本科生畢業(yè)論文開題報(bào)告

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智能天線技術(shù)的基本原理及其music算法

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一、論文研究背景與意義

智能天線是3g的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，作為當(dāng)今三大主流標(biāo)準(zhǔn)之一的td-scdma是由中國自主提出使用的tdd方式的的第三代移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。td-—scdma的核心技術(shù)之一就是智能天線技術(shù)。在td-—scdma系統(tǒng)中使用智能天線技術(shù)，基站可以利用上行信號信息對下行信號進(jìn)行波束成形，從而降低對其他移動臺的干擾，同時(shí)提高接收靈敏度，增加覆蓋距離和范圍，改善整個(gè)通信系統(tǒng)的性能。

智能天線是一種多天線系統(tǒng)，它按照某種算法來對準(zhǔn)期望信號，使得期望信號得到最大增益，而干擾信號被壓制。智能天線系統(tǒng)的核心在于數(shù)字信號處理部分，它根據(jù)一定的準(zhǔn)則，使天線陣產(chǎn)生定向波束指向移動用戶，并自動調(diào)整權(quán)系數(shù)以實(shí)現(xiàn)所需的空間濾波。智能天線需要解決以下兩個(gè)關(guān)鍵問題：辨識信號到達(dá)方向doa和數(shù)字波束賦形的實(shí)現(xiàn)。在對信號doa估計(jì)的算法中，作為超分辨空間譜估計(jì)技術(shù)的music算法是最經(jīng)典的算法之一。

本文針對3g的需求背景，研究智能天線技術(shù)及doa估計(jì)算法。隨著移動通信用戶數(shù)迅速增長和人們對通話質(zhì)量要求的不斷提高，要求移動通信網(wǎng)在大容量下仍具有較高的話音質(zhì)量。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，智能天線可將無線電的信號導(dǎo)向具體的方向，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對準(zhǔn)用戶信號到達(dá)方向doa，旁瓣或零陷對準(zhǔn)干擾信號到達(dá)方向，達(dá)到充分高效利用移動用戶信號并刪除或抑制干擾信號的目的。同時(shí)，利用各個(gè)移動用戶間信號空間特征的差異，通過陣列天線技術(shù)在同一信道上接收和發(fā)射多個(gè)移動用戶信號而不發(fā)生相互干擾，使無線電頻譜的利用和信號的傳輸更為有效。在不增加系統(tǒng)復(fù)雜度的情況下，使用智能天線可滿足服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的需要。

其實(shí)就是一種多天線系統(tǒng)，它按照某種算法來對準(zhǔn)期望信號，使得期望信號得到最大增益，而干擾信號被壓制。因此需要知道期望信號到來的方向，即doa。music算法是經(jīng)典的用來估計(jì)波達(dá)方向的算法。

二、論文的主要內(nèi)容

智能天線是一種安裝在基站現(xiàn)場的雙向天線，通過一組帶有可編程電子相位關(guān)系的固定天線單元獲取方向性，并可以同時(shí)獲取基站和移動臺之間各個(gè)鏈路的方向特性。智能天線的原理是將無線電的信號導(dǎo)向具體的方向，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對準(zhǔn)用戶信號到達(dá)方向doa，旁瓣或零陷對準(zhǔn)干擾信號到達(dá)方向，達(dá)到充分高效利用移動用戶信號并刪除或抑制干擾信號的目的。

波達(dá)方向估計(jì)是智能天線研究的一個(gè)重要方面,無論是上行多用戶信號的分離,還是下行選擇性發(fā)射,對用戶信號doa的測定,都成為智能天線實(shí)現(xiàn)指向性發(fā)射的必要前提。在對信號doa估計(jì)的算法中,作為超分辨空間譜估計(jì)技術(shù)的music算法是最經(jīng)典的算法之一。本文主要介紹智能天線技術(shù)的基本原理，發(fā)展歷程，技術(shù)分類，及智能天線對系統(tǒng)的改進(jìn)和主要用途。寫出均勻線陣的統(tǒng)計(jì)模型，研究music算法的基本原理，用matlab仿真實(shí)本課題的主要研究內(nèi)容如下：

介紹智能天線技術(shù)的發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀和技術(shù)分類;

在均勻線陣的統(tǒng)計(jì)模型下研究智能天線技術(shù)的基本原理;

重點(diǎn)研究music算法的基本原理，并用matlab仿真軟件實(shí)現(xiàn);

分析music算法的估計(jì)精度，得出全文結(jié)論。

三、論文的工作方案及進(jìn)度安排

第一階段查閱有關(guān)智能天線技術(shù)，music算法和matlab仿真等方面的資料，關(guān)注國內(nèi)、外當(dāng)前的先進(jìn)技術(shù)和發(fā)展前景，積累知識。

第二階段對智能天線的工作原理進(jìn)行詳盡地分析，給出均勻線陣的統(tǒng)計(jì)模型，研究music算法的基本原理，學(xué)習(xí)用matlab實(shí)現(xiàn)仿真

第三階段用matlab編寫程序，程序調(diào)試

第四階段整理資料，結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)歷撰寫論文，備戰(zhàn)論文答辯。

四、參考文獻(xiàn)

1)

刁鳴，熊良芳，司錫才，超分辨測向天線陣性能的計(jì)算機(jī)仿真研究，電子學(xué)報(bào)，XX

no.5

2)

何子述，黃振興，向敬成，修正music算法對相關(guān)信號源的doa估計(jì)性能，通信學(xué)報(bào)，XX

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3)

張賢達(dá)，保錚，通信信號處理，國防工業(yè)出版社，XX

4)

劉德樹，羅景青，張劍云，空間譜估計(jì)及其應(yīng)用，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，1997

5)

李旭健，孫緒寶，修正music算法在智能天線中的應(yīng)用，山東科技大學(xué)，266510

6)

陳存柱，淺析自適應(yīng)智能天線技術(shù)的應(yīng)用，北京師范大學(xué)，100875

7)

s.m.

凱依

著，黃建國等

譯，現(xiàn)代譜估計(jì)原理與應(yīng)用，科學(xué)出版社，1994

8)徐明遠(yuǎn)，

matlab