智能天線技術(shù)的發(fā)展和原理與功能等資料說明

　　軟件無線電起源于軍事通信，為了保證不同無線電臺之間的互通性，使各軍兵種實現(xiàn)高效，高可靠的協(xié)同通信，軍方開始了最早的軟件無線電臺的研制。隨著技術(shù)的不斷進步，軟件無線電逐漸被民間商用移動通信領(lǐng)域所重視。軟件無線電的核心思想是：將A/D盡可能靠近天線，用軟件完成盡可能多的無線電功能。它的最終目的就是要使通信系統(tǒng)盡可能多的擺脫硬件結(jié)構(gòu)的束縛，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對通用和穩(wěn)定的情況下，用軟件實現(xiàn)各種功能，使得系統(tǒng)的改進和升級非常方便且代價較小，并且可以實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的互聯(lián)和兼容。智能天線是軟件無線電不可替代的硬件出入口，也是其關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著現(xiàn)代高速并行數(shù)字信號處理器的發(fā)展，智能天線的實現(xiàn)成為可能，從而也使軟件無線電的應(yīng)用成為現(xiàn)實。

　　一、智能天線及其發(fā)展

　　智能天線技術(shù)在20世紀60年代就已經(jīng)出現(xiàn)，其研究對象是雷達天線陣，目的是提高雷達的系統(tǒng)性能和電子對抗能力。近年來，隨著微計算器和數(shù)字信號處理技術(shù)的飛速發(fā)展，DSP芯片的處理能力日益提高，且價格也逐漸能夠為現(xiàn)代通信系統(tǒng)接受。另外，移動通信頻譜資源日益緊張，如何消除多址干擾（MAI）、共信道干擾（CCI）以及多徑衰落的影響成為提高移動通信系統(tǒng)性能時要考慮的主要因素。而智能天線利用現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)，選擇合適的自適應(yīng)算法，動態(tài)形成空間定向波束，使天線陣列方向圖主瓣對準用戶信號到達方向，旁瓣或零陷對準干擾信號到達方向，從而達到充分利用移動用戶信號并抵消或最大程度的抑制干擾信號的目的。軟件無線電的核心是使用高速的數(shù)字信號處理器完成中頻采樣之后的所有數(shù)字運算，由于DSP的可編程性，導致了軟件無線電靈活的個性化配置。因此，固定的天線陣列與數(shù)字信號處理器的結(jié)合，就構(gòu)成了可以動態(tài)配置天線特性的智能天線。 智能天線不同于常規(guī)的扇區(qū)天線和天線分集方法，它可以為每個用戶提供一個很窄的定向波束，使信號在有限的方向區(qū)域發(fā)送和接收，充分利用了信號發(fā)射功率，降低了信號全向發(fā)射帶來的電磁污染與相互干擾。智能天線引入了空分多址（SDMA）的概念，即在相同時隙，相同頻率或相同地址碼的情況下，仍然可以根據(jù)信號的不同傳播路徑來區(qū)分。SDMA是一種新的信道增容方式，與其它多址方式（FDMA，TDMA，CDMA）完全兼容，因此可以實現(xiàn)組合的多址方式。