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《智能天線波束賦形及其FPGA設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、分類號密級重慶郵電大學碩士學位論文英文題目壁竺墨壁壘壁塾Q墜△墮壘衛(wèi)!鯉童娶竺壘堡魚!=堡i旦gi望量堡壘!!論文提交日期論文評閱人論文答辯日期監(jiān)馥．壓簞答辯委員會主席二毽芎—主過亟，一——————一年月日獨創(chuàng)性聲明舢㈣㈣4㈣刪1Y2399609本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得重迭蜜＆魚盔堂或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任
2、何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學位敝儲簽名墻怒函簽字魄w廖年鈿了日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解重迭由＆魚太堂有關保留、使用學位論文的規(guī)定，有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權重鏖魚Ⅸ魚太堂可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。(保密的學位論文在解密后適用本授權書)＼學位論文作者虢寤勰簽字日期：功B年歹月7日導師簽名：簽字日期：繃堋"年6月摘要智能天線技術引入了傳統(tǒng)的
3、時域、頻域和碼域之外的空域概念，為解決移動通信的瓶頸帶來了新的思路。自適應波束賦形作為智能天線中的核心技術，提出從空間上分辨用戶信號和干擾信號的思想，根據(jù)某種自適應算法可以增強有用信號的接收或發(fā)送，同時抑制干擾信號。研究者一直致力于尋找具有穩(wěn)健的魯棒性、快速的收斂速度以及計算復雜度低易于實現(xiàn)等特點的自適應算法。本文首先對智能天線和自適應波束賦形發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀做了簡要介紹，討論了智能天線的基本原理及其系統(tǒng)架構，仿真分析天線陣列參數(shù)對波束賦形性能帶來的影響。介紹了常用的最優(yōu)濾波準則：最小均方誤差準則(MMSE)
4、、最大信噪比準則(Ma)(．SNR)以及線性約束最小方差準則(LCMV)，比較了三種準則的優(yōu)缺點，并進行仿真對比。然后研究了自適應波束賦形中的經(jīng)典算法：最小均方誤差算法(LMSl、采樣矩陣求逆算法(SMI)、遞歸最小二乘算法(IUS)，并對三種算法進行了仿真分析對比。重點討論了LMS算法的收斂性能特點，包括特征值擴展度對算法收斂速度的影響、算法的失調(diào)量和平均時間常數(shù)，并探討了LMS算法中影響算法性能的各因素的取舍和平衡，其中失調(diào)和收斂速度存在著矛盾性。隨后介紹了各種改進型的自適應算法，包括基于LMS算法的改進型
5、算法：歸一化LMS算法、變換域LMS算法、變步長LMS算法和頻域塊LMS算法，基于QR分解的RLS算法，對各種算法的基本性能及特點作了詳細分析并逐一仿真驗證。其中改進型的LMS算法為解決傳統(tǒng)LMS算法失調(diào)和收斂速度的矛盾性提出了可行的方案，QR．RLS算法在輸入數(shù)據(jù)矩陣非正定時仍能保證RLS算法的有效性。最后實現(xiàn)了基于LMS算法的自適應波束賦形器和QR．IUS算法的白適應濾波器的FPGA設計和功能仿真，在ISE平臺用verilog硬件描述語言完成設計后，自動綜合出RTL電路圖，由頂層模塊調(diào)用各子模塊和IP核實現(xiàn)
6、算法中的各類運算，為了保證運算的精度，將數(shù)據(jù)的有效位進行截位處理，最后在MODELSIM中進行輸出信號的仿真演示，再由MODELSIM將信號轉換成MATLAB能讀取的數(shù)據(jù)與MATLAB的理論模型仿真結果進行對比分析。仿真結果表明，兩種設計方案均有效地實現(xiàn)了算法的收斂，最后的權向量收斂曲線與理論分析的結果有著較好的一致性。關鍵詞：智能天線；波束賦形；自適應算法；FPGA重慶郵電大學碩士論文IIAbstractlnesmartantennaintroducedthespacedom毹nwhichisdifferen
7、t盤omt11etradl‘10naldomains(time，codea
8、1dfrequency)intowirelsscommunication，andithasbecameanewsolutiontothebottleneckproblemofmobilecommunication．Asaslgnl士1canttec王ulologyofthesman鋤eIula，adaptivebe鋤fo蛐ingproposedthatwecauldlstlngulshthesignalsofintersestornot
9、interestinthespacedomain，thenusesomeadaptlVealgomkntoenhancethedesiredsignalswihlet11einterferingsi辨alscanberestramed·So，inmefleldofthesmartanterula，theAdamiveAlgorithmhasalwavsbeenaresearchhotS
