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智能天线技术的发展和原理与功能等资料说明
刘敏
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软件无线电起源于军事通信，为了保证不同无线电台之间的互通性，使各军兵种实现高效，高可靠的协同通信，军方开始了最早的软件无线电台的研制。随着技术的不断进步，软件无线电逐渐被民间商用移动通信领域所重视。软件无线电的核心思想是：将A/D尽可能靠近天线，用软件完成尽可能多的无线电功能。它的最终目的就是要使通信系统尽可能多的摆脱硬件结构的束缚，在系统结构相对通用和稳定的情况下，用软件实现各种功能，使得系统的改进和升级非常方便且代价较小，并且可以实现不同系统之间的互联和兼容。智能天线是软件无线电不可替代的硬件出入口，也是其关键技术之一。随着现代高速并行数字信号处理器的发展，智能天线的实现成为可能，从而也使软件无线电的应用成为现实。
一、智能天线及其发展
智能天线技术在20世纪60年代就已经出现，其研究对象是雷达天线阵，目的是提高雷达的系统性能和电子对抗能力。近年来，随着微计算器和数字信号处理技术的飞速发展，DSP芯片的处理能力日益提高，且价格也逐渐能够为现代通信系统接受。另外，移动通信频谱资源日益紧张，如何消除多址干扰（MAI）、共信道干扰（CCI）以及多径衰落的影响成为提高移动通信系统性能时要考虑的主要因素。而智能天线利用现代数字信号处理技术，选择合适的自适应算法，动态形成空间定向波束，使天线阵列方向图主瓣对准用户信号到达方向，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，从而达到充分利用移动用户信号并抵消或最大程度的抑制干扰信号的目的。软件无线电的核心是使用高速的数字信号处理器完成中频采样之后的所有数字运算，由于DSP的可编程性，导致了软件无线电灵活的个性化配置。因此，固定的天线阵列与数字信号处理器的结合，就构成了可以动态配置天线特性的智能天线。 智能天线不同于常规的扇区天线和天线分集方法，它可以为每个用户提供一个很窄的定向波束，使信号在有限的方向区域发送和接收，充分利用了信号发射功率，降低了信号全向发射带来的电磁污染与相互干扰。智能天线引入了空分多址（SDMA）的概念，即在相同时隙，相同频率或相同地址码的情况下，仍然可以根据信号的不同传播路径来区分。SDMA是一种新的信道增容方式，与其它多址方式（FDMA，TDMA，CDMA）完全兼容，因此可以实现组合的多址方式。
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