[发明专利]一种平滑融合发射的智能天线与空间分集发射方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字无线通讯中多天线的发射方法，特别涉及的是一种智能天线与空间分集发射技术的平滑融合发射方法。 

背景技术

移动通信环境下的电波传播具有自由空间传播损耗、阴影衰落以及多径衰落等特点，其中多径衰落对无线信道上传输的信号有很严重的影响，电波的反射、散射和衍射使接收信号产生了时延扩展、频率(Doppler)扩展和角度扩展。 

下面讨论现有技术基于智能天线的多天线发射技术的缺陷：设信道模型为X＝HC+N；其中C为多个用户发送的不同符号向量；H为信道模型，N为噪声； 

WSHX=WSHHC+WSHN]]>

对于每个用户都进行智能天线技术估算，W_S^H对于每个用户来讲都属于窄带率波器，因此虽然噪声未知，但不会放大噪声；但也完全没有考虑用户间的干扰。 

因此，现有技术在平坦的效区和乡村环境，多径分量少，而且干扰用户也不多，所以天线阵单元接收信号的相关性较强，此时可以利用智能天线技术形成主瓣对准用户，在干扰方向上形成零陷。 

从本质上讲，智能天线其实是一种单用户的技术，它利用到达天线阵的信号之间的完全相关性形成天线方向图。根据基站接收信号的DOA(阵列方位角，Direction of Array，以下简称DOA)密度，实时调整天线的方向图， 使天线主波束对准用户信号的到达方向，旁瓣和零陷对准干扰信号的到达方向。 

由于多径结构以及移动用户所处的物理环境等因素的差别，理想信号和干扰信号的DOA通常都是不同的，智能天线就是利用这种空间相位特性分离频率相近但DOA不同的信号。智能天线根据用户信号的不同空间传播方向，提供不同的空间信道。在有限的方向区域内接收信号，可以有效地减少接收到的MAI(多址干扰，Multiple Access Interference)以及理想用户和其他用户的多径信号数量。 

但是，在密集的市区内，存在大量的多径传输，此时的天线阵会在不同方向接收到来自同一用户的相干信号，MUSIC和ESPRIT算法无法分辨接收信号的到达方向。所以采用MUSIC和ESPRIT算法估计DOA的智能天线系统不能用于多径丰富的场合。因此，采用分集的思想来恢复信号： 

WPHX=WPHHC+WPHN]]>

发射分集技术更适合多径丰富的城市、购物中心或室内环境。在空间分集接收系统中，到达天线阵的信号必须相互独立，用多个天线接收信号来克服信号到达接收机的空间深衰落，增加分集增益。因为如果单个天线阵元的接收信号强度低于某个预定电平的概率为p，则相互独立的M个天线阵元接收到的信号强度同时低于这个预定电平的概率为p^M，当M较大时，显然P^M＜＜P，因此可以依此实现天线空间分集，抵抗空间选择性衰落。