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智能天线

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智能天线是一种安装在基站现场的双向天线，通过一组带有可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性，并可以同时获取基站和移动台之间各个链路的方向特性。

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智能天线简介

　　智能天线又称自适应天线阵列、可变天线阵列、多天线。智能天线指的是带有可以判定信号的空间信息（比如传播方向）和跟踪、定位信号源的智能算法，并且可以根据此信息，进行空域滤波的天线阵列。

　　智能天线采用空分复用（SDMA）方式，利用信号在传播路径方向上的差别，将时延扩散、瑞利衰落、多径、信道干扰的影响降低，将同频率、同时隙信号区别开来，和其他复用技术相结合，最大限度地有效利用频谱资源。早期应用集中于雷达和声呐信号处理领域，20世纪70年代后被引入军事通信中。随着移动通信技术的发展，阵列处理技术被引入到移动通信领域，很快就形成了智能天线的研究领域。在移动通信技术的发展中，以自适应阵列天线为代表的智能天线已成为最活跃的研究领域之一，应用领域包括声音处理、跟踪扫描雷达、射电天文学、射电望远镜和3G手机网络。

智能天线百科

　　实现原理

　　智能天线技术前身是一种波束成形（Beamforming）技术。波束成形技术是发送方在获取一定的当前时刻当前位置发送方和接收方之间的信道信息，调整信号发送的参数，使得射频能量向接收方所处位置集中，从而使得接收方接收到的信号质量较好，最终能保持较高的吞吐量。该技术又分为芯片方式（On-Chip）和硬件智能天线方式（On-Antenna）的两种。

　　智能天线的原理是将无线电的信号导向具体的方向，产生空间定向波束，使天线主波束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，达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。同时，智能天线技术利用各个移动用户间信号空间特征的差异，通过阵列天线技术在同一信道上接收和发射多个移动用户信号而不发生相互干扰，使无线电频谱的利用和信号的传输更为有效。在不增加系统复杂度的情况下，使用智能天线可满足服务质量和网络扩容的需要。

　　智能天线系统的核心是智能算法，智能算法决定瞬时响应速率和电路实现的复杂程度，因此重要的是选择较好算法实现波束的智能控制。通过算法自动调整加权值得到所需空间和频率滤波器的作用。已提出很多著名算法，概括地讲有非盲算法和盲算法两大类。非盲算法是指需借助参考信号（导频序列或导频信道）的算法，此时，接收端知道发送的是什么，进行算法处理时要么先确定信道响应再按一定准则（比如最优的迫零准则zero forcing）确定各加权值，要么直接按一定的准则确定或逐渐调整权值，以使智能天线输出与已知输入最大相关，常用的相关准则有SE（最小均方误差）、LS（最小均方）和LS（最小二乘）等。盲算法则无需发端传送已知的导频信号，判决反馈算法（Decision Feedback）是一种较特殊的算法，接收端自己估计发送的信号并以此为参考信号进行上述处理，但需注意的是应确保判决信号与实际传送的信号间有较小差错。

　　天线结构

　　智能天线由三部分组成：实现信号空间过采样的天线阵；对各阵元输出进行加权合并的波束成型网络；重新合并权值的控制部分。在移动通信应用中为便于分析、旁瓣控制和DOA（到达方向）估计，天线阵多采用均匀线阵或均匀圆阵。控制部分（即算法部分）是智能天线的核心，其功能是依据信号环境，选择某种准则和算法计算权值。

　　智能天线技术是一个好技术，具不具备实用性

　　智能天线不算我国提出来的吧，只是在 TD-SCDMA 里使用了而已

　　智能天线又叫自适应天线阵列（AAA），利用数字信号处理技术，将多根天线接收到的信号进行处理，从而形成定向性很强的所谓波束，区分不同位置的终端，降低其他位置的终端的干扰。这个技术实际上在军事/雷达技术中，很早就采用了，就是所谓的相控阵雷达，嗯，宙斯盾听说过吧，就是类似的技术。

　　优点：波束定位的越精确，不同终端之间的干扰就越小，因为两个终端能在同一个位置的可能性大大降低了，从而提高了频谱利用率。同时，这个技术主要是在基站端计算，对终端的要求不是特别高，所以，不太消耗终端的计算能力。

　　缺点：

　　基站天线体积大，TD的是8根天线，不论是定向的面板，还是无向的圆桶，体积都很大，安装天线的工程复杂度和审批要求都高，还容易引起周围居民的恐慌，基站到天线的馈管也因此也一根变8根，安装复杂度和成本都变高了，在移动的努力投入下，这些都有了不少改进，但还是不可能从根本上解决

　　过于依赖信号处理技术，不但提高了计算量需求，而且因为发送接收都要根据移动台发射的信号进行精确地信道估计，遇到高速移动等无法有效估算信道的情况，通信质量必然大幅度下降。

　　为什么TD要采用智能天线，或者为什么只有TD采用智能天线。这是由TD的特点决定的：

　　TD的带宽低，是非对称1.6MHz，WCDMA 是对称5MHz，上下行一共10MHz，两者是6倍的关系，所以要达到3G要求的速率，TD必须有更高的频谱利用率，智能天线就是为了提高频谱利用率而采用的。

　　TD 的上下行在一个频率上，接收到的上行信号可以用来估算下行信道，进行联合接收、联合发送，而 WCDMA 有 190MHz 的上下行双工间隔，无法利用上行估算下行信道，智能天线的作用会大打折扣，所以也就没什么采用的必要了

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