一种数字波束赋形的数字基带移相电路设计

数字基带移相电路是数字波束赋形电路的重要组成部分。分析了数字波束赋形电路中基带信号的相位控制方法,基于FPGA平台设计了一种数字基带移相电路,该电路通过AHB接口获取相位控制字,根据相位控制字的大小调节FIFO存储器中信号的缓存时间来达到相位调节的目的。AHB接口的高速能力使得移相参数的调节具有实时性,结合FPGA并行运算的优势,可以同时对多通道数字基带信号进行相位调节。在集成设计环境Vivado平台上使用Verilog语言对移相电路进行设计,通过在线逻辑分析仪测试验证了设计的可行性。

考虑互耦影响下的智能天线数字波束赋形

本文分析了阵列单元之间的互耦对智能天线阵列数字波束赋形 (DBF)的影响。通过对天线子系统建立等效接收模型 ,对由理想半波振子组成的 8单元圆阵 (用于TD SCDMA系统 )进行矩量法 (MOM)分析 ,得到表征单元之间互耦的广义阻抗矩阵。由此得到智能天线的互耦信息及其对天线性能 (SINR)的影响。通过数值分析结果与试验的结果的对比可以看出互耦对副瓣电平和智能天线抑制干扰的能力有一定的影响。

一种基于自适应阵列天线的波束赋形算法

自适应阵列天线中的数字波束赋形(DBF)技术是智能天线数字信号处理部分的核心。提出了一种可用于自适应阵列波束赋形的SMI-LMS算法——由SMI(采样协方差矩阵求逆)算法决定LMS(最小均方)算法的初始权向量。该算法充分结合了SMI算法收敛速度快和LMS算法稳态误差小的优点,能在较强干扰环境下,确保权向量的快速收敛和跟踪速度。与传统的LMS算法相比,SMI-LMS算法具有良好的收敛性能、较快的跟踪速度和较小的输出误差,并可以有效改善自适应方向图的副瓣性能。仿真结果验证了该结论。

毫米波MIMO系统中混合波束赋形算法

针对毫米波多输入多输出系统中的混合波束赋形问题,提出一种基于迭代更新思想的混合波束赋形算法,该算法通过提高模拟波束赋形矩阵与误差矩阵的相关性,获得了较优的系统性能。首先所提算法通过不断迭代更新得到误差矩阵,然后对误差矩阵进行奇异值分解得到左奇异值矩阵,并以此获得模拟波束赋形矢量,最后根据得到的模拟矢量更新模拟波束赋形矩阵。仿真结果表明,所提算法的性能优于传统的正交匹配追踪混合波束赋形算法,尤其当数据流数与射频链路数相等且数量较少时,所提算法的性能明显优于正交匹配追踪算法,且更近似于纯数字波束赋形的系统性能。

互耦影响下的自适应圆阵分析

本文用矩量法严格分析了考虑互耦影响时自适应天线阵元的电流分布,给出了计算电流的解析式,并计算了八单元圆阵的电流分布。用等效网络法推导了考虑互耦影响时的最佳权矢量。仿真计算了不同阵元间距时,自适应阵的数字波束赋形。