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TD智能天线重复迭代自适应算法
 
慧聪网   2005年11月14日10时47分   信息来源:电讯技术    

  [导读]提出一种用于TD-SCDMA系统的重复迭代自适应智能天线算法。通过在自适应算法中把阵列输入信号和作为参考信号的训练序列重复使用,可以在短训练序列情况下实现较好的收敛,提高通信系统的传输效率。 对LMS算法中全训练序列重复迭代和滑动窗口重复迭代算法进行了仿真,结果表明,在有限训练序列时本算法比传统LMS算法更好地逼近最佳解。

  关键词:移动通信;天线阵列;智能天线;自适应算法 

一、引言

  智能天线由于其良好的抗多用户干扰和多径干扰性能成为近年来人们关注的热点[1,2]。尤其是对于主要采用CDMA技术的3G移动通信系统,由于多用户干扰是限制系统性能的主要因素,智能天线良好的抗多用户干扰性能使其成为3G移动通信系统关键技术之一。对于CDMA系统,人们一直都在寻找高效精确的控制算法,已提出了不少方案[3~6],主要可以分为盲控制算法和非盲控制算法两类。前者不需要系统提供参考信号,如文献[4]中提出的LS-DRMTA(Least Squares De-spread Re-spread Multitarget Array)和LS-DRMTACMA(Least Squares De-spread Re-spread Multitarget Constant Modulus Algorithm)算法;后者需要系统提供参考信号,通常可采用系统的导频信号或训练序列作为智能天线的参考信号,如LMS算法、RLS算法和文献[6]介绍的PSALS-SDRMTA(Pilot symbol-assisted least square error de-scramble de-spread re-spread multitarget array)算法。由于非盲算法简单可靠,因此人们总是想办法利用信号帧结构特点,在导频信号或训练序列期间采用非盲的自适应算法[6,7]。在TD-SCDMA系统中以10 ms为一个帧,每个帧又分为2个5 ms的子帧,每个子帧分为7个时隙,每个时隙都含有144 chip的训练序列(midamble)[8]。不同用户的训练序列是不同的,可以作为自适应智能天线的参考信号。出于传输效率的考虑,移动通信系统中的训练序列或导频信号都不会太长(对于TD-SCDMA只有144个码片)。对于采用迭代方式的自适应算法(如LMS、RLS等),短的训练序列会限制迭代步数。如何在比较短的训练序列期间实现比较好的收敛是实现TD-SCDMA系统中非盲智能天线算法必须考虑的问题。针对这一问题,本文提出了重复迭代自适应智能天线算法,即把训练序列期间接收到的阵列输入信号和对应的参考信号(已知的训练序列)周期扩展成长的序列,使迭代步数加大,从而可以实现比较好的收敛。为了平衡计算速度、存储空间和收敛速度的矛盾,本文还给出了滑动窗口重复迭代自适应算法。以LMS算法为例的仿真结果表明本文给出的方法可以在比较短的训练序列情况下达到比较好的收敛。 

二、重复迭代自适应智能天线算法

  在自适应智能天线中,自适应算法是其基本的控制算法。对于LMS或RLS自适应阵,采用最小均方误差(MMSE)准则,使阵列输出与参考信号的误差功率最小。设x(j)为阵列输入矢量,r(j)为期望的阵列输出信号(参考信号),最佳权系数的解为 
 
 
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[热门关键词]:TD 智能天线 重复迭代 
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