CDMA移动通信系统DOA估计算法的研究

【摘要】： 智能天线技术是第三代移动通信系统的关键技术之一，也是现在国内外热门的研究课题。在无线移动通信系统中采用智能天线技术，实际上是通过数字信号处理，使天线阵为每个用户自适应地进行波束赋形，相当于为每个用户形成了一个可跟踪它的高增益天线，从而即可以进行全方位通信，也可以用较小的发射功率覆盖相同的范围以及提高系统容量和业务质量、降低用户间的码间干扰和多址干扰。智能天线引入空分多址的概念，通过用户空间位置的差异对其进行分离。因此各用户的DOA(Direction Of Arrive)作为反映用户空间位置的重要参量在智能天线中扮演着非常重要的角色。本文的主要工作概括如下： 1．在传统ESPRIT算法和MUSIC算法的基础上提出了一种新的ESPRIT-MUSIC算法。该算法利用了ESPRIT算法对广义特征值矩阵进行广义特征值分解，并借鉴了MUSIC算法的空间谱进行DOA估计。该算法相对于MUSIC算法而言，提高了DOA估计的精度。相对于ESPRIT算法而言，克服了计算DOA所是带来的不便。计算机仿真结果证明了该算法的有效性。 2．提出了一种新的基于垂直阵列结构的二维Capon、MUSIC和ESPRIT方法来估计信号的DOA，此方法只需三个均匀直线阵就可估计用户的二维DOA。该方法利用其中的一个直线阵来组合两个线阵分别估计的一维DOA，最大误差不超过0.6％，改善了DOA的估计性能。仿真结果证明了该方法的有效性。