應(yīng)屆大學(xué)本科生畢業(yè)論文設(shè)計開題報告

時間：2024-08-19 05:46:15 開題報告我要投稿

2017應(yīng)屆大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告范文

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　　論文(設(shè)計)題目：

　　智能天線技術(shù)的基本原理及其MUSIC算法

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　　論文(設(shè)計)起止時間：

　　一、論文(設(shè)計)研究背景與意義

　　智能天線是3G的一項關(guān)鍵技術(shù)，作為當(dāng)今三大主流標(biāo)準(zhǔn)之一的TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)是由中國自主提出使用的TDD方式的(時分雙工方式)的第三代移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。TD-—SCDMA的核心技術(shù)之一就是智能天線技術(shù)。在TD-—SCDMA系統(tǒng)中使用智能天線技術(shù)，基站可以利用上行信號信息對下行信號進行波束成形，從而降低對其他移動臺的干擾，同時提高接收靈敏度，增加覆蓋距離和范圍，改善整個通信系統(tǒng)的性能。

　　智能天線是一種多天線系統(tǒng)，它按照某種算法來對準(zhǔn)期望信號，使得期望信號得到最大增益，而干擾信號被壓制。智能天線系統(tǒng)的核心在于數(shù)字信號處理部分，它根據(jù)一定的準(zhǔn)則，使天線陣產(chǎn)生定向波束指向移動用戶，并自動調(diào)整權(quán)系數(shù)以實現(xiàn)所需的空間濾波。智能天線需要解決以下兩個關(guān)鍵問題：辨識信號到達(dá)方向DOA(Directions of Arrinal)和數(shù)字波束賦形的實現(xiàn)。在對信號DOA估計的算法中，作為超分辨空間譜估計技術(shù)的MUSIC(Multiple Signal Classification)算法是最經(jīng)典的算法之一。

　　本文針對3G的需求背景，研究智能天線技術(shù)及DOA估計算法。隨著移動通信用戶數(shù)迅速增長和人們對通話質(zhì)量要求的不斷提高，要求移動通信網(wǎng)在大容量下仍具有較高的話音質(zhì)量。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，智能天線可將無線電的信號導(dǎo)向具體的方向，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對準(zhǔn)用戶信號到達(dá)方向DOA(directions of arrinal)，旁瓣或零陷對準(zhǔn)干擾信號到達(dá)方向，達(dá)到充分高效利用移動用戶信號并刪除或抑制干擾信號的目的。同時，利用各個移動用戶間信號空間特征的差異，通過陣列天線技術(shù)在同一信道上接收和發(fā)射多個移動用戶信號而不發(fā)生相互干擾，使無線電頻譜的利用和信號的傳輸更為有效。在不增加系統(tǒng)復(fù)雜度的情況下，使用智能天線可滿足服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)擴容的需要。

　　其實就是一種多天線系統(tǒng)，它按照某種算法來對準(zhǔn)期望信號，使得期望信號得到最大增益，而干擾信號被壓制。因此需要知道期望信號到來的方向，即DOA。MUSIC算法是經(jīng)典的用來估計波達(dá)方向的算法。

　　二、論文(設(shè)計)的主要內(nèi)容

　　智能天線是一種安裝在基站現(xiàn)場的雙向天線，通過一組帶有可編程電子相位關(guān)系的固定天線單元獲取方向性，并可以同時獲取基站和移動臺之間各個鏈路的方向特性。智能天線的原理是將無線電的信號導(dǎo)向具體的方向，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對準(zhǔn)用戶信號到達(dá)方向DOA(Direction of Arrinal)，旁瓣或零陷對準(zhǔn)干擾信號到達(dá)方向，達(dá)到充分高效利用移動用戶信號并刪除或抑制干擾信號的目的。

　　波達(dá)方向(DOA,Direction of Arrival)估計是智能天線研究的一個重要方面,無論是上行多用戶信號的分離,還是下行選擇性發(fā)射,對用戶信號DOA的測定,都成為智能天線實現(xiàn)指向性發(fā)射的必要前提。在對信號DOA估計的算法中,作為超分辨空間譜估計技術(shù)的MUSIC(Multiple Signal Classification)算法是最經(jīng)典的算法之一。本文主要介紹智能天線技術(shù)的基本原理，發(fā)展歷程，技術(shù)分類，及智能天線對系統(tǒng)的改進和主要用途。寫出均勻線陣的統(tǒng)計模型，研究MUSIC算法的基本原理，用matlab仿真實本課題的主要研究內(nèi)容如下：

　　(1)介紹智能天線技術(shù)的發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀和技術(shù)分類;

　　(2)在均勻線陣的統(tǒng)計模型下研究智能天線技術(shù)的基本原理;

　　(3)重點研究MUSIC算法的基本原理，并用matlab仿真軟件實現(xiàn);

　　(4)分析MUSIC算法的估計精度，得出全文結(jié)論。

　　三、論文(設(shè)計)的工作方案及進度安排

　　第一階段(09年9月7日-09年10月11日)查閱有關(guān)智能天線技術(shù)，MUSIC算法和matlab仿真等方面的資料，關(guān)注國內(nèi)、外當(dāng)前的先進技術(shù)和發(fā)展前景，積累知識。

　　第二階段(10月12日-11月8日)對智能天線的工作原理進行詳盡地分析，給出均勻線陣的統(tǒng)計模型，研究MUSIC算法的基本原理，學(xué)習(xí)用matlab實現(xiàn)仿真

　　第三階段(11月9日-11月22日)用matlab編寫程序，程序調(diào)試

　　第四階段(11月23日-12月20日)整理資料，結(jié)合設(shè)計經(jīng)歷撰寫論文，備戰(zhàn)論文答辯。

　　四、參考文獻(xiàn)

　　1) 刁鳴，熊良芳，司錫才，超分辨測向天線陣性能的計算機仿真研究，電子學(xué)報，2001 NO.5

　　2) 何子述，黃振興，向敬成，修正MUSIC算法對相關(guān)信號源的DOA估計性能，通信學(xué)報，2000 NO.10