Định dạng búp sóng trong hệ thống thông tin di động thế hệ tiếp theo

bộ giáo dục đào tạo trường đại học bách khoa hµ néi - Nguyễn lê định dạng búp sóng hệ thống thông tin di động hệ Chuyên ngành : Điện tử viễn thông luận văn thạc sĩ Điện tử viễn thông Người hướng dẫn khoa học : TS vũ văn yêm Hà nội 10/2009 ii Lời nói đầu Sự phát triển dàn thích ứng cuối năm 50 đánh dấu bốn thập kỷ Từ "Adaptive Array" Van Atta đặt vào năm 1959 mô tả dàn đồng pha Với ăng ten dàn truyền thống, búp sóng điều khiển hướng theo phương yêu cầu, gọi dàn ăng ten định pha, dàn điều khiển hướng búp sóng dàn quét Búp sóng điều khiển sử dụng dịch pha Ăng ten dàn điều khiển hướng búp sóng nay, mơ hình định hình theo tiêu tối ưu cho trước, gọi ăng ten thông minh (Smart Antenna) Ăng ten thơng minh cịn gọi dàn định dạng búp sóng số (DBF Digital Beam Forming) dàn thích ứng (Adaptive Array) Ăng ten thông minh hứa hẹn cải tiến hệ thống Rada, tăng dung lượng hệ thống di động không dây cải tiến phương tiện liên lạc không dây thông qua việc thực đa truy nhập phân chia theo không gian (SDMA - Space Division Multiple Access) Công nghệ ăng ten thơng minh làm thay đổi tính kinh tế mạng di động 3G Chúng mang lại khả tăng dung lượng đường truyền giảm đáng kể số lượng trạm phát sóng vơ tuyến Định dạng búp sóng phương pháp số hướng nghiên cứu áp dụng ăng ten thông minh vào hệ thống thông tin di động hệ Trong luận văn , tơi xin trình bày tổng quan ăng ten thông minh, kỹ thuật ước lượng hướng sóng tới định dạng búp sóng dùng phương pháp số Tôi xin cam đoan luận văn thân tơi làm khơng chép ngun văn từ tài liệu nào, sai xin chịu trách nhiệm Với lòng biết ơn sâu sắc xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Vũ Văn m tận tình hướng dẫn tơi q trình thực đề tài Các góp ý mặt khoa học TS giúp định hướng việc lựa chọn đề tài bước thực nhằm hoàn thành tốt đề tài.Trong suốt trình nghiên cứu, iii cố gắng chắn luận văn không tránh khỏi thiếu sót, mong đóng góp, phê bình thầy để luận văn hồn chỉnh Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 22 tháng 10 năm 2009 Nguyễn Lê Hằng iv MỤC LỤC Trang Trang bìa phụ i Lời nói đầu ii MỤC LỤC iv Những thuật ngữ viết tắt vii Danh mục hình vẽ đồ thị ix Chương - Kỹ thuật Ăngten thông minh .1 1.1 Khái niệm .1 1.2 Phân loại .1 1.3 Nguyên lý hoạt động 1.3.1 Ăngten chuyển mạch chùm 1.3 1.1 Khái niệm .2 1.3.1.2 Đặc điểm nguyên lý hoạt động 1.3.1.3 Nhận xét 1.3.2 Ăngten thích ứng 1.3.2.1 Khái niệm 1.3.2.2 Đặc điểm nguyên lý hoạt động 1.3.2.3 Nhận xét 1.4 Ưu - nhược điểm ăngten thông minh 1.4.1 Ưu điểm : 1.5 Ứng dụng ăngten thông minh .10 1.5.1 Ăngten thông minh mạng di động 3G 10 1.5.2 Nhận xét : 11 1.5.3 Nhận xét 2: 11 1.6 Đa truy nhập phân chia theo không gian (SDMA) 11 1.7 Định dạng búp sóng phương pháp số (DBF) 13 1.8 Kết luận chương 16 Chương - Kỹ thuật xác định hướng sóng tới (DOA) số thuật tốn sử dụng để xác định hướng sóng tới 18 2.1 Dàn ăngten thích ứng 18 v 2.2 Cơ sở lý thuyết chung ước lượng DOA .19 2.3 Một số thuật tốn ước lượng hướng sóng tới DOA 21 2.3.1 Xác định DOA cho dàn ăngten thích ứng .21 2.3.1.1 Trường hợp có sóng tới dàn ăngten có chấn tử 21 2.3.1.2 Trường hợp có K sóng tới M chấn tử (K