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一、引言
由于第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）還存在一些不足，包括很難達(dá)到較高的通信速率，提供服務(wù)速率的動(dòng)態(tài)范圍不大，不能滿足各種業(yè)務(wù)類型要求，以及分配給3G系統(tǒng)的頻率資源已經(jīng)趨于飽和等，于是人們提出了第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)（4G）的構(gòu)想。4G的關(guān)鍵技術(shù)包括：
（1）調(diào)制和信號(hào)傳輸技術(shù)（OFDM">OFDM）；
（2）先進(jìn)的信道編碼方式（Turbo碼和LDPC）；
（3）多址接入方案（MC-CDMA和FH-OFCDMA）；
（4）軟件無線電技術(shù)；
（5）MIMO和智能天線技術(shù)；
（6）基于公共IP網(wǎng)的開放結(jié)構(gòu)。
研究表明，在基于CDMA技術(shù)的3G中使用多天線技術(shù)能夠有效降低多址干擾，空時(shí)處理能夠極大增加CDMA系統(tǒng)容量。憑在提高頻譜利用率方面的卓越表現(xiàn)，MIMO和智能天線成為4G發(fā)展中炙手可熱的課題。
二、智能天線技術(shù)
智能天線最初用于雷達(dá)、聲納及軍事通信領(lǐng)域。使用智能天線可以在不顯著增加系統(tǒng)復(fù)雜程度的情況下滿足服務(wù)質(zhì)量和擴(kuò)充容量的需要。
1.基本原理和結(jié)構(gòu)
智能天線利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，采用先進(jìn)的波束轉(zhuǎn)換技術(shù)（switched beam technology）和自適應(yīng)空間數(shù)字處理技術(shù)（adaptive spatial digital processing technology），判斷有用信號(hào)到達(dá)方向（DOA）通過選擇適當(dāng)?shù)暮喜?quán)值，在此方向上形成天線主波束，同時(shí)將低增益旁瓣或零陷對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)方向。在發(fā)射時(shí)，能使期望用戶的接收信號(hào)功率最大化，同時(shí)使窄波束照射范圍外的非期望用戶受到的干擾最小，甚至為零。
智能天線引入空分多址（SDMA）方式。在相同時(shí)隙、相同頻率或相同地址碼的情況下，用戶仍可以根據(jù)信號(hào)空間傳播路徑的不同而區(qū)分。實(shí)際應(yīng)用中，天線陣多采用均勻線陣或均勻圓陣。智能天線系統(tǒng)由天線陣；波束成形成網(wǎng)絡(luò)；自適應(yīng)算法控制三部分組成（見圖1）。
圖1 典型的智能天線系統(tǒng)
