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波束賦形，什么是波束賦形

來源：整理 時間：2023-09-05 12:44:57 編輯：智能門戶 手機版

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1，什么是波束賦形

波束賦形就是通過調(diào)整陣列天線各陣元的激勵，來使天線波束方向圖形狀變?yōu)橹付ǖ牟ㄊ螤睢?/section>

什么是波束賦形

2，什么是自適應波束賦形請舉例說明

自適應波束賦形就是系統(tǒng)通過調(diào)整陣列天線各陣元的激勵，來使天線波束方向圖形狀變?yōu)橹付ǖ牟ㄊ螤?，并能根?jù)外界條件的變化，自動適應新的情況
波束賦形 就是通過調(diào)整陣列天線各陣元的激勵，來使天線波束方向圖形狀變?yōu)橹付ǖ牟ㄊ螤睢?/section>

什么是自適應波束賦形請舉例說明

3，波束賦形的介紹

波束賦形是一種基于天線陣列的信號預處理技術，波束賦形通過調(diào)整天線陣列中每個陣元的加權(quán)系數(shù)產(chǎn)生具有指向性的波束，從而能夠獲得明顯的陣列增益。因此，波束賦形技術在擴大覆蓋范圍、改善邊緣吞吐量以及干擾抑止等方面都有很大的優(yōu)勢。由于波束賦形帶來的空間選擇性，使得波束賦形與SDMA之間具有緊密的聯(lián)系。實際系統(tǒng)中應用的波束賦形技術可能具有不同的目標，如側(cè)重鏈路質(zhì)量改善（覆蓋范圍擴展、用戶吞吐量提高）或者針對多用戶問題（如小區(qū)吞吐量與干擾消除/避免）。
波束賦形就是通過調(diào)整陣列天線各陣元的激勵，來使天線波束方向圖形狀變?yōu)橹付ǖ牟ㄊ螤睢?/section>

波束賦形的介紹

4，波束賦形的相關技術

波束賦形直接建立在信道參量的基礎上，因此無線移動信道的建模與估計是波束賦形技術的基礎，無論是算法描述還是算法性能分析以及仿真都必須依賴這一基石。另外，根據(jù)無線傳播理論和對各種通信環(huán)境的實際測量建立合理的無線移動信道模型，可以降低波束賦形算法對實時測量的要求，是在較小的系統(tǒng)復雜度下實現(xiàn)性能更優(yōu)的波束賦形算法的一種途徑。上行波束賦形與用戶信號檢測有密切的關系，在基于CDMA的無線移動通信系統(tǒng)中，波束賦形可結(jié)合各種信號檢測技術，尤其是多用戶檢測技術，實現(xiàn)聯(lián)合檢測，這也是波束賦形實用化研究中的一個熱點。下行波束賦形與功率分配存在一定的關系，一般希望使用波束賦形實現(xiàn)對于同信道用戶的空域（角度域）分辨，而由功率控制技術進一步克服位于同一方向的同信道用戶之間的相互干擾，這涉及到上層的控制與分配，并與多種信令過程有關，需要進一步進行研究。綜上所述，智能天線技術可充分利用無線資源的空間可分隔性，提高無線移動通信系統(tǒng)對于無線資源的利用率，并從根本上提高系統(tǒng)容量。波束賦形技術作為智能天線數(shù)字信號處理部分的核心，雖然在理論和實際兩方面都已進行了大量的研究，但在其表述、數(shù)學解法、系統(tǒng)實現(xiàn)以及與其他相關技術的結(jié)合使用乃至融合方面仍有大量問題有待解決。但可以肯定，隨著信號處理技術的發(fā)展以及相關制造技術的進步，智能天線的SDMA方案最終將大大改善實際系統(tǒng)的性能。

5，lte波束賦形怎么實現(xiàn)

波束賦形beamforming是應用傳感器陣列實現(xiàn)定向信號發(fā)送或接收的信號處理技術。波束賦形技術能夠在某個特定角度（目標用戶）增強信號，在另一個特定角度（非目標用戶，或者障礙物）減弱信號。波束賦形能夠同時在發(fā)送端和接收端實現(xiàn)空間的選擇性。相比具有全向接收/發(fā)送天線的改善被稱為接收/發(fā)射增益（或損失）。Beamforming利用了物理學上的干涉（ interference）原理干涉是兩列或兩列以上的波在空間中重疊時發(fā)生疊加從而形成新波形的現(xiàn)象。例如采用光學分束器將一束來自單色點光源的光分成兩束后，再讓它們在空間中的某個區(qū)域內(nèi)重疊，將會發(fā)現(xiàn)在重疊區(qū)域內(nèi)的光強并不是均勻分布的：其明暗程度隨其在空間中位置的不同而變化，最亮的地方超過了原先兩束光的光強之和，而最暗的地方光強有可能為零，這種光強的重新分布被稱作“干涉條紋”。兩列波在同一介質(zhì)中傳播發(fā)生重疊時，重疊范圍內(nèi)介質(zhì)的質(zhì)點同時受到兩個波的作用。若波的振幅不大，此時重疊范圍內(nèi)介質(zhì)質(zhì)點的振動位移等于各別波動所造成位移的矢量和，這稱為波的疊加原理。若兩波的波峰（或波谷）同時抵達同一地點，稱兩波在該點同相，干涉波會產(chǎn)生最大的振幅，稱為相長干涉（constructive interference 建設性干涉）；若兩波之一的波峰與另一波的波谷同時抵達同一地點，稱兩波在該點反相，干涉波會產(chǎn)生最小的振幅，稱為相消干涉（destructive interference摧毀性干涉）。
波束賦形beamforming是應用傳感器陣列實現(xiàn)定向信號發(fā)送或接收的信號處理技術。波束賦形技術能夠在某個特定角度（目標用戶）增強信號，在另一個特定角度（非目標用戶，或者障礙物）減弱信號。波束賦形能夠同時在發(fā)送端和接收端實現(xiàn)空間的選擇性。...

6，波束賦形的技術背景

波束賦形的目標是根據(jù)系統(tǒng)性能指標，形成對基帶（中頻）信號的最佳組合或者分配。具體地說，其主要任務是補償無線傳播過程中由空間損耗、多徑效應等因素引入的信號衰落與失真，同時降低同信道用戶間的干擾。因此，首先需要建立系統(tǒng)模型，描述系統(tǒng)中各處的信號，而后才可能根據(jù)系統(tǒng)性能要求，將信號的組合或分配表述為一個數(shù)學問題，尋求其最優(yōu)解。關于波束賦形的基本原理，可以首先考慮自由空間中電磁波的遠場輻射情況。（1）當只存在單個天線振子時，以同極化方向從各個角度對電場振幅進行觀測時，信號是各向同性衰減的，即不存在方向選擇性。（2）如果增加一個同極化方向的振子，且兩個振子處于同一位置時，即使兩個天線發(fā)射信號可能存在一定的相差，但從任何角度觀測，兩列波的相差并不隨觀測角度的變化而發(fā)生變化，因此信號仍然不存在方向選擇性。（3）如果增加一個同極化方向的振子，且兩個振子保持一定間隔，則兩列波之間會發(fā)生干涉現(xiàn)象，即某些方向振幅增強，某些方向振幅減弱（振幅增強部分的能量來自于振幅減弱部分）。出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因可由圖3-23解釋，假設觀測點距離天線振子很遠，可以認為兩列波到達觀測點的角度是相同的。此時兩列波的相位差將隨觀測角度的變化而變化，在某些角度兩列波同相疊加導致振幅增強，而在某些方向反相疊加導致振幅減小。因此，如果能夠根據(jù)信道條件，適當?shù)乜刂泼總€陣元的加權(quán)系數(shù)，就有可能在增強期望方向信號強度的同時，盡可能降低對非期望方向的干擾。對于TDD系統(tǒng)，可以方便地利用信道的互易性，通過上行信號估計信道傳播向量或DoA（Direction-of-Arrival）并用其計算波束賦形向量。對于FDD系統(tǒng)，也可以通過上行信號估計DoA等長期統(tǒng)計信息并進行下行賦形。傳統(tǒng)意義上的波束賦形或智能天線特指基于小間距（如陣元間距為波長/2）的單數(shù)據(jù)流空域預處理過程，而預編碼則更多地偏重于基于大間距天線陣的多數(shù)據(jù)流空間復用預處理過程。實際上，從廣義角度考慮，波束賦形和預編碼都屬于陣列信號的預處理技術，它們所使用的算法可以是完全相同的，而波束賦形技術在無線接入網(wǎng)中也不再僅限于單流傳輸。在TD-LTE R8和R9中，一般習慣于將基于專用導頻進行業(yè)務信道解調(diào)的傳輸方式稱為波束賦形（如傳輸模式7和8），而將基于公共導頻和下行控制信息中的Precoding Information域進行業(yè)務信道解調(diào)的傳輸方式稱為預編碼。波束賦形技術已經(jīng)在TD-SCDMA系統(tǒng)中得到了成功的應用，在TD-LTE R8中也采用了波束賦形技術。在TD-LTE R8的PDSCH傳輸模式7中定義了基于單端口專用導頻的波束賦形傳輸方案。TD-LTE R9中則將波束賦形技術擴展到了雙流傳輸方案中，通過新定義的傳輸模式8引入了雙流波束賦形技術，并定義了新的雙端口專用導頻與相應的控制、反饋機制。
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