TD-SCDMA系统中的DOA算法研究和上行链路测试

智能天线技术应用于TD-SCDMA系统中具有可以减少共信道干扰、提高频谱利用率及增加系统容量、减少发射功率和空间电磁干扰、对小区进行动态划分等优点。与其它技术比较,智能天线技术在移动通信的应用中显示出巨大的潜力。本文研究的核心就是智能天线关键技术之一信号波达方向估计(DOA,Direction Of Arrival)。 波达方向估计作为阵列信号处理中的一个重要的研究领域,在雷达、通信、声纳、地震勘测等领域都有着广泛的应用前景。特别是,最近它己成为阵列无源探测和智能天线空分多址等热点技术中的关键技术。在波达方向估计二十多年的发展过程中,国内外学者提出了许多性能优良的高分辨估计算法,取得了丰硕的研究成果。本文主要围绕着常用的DOA估计方法研究及其基于TD-SCDMA系统中的应用展开。 本文首先完成了DOA估计的数学模型,介绍了经典的DOA估计算法,分析了延迟-相加法、Capon、MUSIC(Multiple Signal Classification)、ESPRIT(Estimating Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques)和极大似然法的理论推导和算法特点,并通过计算机仿真比较了它们的性能和算法复杂度。 针对我国TD-SCDMA采用的是非Vandermonde结构的八阵元均匀圆阵(UCA)智能天线,不能直接采用传统的DOA估计算法对移动台的波达方向(DOA)进行估计的特点,对基于TD-SCDMA智能天线进行预处理,使其能够进行DOA估计。同时对天线距离、阵列个数、采样点数目、信噪比对性能的影响进行分析。 采用定点仿真,对算法硬件性能评估。并针对复Hermite矩阵的奇异值分解问题进行研究,基于MSC8144对DOA算法进行DSP开发和优化。 此外,本文最后还简要介绍上行链路测试的基本方案和测试结果,并对测试结果进行分析。