1、智能天線技術(shù)引入了傳統(tǒng)的時(shí)域、頻域和碼域之外的空域概念，為解決移動(dòng)通信的瓶頸帶來了新的思路。自適應(yīng)波束賦形作為智能天線中的核心技術(shù)，提出從空間上分辨用戶信號(hào)和干擾信號(hào)的思想，根據(jù)某種自適應(yīng)算法可以增強(qiáng)有用信號(hào)的接收或發(fā)送，同時(shí)抑制干擾信號(hào)。研究者一直致力于尋找具有穩(wěn)健的魯棒性、快速的收斂速度以及計(jì)算復(fù)雜度低易于實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)的自適應(yīng)算法。
　　 本文首先對(duì)智能天線和自適應(yīng)波束賦形發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀做了簡(jiǎn)要介紹，討論了智能天線的基本原

2、理及其系統(tǒng)架構(gòu)，仿真分析天線陣列參數(shù)對(duì)波束賦形性能帶來的影響。介紹了常用的最優(yōu)濾波準(zhǔn)則:最小均方誤差準(zhǔn)則(MMSE)、最大信噪比準(zhǔn)則(Max-SNR)以及線性約束最小方差準(zhǔn)則(LCMV)，比較了三種準(zhǔn)則的優(yōu)缺點(diǎn)，并進(jìn)行仿真對(duì)比。
　　 然后研究了自適應(yīng)波束賦形中的經(jīng)典算法:最小均方誤差算法(LMS)、采樣矩陣求逆算法(SMI)、遞歸最小二乘算法(RLS)，并對(duì)三種算法進(jìn)行了仿真分析對(duì)比。重點(diǎn)討論了LMS算法的收斂性能特點(diǎn)，包括特

3、征值擴(kuò)展度對(duì)算法收斂速度的影響、算法的失調(diào)量和平均時(shí)間常數(shù)，并探討了LMS算法中影響算法性能的各因素的取舍和平衡，其中失調(diào)和收斂速度存在著矛盾性。
　　 隨后介紹了各種改進(jìn)型的自適應(yīng)算法，包括基于LMS算法的改進(jìn)型算法:歸一化LMS算法、變換域LMS算法、變步長(zhǎng)LMS算法和頻域塊LMS算法，基于QR分解的RLS算法，對(duì)各種算法的基本性能及特點(diǎn)作了詳細(xì)分析并逐一仿真驗(yàn)證。其中改進(jìn)型的LMS算法為解決傳統(tǒng)LMS算法失調(diào)和收斂速度的矛

4、盾性提出了可行的方案，QR-RLS算法在輸入數(shù)據(jù)矩陣非正定時(shí)仍能保證RLS算法的有效性。
　　 最后實(shí)現(xiàn)了基于LMS算法的自適應(yīng)波束賦形器和QR-RLS算法的自適應(yīng)濾波器的FPGA設(shè)計(jì)和功能仿真，在ISE平臺(tái)用Verilog硬件描述語(yǔ)言完成設(shè)計(jì)后，自動(dòng)綜合出RTL電路圖，由頂層模塊調(diào)用各子模塊和IP核實(shí)現(xiàn)算法中的各類運(yùn)算，為了保證運(yùn)算的精度，將數(shù)據(jù)的有效位進(jìn)行截位處理，最后在MODELSIM中進(jìn)行輸出信號(hào)的仿真演示，再由MODE