2017應屆大學本科生畢業論文（設計）開題報告范文
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論文(設計)題目：
智能天線技術的基本原理及其MUSIC算法
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論文(設計)起止時間：
一、論文(設計)研究背景與意義
智能天線是3G的一項關鍵技術，作為當今三大主流標準之一的TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)是由中國自主提出使用的TDD方式的(時分雙工方式)的第三代移動通信系統標準。TD-—SCDMA的核心技術之一就是智能天線技術。在TD-—SCDMA系統中使用智能天線技術，基站可以利用上行信號信息對下行信號進行波束成形，從而降低對其他移動臺的干擾，同時提高接收靈敏度，增加覆蓋距離和范圍，改善整個通信系統的性能。
智能天線是一種多天線系統，它按照某種算法來對準期望信號，使得期望信號得到最大增益，而干擾信號被壓制。 智能天線系統的核心在于數字信號處理部分，它根據一定的準則，使天線陣產生定向波束指向移動用戶，并自動調整權系數以實現所需的空間濾波。智能天線需要解決以下兩個關鍵問題：辨識信號到達方向DOA(Directions of Arrinal)和數字波束賦形的實現。在對信號DOA估計的算法中，作為超分辨空間譜估計技術的MUSIC(Multiple Signal Classification)算法是最經典的算法之一。
本文針對3G的需求背景，研究智能天線技術及DOA估計算法。隨著移動通信用戶數迅速增長和人們對通話質量要求的不斷提高，要求移動通信網在大容量下仍具有較高的話音質量。經研究發現，智能天線可將無線電的信號導向具體的方向，產生空間定向波束，使天線主波束對準用戶信號到達方向DOA(directions of arrinal)，旁瓣或零陷對準干擾信號到達方向，達到充分高效利用移動用戶信號并刪除或抑制干擾信號的目的。同時，利用各個移動用戶間信號空間特征的差異，通過陣列天線技術在同一信道上接收和發射多個移動用戶信號而不發生相互干擾，使無線電頻譜的利用和信號的傳輸更為有效。在不增加系統復雜度的情況下，使用智能天線可滿足服務質量和網絡擴容的需要。
其實就是一種多天線系統，它按照某種算法來對準期望信號，使得期望信號得到最大增益，而干擾信號被壓制。因此需要知道期望信號到來的方向，即DOA。MUSIC算法是經典的用來估計波達方向的算法。
二、論文(設計)的主要內容
智能天線是一種安裝在基站現場的雙向天線，通過一組帶有可編程電子相位關系的固定天線單元獲取方向性，并可以同時獲取基站和移動臺之間各個鏈路的方向特性。智能天線的原理是將無線電的信號導向具體的方向，產生空間定向波束，使天線主波束對準用戶信號到達方向DOA(Direction of Arrinal)，旁瓣或零陷對準干擾信號到達方向，達到充分高效利用移動用戶信號并刪除或抑制干擾信號的目的。
波達方向(DOA,Direction of Arrival)估計是智能天線研究的一個重要方面,無論是上行多用戶信號的分離,還是下行選擇性發射,對用戶信號DOA的測定,都成為智能天線實現指向性發射的必要前提。在對信號DOA估計的算法中,作為超分辨空間譜估計技術的MUSIC(Multiple Signal Classification)算法是最經典的算法之一。本文主要介紹智能天線技術的基本原理，發展歷程，技術分類，及智能天線對系統的改進和主要用途。寫出均勻線陣的統計模型，研究MUSIC算法的基本原理，用matlab仿真實本課題的主要研究內容如下：
(1)介紹智能天線技術的發展歷程、研究現狀和技術分類;
(2)在均勻線陣的統計模型下研究智能天線技術的基本原理;
(3)重點研究MUSIC算法的基本原理，并用matlab仿真軟件實現;
(4)分析MUSIC算法的估計精度，得出全文結論。
三、論文(設計)的工作方案及進度安排
第一階段(09年9月7日-09年10月11日)查閱有關智能天線技術，MUSIC算法和matlab仿真等方面的資料，關注國內、外當前的先進技術和發展前景，積累知識。
第二階段(10月12日-11月8日)對智能天線的工作原理進行詳盡地分析，給出均勻線陣的統計模型，研究MUSIC算法的基本原理，學習用matlab實現仿真
第三階段(11月9日-11月22日)用matlab編寫程序，程序調試
第四階段(11月23日-12月20日)整理資料，結合設計經歷撰寫論文，備戰論文答辯。
四、參考文獻
1) 刁鳴，熊良芳，司錫才，超分辨測向天線陣性能的計算機仿真研究，電子學報，2001 NO.5
2) 何子述，黃振興，向敬成，修正MUSIC算法對相關信號源的DOA估計性能，通信學報，2000 NO.10
3) 張賢達，保錚，通信信號處理，國防工業出版社，2000
4) 劉德樹，羅景青，張劍云，空間譜估計及其應用，中國科學技術大學出版社，1997
5) 李旭健，孫緒寶，修正MUSIC算法在智能天線中的應用，山東科技大學，266510
6) 陳存柱，淺析自適應智能天線技術的應用，北京師范大學，100875
7) [美]S.M. 凱依 著，黃建國等 譯，現代譜估計原理與應用，科學出版社，1994
8)徐x遠， Matlab仿真在通信與電子工程中的應用 2005
五、指導教師意見
指導教師簽字：
年 月 日
六、答辯小組意見
組長簽字：
年 月 日
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