無線3G的主流三大制式，想必大家都有所了解。那么，其中的TD無線技術(shù)中，有一種很特別的，區(qū)別于其它兩種技術(shù)的，獨特的，先進的技術(shù)——智能無線技術(shù)，即智能天線技術(shù)。

智能天線原名自適應(yīng)天線陣列（AAA，Adaptive Antenna Array），最初應(yīng)用于雷達、聲納、軍事方面，主要用來完成空間濾波和定位，大家熟悉的相掛陣雷達就是一種較簡單的自適應(yīng)無線陣。移動通信研究者給應(yīng)用于移動通信的自適應(yīng)無線陣起了一個較吸引入的名字：智能無線技術(shù)，英文名為smart antenna或Intelligent antenna。   

1.智能無線的基本結(jié)構(gòu)   

顧名思義自適應(yīng)天線陣由多個天線單元組成，每一個天線后接一個加權(quán)器（即乘以某一個系數(shù)，這個系數(shù)通常是復(fù)數(shù)，既調(diào)節(jié)幅度又調(diào)節(jié)相位，而在相控陣雷達中只有相位可調(diào)），***用相加器進行合并。這種結(jié)構(gòu)的智能天線只能完成空域處理，同時具有空域、時域處理能刀的智能天線在結(jié)構(gòu)上相對復(fù)雜些，每個天線后接的是一個延時抽頭加權(quán)網(wǎng)（結(jié)構(gòu)上與時城FIR均衡器相同）。自適應(yīng)或智能的主要含義是指這些加權(quán)系數(shù)可以恰當改變自適應(yīng)調(diào)整。上面介紹的其實是智能天線用作接收天線時的結(jié)構(gòu)，當用它進行發(fā)射時結(jié)構(gòu)稍有變化，加權(quán)器或加權(quán)網(wǎng)絡(luò)置于天線之前，也沒有相加合并器。   

2.智能無線技術(shù)的工作原理   

假設(shè)滿足天線傳輸窄帶條件，即某～人射信號在各天線單元的響應(yīng)輸出只有相位差異而沒有幅度變化，這些相位差異由人射信號到達各天線所走路線的長度差決定。若人射信號為平面波（只有一個人射方向），則這些相位差由載波波長、人射角度、天線位置分布唯一確定。給足～粗加權(quán)值，一定的人射信號強度，不同人射角度的信號由于在天線問的相位差不同，合并器后的輸出信號強度也會不同。   

以人射角為橫坐標對應(yīng)的智能無線技術(shù)輸出增益（dB）為縱坐標所作的圖被稱為方向圖（天線術(shù)語），智能天線的方向圖不同于全向（omni－）天線（理想時為一直線），而更接近方向（directional）無線的方向圖，即有主瓣（main lobe、副辯（side lobe）等，但相比而言智能天線通常有較窄的主瓣，較靈活的主，副瓣大小、位置關(guān)系，和較大的天線增益（無線術(shù)語，天線的一項重要指標，是***大向的增益與各方向平均增益之比），另外和固定天線的***區(qū)別是：不同的權(quán)值通常對應(yīng)不同的方向圖，我們可以通過改變權(quán)值來選擇合適的方向圖。即天線模式（antenna Pattern）。   

下面來解釋一萬何謂合適的方向圖，為了***限度地放大有用信號。抑制干擾信號，最直觀的是我們可以將主辯對準有用信號的人射方向，而將方向圖中的***增益點（被稱之為零陷）對準干擾信號方向。當然這只是理想情況，實際的無線通信環(huán)境是很復(fù)雜的，干擾信號很多，存在多徑傳輸、而天線陣元數(shù)不會很多精限的自由度）、有用信號與干擾信號在人射方向上差異可能不大等都使前面的方案并不可行，但追求***信干噪比SINR依然是最終目標。智能無線技術(shù)的實際工作原理要比上面介紹的復(fù)雜，特別是當進行空、時聯(lián)合處理時，這時***是從信號處理、特別是自適應(yīng)濾波角度解釋，由于這需要較強的理論性、專業(yè)性背景知識，這里不作介紹。   

3.智能無線技術(shù)的用途   

移動通信信道傳輸環(huán)境較惡劣，多徑衰落、時延擴展造成的符號間串擾ISI（Inter－Symbol Interference）、FDMATDMA系統(tǒng)（如GSM）由于頻率復(fù)用引入的同信道干擾（CCI，Co－ChannelInterference）、CDMA系統(tǒng)中的MAI（Multiple Access Interference）等都使鍵路性能、系統(tǒng)容量下降，我們熟知的均衡、碼匹配濾波、RAKE接收，信道編譯碼技術(shù)等都是為了對抗或者減小它們的影響。這些技術(shù)實際利用的都是時、頻域信息。而實際上有用信號的時延樣本（delay version）和干擾信號在時、頻域存在差異的同時，在空域（人射角DOA，Direction ofArrival）也存在差異，分集天線（antenna dlversty），特別是扇形天線（sector antenna）可看作是對這部分資源的初步利用，而要更充分地利用它只有采用智能天線技術(shù)。   

智能天線是一種伸縮性較好的技術(shù)。在移動通信發(fā)展的早期，運營商為節(jié)約投資，總是希望用盡可能少的基站覆蓋盡可能大的區(qū)域，這就意味著用戶的信號在到達BTS（基站收發(fā)信設(shè)備）前可能經(jīng)歷了較長的傳播路徑，有較大的路徑損耗（path loss），為使接收到的有用信號不至于低于門限，要么增加移動臺的發(fā)射功率、要么增加基站天線的接收增益，由于移動臺（特別是手機〕的發(fā)射功率通常是有限的，真正可行的是增加天線增益，相對而言用智能無線技術(shù)實現(xiàn)較大增益比用單天線容易。   

在移動通信發(fā)展中為擴大系統(tǒng)容量、支持更多用戶，需要收縮小區(qū)范圍、降低頻率復(fù)用系數(shù)提高頻率利用率，通常采用的方法是小區(qū)分裂和扇區(qū)化，隨之而來的是干擾增加，原來被距離（其實是借助路徑損耗）有效降低的CCI和MAI較大比例地增加了。但利用智能天線，借助有用信號和干擾信號在入射角度上的差異，選擇恰當?shù)暮喜?quán)值，形成正確的天線接收模式，即將主瓣對準有用信號，低增益副瓣對準主要的干擾信號，從而可更有效地抑制干擾，更大比例地降低頻率復(fù)用因子（比如在GSM中使復(fù)用因子3成為可能）和同時支持更多用戶（CDMA中）。從某種角度我們可將智能天線看作是更靈活、主瓣更窄的扇形天線。   

智能天線的又一個好處是可減小多徑效應(yīng)，CDMA中利用RAKE接收機可對時延差大于一個碼片的多徑進行分離和相干合并，而借助智能天線可以對時延不可分但角度可分的多徑進行進一步分離，從而更有效減小多徑效應(yīng)。   

采用智能天線技術(shù)的主要目的是為了更有效地改進移動通信信道，而時分，碼分多址系統(tǒng)的信道傳輸環(huán)境從本質(zhì)上講是一樣的，所以除了具體算法上的差異外，智能天線可廣泛應(yīng)用干各種時分、碼分多址系統(tǒng)包括已商用的第二代系統(tǒng)。   

智能天線另一個可能的用途是進行緊急呼叫定位，并提供更高的定位精度，因為在獲得可用于定位的時延、強度等信息的同時它還可獲得波達角信息。