3G新技术研究----智能天线系统之DBF技术

浪者仁心

数字波束形成技术（DBF）
  DBF天线阵技术是第三代移动通信系统的一项关键技术。DBF天线阵技术
主要研究快速的数字波束形成算法，研究快速DBF算法在移动（含小区切
换）通信环境下的应用。
  DBF（数字波束形成）智能天线子系统由多个天线、射频收发信机以及数
字信号处理技术组成。在第三代个人移动通信系统中用户是处于各个不同
的位置的，从而在不同的用户之间有着丰富的空间多样性。传统的无线通
信系统如TACS、GSM、PACS、DECT以及Q-CDMA等都没能很好地利用这一特
性。DBF天线阵技术的原理就是利用多个用户在空间分布上的多样性来选
择性地向每个单个用户接收／发送信号。从多个天线接收到的信号被转换
成基带信号以后，由高级数字信号处理芯片进行处理。这一处理过程（波
束形成）等效于对于某一给定基站仅接收所选用户的波束，而消除同一频
道内来自其它用户的共道干扰。该处理技术完全依赖于接收到的信号而与
用户位置等先验知识无关。由于对于同样的接收数据，可以通过不同的数
字波束形成器进行处理以形成不同的用户信号，从而对于一组相同的天线
阵设备，可以通过不同的波束形成器拉来提供不同的波束。DBF天线阵的处
理增益与单个的天线相比可以提高10log(M)倍，M为天线的单元数。
同样的思想也可以应用于DBF前向链路。智能天线阵系统处理不同用户的信

号，将处理后的信号对每一个天线元进行求和然后传递给天线阵，这样每一
个信号都可以根据不同的基带处理形成自身的波束模式，从而可以将有效功
率最大限度地发送到需要的方向而最大限度地减少对其它共道用户的干扰。