IJE TRANSACTIONS B: Applications Vol. 26, No. 11 (November 2013) 1393-1400   

downloaded Downloaded: 143   viewed Viewed: 1858

A. Udawat, P. C. Sharma and S. Katiyal
( Received: January 17, 2012 – Accepted: June 20, 2013 )

Abstract    In the present paper convergence characteristics of Sample matrix Inversion (SMI) and Least Mean Square (LMS) adaptive beam-forming algorithms (ABFA) are compared for a Smart Antenna System (SAS) in a multipath environment. SAS are employed at base stations for radiating narrow beams at the desired mobile users. The ABFA are incorporated in the digital signal processors for adjusting the weights to adjust the beam on the desired user and generate null in the direction of interferer. SMI and LMS algorithms are used with SAS for improving the performance of wireless communication system by optimizing the radiation pattern according to the signal environment. This can enhance the coverage and capacity of the system in multipath environment by reducing the interference and noise. The data rate can be enhanced by mitigating fading due to cancellation of multipath components. In this paper optimization capabilities of SMI and LMS are considered by changing of parameters. The results reveal improvement in gain, speed of convergence and reduction in side-lobe level.


Keywords    Smart Antenna Systems, SMI, LMS, Angle of arrival (AOA), Multipath, Array Factor


چکیده    در این مقاله ویژگیهای همگرایی وارون ماتریس نمونه (SMI) و کمترین میانگین مربعات (LMS) الگوریتم تطبیقی(ABFA) برای یک سیستم آنتن هوشمند (SAS) در یک محیط چند راهه با هم مقایسه شدهاند. SAS در ایستگاه های پایه برای بهینه سازی تابش پرتوهای باریک به سوی کاربران تلفن همراه مورد نظر به کار گرفته شده است.ABFA در پردازندههای سیگنال دیجیتال برای تنظیم وزن به تنظیم پرتو بر روی کاربر مورد نظر و تولید صفر (تهی) در جهت مداخلهگر گنجانیده شده است. الگوریتمهای SMI و LMS همراه با SASبرای بهبود عملکرد سیستم ارتباطی بی سیم با بهینه سازی الگوی تابش با توجه به محیط سیگنال استفاده می شود. این می تواند پوشش و ظرفیت سیستم را در محیط در چندراهه از طریق کاهش تداخل و نویز بالا ببرد. نرخ داده می تواند به خاطر کاهش محو شدن به دلیل لغو اجزای چندراهه افزایش یابد. در این مقاله، قابلیت بهینه سازی SMI و LMS با تغییر پارامترها در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهد بهبود در بهره، سرعت همگرایی و کاهش در سطح لوب جانبی حاصل میشود.



1.     Yaser, S. and Aleem, M. A., "Performance appraisal of smart antenna systems for next generation wireless communication", Journal of Engineering and Sciences,  Vol. 4, No. 1, (2010), 05-08.

2.     Shaukat, S. F., Hassan, M., Farooq, R., Saeed, H. U. and Saleem, Z., "Sequential studies of BFA for SAS", World Applied Science Journal,,  Vol. 6, (2009), 754-758.

3.     Rani, C. S., Subbaiah, P., Reddy, K. C. and Rani, S. S., "Lms and rls algorithms for smart antennas in a w-cdma mobile communication environment", ARPN Journal of engineering and Applied Sciences,  Vol. 4, No. 6, (2009), 77-88.

4.     Godard, D., "Self-recovering equalization and carrier tracking in two-dimensional data communication systems", Communications, IEEE Transactions on,  Vol. 28, No. 11, (1980), 1867-1875.

5.     Rong, Z., "Simulation of adaptive array algorithms for cdma systems", Virginia Polytechnic Institute and State University. (1996)

6.     Stoica, P. and Moses, R. L., "Introduction to spectral analysis", Prentice hall New Jersey:,  Vol. 1,  (1997).

7.     Fares, S. A. and Adachi, F., "Mobile and wireless communications: Physical layer development and implementation", In-The Olajnica, Vukovar, Croatia,,  (2010).

8.     Godara, L. C., "Applications of antenna arrays to mobile communications. I. Performance improvement, feasibility, and system considerations", Proceedings of the IEEE,  Vol. 85, No. 7, (1997), 1031-1060.

9.     Varade, S. W. and Kulat, K., "Robust algorithms for doa estimation and adaptive beamforming for smart antenna application", in Emerging Trends in Engineering and Technology (ICETET), 2nd International Conference on, (2009), 1195-1200.

10.   Yasin, M. and Akhtar, P., "Enhanced sample matrix inversion is better meam-former for a smart antenna system", World Applied Science Journal,,  Vol. 10, No. 10, (2010), 1167- 1175.

11.   Yan, C., "Smart antenna for wireless communication", Telecommunications Science,  Vol. 5, (2002), 5-10

12.       Godara, L. C., Application of antenna arrays to mobile communications, part п: Beam-forming and direction-of-arrival considerations, in Proceeding of the IEEE. (1997), 1195- 1234.

International Journal of Engineering
E-mail: office@ije.ir
Web Site: http://www.ije.ir