智能天线作为带有可以判定信号的空间信息（比如传播方向）和跟踪、定位信号源的智能算法，并且可以根据此信息，进行空域滤波的天线阵列，在很多领域都有着广泛的应用。由于智能天线具有抗干扰、抗衰落、高速率等特性，其在汽车这种移动环境中的作用可满足车内娱乐需求、通信需求。本文基于智能天线技术的车际互联系统，考虑到和车辆之间的通信，提出了一种适用于高速移动用户的车际互联系统。
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汽车天线引言：汽车作为绝大多数人出行选择的代步工具，在交通运输中具有重要的地位。然而在汽车的使用中任然有不少的问题，例如在高速路上行驶时，很多汽车都会有接收不到或接收到较为迷糊的信号的情况，智能天线的深入研究为解决这一问题提供了一种新的思路。
1.智能天线的定义与优势
智能天线又称自适应天线阵列、可变天线阵列和多天线，最初应用于雷达、声纳等军事领域，可用来完成空间滤波和信号源定位与跟踪。智能天线具有以下优势（1）提高频谱利用率（2）
迅速解决稠密市区容量瓶颈（3）抑制干扰信号（4）抗衰落（5）实现移动台定位（6）智能天线的效应还表现在其他方面如扩大小区覆盖范围、灵活的小区管理、延长移动台电池寿命、以及设备维护和运营成本较低。
基于此，智能天线在车与车、车与卫星和车与的信息传输中能够替代传统天线发挥更重要的作用，从而可设计一种车机互联系统以满足高速移动用户的需求。
2.车际互联系统的实现
应用智能天线可设计出一种综合车辆、、卫星的车载互联系统使每一辆车处于联网状态，实现车与车、车对卫星、车对的完整系统以实现路况信息的实时共享等功能。
2.1车际互联的实现。
就一般的高速公路而言，单车道的宽度为3.75m，紧急停车带的宽度为2.5m，而当车速大于100km/h时，车与车之间的安全距离应保持在100m以上。当一辆汽车在高速公路上行驶时，要搜索的范围是前方大于一百米的车道，搜索角度可以看做是以100m为底边上的高，13.75m为底边的三角形的顶角大小，用于这种功能的是一个具有特定角度的定向天线，相比
全向天线既避免了资源浪费，也可增强了信号。
而这对智能天线的要求并不高，车际互联的实现能够实时的让司机得到前方和后方路况的具体信息，可以很大程度上降低车祸的概率。更重要的，车际互联系统可以帮助快速疏导交通，高速公路一旦发生拥堵现象，随之而来的是车道的错误选择和滞后的排拥工作，以及应急车道占用问题和被堵用户心理焦躁问题等等都是无法快速疏导交通导致的。车际互联的实现，通过智能天线快速交流用户所掌握的信息，让用户更直观地掌握路况，同时在后台对这些信息进行筛选处理后对用户进行反馈。
该系统的应用将用户由被动的接受者转变为积极的提供者，将车辆变为路况监控器，合理地进行交通疏导或在一定程度上安抚用户情绪。
2.2车与卫星互联的实现。
现实社会中卫星几乎成了出行的必备工具，卫星所提供的GPS系统能够为用户自动寻最佳路线，检测实时路况等服务。随着社会飞速发展，我国汽车保有量也在不断提高，车与卫星互联能够解决汽车产业带来的一部分问题，也可以为更多的用户提供更好的体验。该系统中
使用了智能天线，通过计算机强大的信息处理能力及时的作出反馈，能够更高效的为用户提供车辆个性化定位服务。
2.3车与互联的实现。
由于车载天线的定向性以及卫星定位的局限性，在某些情况下会出现盲点，因此设计了车与的互联。在高速公路上，每隔1～1.5公里會安置一组摄像头。借此，我们可以将该系统设计为两部分：首先，可以效仿安置摄像头一般每隔一段距离放置天线，对车辆用户负责，用于信息的采集与传达，接收车载天线发送的位置信号，同时发送捕捉到的车辆位置信号，结合卫星定位，给车辆天线，较好的实现车辆之间的位置等信息共享；其次，对若干组天线设立一个（终端），用于信息的快速筛选处理以及反馈。
IEEE 802.16标准可以在固定和移动的环境中提供高速的数据、语音和视频等业务，兼具了移动、宽带和IP化的特点，2-6GHz可适用于120km/h的移动环境。基于此标准可以设计该种智能天线：14dBi的最大增益，质量轻<10kg，尺寸小，不超过50cmx50cmx50cm，适应周围环境温度（-40 60摄氏度）同样这种天线也是具有特定角度的定向天线。
车与互联的实现弥补了车与车互联和车与卫星互联的缺漏之处，能够为用户提供更全面更实时的道路信息。结论：综上所述，将智能天线应用于移动车辆的互联通信等方面，可以充分发挥其高速率、高覆盖、抗干扰、抗衰落等特性。基于智能天线在高速移动背景下的优势可以设计出一种车际互联系统，该系统实现了车际互联，车与卫星互联，车与互联，为提供实时路况，快速疏导交通等方面提供了一种新的思路。但在实际应用中，该系统任然存在问题需要改进：首先系统使用的智能天线具有较高的研发与使用成本，还需要进一步对此进行改进；其次该系统涉及到车辆的中继问题，如何避免可能带来的用户隐私泄露问题也需要运营商和用户的协同应对。随着研究的深入和相关科技的发展，基于智能天线的车际互联系统必能为高速发展的现代社会提供更多的便捷。
参考文献
[1] 蒋泽， 杜惠平， 赵为粮，等. 面向新一代移动通信的智能天线技术[J]. 电波科学学报， 2001， 16（3）：342-347.
【2】 来萍. IEEE802.16e OFDMA系统中智能天线技术（AAS）的研究[D]. 浙江大学， 2006.
【3】 王敏超， 李弘扬， 乔云. 智能天线技术综述[J]. 邮电设计技术， 2010（7）：51-55.
【4】 张龙. MIMO系统中智能天线阵列研究[D]. 华中科技大学， 2012.
【5】 程梦. 高铁下一代无线通信系统的波束赋形与大规模多天线传输技术研究[D]. 西南交通大学， 2015.
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