切换能够为相邻基站间有切换请求的用户提供更加高效可靠的服务。目前第三代移动通信系统数据传输速率高,业务种类多,切换容量大,并且信道环境越来越复杂,所以需要改进现有的切换算法和分析无线网络在衰落信道下的切换性能,以满足不同用户的需求。智能天线的引入对切换产生了重要影响,但由于相干多径环境普遍存在,导致智能天线很多算法恶化或失效,很难发挥智能天线自身的优势。本文就移动通信系统中切换技术与智能天线波达方向估计技术进行了理论研究与仿真。本文的主要工作内容及创新点如下:1.对切换的基本过程、判决条件、切换过程中的数学模型进行了研究,对目前常用的切换算法进行了仿真;对智能天线的基本结构和波达方向估计的基本算法进行了理论研究与仿真。2.提出了一种基于自适应小区选择的切换控制算法,该算法在切换时根据各小区的负载情况,通过调整导频功率达到小区间负载的均衡,以使系统效用达到最大化为目标,进行基于预留信道的优先级切换。仿真结果表明,该算法的性能在相邻小区间负载不均衡的情况下比目前切换控制所用的优先级信道预留切换算法明显提高。在负载不均衡度为6时,语音业务阻塞率与数据业务分组丢失率比目前算法分别降低0.2%和3%左右,数据分组平均最大等待时间比目前算法降低0.15s,系统小区平均吞吐量最大时升高80kbps/小区/MHz。3.提出了一种无线网络中切换次数概率与平均切换次数在瑞利衰落信道下的分析方法,进一步描述了切换次数特性与物理层中多普勒频移,信号衰落深度之间的关系。通过将无线网络切换过程分为呼叫业务完成、呼叫业务中断、切换失败三种情况,将物理层中多普勒频移,信号衰落深度的影响引入到每种情况中。仿真结果表明:在同等条件下,考虑瑞利衰落信道影响的切换次数的概率要大于不考虑瑞利衰落信道影响的切换次数的概率;信道中多普勒频移越大,平均切换次数越大;信号衰落深度越大,平均切换次数越大。4.提出了一种改进的均匀圆阵DOA估计算法。采用空间预处理技术将其由均匀圆阵空间变换成为虚拟均匀直线阵空间,并使阵列流型在相位空间中满足Vandermonde形式,从而可以进行前向/共轭后向子阵平滑,最后进行谱峰搜索,从而可以获得良好的参数估计性能。仿真结果表明,该算法在相干多径环境下能准确的估计来波方向,估计精度比目前算法有较大提高。