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基于FPGA的无人机非平稳信道动态模拟研究
1
作者
房胜
毛开
+3 位作者
王满喜
华博宇
宋茂忠
朱秋明
《航空兵器》
CSCD
北大核心
2024年第1期89-96,共8页
针对无人机高速移动导致的信道状态快速时变以及多普勒频率起伏大的特点,本文基于现场可编程门阵列平台设计了无人机非平稳信道模拟方案。该方案采用调频谐波叠加方法产生非平稳信道衰落,并提出了一种信道参数实时产生算法,提高了信道...
针对无人机高速移动导致的信道状态快速时变以及多普勒频率起伏大的特点,本文基于现场可编程门阵列平台设计了无人机非平稳信道模拟方案。该方案采用调频谐波叠加方法产生非平稳信道衰落,并提出了一种信道参数实时产生算法,提高了信道模拟的实时性,保证了信道状态的实时更新。同时,针对多普勒频率起伏大导致的功率随机波动问题,本文设计了一种自适应功率均衡模块,使得输出功率最大波动仅为1.13%,保证了衰落功率的稳定性。最后,硬件消耗资源结果表明,相较于复播方案以及预存式方案,本文方案对存储资源的消耗分别降低了52.44%和9.31%,更适合长时间无人机非平稳信道衰落的模拟。同时,实测分析结果表明,相较于未均衡的模拟方案,本文硬件模拟方案输出的信道特性如路径损耗和多普勒功率谱密度与理论结果更加吻合,可用于无人机通信系统的设计、优化等领域。
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关键词
无人机
非平稳信道
信道模拟
现场可编程门阵列
路径损耗
动态场景
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职称材料
无人机毫米波信道测量与建模研究综述
被引量:
17
2
作者
朱秋明
倪浩然
+4 位作者
华博宇
毛开
江浩
那振宇
陈小敏
《移动通信》
2022年第12期1-11,共11页
无人机毫米波通信具有灵活性高、传输速率快、频谱资源丰富等优点,在军用和民用通信领域拥有广阔的应用前景。信道实际测量和精确构建符合真实场景的信道模型是无线通信技术的理论基础,也是无人机毫米波通信系统的优化设计和性能评估的...
无人机毫米波通信具有灵活性高、传输速率快、频谱资源丰富等优点,在军用和民用通信领域拥有广阔的应用前景。信道实际测量和精确构建符合真实场景的信道模型是无线通信技术的理论基础,也是无人机毫米波通信系统的优化设计和性能评估的关键。首先总结了无人机毫米波信道测量与建模面临的新需求和挑战,并对当前国内外最新研究进展进行分类阐述和分析比较,最后讨论了无人机信道模型未来发展的趋势和潜在的应用场景。
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关键词
无人机通信
毫米波通信
信道测量
信道建模
信道特性
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职称材料
快速时变场景下非平稳衰落信道建模仿真
被引量:
2
3
作者
华博宇
朱秋明
+1 位作者
何小祥
毛开
《电信科学》
2020年第5期56-64,共9页
针对高速列车、无人机、车联网等快速时变通信场景下信道呈现非平稳性的问题,提出一种改进的信道建模仿真方法。通过引入积分项和随机偏移,该方法良好再现时变散射环境下的非平稳信道,同时保证各散射支路的独立性。数值仿真结果表明,改...
针对高速列车、无人机、车联网等快速时变通信场景下信道呈现非平稳性的问题,提出一种改进的信道建模仿真方法。通过引入积分项和随机偏移,该方法良好再现时变散射环境下的非平稳信道,同时保证各散射支路的独立性。数值仿真结果表明,改进方法模拟的信道统计特性(如概率密度函数、自相关函数和多普勒功率谱密度)与理论值吻合良好。因此,该方法在未来高速移动场景的无线信道建模仿真和通信系统性能评估中具有潜在价值。
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关键词
信道仿真
非平稳信道
时变场景
复谐波叠加
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职称材料
面向5G无人机通信场景的传播路径概率预测模型
被引量:
8
4
作者
庞明慧
台鑫
+3 位作者
吕崇玉
朱秋明
华博宇
李茁
《电波科学学报》
CSCD
北大核心
2023年第1期54-62,共9页
面向5G无人机空地场景中快速变化的飞行高度和散射环境导致传播路径呈现动态生灭,路径概率预测对于描述动态生灭进而构建准确的空地信道模型至关重要.本文假设城市场景的建筑物位置服从泊松分布,综合考虑物理环境的随机几何信息以及菲...
面向5G无人机空地场景中快速变化的飞行高度和散射环境导致传播路径呈现动态生灭,路径概率预测对于描述动态生灭进而构建准确的空地信道模型至关重要.本文假设城市场景的建筑物位置服从泊松分布,综合考虑物理环境的随机几何信息以及菲涅尔传播区域等因素,建立了无人机对地视距(line-of-sight, LoS)路径概率的预测模型,该模型适用于不同飞行高度和通信频率.在此基础上,利用反射路径镜像的原理,推导获得了地面反射(ground specular, GS)路径概率的预测模型.仿真和分析结果表明,本文提出的LoS和GS路径概率模型在不同高度和频点与基于海量射线追踪仿真方法的平均预测结果表现出良好的一致性.此外,LoS路径概率模型在低空场景下的预测结果与现有标准化模型结果也吻合.
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关键词
空地信道
路径概率
统计模型
菲涅尔区
射线跟踪
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职称材料
题名
基于FPGA的无人机非平稳信道动态模拟研究
1
作者
房胜
毛开
王满喜
华博宇
宋茂忠
朱秋明
机构
南京航空航天大学
电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室
出处
《航空兵器》
CSCD
北大核心
2024年第1期89-96,共8页
基金
国家自然科学基金项目(62271250)
江苏省自然科学基金项目(BK20211182)
+2 种基金
江苏省重点研发计划(产业前瞻与关键核心技术)(BE2022067,BE2022067-3)
东南大学移动通信国家重点实验室开放研究基金课题(2022D04)
实验技术研究与开发项目(SYJS202304Z)。
文摘
针对无人机高速移动导致的信道状态快速时变以及多普勒频率起伏大的特点,本文基于现场可编程门阵列平台设计了无人机非平稳信道模拟方案。该方案采用调频谐波叠加方法产生非平稳信道衰落,并提出了一种信道参数实时产生算法,提高了信道模拟的实时性,保证了信道状态的实时更新。同时,针对多普勒频率起伏大导致的功率随机波动问题,本文设计了一种自适应功率均衡模块,使得输出功率最大波动仅为1.13%,保证了衰落功率的稳定性。最后,硬件消耗资源结果表明,相较于复播方案以及预存式方案,本文方案对存储资源的消耗分别降低了52.44%和9.31%,更适合长时间无人机非平稳信道衰落的模拟。同时,实测分析结果表明,相较于未均衡的模拟方案,本文硬件模拟方案输出的信道特性如路径损耗和多普勒功率谱密度与理论结果更加吻合,可用于无人机通信系统的设计、优化等领域。
关键词
无人机
非平稳信道
信道模拟
现场可编程门阵列
路径损耗
动态场景
Keywords
UAVs
non-stationary channel
channel emulation
field-programmable gate array
path loss
dynamic scene
分类号
TJ760 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
无人机毫米波信道测量与建模研究综述
被引量:
17
2
作者
朱秋明
倪浩然
华博宇
毛开
江浩
那振宇
陈小敏
机构
南京航空航天大学电子信息工程学院
电磁频谱空间认知动态系统工业与信息化部重点实验室
荷兰特温特大学电子技术、数学与计算机科学学院
南京信息工程大学人工智能学院
大连海事大学信息科学技术学院
出处
《移动通信》
2022年第12期1-11,共11页
基金
国家重大科研仪器研制项目(61827801)
国家自然科学基金面上项目(62271250)
+1 种基金
江苏省自然科学基金(BK20211182)
江苏省重点研发计划(产业前瞻与关键核心技术)(BE2022067,BE2022067-3)。
文摘
无人机毫米波通信具有灵活性高、传输速率快、频谱资源丰富等优点,在军用和民用通信领域拥有广阔的应用前景。信道实际测量和精确构建符合真实场景的信道模型是无线通信技术的理论基础,也是无人机毫米波通信系统的优化设计和性能评估的关键。首先总结了无人机毫米波信道测量与建模面临的新需求和挑战,并对当前国内外最新研究进展进行分类阐述和分析比较,最后讨论了无人机信道模型未来发展的趋势和潜在的应用场景。
关键词
无人机通信
毫米波通信
信道测量
信道建模
信道特性
Keywords
UAV communication
mm Wave communication
channel measurement
channel modeling
channel characteristics
分类号
TN011 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
快速时变场景下非平稳衰落信道建模仿真
被引量:
2
3
作者
华博宇
朱秋明
何小祥
毛开
机构
南京航空航天大学电子信息工程学院
出处
《电信科学》
2020年第5期56-64,共9页
基金
国家重大科研仪器研制项目(No.61827801)
国家重大科学仪器设备开发专项(No.2013YQ200607)。
文摘
针对高速列车、无人机、车联网等快速时变通信场景下信道呈现非平稳性的问题,提出一种改进的信道建模仿真方法。通过引入积分项和随机偏移,该方法良好再现时变散射环境下的非平稳信道,同时保证各散射支路的独立性。数值仿真结果表明,改进方法模拟的信道统计特性(如概率密度函数、自相关函数和多普勒功率谱密度)与理论值吻合良好。因此,该方法在未来高速移动场景的无线信道建模仿真和通信系统性能评估中具有潜在价值。
关键词
信道仿真
非平稳信道
时变场景
复谐波叠加
Keywords
channel simulation
non-stationary channel
time-variant scenario
sum-of-cisoids
分类号
TN011 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
面向5G无人机通信场景的传播路径概率预测模型
被引量:
8
4
作者
庞明慧
台鑫
吕崇玉
朱秋明
华博宇
李茁
机构
南京航空航天大学电磁频谱空间认知动态系统工业与信息化部重点实验室
中电科思仪科技股份有限公司
南京航空航天大学雷达成像与微波光子学教育部重点实验室
出处
《电波科学学报》
CSCD
北大核心
2023年第1期54-62,共9页
基金
国家自然科学基金面上项目(62271250)
国家重大科研仪器研制项目(61827801)
+1 种基金
江苏省自然科学基金(BK20211182)
未来网络科研基金(FNSRFP-2021-YB-04)。
文摘
面向5G无人机空地场景中快速变化的飞行高度和散射环境导致传播路径呈现动态生灭,路径概率预测对于描述动态生灭进而构建准确的空地信道模型至关重要.本文假设城市场景的建筑物位置服从泊松分布,综合考虑物理环境的随机几何信息以及菲涅尔传播区域等因素,建立了无人机对地视距(line-of-sight, LoS)路径概率的预测模型,该模型适用于不同飞行高度和通信频率.在此基础上,利用反射路径镜像的原理,推导获得了地面反射(ground specular, GS)路径概率的预测模型.仿真和分析结果表明,本文提出的LoS和GS路径概率模型在不同高度和频点与基于海量射线追踪仿真方法的平均预测结果表现出良好的一致性.此外,LoS路径概率模型在低空场景下的预测结果与现有标准化模型结果也吻合.
关键词
空地信道
路径概率
统计模型
菲涅尔区
射线跟踪
Keywords
air-to-ground(A2G)channels
path probability prediction
stochastic models
Fresnel zone
ray-tracing(RT)
分类号
TN928 [电子电信—通信与信息系统]
TN391.4 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于FPGA的无人机非平稳信道动态模拟研究
房胜
毛开
王满喜
华博宇
宋茂忠
朱秋明
《航空兵器》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
无人机毫米波信道测量与建模研究综述
朱秋明
倪浩然
华博宇
毛开
江浩
那振宇
陈小敏
《移动通信》
2022
17
在线阅读
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职称材料
3
快速时变场景下非平稳衰落信道建模仿真
华博宇
朱秋明
何小祥
毛开
《电信科学》
2020
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
面向5G无人机通信场景的传播路径概率预测模型
庞明慧
台鑫
吕崇玉
朱秋明
华博宇
李茁
《电波科学学报》
CSCD
北大核心
2023
8
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职称材料
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