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面向6G的超大规模阵列下近场波束方向图
被引量:
1
1
作者
朱富强
阳析
《中兴通讯技术》
北大核心
2024年第3期26-34,共9页
由于超大规模阵列(XL-array)中天线数目急剧增加,用户与基站(BS)之间的通信将处于阵列的瑞利距离内,导致传统的基于平面波前的远场波束方向图不再适用。为解决此问题,基于近场球面波前,利用泰勒展开得到近似近场场强表达,绘制出近场波...
由于超大规模阵列(XL-array)中天线数目急剧增加,用户与基站(BS)之间的通信将处于阵列的瑞利距离内,导致传统的基于平面波前的远场波束方向图不再适用。为解决此问题,基于近场球面波前,利用泰勒展开得到近似近场场强表达,绘制出近场波束方向图。在此基础上,根据得到的近场波束方向图,揭示出波束角度偏转现象,并引入回归距离来刻画角度偏转程度。回归距离拟合函数体现了回归距离与目标波束角度、阵列尺寸、以及载波波长之间的关系。仿真结果表明,所提回归距离拟合函数较好地表征了近场波束方向图特性。
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关键词
超大规模阵列
近场通信
球面波前
波束方向图
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职称材料
6G超大规模天线阵列近场通信的波束赋形设计
被引量:
2
2
作者
曲开千
郭帅帅
《无线电通信技术》
2023年第6期1013-1020,共8页
应用超大规模天线阵列(Extremely Large-scale Antenna Array, ELAA)是未来6G移动通信基站的发展趋势。ELAA的孔径增加使阵列近场区域扩大,原有研究中的远场假设不再成立,对于ELAA近场通信,应该建立正确的近场模型进行研究。基于此,建...
应用超大规模天线阵列(Extremely Large-scale Antenna Array, ELAA)是未来6G移动通信基站的发展趋势。ELAA的孔径增加使阵列近场区域扩大,原有研究中的远场假设不再成立,对于ELAA近场通信,应该建立正确的近场模型进行研究。基于此,建立了近场球面波信号模型并提出了ELAA近场多用户多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)通信系统模型,通过进行波束赋形设计优化近场通信的可达和速率。为了突出正确近场通信模型的重要性,对比了原有远场平面波假设下的波束赋形设计在近场通信中的性能。此外,考虑到ELAA的硬件开销,设计了相位提取-迫零(Phase Extraction Zero-Forcing, PE-ZF)混合波束赋形方法。结果表明基于近场正确建模的波束赋形设计拥有最佳的和速率,同时提出的PE-ZF混合波束赋形方法拥有良好的性能,验证了ELAA近场通信波束赋形设计的重要性。
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关键词
超大规模
天线
阵列
近场通信
球面波
波束赋形
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职称材料
太赫兹超大规模3D MIMO系统中的波束斜视补偿技术
被引量:
5
3
作者
范佳棋
李汀
李飞
《信号处理》
CSCD
北大核心
2022年第4期816-823,共8页
太赫兹通信技术凭借超大带宽的优势成为未来6G的关键技术之一。超大规模天线技术可以提供巨大的空间分集,提升频谱效率,同样在6G无线通信系统中起到关键作用。在基于移相器的大规模MIMO(multipleinput multiple-output)混合预编码中,由...
太赫兹通信技术凭借超大带宽的优势成为未来6G的关键技术之一。超大规模天线技术可以提供巨大的空间分集,提升频谱效率,同样在6G无线通信系统中起到关键作用。在基于移相器的大规模MIMO(multipleinput multiple-output)混合预编码中,由于太赫兹频段的超大带宽,不同频率的子载波信道具有不同的等效空间方向,发射端波束形成时,将带来严重的波束斜视问题。与此同时,随着天线规模的不断增长,超大规模天线技术的应用更进一步扩大了波束斜视造成的影响。针对超大规模天线阵列带来的波束斜视现象放大问题,本文利用3D MIMO平面天线阵列来改善这一状况。为进一步改善太赫兹频段超大带宽引起的波束斜视,在3D大规模MIMO系统的基础上,本文提出了基于两层移相器结构的混合预编码方案,利用第二层移相器,对不同频率的子载波进行补偿。实验结果表明,本方法可以有效地弥补波束斜视带来的阵列增益损失,实现接近最优的系统性能。
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关键词
波束斜视
太赫兹
超大规模
天线
阵列
混合预编码
多输入多输出
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职称材料
基于稀疏阵列的近场通信与感知方法
4
作者
周聪
成洪樯
游昌盛
《中兴通讯技术》
北大核心
2024年第3期10-14,共5页
超大规模阵列的应用可以显著增加传输距离和提高频谱效率,克服路径损耗,从而为通信领域带来新的发展机遇。在超大规模阵列中用户往往处于辐射近场区域,因此通信系统需要采用更为精准的球面波模型。然而,超大规模阵列面临硬件成本和能耗...
超大规模阵列的应用可以显著增加传输距离和提高频谱效率,克服路径损耗,从而为通信领域带来新的发展机遇。在超大规模阵列中用户往往处于辐射近场区域,因此通信系统需要采用更为精准的球面波模型。然而,超大规模阵列面临硬件成本和能耗高以及信号处理算法复杂等问题。为解决该问题,提出利用稀疏阵列构造超大规模阵列,赋能近场通感一体化。分别对稀疏阵列在远场和近场通信与感知中的关键问题进行了深入分析,阐述了现有稀疏阵列应用的挑战,并提出未来稀疏阵列的研究方向。
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关键词
稀疏
阵列
超大规模阵列
近场通信
近场感知
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职称材料
可重构阵列的同步性能优化算法
被引量:
3
5
作者
张元瑞
武继刚
段新明
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2012年第3期295-298,F0003,共5页
可重构多处理器阵列上的容错技术可用来重构含有故障单元的处理器阵列,以便获得最大可用的目标阵列。现有的研究成果主要侧重于重构算法的构造,还没有涉及对重构后目标阵列的同步通讯性能的研究。提出了一种改善目标阵列同步通讯性能的...
可重构多处理器阵列上的容错技术可用来重构含有故障单元的处理器阵列,以便获得最大可用的目标阵列。现有的研究成果主要侧重于重构算法的构造,还没有涉及对重构后目标阵列的同步通讯性能的研究。提出了一种改善目标阵列同步通讯性能的电路优化算法,用来降低目标阵列行与行之间通讯的延时,使得相邻两行处理器的通讯尽可能达到同步。实验结果表明,提出的算法对不同大小、不同故障率的阵列都有相应的同步通讯性能的改善。
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关键词
超大规模
集成电路(VLSI)处理器
阵列
重构算法
容错
同步优化算法
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职称材料
一种高频系统信道矩阵低复杂度估计方法
被引量:
1
6
作者
马静艳
李福昌
张忠皓
《无线电通信技术》
北大核心
2024年第1期121-127,共7页
毫米波/太赫兹通信支持超大工作带宽和超高通信速率,是具备高应用潜力和影响因子的6G关键候选技术。提出了一种高频通信系统混合赋形架构下的信道矩阵估计方法,可有效估计信道信息,对上下行信道互易性无要求,且通过构造特殊权矢量矩阵,...
毫米波/太赫兹通信支持超大工作带宽和超高通信速率,是具备高应用潜力和影响因子的6G关键候选技术。提出了一种高频通信系统混合赋形架构下的信道矩阵估计方法,可有效估计信道信息,对上下行信道互易性无要求,且通过构造特殊权矢量矩阵,在估计信道矩阵时通过矩阵相乘运算来完成信道矩阵估计,避免了统计协方差矩阵求逆或特征分解运算,大幅度降低信道估计算法的计算复杂度和运算量。
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关键词
6G高频通信
超大规模阵列
混合赋形架构
信道矩阵估计
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职称材料
题名
面向6G的超大规模阵列下近场波束方向图
被引量:
1
1
作者
朱富强
阳析
机构
华东师范大学
出处
《中兴通讯技术》
北大核心
2024年第3期26-34,共9页
基金
国家自然科学基金项目(62301221)
上海市浦江人才计划项目(22PJ1403100)。
文摘
由于超大规模阵列(XL-array)中天线数目急剧增加,用户与基站(BS)之间的通信将处于阵列的瑞利距离内,导致传统的基于平面波前的远场波束方向图不再适用。为解决此问题,基于近场球面波前,利用泰勒展开得到近似近场场强表达,绘制出近场波束方向图。在此基础上,根据得到的近场波束方向图,揭示出波束角度偏转现象,并引入回归距离来刻画角度偏转程度。回归距离拟合函数体现了回归距离与目标波束角度、阵列尺寸、以及载波波长之间的关系。仿真结果表明,所提回归距离拟合函数较好地表征了近场波束方向图特性。
关键词
超大规模阵列
近场通信
球面波前
波束方向图
Keywords
XL-array
near-field communication
spherical wavefront
beam pattern
分类号
TN929.5 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
6G超大规模天线阵列近场通信的波束赋形设计
被引量:
2
2
作者
曲开千
郭帅帅
机构
山东大学控制科学与工程学院
出处
《无线电通信技术》
2023年第6期1013-1020,共8页
基金
国家自然科学基金面上项目(62171262)
山东省重大科技创新工程(2020CXGC010109)
山东省自然科学基金优秀青年基金(ZR2021YQ47)~~。
文摘
应用超大规模天线阵列(Extremely Large-scale Antenna Array, ELAA)是未来6G移动通信基站的发展趋势。ELAA的孔径增加使阵列近场区域扩大,原有研究中的远场假设不再成立,对于ELAA近场通信,应该建立正确的近场模型进行研究。基于此,建立了近场球面波信号模型并提出了ELAA近场多用户多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)通信系统模型,通过进行波束赋形设计优化近场通信的可达和速率。为了突出正确近场通信模型的重要性,对比了原有远场平面波假设下的波束赋形设计在近场通信中的性能。此外,考虑到ELAA的硬件开销,设计了相位提取-迫零(Phase Extraction Zero-Forcing, PE-ZF)混合波束赋形方法。结果表明基于近场正确建模的波束赋形设计拥有最佳的和速率,同时提出的PE-ZF混合波束赋形方法拥有良好的性能,验证了ELAA近场通信波束赋形设计的重要性。
关键词
超大规模
天线
阵列
近场通信
球面波
波束赋形
Keywords
ELAA
near-field communications
spherical wave
beamforming
分类号
TN929.5 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
太赫兹超大规模3D MIMO系统中的波束斜视补偿技术
被引量:
5
3
作者
范佳棋
李汀
李飞
机构
南京邮电大学通信与信息工程学院
出处
《信号处理》
CSCD
北大核心
2022年第4期816-823,共8页
基金
国家自然科学基金(61771254,61871238)。
文摘
太赫兹通信技术凭借超大带宽的优势成为未来6G的关键技术之一。超大规模天线技术可以提供巨大的空间分集,提升频谱效率,同样在6G无线通信系统中起到关键作用。在基于移相器的大规模MIMO(multipleinput multiple-output)混合预编码中,由于太赫兹频段的超大带宽,不同频率的子载波信道具有不同的等效空间方向,发射端波束形成时,将带来严重的波束斜视问题。与此同时,随着天线规模的不断增长,超大规模天线技术的应用更进一步扩大了波束斜视造成的影响。针对超大规模天线阵列带来的波束斜视现象放大问题,本文利用3D MIMO平面天线阵列来改善这一状况。为进一步改善太赫兹频段超大带宽引起的波束斜视,在3D大规模MIMO系统的基础上,本文提出了基于两层移相器结构的混合预编码方案,利用第二层移相器,对不同频率的子载波进行补偿。实验结果表明,本方法可以有效地弥补波束斜视带来的阵列增益损失,实现接近最优的系统性能。
关键词
波束斜视
太赫兹
超大规模
天线
阵列
混合预编码
多输入多输出
Keywords
beam squint
terahertz
ultra-large-scale antenna arrays
hybrid precoding
multiple-input multiple-output
分类号
TN929.5 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于稀疏阵列的近场通信与感知方法
4
作者
周聪
成洪樯
游昌盛
机构
南方科技大学
哈尔滨工业大学
出处
《中兴通讯技术》
北大核心
2024年第3期10-14,共5页
基金
国家重点研发计划青年科学家项目(2023YFB2905100)。
文摘
超大规模阵列的应用可以显著增加传输距离和提高频谱效率,克服路径损耗,从而为通信领域带来新的发展机遇。在超大规模阵列中用户往往处于辐射近场区域,因此通信系统需要采用更为精准的球面波模型。然而,超大规模阵列面临硬件成本和能耗高以及信号处理算法复杂等问题。为解决该问题,提出利用稀疏阵列构造超大规模阵列,赋能近场通感一体化。分别对稀疏阵列在远场和近场通信与感知中的关键问题进行了深入分析,阐述了现有稀疏阵列应用的挑战,并提出未来稀疏阵列的研究方向。
关键词
稀疏
阵列
超大规模阵列
近场通信
近场感知
Keywords
sparse array
extremely large-scale array
near-field communication
near-field sensing
分类号
TN929.5 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
可重构阵列的同步性能优化算法
被引量:
3
5
作者
张元瑞
武继刚
段新明
机构
天津工业大学计算机科学与软件学院
出处
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2012年第3期295-298,F0003,共5页
基金
国家自然科学基金项目(60970016)资助
文摘
可重构多处理器阵列上的容错技术可用来重构含有故障单元的处理器阵列,以便获得最大可用的目标阵列。现有的研究成果主要侧重于重构算法的构造,还没有涉及对重构后目标阵列的同步通讯性能的研究。提出了一种改善目标阵列同步通讯性能的电路优化算法,用来降低目标阵列行与行之间通讯的延时,使得相邻两行处理器的通讯尽可能达到同步。实验结果表明,提出的算法对不同大小、不同故障率的阵列都有相应的同步通讯性能的改善。
关键词
超大规模
集成电路(VLSI)处理器
阵列
重构算法
容错
同步优化算法
Keywords
VLSI array, Reconfiguration algorithm, Fault-tolerance, Synchronous optimization algorithm
分类号
TP303 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
一种高频系统信道矩阵低复杂度估计方法
被引量:
1
6
作者
马静艳
李福昌
张忠皓
机构
中国联合网络通信有限公司研究院
出处
《无线电通信技术》
北大核心
2024年第1期121-127,共7页
基金
国家重点研发计划(2020YFB1807401)。
文摘
毫米波/太赫兹通信支持超大工作带宽和超高通信速率,是具备高应用潜力和影响因子的6G关键候选技术。提出了一种高频通信系统混合赋形架构下的信道矩阵估计方法,可有效估计信道信息,对上下行信道互易性无要求,且通过构造特殊权矢量矩阵,在估计信道矩阵时通过矩阵相乘运算来完成信道矩阵估计,避免了统计协方差矩阵求逆或特征分解运算,大幅度降低信道估计算法的计算复杂度和运算量。
关键词
6G高频通信
超大规模阵列
混合赋形架构
信道矩阵估计
Keywords
6G high frequency communication
super large arrays
hybrid beamforming architecture
channel matrix estimation
分类号
TN929.5 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
面向6G的超大规模阵列下近场波束方向图
朱富强
阳析
《中兴通讯技术》
北大核心
2024
1
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职称材料
2
6G超大规模天线阵列近场通信的波束赋形设计
曲开千
郭帅帅
《无线电通信技术》
2023
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
太赫兹超大规模3D MIMO系统中的波束斜视补偿技术
范佳棋
李汀
李飞
《信号处理》
CSCD
北大核心
2022
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于稀疏阵列的近场通信与感知方法
周聪
成洪樯
游昌盛
《中兴通讯技术》
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
可重构阵列的同步性能优化算法
张元瑞
武继刚
段新明
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2012
3
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职称材料
6
一种高频系统信道矩阵低复杂度估计方法
马静艳
李福昌
张忠皓
《无线电通信技术》
北大核心
2024
1
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职称材料
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