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随机信号体制下MIMO通信感知一体化系统收发预编码设计
1
作者
刘凡
卢仕航
陈子豪
《雷达学报(中英文)》
北大核心
2025年第4期781-796,共16页
通过复用随机通信信号,并基于现网中的通信架构实现通信感知一体化(ISAC),能够显著降低ISAC实现成本、加速感知功能融入现有通信网络。然而,通信数据的随机性将会使得感知功能出现随机起伏,造成感知性能不稳定。为了获得稳健的感知性能...
通过复用随机通信信号,并基于现网中的通信架构实现通信感知一体化(ISAC),能够显著降低ISAC实现成本、加速感知功能融入现有通信网络。然而,通信数据的随机性将会使得感知功能出现随机起伏,造成感知性能不稳定。为了获得稳健的感知性能,该文研究了随机通感一体空域信号处理方法,提出了多输入多输出通感一体(MIMO-ISAC)系统收发预编码联合优化设计方案。具体而言,考虑对目标响应矩阵的估计,该文首先定义了随机信号下感知系统的遍历克拉美罗界(ECRB),并基于复逆Wishart矩阵的分布推导了ECRB的闭合表达式,从理论上说明了使用随机信号进行感知相较于传统使用确定性正交信号的性能损失。进一步地,该文分别考虑了ECRB最小化的感知最优问题以及多天线多用户信号估计的通信最优问题,并获得了感知最优预编码设计和通信最优预编码设计方案。接着,该文将上述收发预编码优化设计思路扩展至通信感知一体化场景。最后,该文通过大量仿真验证了所提方法的有效性,相关结果表明所提出的联合收发预编码设计方案能够支持高精度目标响应矩阵估计,同时能够实现通信信号估计误差与目标响应矩阵估计误差的灵活折衷。
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关键词
通信感知一体化
多输入多输出系统
预编码设计
信号处理
多用户通信
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职称材料
6G超大规模MIMO信道测量与容量优化评估
被引量：
1
2
作者
郑一
王承祥
+1 位作者
冯瑞
黄杰
《电波科学学报》
北大核心
2025年第1期89-95,123,共8页
为了研究6G超大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)系统性能,本文进行了5.3GHz频段的单用户和多用户超大规模MIMO信道测量实验,分析了超大规模MIMO单用户和多用户信道容量。在发送端配置单用户和多用户天线,接收端...
为了研究6G超大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)系统性能,本文进行了5.3GHz频段的单用户和多用户超大规模MIMO信道测量实验,分析了超大规模MIMO单用户和多用户信道容量。在发送端配置单用户和多用户天线,接收端配置128×8的超大规模MIMO天线阵列,进行城市环境上行链路的信道测量实验。通过系统校准和测量数据处理,得到真实的信道冲激响应。根据上下行链路互易性,通过上行链路的信道矩阵得到下行链路的信道矩阵。采用基于均方误差的最小化方法将信道容量优化问题转化为凸优化问题,通过优化预编码矩阵得到下行链路最大的信道容量。通过分析下行链路的单用户信道容量,发现视距环境的信道容量小于非视距环境下的信道容量;通过分析下行链路的多用户信道容量,发现当用户数从单用户增加到4用户时,信道容量也随之增加;此外,根据测量数据指导优化算法设计预编码矩阵,可以带来信道容量的提升。
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关键词
6G
超大规模MIMO
信道测量
信道特性
信道容量
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职称材料
6G太赫兹信道测量与建模:进展与挑战
3
作者
王俊
王承祥
+1 位作者
冯瑞
李俊伶
《电子学报》
北大核心
2025年第6期2118-2130,共13页
太赫兹通信是第六代(6G)移动通信的关键技术之一,可用带宽巨大,支持超高的传输速率,具有广阔的应用前景.太赫兹信道建模是太赫兹通信系统设计、仿真与优化的基础.太赫兹的信道研究主要分为信道测量、特性分析和信道建模几个方面.本文首...
太赫兹通信是第六代(6G)移动通信的关键技术之一,可用带宽巨大,支持超高的传输速率,具有广阔的应用前景.太赫兹信道建模是太赫兹通信系统设计、仿真与优化的基础.太赫兹的信道研究主要分为信道测量、特性分析和信道建模几个方面.本文首先介绍了目前太赫兹信道测量主要使用的时域和频域测量方法,对当前开展的太赫兹信道测量进行总结,包括研究机构、测量场景、测量方法、天线配置与所测量的信道特性.接着,对太赫兹的传播特性进行了总结,包括太赫兹频段电磁波的传播机制、信道的大小尺度特性.然后,分别介绍不同的建模方法及其在太赫兹频段最新的研究进展.最后,针对太赫兹信道研究提出未来研究的挑战.
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关键词
6G
太赫兹
信道测量
特性分析
信道建模
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职称材料
题名
随机信号体制下MIMO通信感知一体化系统收发预编码设计
1
作者
刘凡
卢仕航
陈子豪
机构
东南大学信息科学与工程学院移动通信全国重点实验室
南方科技
大学
系统设计与智能制造
学院
出处
《雷达学报(中英文)》
北大核心
2025年第4期781-796,共16页
基金
广东省基础与应用基础研究基金(2024A1515011218)。
文摘
通过复用随机通信信号,并基于现网中的通信架构实现通信感知一体化(ISAC),能够显著降低ISAC实现成本、加速感知功能融入现有通信网络。然而,通信数据的随机性将会使得感知功能出现随机起伏,造成感知性能不稳定。为了获得稳健的感知性能,该文研究了随机通感一体空域信号处理方法,提出了多输入多输出通感一体(MIMO-ISAC)系统收发预编码联合优化设计方案。具体而言,考虑对目标响应矩阵的估计,该文首先定义了随机信号下感知系统的遍历克拉美罗界(ECRB),并基于复逆Wishart矩阵的分布推导了ECRB的闭合表达式,从理论上说明了使用随机信号进行感知相较于传统使用确定性正交信号的性能损失。进一步地,该文分别考虑了ECRB最小化的感知最优问题以及多天线多用户信号估计的通信最优问题,并获得了感知最优预编码设计和通信最优预编码设计方案。接着,该文将上述收发预编码优化设计思路扩展至通信感知一体化场景。最后,该文通过大量仿真验证了所提方法的有效性,相关结果表明所提出的联合收发预编码设计方案能够支持高精度目标响应矩阵估计,同时能够实现通信信号估计误差与目标响应矩阵估计误差的灵活折衷。
关键词
通信感知一体化
多输入多输出系统
预编码设计
信号处理
多用户通信
Keywords
Integrated Sensing And Communications(ISAC)
Multiple-input multiple-output systems
Precoding designs
Signal processing
Multiple-user communications
分类号
TN959 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
6G超大规模MIMO信道测量与容量优化评估
被引量：
1
2
作者
郑一
王承祥
冯瑞
黄杰
机构
东南大学信息科学与工程学院移动通信全国重点实验室
紫金山
实验室
出处
《电波科学学报》
北大核心
2025年第1期89-95,123,共8页
基金
国家自然科学基金(61960206006,62271147,62301366)
江苏省重点研发计划(产业前瞻与关键核心技术)(BE2022067,BE2022067-1,BE2022067-2)。
文摘
为了研究6G超大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)系统性能,本文进行了5.3GHz频段的单用户和多用户超大规模MIMO信道测量实验,分析了超大规模MIMO单用户和多用户信道容量。在发送端配置单用户和多用户天线,接收端配置128×8的超大规模MIMO天线阵列,进行城市环境上行链路的信道测量实验。通过系统校准和测量数据处理,得到真实的信道冲激响应。根据上下行链路互易性,通过上行链路的信道矩阵得到下行链路的信道矩阵。采用基于均方误差的最小化方法将信道容量优化问题转化为凸优化问题,通过优化预编码矩阵得到下行链路最大的信道容量。通过分析下行链路的单用户信道容量,发现视距环境的信道容量小于非视距环境下的信道容量;通过分析下行链路的多用户信道容量,发现当用户数从单用户增加到4用户时,信道容量也随之增加;此外,根据测量数据指导优化算法设计预编码矩阵,可以带来信道容量的提升。
关键词
6G
超大规模MIMO
信道测量
信道特性
信道容量
Keywords
6G
ultra-massive MIMO
channel measurements
channel characteristics
channel capacity
分类号
TN928 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
6G太赫兹信道测量与建模:进展与挑战
3
作者
王俊
王承祥
冯瑞
李俊伶
机构
紫金山
实验室
东南大学信息科学与工程学院移动通信全国重点实验室
出处
《电子学报》
北大核心
2025年第6期2118-2130,共13页
基金
国家重点研发计划(No.2023YFB2905604)
国家自然科学基金(No.62301366)。
文摘
太赫兹通信是第六代(6G)移动通信的关键技术之一,可用带宽巨大,支持超高的传输速率,具有广阔的应用前景.太赫兹信道建模是太赫兹通信系统设计、仿真与优化的基础.太赫兹的信道研究主要分为信道测量、特性分析和信道建模几个方面.本文首先介绍了目前太赫兹信道测量主要使用的时域和频域测量方法,对当前开展的太赫兹信道测量进行总结,包括研究机构、测量场景、测量方法、天线配置与所测量的信道特性.接着,对太赫兹的传播特性进行了总结,包括太赫兹频段电磁波的传播机制、信道的大小尺度特性.然后,分别介绍不同的建模方法及其在太赫兹频段最新的研究进展.最后,针对太赫兹信道研究提出未来研究的挑战.
关键词
6G
太赫兹
信道测量
特性分析
信道建模
Keywords
6G
terahertz band
channel measurement
characteristics analysis
channel modeling
分类号
TN928 [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
随机信号体制下MIMO通信感知一体化系统收发预编码设计
刘凡
卢仕航
陈子豪
《雷达学报(中英文)》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
6G超大规模MIMO信道测量与容量优化评估
郑一
王承祥
冯瑞
黄杰
《电波科学学报》
北大核心
2025
1
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职称材料
3
6G太赫兹信道测量与建模:进展与挑战
王俊
王承祥
冯瑞
李俊伶
《电子学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
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