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时间调制阵列感知辅助的无人机隐蔽通信
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作者 缪晨 秦雨萱 +4 位作者 马瑞谦 林志 马越 章文韬 吴文 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第4期1004-1013,共10页
随着无人机(UAV)通信技术在军民领域的广泛应用,保障UAV网络中的信息传输安全越来越受到关注。隐蔽通信提供了一种隐藏信息行为的良好手段,但目前数字波束成形等技术在带来更好隐蔽通信性能的同时,增加了体积和功耗。该文提出了一种基... 随着无人机(UAV)通信技术在军民领域的广泛应用,保障UAV网络中的信息传输安全越来越受到关注。隐蔽通信提供了一种隐藏信息行为的良好手段,但目前数字波束成形等技术在带来更好隐蔽通信性能的同时,增加了体积和功耗。该文提出了一种基于时间调制平面阵列(TMPA)感知辅助的UAV短包隐蔽通信方法。首先,该文提出了基于TMPA-UAV隐蔽通信系统架构,并以此为基础提出了一种2维波达方向角(DOA)估计方法。其次,针对该场景建立了隐蔽通信模型,基于KL散度推导了隐蔽约束的闭式表达式。进一步地,该文根据估计的Willie角度对TMPA的开关序列进行优化,以最大化目标方向信号增益的同时最小化非目标方向信号增益。最后,该文以隐蔽吞吐量作为优化目标,使用一维搜索求解关于包长和发射功率优化问题的最优解。仿真表明,存在一个最优的数据包长使隐蔽吞吐量最大,所提TMPA辅助感知方案能够有效保证隐蔽传输,此外,选择合适的无人机高度可提高隐蔽通信性能。 展开更多
关键词 时间调制阵列 隐蔽通信 无人机 DOA估计 波束成形
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一种宽带宽波束圆极化微带天线的设计 被引量:3
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作者 乔纯鑫 汪敏 +1 位作者 杨孝荣 吴文 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期1-6,共6页
本文设计了一款宽带宽波束圆极化微带天线。天线采用堆叠的双层圆贴片结构,结合四点顺序旋转馈电方式,实现了宽带圆极化辐射性能;在叠层圆贴片周边加载垂直接地金属柱环形阵,利用波束引向作用和等效零模谐振特性,在大带宽范围内实现了... 本文设计了一款宽带宽波束圆极化微带天线。天线采用堆叠的双层圆贴片结构,结合四点顺序旋转馈电方式,实现了宽带圆极化辐射性能;在叠层圆贴片周边加载垂直接地金属柱环形阵,利用波束引向作用和等效零模谐振特性,在大带宽范围内实现了半功率波束宽度(HPBW)的有效展宽,并保证宽带宽波束内的圆极化辐射性能。对天线进行了加工、测试。实测结果表明,S 11小于-10 dB的阻抗带宽(4.54 GHz~11.50 GHz)为87%,覆盖了期望的应用工作频带6 GHz~10 GHz;轴比小于3 dB的带宽达到了33.1%(6.71 GHz~9.36 GHz);HPBW在6 GHz~8 GHz范围内接近100°,在整个带宽内均超过75°;除了9.5 GHz以上频段,工作频带内的6 dB轴比波束宽度覆盖范围都接近200°,表明天线在宽带和宽波束内具有良好的圆极化性能。 展开更多
关键词 宽带 宽波束 圆极化 顺序旋转馈电
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毫米波高增益折叠透射阵列天线设计
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作者 杨孝荣 汪敏 +2 位作者 乔纯鑫 吴文 黄宇霆 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期7-10,23,共5页
文中设计了一款低剖面的毫米波高增益折叠透射阵列天线。该天线将兼具极化选择和相位全覆盖调控性能的超薄透射型超表面,与具有极化扭转特性的反射型超表面结合,采用π/4相位补偿步长,在实现低剖面的同时提高了天线增益。实验表明:所设... 文中设计了一款低剖面的毫米波高增益折叠透射阵列天线。该天线将兼具极化选择和相位全覆盖调控性能的超薄透射型超表面,与具有极化扭转特性的反射型超表面结合,采用π/4相位补偿步长,在实现低剖面的同时提高了天线增益。实验表明:所设计天线在94 GHz增益为35.7 dBi,口径效率为47.4%,3 dB增益带宽为22%。该设计克服了毫米波天线难以兼顾低剖面和高效率的限制。 展开更多
关键词 折叠透射阵列天线 毫米波 低剖面 高增益 多功能超表面
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基于OFDM索引调制的海上通信感知一体化方法
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作者 吴小鹏 张若愚 +2 位作者 王晶琦 缪晨 马越 《移动通信》 2024年第11期63-69,共7页
通信感知一体化(ISAC)技术因其同时具备信息传输和目标探测功能,未来将成为海上无人平台协同作业的关键。为解决海洋通信感知一体化系统通信效率低、感知复杂度高等挑战,提出了一种基于正交频分复用索引调制(OFDM-IM)的ISAC方法。该方... 通信感知一体化(ISAC)技术因其同时具备信息传输和目标探测功能,未来将成为海上无人平台协同作业的关键。为解决海洋通信感知一体化系统通信效率低、感知复杂度高等挑战,提出了一种基于正交频分复用索引调制(OFDM-IM)的ISAC方法。该方法通过在发射端选择性激活子载波来提高一体化信号的频谱效率并降低系统能耗,在通信接收端使用对数似然比检测方法,对子载波索引所携带的信息进行解调。在感知接收端,提取激活子载波的回波信息,接着在分布式压缩感知的框架内对目标的目标距离进行估计,最后根据距离估计的支撑集提取对应的回波信号,从而实现目标速度估计。仿真结果表明,该方法能够有效实现高可靠的通信解调,以及目标距离和速度的低复杂度准确估计。 展开更多
关键词 海洋通信 通信感知一体化 正交频分复用 索引调制 分布式压缩感知
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基于WFRFT频谱预编码的GFDM系统性能优化方法
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作者 王震铎 王朝晖 张若愚 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期85-93,共9页
针对广义频分复用(GFDM)系统在实际应用中仍然面临着带外功率泄漏和峰均功率比较高的问题,通过深入分析频谱预编码GFDM系统功率谱特性,构建了一种基于加权分数傅里叶变换(WFRFT)的通用频谱预编码(SP)框架,提出了二维参数可调的WFRFT-SP-... 针对广义频分复用(GFDM)系统在实际应用中仍然面临着带外功率泄漏和峰均功率比较高的问题,通过深入分析频谱预编码GFDM系统功率谱特性,构建了一种基于加权分数傅里叶变换(WFRFT)的通用频谱预编码(SP)框架,提出了二维参数可调的WFRFT-SP-GFDM系统。通过参数的灵活配置,可使该WFRFT频谱预编码器逼近加权分数傅里叶变换矩阵,实现对带外功率和峰均功率比的精确控制。仿真结果表明,与GFDM和WFRFT-GFDM波形相比,WFRFT-SP-GFDM波形可以有效抑制系统带外功率泄漏,同时保持较好的峰均功率比和误码率性能。 展开更多
关键词 广义频分复用 加权分数傅里叶变换 频谱预编码 带外功率 峰均功率比
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MIMO雷达通信一体化:波束图增益最大化波束成形设计
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作者 张若愚 任红 +2 位作者 陈光毅 林志 吴文 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第3期687-695,共9页
无线通信设备数量的骤增造成频谱资源日益稀缺,通信用频逐渐向更高频段扩展,从而导致通信与雷达频段出现越来越多的重叠,雷达通信一体化被视为解决频谱拥挤实现高效共生的潜在技术。该文考虑一个多输入多输出(MIMO)雷达通信一体化系统,... 无线通信设备数量的骤增造成频谱资源日益稀缺,通信用频逐渐向更高频段扩展,从而导致通信与雷达频段出现越来越多的重叠,雷达通信一体化被视为解决频谱拥挤实现高效共生的潜在技术。该文考虑一个多输入多输出(MIMO)雷达通信一体化系统,在实现目标探测的同时进行多用户通信。首先,在满足多用户信干噪比和总功率约束的条件下,最大化目标方向的波束图增益。然后,针对一体化发射波束成形设计问题,提出基于半正定松弛(SDR)和优化最小化(MM)的两种波束成形设计方案,求解得到发射波束成形矢量。最后,仿真结果表明基于MM的方案复杂度更低,并且能够实现与基于SDR的方案几乎相同的波束图增益。此外,随着发射天线数量的增加,基于MM的方案相比于基于SDR的方案复杂度的降低程度变得更为显著。 展开更多
关键词 雷达通信一体化 多输入多输出 波束成形 波束图增益 优化最小化
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基于时间调制阵列的共孔径干扰辅助短包隐蔽通信 被引量:1
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作者 马越 马瑞谦 +3 位作者 杨炜伟 林志 缪晨 吴文 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1977-1985,共9页
该文首次研究了基于时间调制阵列(TMA)的共孔径干扰辅助短包隐蔽通信。首先提出并设计了共口径干扰的TMA架构,提出一种优化方法,能够在最大化目标方向信号增益的同时对非目标方向形成干扰。基于上述模型,推导出隐蔽性约束和隐蔽吞吐量... 该文首次研究了基于时间调制阵列(TMA)的共孔径干扰辅助短包隐蔽通信。首先提出并设计了共口径干扰的TMA架构,提出一种优化方法,能够在最大化目标方向信号增益的同时对非目标方向形成干扰。基于上述模型,推导出隐蔽性约束和隐蔽吞吐量的闭合表达式。在此基础上,该文进一步对发送功率和数据包长进行联合优化,以最大化隐蔽吞吐量。仿真结果表明,存在一个使隐蔽吞吐量最大化的最优包长,所提方案相比基准方案实现了更好的隐蔽通信性能。 展开更多
关键词 隐蔽通信 时间调制阵列 共口径干扰 人工噪声
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“低慢小”无人机雷达探测研究与展望 被引量:4
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作者 马越 缪晨 +2 位作者 张若愚 王晶琦 吴文 《国防科技》 2023年第5期60-66,共7页
小型无人机的雷达截面较小,对它实施远距离探测难度较大,且环境因素和误报问题也会影响雷达探测的表现。然而,雷达探测仍是最前沿的无人机探测技术之一。探讨无人机雷达探测系统在探测和追踪无人机方面的应用和挑战。介绍无人机雷达探... 小型无人机的雷达截面较小,对它实施远距离探测难度较大,且环境因素和误报问题也会影响雷达探测的表现。然而,雷达探测仍是最前沿的无人机探测技术之一。探讨无人机雷达探测系统在探测和追踪无人机方面的应用和挑战。介绍无人机雷达探测系统的基本原理和研究热点,详细分析无人机雷达探测系统在探测和追踪无人机方面的效果以及遇到的性能和技术上的挑战。未来的研究可以使用合成孔径雷达和集成多个传感器的方法来进一步提高雷达探测系统的探测性能并减少误报数量。同时,机器学习和人工智能技术的应用也可能有助于提高探测精度,使雷达系统适应不同的环境和目标。 展开更多
关键词 无人机探测 雷达系统 时间调制阵列 低慢小目标
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