面向6G的最优和次优毫米波大规模波束成形阵列架构

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作者 洪伟 徐俊 +11 位作者 陈继新 郝张成 周健义 于志强 杨广琦 蒋之浩 余超 胡云 侯德彬 朱晓维 陈喆 周培根 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第8期2405-2415,共11页

波束成形(Beamforming)阵列技术是现代无线电系统的核心使能技术,其发展历程贯穿电磁学理论突破、半导体工艺革新和系统体制迭代3个维度。移动通信的演进进一步驱动了波束成形阵列技术的发展,特别地,混合波束成形阵列技术在5G 3GPP Rele... 波束成形(Beamforming)阵列技术是现代无线电系统的核心使能技术,其发展历程贯穿电磁学理论突破、半导体工艺革新和系统体制迭代3个维度。移动通信的演进进一步驱动了波束成形阵列技术的发展,特别地,混合波束成形阵列技术在5G 3GPP Release 15标准中被确立为5G毫米波通信的关键技术之一。为适应未来6G通信与感知的需求,毫米波波束成形阵列技术将向超大规模(>1000单元)、智能化(AI赋能)、异构(光电量融合)方向持续演进,为构建泛在智能连接提供核心使能基础。该文主要探讨面向6G毫米波通信的最优和次优大规模波束成形阵列架构。 展开更多

关键词 波束成形 天线阵列 毫米波 6G

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基于毫米波MIMO信道多维优势提取的密钥协商方法

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作者 毛丹丹 王宁 +2 位作者 甄姬娜 张宁 黄开枝 《通信学报》 北大核心 2025年第1期124-143,共20页

为了在毫米波(mmWave)多输入多输出(MIMO)通信系统中实现高效的物理层安全密钥协商,基于毫米波MIMO多维信道参数特性,提出了一种基于多维优势提取(AD)的密钥协商方法。将毫米波MIMO信道建模为跨空-时-频域的高维张量,合法通信双方采用... 为了在毫米波(mmWave)多输入多输出(MIMO)通信系统中实现高效的物理层安全密钥协商,基于毫米波MIMO多维信道参数特性,提出了一种基于多维优势提取(AD)的密钥协商方法。将毫米波MIMO信道建模为跨空-时-频域的高维张量,合法通信双方采用张量唯一性分解方法,通过一次双向信道估计同时获取幅度、角度、时延等多个信道参数估计值作为优势提取的公共随机性源进行密钥协商,提高了密钥协商效率。在此基础上,综合几何和统计特性分析,建立合法信道与窃听信道参数间的相关性模型,研究了所提方法在不同信道相关场景下的密钥率性能,分析了不同因素对密钥率的影响。 展开更多

关键词 多维优势提取 密钥协商 毫米波信道 张量分解 信道相关性

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RIS辅助高铁毫米波无线通信多普勒频移补偿技术

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作者 马铂琳 甄姬娜 +3 位作者 张昶 申凌峰 杨靖雅 王宁 《北京交通大学学报》 北大核心 2025年第3期147-156,共10页

在可重构智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)辅助的高铁毫米波无线通信系统中,为克服高速、高动态通信场景下电磁波的多普勒效应引起的频率偏移,对RIS辅助的多普勒频移补偿技术进行研究.首先,在时变3D Saleh-Valenzuel... 在可重构智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)辅助的高铁毫米波无线通信系统中,为克服高速、高动态通信场景下电磁波的多普勒效应引起的频率偏移,对RIS辅助的多普勒频移补偿技术进行研究.首先,在时变3D Saleh-Valenzuela毫米波信道模型下,推导多普勒频移的表达式,以补偿级联链路多普勒频移为目标设计最优RIS相移矩阵;然后,考虑到估计车速时产生的误差,分析速度估计误差及其概率密度函数(Probability Density Function,PDF),由此计算得到残余多普勒误差并讨论其在研究场景中的影响;最后,为评估补偿后的系统性能,推导频谱效率(Spectral Efficiency,SE)和中断概率(Outage Probability,OP)的表达式,并通过仿真实验验证所提出方案的有效性.仿真结果表明:以多普勒频移最小化代替常见的接收功率最大化为优化目标,可以将多普勒频移完全消除;在RIS数量为322、基站天线高度为50 m的情况下,列车行驶到RIS附近时的SE增加了5.87 bit/(s·Hz);当基站天线高度为30 m、50 m和70 m时,OP的变化范围在5×10^(-3)和6×10^(-3)之间. 展开更多

关键词 可重构智能超表面 高铁毫米波无线通信 多普勒频移补偿 相移矩阵优化

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车载平台毫米波雷达三维点云视频成像 被引量：1

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作者 崔硕 蒋梦杰 +2 位作者 张邦杰 陈宇智 徐刚 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第10期32-38,共7页

针对毫米波雷达由于阵列分辨率限制等因素,其点云成像存在点云密度稀疏、精度低等问题,提出了一种基于合成孔径雷达(SAR)技术的车载平台毫米波雷达三维(距离、方位、俯仰)高分辨点云视频成像方法。首先,利用时域后向投影(BP)成像算法解... 针对毫米波雷达由于阵列分辨率限制等因素,其点云成像存在点云密度稀疏、精度低等问题,提出了一种基于合成孔径雷达(SAR)技术的车载平台毫米波雷达三维(距离、方位、俯仰)高分辨点云视频成像方法。首先,利用时域后向投影(BP)成像算法解决近距宽角域成像聚焦难题,获得高分辨二维视频SAR图像;然后,通过基于幅度阈值的复交替方向乘子法压缩感知网络(CV-ADMM-CSNet)获得场景高程信息,通过模型化方法并结合数据训练,实现快速实时高分辨三维成像;最后,结合多帧视频成像处理获得动态三维高分辨点云图像。仿真和实测数据实验,验证了本文算法的有效性。 展开更多

关键词 毫米波雷达 三维点云视频成像 合成孔径雷达

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基于45 nm CMOS SOI工艺的毫米波双频段低相噪压控振荡器设计

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作者 陈喆 王品清 +2 位作者 周培根 陈继新 洪伟 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2161-2169,共9页

本文基于45 nm互补金属氧化物半导体绝缘体上硅工艺(Complementary Metal Oxide Semiconductor Silicon On Insulator,CMOS SOI)设计了一款支持5G毫米波24.25~27.5 GHz和37~43.5 GHz双频段的低相位噪声压控振荡器(Voltage Controlled Os... 本文基于45 nm互补金属氧化物半导体绝缘体上硅工艺(Complementary Metal Oxide Semiconductor Silicon On Insulator,CMOS SOI)设计了一款支持5G毫米波24.25~27.5 GHz和37~43.5 GHz双频段的低相位噪声压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator,VCO).基于CMOS SOI工艺良好的晶体管开关特性,结合开关电容阵列及开关电感方案,提高宽带调谐电容、电感Q值,扩展VCO工作频段,降低相位噪声.同时,输出匹配网络也采用开关电容切换方式,实现了5G毫米波双频段良好阻抗匹配及稳定功率输出.流片测试结果表明该VCO可以完整覆盖5G毫米波双频段24.25~27.5 GHz和37~43.5 GHz,低频段输出功率-4.8~0 dBm,高频段输出功率-6.4~-2.3 dBm.在24.482 GHz载频,1 MHz频偏处的相位噪声为-105.1 dBc/Hz;在43.308 GHz载频,1 MHz频偏处的相位噪声为-95.3 dBc/Hz.VCO核心直流功耗15.3~18.5 mW,电路核心面积为0.198 mm^(2).低频段(高频段)的FoM(Figure of Merit)及FoMT优值分别达到-181.3 dBc/Hz(-175.4 dBc/Hz)、-194.3 dBc/Hz(-188.3 dBc/Hz). 展开更多

关键词 互补金属氧化物半导体绝缘体上硅工艺 压控振荡器 5G毫米波 双频段

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基于神经网络的毫米波雷达血压测量和波形重建

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作者 姜钰学 杜昊泽 徐刚 《信号处理》 CSCD 北大核心 2024年第9期1597-1607,共11页

血压是评估心血管系统健康状况的重要生理指标,定期进行血压监测有助于及早诊断和干预心血管疾病。相对于传统电子血压计测量方法,毫米波雷达具有非接触等优势,在未来具备一定应用前景。本文提出了一种基于神经网络的毫米波雷达血压测... 血压是评估心血管系统健康状况的重要生理指标,定期进行血压监测有助于及早诊断和干预心血管疾病。相对于传统电子血压计测量方法,毫米波雷达具有非接触等优势,在未来具备一定应用前景。本文提出了一种基于神经网络的毫米波雷达血压测量方法,旨在通过无接触的方式实现精确的血压值测量和波形重建。首先,使用扩展的微分交叉相乘算法和平均值滤波对雷达信号进行预处理,以有效提取雷达回波中的相位信息并去除相位常数。接着,利用小波滤波去除信号中的高频噪声和基线漂移,以获得高质量的脉搏波信号。随后,本文通过构建一个具备编码器-解码器结构的两阶段递进式特征融合与映射网络,分别建立脉搏波到血压值和血压波形的映射关系,以实现准确的血压测量和波形重建。所提模型在第一阶段使用MultiResUNet作为主干网络,实现对脉搏波多尺度特征的提取和融合,同时在多分辨率模块之间引入自注意力机制以挖掘特征向量间的长距离依赖关系,从而准确地重建血压波形;在第二阶段,模型利用第一阶段训练的编码器自动提取脉搏波深层特征,然后借助卷积神经网络和长短期记忆网络实现进一步的特征融合与映射,从而估计收缩压和舒张压。最后,使用雷达生命体征数据集对所提方法进行验证,得到收缩压的测量误差为3.49±5.75 mmHg,舒张压为2.40±3.59 mmHg,两者的测量性能均达到英国高压协会标准的A级要求。同时,所提模型对血压波形的重建误差为3.33 mmHg,偏差率为3.74%,亦证明了该方法在血压波形重建上的有效性。 展开更多

关键词 血压测量 毫米波雷达 深度学习 信号重建

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毫米波太赫兹集成电路与工艺 被引量：22

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作者 洪伟 陈喆 +3 位作者 周培根 陈继新 彭志刚 王佐钧 《微波学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期1-18,共18页

近年来,毫米波已逐渐成为5G/6G移动通信、卫星通信、下一代无线互联网、智慧交通、制导、射电天文等重大工程应用领域的核心支撑技术,太赫兹也逐渐成为研究热点。毫米波太赫兹集成电路(芯片)又是推动各种毫米波太赫兹应用系统快速演进... 近年来,毫米波已逐渐成为5G/6G移动通信、卫星通信、下一代无线互联网、智慧交通、制导、射电天文等重大工程应用领域的核心支撑技术,太赫兹也逐渐成为研究热点。毫米波太赫兹集成电路(芯片)又是推动各种毫米波太赫兹应用系统快速演进的关键。文章对毫米波太赫兹技术的一些重要应用领域和毫米波太赫兹集成电路的研究进展及相关工艺进行了简要综述,分析了不同工艺下芯片的性能特点及其合适的应用场景。 展开更多

关键词 毫米波 太赫兹 集成电路 工艺 通信 雷达

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低轨卫星通信系统面向安全通信的鲁棒资源分配算法

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作者 徐勇军 鲁承壮 +3 位作者 董燚恒 赵涛 周继华 傅晓建 《电子学报》 北大核心 2025年第5期1482-1490,共9页

为了解决低轨卫星通信系统因广域覆盖特性导致用户信息极易被截获和窃听的问题,以及由于反馈延迟等因素导致的信道状态信息难以准确获取的问题,本文构建了存在信道不确定性的低轨卫星通信系统模型.根据用户最小安全速率约束、波束赋形... 为了解决低轨卫星通信系统因广域覆盖特性导致用户信息极易被截获和窃听的问题,以及由于反馈延迟等因素导致的信道状态信息难以准确获取的问题,本文构建了存在信道不确定性的低轨卫星通信系统模型.根据用户最小安全速率约束、波束赋形功率阈值约束以及信道不确定性约束建立联合优化卫星波束赋形矢量、人工噪声矢量和功率分配因子的鲁棒优化问题.针对该含不确定性的非凸问题,提出一种基于连续凸近似、S-procedure、半正定松弛等方法的迭代鲁棒资源分配算法.仿真结果表明,所提算法满足概率较传统非鲁棒算法可提升9.62%. 展开更多

关键词 低轨卫星通信系统 信息安全 资源分配 鲁棒性

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基于时间编码超表面的跌倒特征模拟与Wi-Fi感知数据集辅助构建

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作者 陈少楠 顾家铭 +8 位作者 徐超 孙一淼 王思然 陈展野 刘硕 李会东 戴俊彦 何源 程强 《雷达学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期950-960,共11页

随着Wi-Fi感知技术在智能健康监测领域的广泛应用,如何构建高质量的数据集成为亟待解决的关键问题。特别是在监测异常行为(如跌倒)时,传统方法依赖于人体的反复实验,这既存在安全隐患,又面临伦理困境。为应对这一挑战,该文提出了一种基... 随着Wi-Fi感知技术在智能健康监测领域的广泛应用,如何构建高质量的数据集成为亟待解决的关键问题。特别是在监测异常行为(如跌倒)时,传统方法依赖于人体的反复实验,这既存在安全隐患,又面临伦理困境。为应对这一挑战,该文提出了一种基于时间编码超表面的辅助数据样本采集方法。通过模拟人体的运动特征,时间编码超表面可以有效替代人体实验,用于辅助构建Wi-Fi感知数据集。为此该文设计了一款具备0~360°全相位调制能力的时间编码超表面验证了该方案的可行性。实验结果表明,超表面生成的信号能够较好地保留人体运动特征,有效补充真实样本,降低数据采集复杂度,并显著提升模型的监测准确性。该方法为Wi-Fi感知技术的数据采集提供了一种创新且可行的解决方案。 展开更多

关键词 Wi-Fi感知 时间编码超表面 运动特征生成 数据集构建 LeNet分类网络

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基于低轨通信卫星信号的外辐射源雷达技术:综述与展望

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作者 傅鸿伟 张章 +4 位作者 罗宇 周志超 陈展野 简鑫 察豪 《雷达学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期1092-1114,共23页

相较于地基外辐射源雷达,基于卫星信号的外辐射源雷达(即卫星信号外辐射源雷达)具有全球、全时、全天候覆盖等优势,可弥补地基外辐射源雷达在海上覆盖范围不足的限制;相较于中高轨卫星信号,低轨通信卫星信号具有接收功率强、卫星数目多... 相较于地基外辐射源雷达,基于卫星信号的外辐射源雷达(即卫星信号外辐射源雷达)具有全球、全时、全天候覆盖等优势,可弥补地基外辐射源雷达在海上覆盖范围不足的限制;相较于中高轨卫星信号,低轨通信卫星信号具有接收功率强、卫星数目多等优势,可为海上目标无源探测提供可观的探测距离与探测精度。面向未来发展需求,该文详细论述了卫星信号外辐射源雷达研究现状与应用前景,给出了以铱星、星链两类低轨通信卫星系统构建高低频宽窄带融合的低轨通信卫星信号外辐射源雷达系统的可行性分析,据此总结了研发低轨通信卫星信号外辐射源雷达系统面临的技术挑战与候选解决思路。上述研究可为广域范围内,外辐射源雷达探测提供重要参考。 展开更多

关键词 外辐射源雷达 低轨卫星互联网 无源探测 目标检测 多源协同

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一种基于BRAM分段同步查表的测试向量编解码方案

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作者 易茂祥 张佳桐 +2 位作者 鲁迎春 梁华国 马利祥 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第9期3374-3384,共11页

基于ATE的集成电路制造测试是芯片产业链的重要一环,而逻辑测试向量的编解码及应用效率,对芯片的测试成本有着重要影响。因此,结合现代FPGA内集成高速BRAM的特点,该文提出一种基于分量统计的测试向量编码方案,用于将被测芯片的全部测试... 基于ATE的集成电路制造测试是芯片产业链的重要一环,而逻辑测试向量的编解码及应用效率,对芯片的测试成本有着重要影响。因此,结合现代FPGA内集成高速BRAM的特点,该文提出一种基于分量统计的测试向量编码方案,用于将被测芯片的全部测试向量生成分量编码表文件。与此同时,设计了一种BRAM分段同步查表控制电路,采用并行单端口BRAM结构多段地址分配模块和写优先访问时序模式,实现测试向量各分量的同步查表和并行输出。该文采用Vivado与Xilinx K7 FPGA开发平台,对查表电路进行了设计和仿真。配置了宽度64bit和定制分段地址深度的BRAM,结合数据传输和存储地址产生控制逻辑,利用UART接口将分量编码表COE文件下载到目标BRAM中,并取得分量在BRAM中的地址,将其应用于BRAM分段同步查表电路。仿真结果充分验证了同步查表电路功能的正确性。将建议方案用于工程ATE测试板的设计,可以有效提高ATE逻辑测试指令的执行效率。 展开更多

关键词 逻辑测试 测试向量 分量统计编码 块RAM 分段同步查表

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非完美信道状态信息下分布式智能反射面辅助安全通信研究 被引量：1

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作者 冯友宏 张彦峨 +4 位作者 张玉峰 董国青 张然 王晔 徐龙珠 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2860-2868,共9页

针对非完美信道状态信息(CSI)下分布式智能反射面(RIS)安全通信问题,该文构建基于基站波束成形、人工噪声(AN)和RISs相移的联合优化问题,并提出相对应优化方法和1维线性搜索的有效算法来求解所构建的非凸优化方程。仿真结果表明:相对于... 针对非完美信道状态信息(CSI)下分布式智能反射面(RIS)安全通信问题,该文构建基于基站波束成形、人工噪声(AN)和RISs相移的联合优化问题,并提出相对应优化方法和1维线性搜索的有效算法来求解所构建的非凸优化方程。仿真结果表明:相对于随机相位、无AN辅助的安全传输策略,所提方法在非完美CSI场景可取得更高的安全传输速率;在总反射单元数目固定情况下,分布单元数目越多,所提算法优越性越明显;进一步,所提算法具有更强的鲁棒性,即本策略能更好地适应信道不确定性。 展开更多

关键词 智能反射面 物理层安全 分布式 鲁棒性 非凸优化

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基于可重构智能表面的二维高精度角度估计方法 被引量：1

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作者 郑乐 赵钏皓 +3 位作者 卢珊珊 陈鹏 龙佳敏 胡雪瑶 《信号处理》 CSCD 北大核心 2024年第1期216-224,共9页

可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface)因其提高频谱和能量使用效率、成本低等特点,被认为是未来无线通信和目标感知的关键性技术。RIS在平面上集成了大量低成本的无源反射元件,通过连接RIS的智能控制器,可以控制入射到... 可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface)因其提高频谱和能量使用效率、成本低等特点,被认为是未来无线通信和目标感知的关键性技术。RIS在平面上集成了大量低成本的无源反射元件,通过连接RIS的智能控制器,可以控制入射到这些可重构元件的信号的相位和幅度,从而重新配置入射信号的传播。波达方向(Direction of Arrival)估计问题是实现目标感知的重要组成部分,而RIS因其能够重新配置信号的特性被用来提高DOA估计的准确性。然而,在实际使用RIS时,由于元件之间的距离小于半波长而引起的互耦效应以及无法完美控制反射过程导致的反射失配(反射相位和幅度误差)等问题会严重影响RIS的性能。本文针对基于RIS系统的二维DOA估计问题,建立了考虑互耦效应和反射失配的RIS系统模型;并基于该模型,提出了一种新的二维角度估计方法用于DOA估计。该方法首先通过深度神经网络(Deep Neural Network)将RIS接收的信号进行重构,以降低互耦效应和反射失配的影响,再进一步使用非线性最小二乘法(Nonlinear Least Square)进行高精度的DOA估计。本文通过仿真验证了算法的估计性能,并与快速傅里叶变换(Fast Fourier Transformation)、正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit)等传统方法进行比较,结果表明相对于快速傅里叶变换、正交匹配追踪等传统方法新算法具有更好的估计性能。 展开更多

关键词 DOA估计 可重构智能表面 非线性最小二乘 互耦

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一种基于稀疏贝叶斯学习的离网DOA估计算法 被引量：1

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作者 张宇 景鑫磊 蒋忠进 《雷达科学与技术》 北大核心 2024年第1期35-42,共8页

本文提出一种基于稀疏贝叶斯学习的改进离网DOA估计算法,以提升非理想测向环境下在低信噪比、低快拍数时的DOA估计性能,称之为MOGSBL算法。本算法将信号源方位区间进行离散化,得到方位离散网格。为阵列接收信号建立稀疏贝叶斯模型,将网... 本文提出一种基于稀疏贝叶斯学习的改进离网DOA估计算法,以提升非理想测向环境下在低信噪比、低快拍数时的DOA估计性能,称之为MOGSBL算法。本算法将信号源方位区间进行离散化,得到方位离散网格。为阵列接收信号建立稀疏贝叶斯模型,将网格节点修正量设为模型超参数。采用期望最大化算法迭代更新网格节点修正量,使更新后的网格节点更接近真实源信号方位。为了检验MOGSBL算法的性能,本文进行了大量的数值实验,并将MOGSBL算法的DOA估计结果与RSBL算法、OGSBL算法和L1-SVD算法进行对比。在不同信噪比和不同快拍数时,MOGSBL算法均能清晰分辨方位很接近的两个信号源,角度分辨率明显高于RSBL算法、OGSBL算法和L1-SVD算法。随着信噪比和快拍数的增加,4种算法的RMSE均逐渐减小。但MOGSBL算法的RMSE明显低于RSBL算法、OGSBL算法和L1-SVD算法,且RSBL算法、OGSBL算法优于L1-SVD算法。实验还分析了方向测试范围的离散网格节点数对DOA估计的影响,发现细密的离散网格可以提高DOA估计精度,但DOA估计的计算量会增加。且在任意网格节点数时,相比于RSBL算法、OGSBL算法和L1-SVD算法,本文的MOGSBL算法均具有最低的RMSE和最短的计算时间。 展开更多

关键词 DOA估计 离网模型 稀疏贝叶斯学习 网格更新 角度分辨率

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基于并行神经网络的滤波器快速优化方法

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作者 于新华 李志豪 +2 位作者 赵洲 冯林平 连丽梅 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期54-59,共6页

目前,设计和优化微带滤波器的方法是通过电磁仿真软件EM进行的。该方法存在两个不足之处:一是拟优化变量的初始值需要人工猜测,但受制于人工经验,致使猜测值与最优值差别较大,很容易使得优化结果陷入局部最优;二是单次仿真时间长导致优... 目前,设计和优化微带滤波器的方法是通过电磁仿真软件EM进行的。该方法存在两个不足之处:一是拟优化变量的初始值需要人工猜测,但受制于人工经验,致使猜测值与最优值差别较大,很容易使得优化结果陷入局部最优;二是单次仿真时间长导致优化过程耗时很长~([1])。文中利用并行神经网络并结合矢量拟合建立了替代模型进而优化滤波器。为了验证方法的可行性,文中设计了微带发卡滤波器并进行仿真和实验测试,仿真和实验测试结果基本一致。文中方法克服了目前滤波器设计和优化方法的两个不足之处,为快速设计高性能滤波器提供了方法。 展开更多

关键词 神经网络 耦合矩阵 微波滤波器 快速优化

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具有可重构特征的轨道角动量天线技术研究进展 被引量：2

16

作者 吴杰 胡俊 +3 位作者 张忠祥 沙威 黄志祥 吴先良 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1173-1185,共13页

轨道角动量(OAM)因其模式具有理论上无穷且正交互不干扰的特点,在扩展信道容量方面展现出良好的优势,为解决日趋紧张的频谱资源提供了一种新型设计自由度。面对复杂多样的无线通信场景,设计具有可重构特征的OAM天线,是实现多模态复用、... 轨道角动量(OAM)因其模式具有理论上无穷且正交互不干扰的特点,在扩展信道容量方面展现出良好的优势,为解决日趋紧张的频谱资源提供了一种新型设计自由度。面对复杂多样的无线通信场景,设计具有可重构特征的OAM天线,是实现多模态复用、智能信息感知和人工智能天线的物理层基础。该文首先结合可重构天线实现机理,给出了OAM可重构天线设计的方法及具备的特点;然后,系统性综述了具有可重构特征的OAM天线的研究进展;最后,对未来设计具有可重构特征的OAM天线研究进行了展望。 展开更多

关键词 涡旋电磁波 轨道角动量天线 可重构 复用

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基于时空编码数字超表面的雷达散射截面积缩减及波达角估计方法 被引量：2

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作者 周群焰 王思然 +1 位作者 戴俊彦 程强 《雷达学报（中英文）》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期150-159,共10页

传统的波达角(DOA)估计方法的实现通常基于相控阵天线系统,而其高昂的硬件成本限制该技术在不同领域的应用和推广,此外相控阵天线普遍不具备隐身性能,其在工作频段内雷达散射截面积(RCS)普遍较高。为解决上述问题,该文在时空编码(STC)... 传统的波达角(DOA)估计方法的实现通常基于相控阵天线系统,而其高昂的硬件成本限制该技术在不同领域的应用和推广,此外相控阵天线普遍不具备隐身性能,其在工作频段内雷达散射截面积(RCS)普遍较高。为解决上述问题,该文在时空编码(STC)理论的基础上提出了一种基于超表面同时实现RCS缩减和DOA估计的方法,并利用一款毫米波超表面对算法进行了验证。实验结果表明,该方法实现的波达角估计误差在1°以内,同时RCS缩减大于10 dB,为DOA估计和RCS缩减功能的集成提供了全新的思路,具有高性能、低成本等特点。 展开更多

关键词 波达角估计 雷达散射截面积缩减 时空编码数字超表面 毫米波 时空编码理论

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基于RIS的二维波达角估计系统设计与实现 被引量：1

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作者 徐奕凡 周群焰 +5 位作者 孟声国 李泽 唐万恺 戴俊彦 程强 金石 《信号处理》 CSCD 北大核心 2024年第8期1469-1479,共11页

新兴的智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)技术作为6G潜在关键使能技术之一,通过大量的电磁单元智能调控无线信号的反射特性,有望实现对无线传播环境的主动增强与感知,其在角度感知估计方面的应用受到广泛关注。现有... 新兴的智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)技术作为6G潜在关键使能技术之一,通过大量的电磁单元智能调控无线信号的反射特性,有望实现对无线传播环境的主动增强与感知,其在角度感知估计方面的应用受到广泛关注。现有文献报道的RIS波达角估计硬件实现工作中,RIS往往采用固定列控或行控的编码方式,无法充分发挥其空间维度自由度,只能进行一维的波达角估计。在此背景下,本论文设计了一套灵活的智能超表面控制平台,实现对每个电磁单元的独立且高速的控制,充分发挥RIS硬件的空间自由度,并在此平台上实现基于RIS的二维波达角实时估计功能。首先,介绍基于RIS的波达角估计系统设计方案,通过对RIS进行高速空时编码调制,使反射信号的谐波分量与入射信号的波达角建立映射关系,在接收端利用反射信号各谐波的幅度和相位信息,对入射信号波达角进行实时估计。随后,基于所提方案设计系统的无线帧结构相关参数,构建基于RIS的二维波达角实时估计原型系统。最后,使用原型系统开展测量实验,在多个测量点位对波达角的方位角和俯仰角分量进行估计与数据记录,实测数据验证了所提方案的可行性。 展开更多

关键词 智能超表面 空时编码 波达角估计 原型实现

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基于稀疏恢复的雷达信号处理研究综述 被引量：7

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作者 全英汇 吴耀君 +4 位作者 段丽宁 徐刚 薛敏 刘智星 邢孟道 《雷达学报（中英文）》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期46-67,共22页

随着雷达目标探测需求的增加,基于压缩感知(CS)模型的稀疏恢复(SR)技术被广泛应用于雷达信号处理领域。该文首先对压缩感知的基本理论进行梳理;接着从场景稀疏以及稀疏观测两个角度介绍了雷达信号处理中的稀疏特性;然后基于稀疏特性,从... 随着雷达目标探测需求的增加,基于压缩感知(CS)模型的稀疏恢复(SR)技术被广泛应用于雷达信号处理领域。该文首先对压缩感知的基本理论进行梳理;接着从场景稀疏以及稀疏观测两个角度介绍了雷达信号处理中的稀疏特性;然后基于稀疏特性,从空域处理、脉冲压缩、相参处理、雷达成像以及目标检测等角度概述了压缩感知技术在雷达信号处理中的应用。最后,对压缩感知技术在雷达信号处理中的应用进行了总结。 展开更多

关键词 稀疏恢复(SR) 压缩感知(CS) 相参处理 目标检测 雷达成像

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基于0.1-μm GaAs pHEMT工艺的最小噪声系数3.9 dB的66~112.5 GHz低噪声放大器 被引量：1

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作者 李泽坤 陈继新 +1 位作者 郑司斗 洪伟 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期187-191,共5页

本文基于0.1-μm砷化镓赝配高电子迁移率晶体管(GaAs pHEMT)工艺,研制了一款覆盖整个W波段的宽带低噪声放大器。提出了一种由双并联电容组成的旁路电路,能够提供宽带射频接地,减小了级间串扰,利于实现宽带匹配。采用双谐振匹配网络实现... 本文基于0.1-μm砷化镓赝配高电子迁移率晶体管(GaAs pHEMT)工艺,研制了一款覆盖整个W波段的宽带低噪声放大器。提出了一种由双并联电容组成的旁路电路,能够提供宽带射频接地,减小了级间串扰,利于实现宽带匹配。采用双谐振匹配网络实现了宽带的输入匹配和最佳噪声匹配。实测结果显示,最大增益在108 GHz处达到20.4 dB,在66~112.5 GHz范围内,小信号增益为16.9~20.4 dB。在90 GHz处,实测噪声系数为3.9 dB。实测的输入1-dB压缩点在整个W波段内约为-12 dBm。 展开更多

关键词 砷化镓赝配高电子迁移率晶体管 低噪声放大器 宽带 W波段

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