智能超表面辅助的OAM通信信道建模及容量分析

现有智能超表面(reconfigurable intelligent surface, RIS)辅助的轨道角动量(orbital angular momentum, OAM)通信系统的相关研究大都采用自由空间传播信道,针对该信道无法准确描述OAM信号传播特性的问题,研究了OAM信号在自由空间场景下的传播特性。结合莱斯衰落信道建立了一种RIS辅助的OAM信道模型。RIS辅助的OAM通信系统采用RIS产生具有不同模态的OAM信号,通过联合优化算法优化功率分配系数和RIS无源波束成形来提高信道容量,分析了信噪比和传输功率等因素对信道容量的影响。仿真结果表明：所提出的衰落信道模型能够描述OAM信号在RIS辅助信道中的传播特性,实现更高的信道容量。     

基于优化阵形的宽带相控阵多目标测向算法

针对电子侦察中宽带接收机的多目标检测问题,提出了一种基于非均匀阵型的宽带相控阵频域多目标测向的新技术,该技术基于优化所得的阵形实现频域的单快拍多目标测向算法,首先采用FFT测得频率,通过门限进行目标检测,然后基于所测频率进行空间谱估计,最后分析了多个独立信号、部分相关和完全相干信号时所提算法的性能.仿真结果和性能分析验证了该算法的有效性和可行性.     

智能反射面辅助下行NOMA网络功率最小化研究

针对智能反射面(intelligent reflecting surface, IRS)辅助下行多天线非正交多址接入技术(non-orthogonal multiple access, NOMA)系统开展研究,根据用户解码顺序、基站波束成形矢量和IRS相移矩阵建立基站的发送功率最小化模型。通过用户组合信道强度的顺序得到最优用户解码顺序,利用交替优化方法设计最优波束成形矢量与相移矩阵。设计波束成形矢量时通过数学变换,将原本复杂的非凸优化问题转化为二阶锥规划(second order cone programming, SOCP)问题进行求解;优化相移矩阵时采用顺序相位旋转法来求解最优相移。仿真结果表明：在满足用户服务质量的条件下,所提出的设计方案可以显著降低基站的发送功率。     

伪协方差函数的宽带信号源个数估计法

提出了一种计算简单且有效的宽带信号源个数估计估计算法。该方法利用不同频率互协方差函数所构造的矩阵,从理论上证明了对窄带盖氏圆盘法改进可以用于对该矩阵求解,从而获得宽带信号个数的估计值。分析了该方法在相关和不相关宽带信号下的表现,证明了在CSSM类方法失效的情况下该方法能很好地应用。仿真结果证实了所提方法不仅可以用于估计大于阵元数目的宽带信号个数,而且计算负担更小,便于实际应用。     

电磁吸波与极化转换融合型超表面设计

针对微波信号多频带吸收与雷达通信信号兼容性的应用需求,利用人工电磁超表面极大设计自由度的特点,结合电磁吸收和极化转换2种电磁波调控机理,设计了一种多阵列单元融合型超表面结构。采用HFSS电磁仿真软件对超表面的电磁吸收性能和极化转换性能进行仿真,并分析其综合调控机理及宽带吸波特性,提出一种将“工”字开口环极化转换超表面阵列单元引入电阻加载的交叉偶极子超表面单元中的设计方法。融合偶极子超表面在低频段的电磁吸波特性以及“工”字开口环超表面在高频段的电磁极化转换特性,扩展超表面结构的电磁吸波带宽。研究结果表明：超表面结构的吸波范围可覆盖2.08～8.36 GHz和13.32～18.46 GHz双频带,多调控机理融合型电磁超表面设计方法具有可行性。     

信号相关性与DOA估计

窄带波达方向(DOA)估计模型中,相干信号的问题很容易引起混淆。一些文献简单地认为频率不同的信号是不相干的,而频率相同的信号就是相干信号。因此,在建立不相干信号的DOA估计模型时,采用不同中心频率的信号,而使用的方向矩阵却采用同一个信号频率,该文提出,当信号中心频率不同时,应采用各自相应的频率来建立方向矩阵。其DOA估计应采用宽带信号的DOA估计方法,也就是应该对不同的频率进行聚焦。而采用同一个频率来建立的方向矩阵恰好同聚焦后的信号模型相同,因此,其估计结果也就是正确的。但这样的信号模型与事实并不相符。该文严格按照相干信号的定义证明了只有频率和初始相位都相同的窄带信号才是相干信号,最后通过计算机仿真验证了这一点。     

CDMA抗干扰移动通信体制的研究

ＣＤＭＡ抗干扰移动通信体制的研究主研人员：李仲令葛造坤郭传王晓蕾在宽带信号的抗干扰传输系统中，信号的高速率与要求高抗干扰性形成尖锐矛盾。在该项目支持下完成的“同步直扩码分多址发射终滞”，先将高速信号经分解形成速率Ｍ倍的Ｍ个倍码序殉，分别与Ｍ个正交扩频...     

频率可重构的微波煤炭脱硫实验装置

国内外现有实验结果已经初步证明微波脱除煤中硫具有很好的效果,但是对其反应机理和最优条件尚无认知,尤其无法确定微波脱硫的最佳工作频率。该文基于这一应用需要,提出了一种频率可重构的实验装置,包括宽带微波源、宽带微波传输系统和频率可重构的反应腔,介绍了反应腔的实现原理和设计流程。相较传统微波反应装置,该设计结构简单、成本低廉,可实现大于67%可调范围(500～1 000 MHz)的谐振式工作。这就能有效地开展微波煤炭脱硫实验,在较低输入功率下,准确认知最优反应频率和工作条件。该套装置也可以适用于相关微波化学反应实验。     

宽带噪声中未知频率窄带信号的提取

提出一种从宽带噪声中提取未知频率窄带信号的方案，该方案采用单滤波器与数字式频率扫描锁定系统相结合。经混频后，与低速模拟─数字转换器，与ＦＦＴ配合，可对高频信号实现细化的谱分析。应用此系统可提取０～２６ＭＨｚ内任一未知单频信号，并且改善信噪比约１８ｄＢ。文中还给出了系统框图和实际测试结果。     

基于均匀圆阵的相干信号波束形成方法

提出一种新的相干波束形成方法,利用内插变换对相干背景下的真实阵列进行虚拟平移,得到多个虚拟平移后的信号协方差矩阵;对其进行平均后,所得到的相干信号协方差矩阵具有满秩性。利用一般的波束形成法求出最优权向量。该方法解决了五阵元均匀圆阵下二维相干信号的波束形成问题。计算机仿真表明该方法在小快怕数及低信噪比时能很好地抑制相干干扰,对期望信号和相干信号方向估计误差具有较强的稳健性。     

宽带MISO/OFDM传输系统的性能分析

提出了一种自适应比特和功率分配的宽带MISO/OFDM传输系统,建立了宽带MISO/OFDM传输系统的模型,并对该系统的最大子载波信噪比性能进行了分析。仿真结果表明在多径衰落信道下,与没有采用自适应比特和功率分配的传统发射分集OFDM传输系统相比,该系统的误比特性能得到明显的提高。     

大气湍流对激光信号传输影响的研究

在不同的大气条件下,分析和研究了大气湍流对激光信号传输时所产生的强度起伏、光束漂移、扩展和相位起伏及到达角起伏等现象,并在此基础上设计了相应的实验方案,对各种效应进行了具体测试。实验结果表明,随机大气信道湍流效应对激光信号传输的影响很大,在不同的条件下,大气湍流效应的不同影响程度、湍流的强弱与阳光的强烈程度有关。晴天中午前后最强,其他时间较弱。这为激光大气通信在大气湍流效应方面提供了一定的依据。     

对等网络计算环境中组件集成实现技术

针对对等计算环境下,组件集成过程中遇到的几个关键性技术问题进行了研究.其中包括组件连接与端口之间的关系、通信模式、节点间组件并发执行及大数据对象传输等.并对每个问题都提出了完整解决方案.基于所提方案,给出了一个在对等计算环境下组件集成的实现系统框架———PeerCOM.     

基于相位匹配原理的宽带信号接收方法

针对传统数字信道化侦察接收结构难以采用简单方法对宽带跨信道信号进行无失真重构,以及存在兔耳效应的问题,提出了一种基于相位匹配原理的宽带信号接收方法。该方法采用改进的相位匹配算法对多通道延迟欠采样信号解频域模糊进而获取子信道信号。由于其任意相邻子频带可无缝拼接,所以该宽带信号接收方法能无失真重构宽带跨信道信号,同时避免了兔耳效应问题。仿真结果证明了该方法的有效性。     

Alpha稳定分布噪声背景下MPSK信号参数估计

针对基于二阶循环统计量的参数估计算法在Alpha稳定分布噪声中严重退化的问题,提出了一种基于分数低阶循环谱的多进制相移键控(m-ary phase shift keying,MPSK)信号参数估计算法.研究了MPSK信号的分数低阶循环谱,对于不同M值下的相移键控(phase shift keying,PsK)信号,分析了其参数(载波频率和码元速率)和相应分数低阶循环谱中参数(频率和循环频率)的关系,在此基础上给出了适合所有PSK信号的载波频率和码元速率估计算法.实验结果表明,在Alpha稳定分布噪声背景下,基于分数低阶循环谱的算法明显优于基于二阶循环谱的算法,高斯噪声背景下两种算法性能相当.     

宽带相控阵天线实时延时器分级应用研究

提出了一种在宽带相控阵天线中分级使用实时延时器的方案.作为阵元级和子阵级延时器应用的折中方案,该方案对波束指向偏移的校正通过高位加低位延时器的组合应用,并选取适当高、低位延时器的数量比例来实现.在获得较好波束校正性能的同时,该方案简化了天线系统的整体复杂度,具有良好的工程可实现性.     

基于FRA的WDM系统中的色散补偿研究

对基于光纤喇曼放大器的宽带波分复用光纤传输系统,在PTDS仿真平台上通过数值仿真,研究了不同的色散补偿光纤的色散补偿方案对系统性能的影响。研究结果表明,采用色散补偿光纤集总、后置、略欠补偿方案是最佳的色散补偿方案。     

矿井无线通信系统功率分配优化算法

针对矿井无线通信系统中主、次级信号传输存在相互干扰等问题，提出了集中式功率分配算法，建立了功率分配系统模型，列出了中继节点处功率分配的目标函数，以此来最大化系统加权速率以及最小化系统加权功率，并对集中式系统的功率分配进行分析，把问题转化为特定的最小化和最大化问题求出最优解，使信号间的干扰最小化.算法应用于实际矿井通信测试并对测试数据进行仿真分析，表明该分配方案正确、可行.     

星地双基地SAR成像模式分析

通过对星载合成孔径雷达(SAR)的观测几何模型、地面固定接收机的雷达作用距离模型以及双基地SAR雷达方程的分析,推导出星地双基地SAR系统在正侧视和斜视成像模式下的接收波束照射起始点位置和接收天线的水平转动角速度;讨论了相位延时的补偿,给出了补偿因子,以实现在成像过程中校正因接收机固定不动而引起的相位误差,并为下一步进行外场实验奠定了理论基础。     

高效数字信道化IFM接收机的研究

采用一种具有普遍性的推导方法得到基于DFT多相滤波器组的宽带数字信道化接收机高效结构,并且将瞬时测频技术应用于该结构中,提出了一种数字信道化瞬时测频接收机方案。计算机仿真表明:该方案提高了信道化接收机的频率分辨率,能够分辨同时落入一个信道的两个信号,而且运算复杂度低,硬件实现效率高,是能适应现代电子战中密集的信号环境的一种高效侦察接收机方案。