检索结果-内蒙古大学图书馆

CMOS毫米波芯片与4096发射/4096接收超大规模集成相控阵设计实现

中国科学：信息科学 2021年第3期51卷 505-519页

作者：赵涤燹陈智慧尤肖虎东南大学移动通信国家重点实验室南京210096 网络通信与安全紫金山实验室成都610000 成都天锐星通科技有限公司南京211100

大规模相控阵是解决毫米波无线传输距离受限的核心关键技术.传统的毫米波相控阵通常基于化合物半导体芯片加以实现,该类芯片成本高昂且难以实现系统单片集成,极大地限制了传统相控阵的应用范围.本文报道了基于CMOS成熟工艺的毫米波芯片... 详细信息

大规模相控阵是解决毫米波无线传输距离受限的核心关键技术.传统的毫米波相控阵通常基于化合物半导体芯片加以实现,该类芯片成本高昂且难以实现系统单片集成,极大地限制了传统相控阵的应用范围.本文报道了基于CMOS成熟工艺的毫米波芯片设计及收发通道数为4096(4096发射/4096接收)的超大规模集成相控阵实现技术.CMOS体硅工艺具有集成度高、成本低廉等优势,但面临有源器件高频性能差、无源器件及互连线高频损耗大、高低温性能差异大等一系列技术瓶颈.通过引入电流复用跨导增强型低噪声放大器、基于新型版图结构的高效率功率放大器、矢量调制型数控无源移相器、基于电容补偿的超宽带衰减器、紧凑型功分器,以及高低温自适应偏置电路等技术,可以较好地解决CMOS体硅工艺所面临的上述瓶颈问题.基于65 nm CMOS体硅工艺,所实现的Ka频段CMOS相控阵芯片噪声系数为3.0 d B,发射通道效率为15%,无需校准即可实现精确幅相控制,相关测试结果表明所研制的低成本相控阵芯片具有集成度高、幅相控制精确等优势,噪声系数等关键技术指标接近砷化镓工艺.以此为基础,本文给出了基于多层混压PCB工艺的1024发射/1024接收超大规模"集成相控阵"设计技术,并将其扩展至4096发射/4096接收相控阵规模,最后给出了低成本、高集成宽带卫星移动通信终端在车载和船载条件下的示范应用结果.

关键词：毫米波集成电路 CMOS工艺接收机发射机多层混压PCB工艺集成相控阵宽带卫星通信

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单轴晶体中杂化偏振矢量涡旋光场的传输特性

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东南大学学报（自然科学版） 2020年第1期50卷 33-38页

作者：练萌顾兵东南大学移动通信国家重点实验室南京210096 东南大学先进光子学中心南京210096

为了实现光场的偏振态调控,对拥有复杂偏振态分布的杂化偏振矢量涡旋光场在单轴晶体中垂直于光轴的传输特性展开研究.基于光束在各向异性单轴晶体中的傍轴矢量传输理论,推导出杂化偏振矢量涡旋光场在单轴晶体中传输的具体表达式.通过数... 详细信息

为了实现光场的偏振态调控,对拥有复杂偏振态分布的杂化偏振矢量涡旋光场在单轴晶体中垂直于光轴的传输特性展开研究.基于光束在各向异性单轴晶体中的傍轴矢量传输理论,推导出杂化偏振矢量涡旋光场在单轴晶体中传输的具体表达式.通过数值模拟,得出了不同参数下杂化偏振矢量涡旋光场在单轴晶体中传输的演变规律.结果表明,光束半径、传输距离以及单轴晶体的e光和o光折射率比值对杂化偏振矢量涡旋光场在单轴晶体中的强度分布、偏振态分布、自旋角动量分布以及涡旋相位分布有调节作用.光束半径越小,传输距离越大,单轴晶体的各向异性强度越大,则对杂化偏振矢量涡旋光场的传输特性影响越大.

关键词：杂化偏振矢量光场单轴晶体偏振旋转传输特性涡旋相位

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智能反射面辅助多用户大规模MIMO系统的联合波束成形

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电讯技术 2023年第9期63卷 1285-1290页

作者：陈晓黄岩松施建锋邓睿翔南京信息工程大学人工智能学院(未来技术学院) 南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 东南大学移动通信国家重点实验室南京210096

智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)作为面向第6代通信的关键技术之一具有创新、高效、节能和成本效益高等特点,但其联合波束成形设计为非凸优化问题,仍然是具有挑战的难题。为此,提出了一种用于IRS辅助多用户大规模多输... 详细信息

智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)作为面向第6代通信的关键技术之一具有创新、高效、节能和成本效益高等特点,但其联合波束成形设计为非凸优化问题,仍然是具有挑战的难题。为此,提出了一种用于IRS辅助多用户大规模多输入多输出系统的联合波束成形设计方案,以实现系统数据速率最大化。该方案在基站端采用迫零波束成形以消除用户间干扰,同时在IRS端设计了近最优反射波束成形以实现系统和数据速率最大化。仿真结果表明,该方案可获得较高的系统和数据速率,也为IRS位置布局的选择提供了数据支持与参考准则。

关键词：智能反射面(IRS) 大规模多输入多输出(MIMO) 联合波束成形和数据速率

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铁路高架桥场景下分布式MIMO信道建模及性能研究

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铁道通信信号 2023年第10期59卷 35-43页

作者：邵宇龙王海龙王东明宋铁成陈建平东南大学移动通信国家重点实验室东南大学-泰通科技铁路5G移动通信联合研发中心南京211189 南京泰通科技股份有限公司南京210039

为评估铁路高架桥场景下无线通信系统性能,需建立能准确描述该系统小尺度和大尺度特性的信道模型。首先,建立高架桥场景下椭圆单环模型;其次,将莱斯K因子建模为与高架桥高度有关的函数,两者结合得到一种多跳随机信道模型,并对其进行非... 详细信息

为评估铁路高架桥场景下无线通信系统性能,需建立能准确描述该系统小尺度和大尺度特性的信道模型。首先,建立高架桥场景下椭圆单环模型;其次,将莱斯K因子建模为与高架桥高度有关的函数,两者结合得到一种多跳随机信道模型,并对其进行非平稳性验证;然后,为扩大无线通信覆盖范围,采用在基站侧交错部署多个射频远端单元、在列车上部署多个车载移动中继的方式,形成大规模分布式多输入多输出(MIMO),在此架构下分析天线系统、射频远端单元、车载移动中继站的分布以及高架桥高度对信道容量的影响;最后,对该信道模型进行仿真测试。仿真结果验证了大规模分布式MIMO和车载移动中继系统具有的优势,并显著提高了信道容量。

关键词： 5G-R移动通信系统信道建模分布式多输入多输出信道容量车载移动中继射频远端单元

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面向多目标救援的通信受限无人机集群分布式策略

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物联网学报 2022年第3期6卷 103-112页

作者：俞汉清林艳贾林琼李强张一晋南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094 东南大学移动通信国家重点实验室江苏南京210096 鹏城实验室广东深圳518000

现有无人机集群的协同决策设计所依据的信息共享缺乏对无人机之间通信能力的合理假设。针对电量、载荷和路线约束下的无人机集群多目标救援问题,结合无人机飞行路线,考虑通信能力对无人机之间信息共享的限制。首先,将问题建模成部分可... 详细信息

现有无人机集群的协同决策设计所依据的信息共享缺乏对无人机之间通信能力的合理假设。针对电量、载荷和路线约束下的无人机集群多目标救援问题,结合无人机飞行路线,考虑通信能力对无人机之间信息共享的限制。首先,将问题建模成部分可观测马尔可夫决策过程;然后,利用循环神经网络提出基于深度强化学习的能够适应通信拓扑结构不断变化的分布式救援策略。仿真结果表明,所提策略相较于其他策略在通信受限的情况下具有更佳的分布式救援性能,无人机数量和无人机通信能力需要依据救援场景进行联合设置方能达到无人机集群救援性能和使用成本的最佳折中。

关键词：无人机多目标救援马尔可夫决策过程分布式策略强化学习

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基于深度强化学习的联邦学习客户选择

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移动通信 2023年第6期47卷 63-68,76页

作者：彭新雅梁乐金石东南大学移动通信国家重点实验室、移动信息通信与安全前沿科学中心江苏南京210096 网络通信与安全紫金山实验室江苏南京211111

联邦学习是一种具有隐私保护的机器学习范式,它使各个客户在本地进行训练,只上传本地更新而不泄漏本地数据,最终实现合作训练全局模型。由于客户数量庞大,而通信资源有限,因此每次只能选择一部分客户执行聚合,但在典型的联邦学习场景中... 详细信息

联邦学习是一种具有隐私保护的机器学习范式,它使各个客户在本地进行训练,只上传本地更新而不泄漏本地数据,最终实现合作训练全局模型。由于客户数量庞大,而通信资源有限,因此每次只能选择一部分客户执行聚合,但在典型的联邦学习场景中,不同客户之间表现出较大的异构性,如数据分布、硬件配置、通信状况等,在每一轮中随机采样可能无法有效利用各个客户的本地更新,导致模型收敛速度减慢、模型性能变差等。针对客户的数据质量以及通信质量的差异性,提出了一种基于双重延时深度确定性策略梯度算法(TD3)的客户选择算法,通过强化学习方法动态选择客户设备参与聚合,加速全局模型的收敛。在公开数据集上进行了大量的实验,结果表明,在考虑客户数据质量以及上行信道状况差异情况下,所提出的客户选择方法相比于随机选择以及通信贪婪选择,联邦学习效果更加鲁棒,且最终收敛的识别准确率更高。

关键词：联邦学习深度强化学习客户选择

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无连接区域覆盖的绿色网格网与数字孪生验证

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计算机技术与发展 2024年第4期34卷 109-115页

作者：陈文清孟庆民杜鹏罗越南京邮电大学通信与信息工程学院和自动化学院江苏南京210003 东南大学移动通信国家重点实验室江苏南京210096

尽管“连接未连接”的挑战一直是研究热点,但最近发布的全球6G愿景中,泛在连接场景尚未直接包含仍处于实验阶段的5G非地面网络。该文认为,5G非地面网络架构上一个潜在的发展趋势是绿色和灵活性,它很有可能在后期的6G阶段发挥更大作用。... 详细信息

尽管“连接未连接”的挑战一直是研究热点,但最近发布的全球6G愿景中,泛在连接场景尚未直接包含仍处于实验阶段的5G非地面网络。该文认为,5G非地面网络架构上一个潜在的发展趋势是绿色和灵活性,它很有可能在后期的6G阶段发挥更大作用。为了增强空天地一体化系统的绿色和灵活性,该文特别考虑了一种地面上的绿色网格架构,采用数字孪生建模方法进行了概念验证,对微基站处的可再生能源、物联网设备运行和无线资源分配策略等进行了建模,并开发和评估了基于Transformer的精确数据驱动的能效预测方案。这一初步的网络架构和无线接入概念验证,将有益于推动早期阶段数字孪生卫星的可行性研究,为未来6G空天地一体化网络的发展提供参考。5G非地面网络目前尚处于前期探索阶段,但其在绿色、灵活、可持续等方面的创新理念,非常契合6G网络的发展方向。该文通过数字孪生建模的方法,验证了非地面网络在6G时代具有广阔的应用前景。

关键词：连接未连接绿色网络数字孪生 Informer 无线资源分配

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一种反射型偏馈汇聚涡旋超表面天线的设计

一种反射型偏馈汇聚涡旋超表面天线的设计

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第十八届全国电波传播年会

作者：王异玄姜兆能齐吉全孟帅梁辉合肥工业大学计算机与信息学院东南大学移动通信国家重点实验室

为了减轻馈源遮挡反射涡旋波的影响和改善涡旋电磁波束的发散特性,提出了一种偏馈、具有汇聚效果的涡旋超表面天线.该天线由变尺寸型反射单元组成,天线单元尺寸为0.5λ,剖面高度为0.12λ.天线单元由金属贴片、介质基板、空气层以及地板... 详细信息

为了减轻馈源遮挡反射涡旋波的影响和改善涡旋电磁波束的发散特性,提出了一种偏馈、具有汇聚效果的涡旋超表面天线.该天线由变尺寸型反射单元组成,天线单元尺寸为0.5λ,剖面高度为0.12λ.天线单元由金属贴片、介质基板、空气层以及地板组成。其中空气层的作用为增加反射相移的范围,地板起到反射电磁波的作用。通过改变单元贴片的尺寸,成功使单元获得了360°以上的相位变化而且反射幅度在99%以上,几乎实现电磁波的全反射.利用该单元组成13×13的阵列,阵列尺寸为195mm×195mm（6.5λ×6.5λ）.仿真结果表明,在9.5GHz-10.5GHz工作频带内,通过喇叭天线对超表面进行偏馈,可以成功生成模式数为+1的汇聚涡旋波,并将该天线与偏馈无汇聚的超表面天线的仿真结果进行了对比.该天线具有设计简单、剖面低和区域场增强效果的特点,对涡旋波通信的实际应用具有潜在价值.

关键词：偏馈超表面汇聚涡旋波变尺寸型反射单元

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NLOS状态信息辅助协方差矩阵修正的无线网络定位方法

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传感技术学报 2022年第11期35卷 1561-1567页

作者：闻建刚岳洋洋华惊宇倪郑威徐志江余绪涛浙江工商大学信息与电子工程学院浙江杭州310018 浙江机电职业技术学院自动化学院浙江杭州310059 东南大学移动通信国家重点实验室江苏南京210096

非视距(NLOS)误差是影响无线定位精度的重要因素,其产生是由于实际环境的多变性,使其无法用一个准确的数学模型来表示。如何减小NLOS误差的影响是无线定位中需要解决的问题之一。针对该问题,提出一种新的定位方法,通过视距(LOS)节点检... 详细信息

非视距(NLOS)误差是影响无线定位精度的重要因素,其产生是由于实际环境的多变性,使其无法用一个准确的数学模型来表示。如何减小NLOS误差的影响是无线定位中需要解决的问题之一。针对该问题,提出一种新的定位方法,通过视距(LOS)节点检测来获取测距结果中的NLOS状态信息,并基于该状态信息,对用于双步加权最小二乘(TS-WLS)定位算法的协方差矩阵进行修正,修正后的算法能够根据NLOS状态信息实现对不同测距结果的重要性加权,从而减小NLOS误差的影响。仿真结果表明,与以往的定位算法相比,所提算法能够拓展复杂NLOS环境下的适用场景并提升定位精度。

关键词：无线定位非视距误差加权最小二乘协方差矩阵

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面向5G的移动边缘计算中的激励机制

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北京交通大学学报 2021年第2期45卷 60-70页

作者：徐少毅赵成瑜北京交通大学电子信息工程学院北京100044 东南大学移动通信国家重点实验室南京210096

现有的移动设备(Mobile Device,MD)受到自身物理体积的限制,其计算能力难以满足5G场景下的计算需求,因此需要借助移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)来高效地完成计算任务.为了激励边缘节点提供服务,在非竞争环境与竞争环境下分... 详细信息

现有的移动设备(Mobile Device,MD)受到自身物理体积的限制,其计算能力难以满足5G场景下的计算需求,因此需要借助移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)来高效地完成计算任务.为了激励边缘节点提供服务,在非竞争环境与竞争环境下分别提出了相应的激励机制算法.针对非竞争环境,利用经典的经济学规律进行建模,并采用凸优化方法对该利益最大化问题进行求解.对于竞争环境,基于拍卖理论中的威克瑞拍卖与维克瑞-克拉克-格罗夫斯(Vickery-Clarke-Groves,VCG)拍卖,分别设计了两种竞争环境下的激励机制算法.仿真结果表明:竞争环境下的激励机制在收益性能方面与非竞争环境下的理想情况十分接近,并且算法性能不会随用户数量上升而明显下降,可以较好地应对5G的海量运算数据场景.

关键词： 5G 移动边缘计算激励机制凸优化方法拍卖机制利润最大化

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