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oe1(光电查) - 科学论文

26 条数据
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  • 基于非均匀量化码本的混合预编码以降低毫米波MIMO系统中的反馈开销

    摘要： 本文针对全连接结构和子连接结构这两种主要混合预编码实现方式，提出两种基于非均匀量化（NUQ）码本的混合预编码方案，以降低毫米波单用户多输入多输出（SU-MIMO）系统中的反馈开销。具体而言，我们首先利用毫米波在角度域的稀疏特性，将散射路径的到达角/出发角（AOAs/AODs）划分为若干空间波瓣，从而将总角度域划分为有效空间波瓣覆盖角和无效覆盖角。随后，我们对不同覆盖角非均匀分配量化比特并构建NUQ码本——对有效覆盖角采用较多量化比特进行AoAs/AoDs量化，而对无效覆盖角不分配量化比特。最终提出两种利用NUQ码本的低复杂度混合模拟/数字预编码方案。仿真结果表明，所提两种基于NUQ码本的混合预编码方案能实现接近最优的频谱效率，且在降低反馈开销方面较基于均匀量化码本的研究具有显著优势。

    关键词： 反馈开销、非均匀量化、空间波瓣、毫米波通信、混合预编码

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 多用户毫米波大规模MIMO系统的波束训练与分配

    摘要： 我们研究了多用户毫米波大规模MIMO系统的波束训练与分配问题。首先提出基于正交导频的波束训练方案以减少训练次数，该方案支持所有用户同时与基站进行波束训练。随着用户数量增加，基站发射的相同波束可能指向不同用户，导致波束冲突和多用户干扰。为此，提出服务质量(QoS)约束(QC)波束分配方案，在最大化无波束冲突的QoS满足用户数量的前提下，使QoS满足用户的等效信道增益最大化。为降低波束训练开销，提出两种部分波束训练方案：交错扫描(IS)方案和选择概率(SP)方案。基于IS的方案可将波束训练开销降低近半，而基于SP的方案开销具有灵活性。仿真结果表明，QC波束分配方案能有效缓解波束冲突干扰并显著提升频谱效率；IS和SP方案虽以轻微牺牲频谱效率为代价，但能大幅降低波束训练开销。

    关键词： 波束分配、大规模MIMO、毫米波通信、波束训练

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 具有低精度ADC的稀疏毫米波MIMO系统的软输出检测方法

    摘要： 本文针对采用低精度模数转换器（ADC）的编码毫米波（mmWave）多输入多输出（MIMO）系统，提出计算高效且近最优的软输出检测方法。其核心思想是通过联合利用毫米波信道的时延域稀疏特性与低精度ADC导致的高量化噪声，构建极稀疏的符号间干扰（ISI）信道模型?；诟孟∈栊诺滥Ｐ停颐巧勺刺虻耐裢己捅吡蛹∈璧囊蜃油?，用于实现计算高效的软输出检测。通过精简网格图，提出采用前向-后向算法最优融合多天线量化接收信号来计算编码比特对数似然比（LLR）的软输出检测方法；为进一步降低复杂度，还基于置信传播算法，利用稀疏因子图以迭代方式计算LLR的低复杂度检测方法。仿真表明：在采用1/2比特ADC的编码毫米波MIMO系统中，所提软输出检测方法相比现有频域均衡技术能显著提升误帧率性能。

    关键词： 软输出检测、时域均衡、低精度模数转换器（ADC）、多输入多输出（MIMO）、毫米波通信

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 带内全双工中继辅助毫米波系统设计

    摘要： 毫米波（mmWave）通信因拥有大量未授权频谱资源，成为未来无线系统极具前景的技术。然而，与之配套的天线阵列需要大量射频（RF）链路，由此导致的硬件复杂度与功耗提升，成为其实际部署的主要障碍。本文提出一种低复杂度的带内全双工中继辅助毫米波通信系统设计方案。通过最小化系统总体均方误差并抑制残余环路自干扰（LSI）影响，我们推导出多输入多输出模拟-数字混合收发器及中继滤波器结构。该方案所需射频链路数量少于天线数量。首先给出全节点完美信道状态信息（CSI）条件下的设计方案，随后扩展为更符合实际的非理想CSI鲁棒设计方案。两种设计均假设LSI信道信息不完美，从而具备环路CSI误差的鲁棒性。采用稀疏近似技术降低系统硬件复杂度。尽管整体问题具有非凸性难以证明全局收敛性，但所提算法仍能收敛至稳定极限。分析了设计方案的硬件复杂度-性能权衡关系，并通过数值仿真展示了鲁棒设计在CSI误差环境下的适应能力，以及两种方案在不同参数条件下的性能表现。

    关键词： 鲁棒设计、全双工、残余自干扰、毫米波通信、混合波束成形

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC） - 美国伊利诺伊州芝加哥（2019年6月16日-2019年6月21日）] 2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC） - 光伏用混合有机-无机卤化钙钛矿的同步辐射与光学探测

    摘要： 在密集的室内环境中实现可穿戴设备间高速率无线连接具有挑战性，这主要是由于多用户同时操作多个设备时造成的带宽稀缺问题。毫米波频段凭借更丰富的频谱资源及该频段信号易被遮挡的特性所带来的干扰减少优势，有望解决这一瓶颈。本文阐述了毫米波应用于可穿戴网络的潜力与挑战，为具体分析提供支撑，我们建立了一个便于分析密集室内毫米波可穿戴网络的系统模型。通过考量毫米波频段特有的传播特性（如人体遮挡和墙壁反射），我们评估了该系统的性能表现。研究发现：相对于参考用户的非各向同性环境会导致系统性能随用户位置、身体朝向及网络密度而变化。通过包含天线增益和方向性的解析闭式表达式，我们量化了使用天线阵列的影响。研究表明：采用定向天线、合理布置收发设备位置、根据用户所处位置调整人体朝向，可使毫米波可穿戴网络实现每秒千兆比特的遍历速率。

    关键词： 个人通信网络、可穿戴计算机、信噪比、毫米波通信、性能分析、分析模型、室内通信、物联网、虚拟现实

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于采样数据自适应扩张状态观测器的纳米定位系统复合控制

    摘要： 本文展示了沉降时间低于50皮秒的超快毫米波波束调控技术。我们采用双单元相控阵天线实现波束调控，其馈电系统基于最新研发的时间延迟线，该器件同时具备超快可调性、宽带工作特性和连续调谐能力。通过该方案实现了逐符号波束调控，在演示中成功将波束方向在两个间隔30°的接收器之间进行切换，对应两个连续传输的符号。实验证明该技术可支持高达10GBd速率的数据流实现逐符号调控。本方案表明超快波束调控技术已具备实用价值，未来有望催生新型高比特率多址接入方案。

    关键词： 微波光子学、毫米波通信、超快波束导向、无线接入网络

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [IEEE 2019第四届工业4.0可持续技术国际会议（STI） - 孟加拉国达卡（2019.12.24-2019.12.25）] 2019年工业4.0可持续技术国际会议（STI） - 一种面向太阳能光伏系统的新型中压?？榛嗟缙侥姹淦骷捌湎冉夭隹淼髦萍际?

    摘要： 工作在30至300GHz频段的毫米波通信技术因能通过多天线阵列的波束成形和空间复用提供数量级更大的带宽增益而备受关注。毫米波系统可采用混合模拟-数字预编码方案，在降低实现成本的同时同步获得分集增益、阵列增益和复用增益。基于此，本文从能效传输角度出发，研究采用子连接架构的混合预编码器与合路器设计——每个射频链路仅连接基站天线的子集。该问题属于难以直接求解的非凸NP难问题，为此我们设计双层优化方法，通过联合利用干扰对齐和分数规划来求解。首先采用易于解析调节移相器的交替方向优化法优化模拟预编码器与合路器，继而基于有效多输入多输出信道系数优化数字预编码器与合路器。运用单调边界定理和分数规划理论证明了所提算法的收敛性，并通过大量仿真实验验证了方法有效性及不同系统配置下的能效性能。

    关键词： 模拟预编码与合并、干扰对齐、能效、毫米波通信、多输入多输出（MIMO）系统

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [2019年IEEE光子学与电磁学研究秋季研讨会（PIERS-Fall）- 中国厦门（2019.12.17-2019.12.20）] 2019年光子学与电磁学研究秋季研讨会（PIERS-Fall）- 各向异性地层中介电测井的响应特性

    摘要： 工作在30至300GHz频段的毫米波通信因能通过多天线阵列的波束成形和空间复用提供数量级更大的带宽增益而备受关注。毫米波系统可采用混合模拟-数字预编码技术，在降低实现成本的同时同步获得分集增益、阵列增益和复用增益?；诖?，本文从能效传输角度出发，研究采用子连接架构的混合预编码器与合路器设计——每个射频链路仅连接基站部分天线。该问题属于难以直接求解的非凸NP难问题，为此我们联合利用干扰对齐和分数规划方法，设计双层优化方案予以解决：首先通过易于调节移相器结构的解析式交替方向优化法优化模拟预编码器与合路器；继而基于有效多输入多输出信道系数优化数字预编码器与合路器。运用单调边界定理和分数规划理论证明了所提算法的收敛性，并通过大量仿真实验验证了方法有效性及不同系统配置下的能效性能。

    关键词： 毫米波通信、能效、干扰对齐、模拟预编码与合并、多输入多输出（MIMO）系统

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 大规?；旌险罅泻撩撞ㄍㄐ诺牡透丛佣榷嘤没Ы邮栈?

    摘要： 本文研究了采用部分连接混合天线阵列的上行毫米波通信中多用户信号的低复杂度接收问题?；诤撩撞ㄐ诺捞匦?，我们提出了一种低复杂度用户定向多用户接收机，该接收机通过三种创新方案实现子阵列向用户的分配。该接收机仅需主导路径的到达角（AoA）信息和少量等效信道信息，而非完整的信道状态信息。作为性能基准，我们还推导了基于连续干扰消除的解决方案。我们设计了两种参考信号及相应的信道估计方法，以实现到达角和等效基带信道的高效简单估计。此外，针对视距主导的毫米波信道，我们利用均方误差下界给出了到达角估计性能的解析结果。仿真验证表明，所提信道估计方法与迫零均衡器结合使用时具有良好效果。

    关键词： 毫米波通信、子阵列、到达角估计、混合天线阵列、视距

    更新于2025-09-23 10:38:01

  • 毫米波MIMO系统中容量-贾因公平性权衡的用户调度

    摘要： 本文研究了毫米波多输入多输出系统中能实现容量与Jain公平指数权衡的用户调度方案。通过将原问题分解为数字波束成形设计、时长分配和模拟波束成形设计三个子问题，每个子问题均可求解。证明时长分配问题具有可采用凸优化算法获得近优结果的特性。此外，通过设计模拟波束成形向量和用户分组来避免相同子空间复用导致的干扰。最后分析了所提方法的计算复杂度并与其他方法进行对比。仿真验证表明该方案在实现最高公平性的同时，相比公平性相近的方案可获得更高容量。

    关键词： 调度、多输入多输出系统、毫米波通信、波束

    更新于2025-09-24 05:35:59