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oe1(光电查) - 科学论文

20 条数据
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  • 在GNSS信号受限环境中通过融合激光雷达数据与蜂窝伪距实现车道级定位与建图

    摘要： 本文提出了一种在GNSS信号受限环境下实现车道级定位的方法。该方法利用未知环境蜂窝基站的伪距作为车载激光雷达传感器的专属辅助源。研究场景如下：当依赖GNSS信号的辅助车辆进入GNSS信号失效区域时，其搭载的接收机可获取周围未知蜂窝基站的伪距数据。通过扩展卡尔曼滤波器(EKF)将这些伪距与激光雷达里程计进行融合，在同步估计车辆三维位姿、基站位置以及接收机与基站时钟误差状态（偏差与漂移）的同时，实现高精度定位。该方法计算效率高，实验证明可在不同环境中达到车道级定位精度。仿真与实测结果表明：在1公里行驶轨迹中，采用蜂窝辅助激光雷达里程计估算的车辆真实轨迹与估计轨迹高度吻合，相比纯激光雷达里程计方法定位误差降低达60%。

    关键词： 激光雷达、机会信号、即时定位与地图构建、蜂窝网络

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 在能源管理的蜂窝网络中规划太阳能

    摘要： 近期，无线网络的能效与环境影响引发广泛关注。鉴于基站是网络中耗能最多的设备，大量研究致力于通过低负载时段关闭基站来降低能耗。此外，安装由太阳能板、蓄电池、充电控制器和逆变器组成的太阳能采集系统，是进一步减少网络环境影响的另一种方式，已有部分研究针对单个基站展开探讨。本文证明这两种技术存在紧密关联：我们提出一个数学模型，用于捕捉网络太阳能装置与能源管理基站动态运行之间的协同效应；通过研究数百个基站网络中两种方法的相互作用，发现不同方法引入系统的顺序会对成本和性能产生显著影响；同时表明即使太阳能单位成本低于电网电价，安装太阳能也并非总是最优方案。最终结论指出，基站太阳能装置的规划与能源管理必须统筹实施。

    关键词： 蜂窝网络、太阳能、能源管理、睡眠模式

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 能量收集无线通信 || 下一代蜂窝网络中的能量收集

    摘要： 为应对移动流量的爆炸式增长，下一代蜂窝网络除部署宏基站（MBS）外，还将增设更多小蜂窝基站（SBS）。由此形成的异构网络（HetNet）虽能提升容量，但密集部署的SBS也带来了更高能耗。实际上，由于无线业务负载的动态变化，许多基站因功率放大器等组件几乎始终以峰值功率运行，即便处于轻载状态。这些基站又因覆盖需求难以关闭。针对该问题，本章提出超蜂窝网络（HCN）新架构，其核心思想是将控制信令功能与数据传输功能解耦，使数据覆盖能更灵活地匹配业务动态。在HCN中，SBS仅用于高速率数据传输，而MBS保障网络覆盖并提供低速率服务，因此可放心关闭SBS节能而不影响用户覆盖。为此，其本质是通过可再生能源进一步为SBS供电以减少电网消耗。但由于可再生能源的随机性，管理无线资源及能量收集（EH）基站的开关状态具有挑战性，在HCN中更为复杂：首先，不同类型SBS可能配置各异能源，导致空间上能量到达统计不均；其次，业务负载在不同基站层级间分布不均，且与时空域的能量到达不匹配。因此，在第四章技术基础上，HCN通过联合优化SBS工作状态与用户业务分流，实现随机能量到达与时空业务负载变化的动态匹配。虽然业务分流在电网供电蜂窝网络中已有研究，但传统方法未考虑基站能量状态故不可直接应用，需设计能量感知的分流方案——现有方案分别针对单层同构网络和含单个可再生能源SBS的两层HCN。本章第一部分将阐述：在多类型SBS（由不同能源供电）场景下，如何协调层级间业务分流与SBS开关切换，以最小化全网电网功耗同时满足用户服务质量（QoS）要求。下一代蜂窝网络的新兴技术还包括采用主动服务（如推送）的边缘缓存。主动缓存与推送最初旨在减少重复内容传输以降低核心网负载和内容交付时延，对解决可再生能源SBS中的能量-业务失配同样有益：当收集到足够能量时，可将内容提前缓存在SBS存储中并推送给用户，即使实际需求时刻SBS无传输能量，用户仍能成功获取内容，从而避免电池溢出造成的能源浪费，实现能量沿时间轴向未来的有效转移以匹配业务需求。本章第二部分将展示主动服务与EH-HCN的融合概念，并详细研究基于能量收集SBS的内容推送最优策略设计。

    关键词： 推送、蜂窝网络、可再生能源、主动缓存、流量卸载、服务质量、小型基站、马尔可夫决策过程、能量收集、超蜂窝网络

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [2019年IEEE第19届国际纳米技术会议（IEEE-NANO） - 中国澳门（2019年7月22日-7月26日）] 2019年IEEE第19届国际纳米技术会议（IEEE-NANO） - 激光诱导石墨烯薄膜热声扬声器的声学特性研究

    摘要： 蜂窝网络现已近乎全面普及，且面临着向消费者提供更大数据量的持续增长压力。理解基站的空间部署方式能显著促进蜂窝网络的性能分析及高效网络协议的设计。本文受基站实际聚集特性与人类活动固有重尾特征启发，旨在重新审视蜂窝网络中基站的统计分布模式，并寻找最适宜的基站空间密度分布。有趣的是，通过利用现网基站大量真实部署数据，我们发现广泛采用的泊松分布与基站实际密度分布存在严重偏差。相比之下，重尾分布能更精确地匹配实际情况。特别是α稳定分布（该分布在宽带网络和蜂窝网络的业务模式中亦有发现）与实际情况最为吻合。

    关键词： 蜂窝网络、泊松点过程、α-稳定分布、基站、重尾分布、空间密度分布

    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光子学与电磁学研究秋季研讨会（PIERS-Fall） - 基于两种典型二维目标的量子雷达散射隐身设计

    摘要： 我们研发了一种坚固耐用的传感器，适用于安装在河流与溪流上的桥梁。这些桥载水位传感器（BMRSS）会定期测量传感器与下方水面之间的距离。通过正确解读这些数据，可获得具有重大社会价值且对精准洪水预报至关重要的水位信息。传统水位测量方法需在河道中安装管道、挖掘静水井并配套建设砖石基础设施，其高昂成本限制了该方法仅能应用于大河监测。大多数情况下，小型支流的水位数据极为匮乏——尽管这类数据能显著提升洪水预报模型的输出质量。相比之下，BMRSS的成本降低了一个数量级，可实现广泛部署。该系统集成超声波测距?？椤⑻裟馨?电池/充电控制器及GPS接收器。近年来，商业蜂窝网络的互联网接入已实现全域覆盖（包括多数农村地区），BMRSS配备蜂窝调制解调器并通过互联网将数据传输至爱荷华洪水中心的服务器。这些数据经关系型数据库处理后，可供洪水预报模型和信息系统调用。我们已在爱荷华州部署并持续运行超过220台BMRSS设备，其中许多已连续工作数年。

    关键词： 危害、蜂窝网络、传感器系统与应用、仪器与测量

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [2019年IEEE第三届能源互联网与能源系统集成会议(EI2) - 中国长沙(2019.11.8-2019.11.10)] 2019年IEEE第三届能源互联网与能源系统集成会议(EI2) - 光伏电站频率控制策略与测试技术

    摘要： 蜂窝网络目前已近乎全面部署，且面临着向消费者提供更大数据量的持续增长压力。理解基站（BS）的空间部署方式能显著促进蜂窝网络的性能分析及高效网络协议的设计。本文受基站实际集群特性与人类活动固有重尾特征的启发，旨在重新审视蜂窝网络中基站的统计分布模式，并寻找最适配的基站空间密度分布。值得注意的是，通过利用现网蜂窝网络中大量真实的基站部署数据，我们发现广泛采用的泊松分布与实际基站密度分布存在严重偏差。相比之下，重尾分布能更精确地匹配实际情况。特别是α稳定分布（该分布在宽带网络和蜂窝网络的流量模式中亦有发现）与实际分布最为吻合。

    关键词： 重尾分布、α-稳定分布、基站、空间密度分布、泊松点过程、蜂窝网络

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [IEEE 2018年第二届欧洲电气工程与计算机科学会议（EECS）- 瑞士伯尔尼（2018.12.20-2018.12.22）] 2018年第二届欧洲电气工程与计算机科学会议（EECS）- 太阳能电池单二极管模型参数提取方法

    摘要： 为满足用户终端对高无线传输速率的需求，多小区协作通信是蜂窝网络的重要解决方案。协作小区的选择通常取决于蜂窝网络中每个无线单小区覆盖边界。本文基于实测数据分析了无线单小区覆盖边界的特性，并首次提出采用α稳定过程对无线单小区覆盖边界进行建模。仿真结果表明：根据实测数据，无线单小区覆盖边界的概率密度函数能以95%置信区间通过α稳定过程进行拟合。该结果为考虑无线单小区覆盖区域内无线信号传播各向异性衰落特性的协作通信提供了理论依据。

    关键词： 信道估计、蜂窝网络、无线通信、形状测量

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [IEEE 2019年光子学最新进展研讨会(WRAP) - 印度古瓦哈提(2019.12.13-2019.12.14)] 2019年光子学最新进展研讨会(WRAP) - 基于双金属选择性填充金属层的光子晶体光纤表面等离子体共振生物传感器

    摘要： 蜂窝系统的性能在很大程度上取决于其网络拓扑结构，而蜂窝网络正经历着异构化演进。这一具有前景的趋势带来了小型基站（BS）的非规划部署，从而进一步增加了性能评估的复杂性。本文基于大量真实的基站位置数据，对蜂窝网络结构的空域建模进行了全面分析。与相关研究不同，我们根据地理因素（如城市或农村）和功能类型（如宏蜂窝或微蜂窝）将基站划分为不同子集，并对每个子集进行详细的空域分析。在发现泊松点过程在建模基站位置时存在不准确性后，我们考虑了吉布斯点过程和内曼-斯科特点过程，并从大规模建模测试的角度比较了它们的性能，最终揭示了基站部署的普遍聚集特性。本文针对现有文献开展了首次大规模识别研究，提供了更贴近实际且具普适性的结果，为未来异构蜂窝网络的性能分析做出了贡献。

    关键词： 蜂窝网络、基站（BS）位置、大规模识别、泊松点过程、随机几何

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 美国伊利诺伊州芝加哥（2019.6.16-2019.6.21）] 2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 磁场成像：表征太阳能电池的优势与局限

    摘要： 本文研究了一种中继辅助的大规模多输入多输出（MIMO）蜂窝网络。在导频污染场景下（用户数大于导频序列长度时），我们推导了下行单小区多用户多中继大规模MIMO传输的信道频谱效率（SE）和能量效率（EE）精确闭式表达式。基于SE与EE的理论结果，分析了基站天线数量、基站发射功率及各中继站发射功率等系统参数对性能的影响，并通过功率控制实现SE与EE的权衡。具体而言，通过联合优化基站发射功率P和各中继站发射功率pr，在满足SE要求的前提下最大化EE来解决该权衡问题?；贓E函数关于P或pr严格拟凹的特性，提出两种优化方法：一维搜索法和交替优化法。前者性能更优但后者复杂度更低。仿真结果验证了两种方法的有效性。

    关键词： 频谱效率、蜂窝网络、大规模MIMO、中继、能效

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE国际传感器与纳米技术会议（SENSORS & NANO）- 马来西亚槟城（2019.7.24-2019.7.25）] 2019年IEEE国际传感器与纳米技术会议——通过在特殊光纤元件上以生物膜形式固定生物报告基因构建的污染物全细胞检测器

    摘要： 利用可再生能源为蜂窝基站供电是实现绿色网络和降低运营成本的长期策略之一。作为能源供应方，电网正在向更智能的方向发展，这使得蜂窝网络能实现更高能效，并能与智能电网开展协作与交互。一方面，蜂窝网络可以利用采集的可再生能源和现场储能来降低能源成本；另一方面，电价取决于能源负载，这将最终有助于降低峰值能耗和全球能源成本。本文提出了一种可再生能源供电蜂窝网络与智能电网的新集成架构。该架构的设计基于对现有方案以及智能电网、可再生能源系统和蜂窝网络需求的分类与分析。

    关键词： 集成架构、蜂窝网络、智能电网、可再生能源、能源效率

    更新于2025-09-19 17:13:59