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太赫兹波段体内纳米尺度通信系统的调制模式检测与分类
摘要: 本研究开启了太赫兹(THz)频段智能/认知纳米接收机设计的探索。具体而言,我们研究了智能纳米接收机的两个关键要素——调制模式检测(区分脉冲调制与载波调制),以及调制分类(识别实际使用的具体调制方案)。为实现调制模式检测,我们在纳米接收机通带中构建二元假设检验,并给出两种错误概率的闭式表达式。对于调制分类,我们通过高斯混合模型(GMM)表征目标接收信号,这需要显式估计THz信道冲激响应并进行后续补偿(通过解卷积)。随后采用期望最大化算法学习GMM参数,再对每个混合密度进行高斯近似以计算对称Kullback-Leibler散度,从而区分不同调制方案(如M进制相移键控、M进制正交幅度调制)。模式检测仿真结果表明存在使两类错误概率同时最小化的唯一帕累托最优点(对应特定信噪比和判决门限)。调制分类仿真主要揭示:在保证预设正确分类概率的前提下,识别更高阶调制方案需要更高的信噪比。更广泛而言,本研究将激发学界对智能/认知纳米接收机设计(能执行调制预测等各类智能任务)的兴趣。
关键词: 纳米级通信、期望最大化算法、Kullback-Leibler散度、高斯混合模型(GMM)、调制分类、太赫兹(THz)频段、调制模式检测
更新于2025-09-09 09:28:46
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[IEEE 2018年第五代移动通信世界论坛(5GWF) - 美国加利福尼亚州硅谷 (2018.7.9-2018.7.11)] 2018 IEEE 5G世界论坛(5GWF) - CHRONOS:基于云的同步链路混合射频-光网络
摘要: 本文介绍了CHRONOS系统——一种基于云的同步链路混合射频-光网络。该项目的主要目标是设计、构建和维护一个多节点、异构化、宽带化、可扩展的混合同步云无线接入网(Cloud RAN或C-RAN),特别用于支持需要太赫兹-光通信技术与传统sub-6GHz技术(如Wi-Fi和蜂窝网络)并存的新兴应用。该测试平台的创新性在于通过集成当前C-RAN部署中未采用的同步射频与光链路,在多个维度上增强了C-RAN的核心能力。该项目的长期目标是利用该测试平台开展无线与光通信的实用化研究,重点聚焦信号处理的新硬件与软件架构。本文展示了CHRONOS在室内环境中的设计方案、实施过程及初期成果,并明确了实现可扩展实时网络的路径。实验结果表明:在每个射频与光通路采用20MHz OFDM波形时,系统实现了跨多个边缘节点的同步接收,总带宽达到108Mbps。
关键词: CHRONOS、云无线接入网(Cloud RAN)、Sub-6GHz频段、太赫兹-光通信(THz-optical)、同步链路(Synchronous Links)、蜂窝网络(cellular networks)、射频-光网络(RF-Optical Network)、Wi-Fi
更新于2025-09-09 09:28:46
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周期性纳米层状透明屏蔽体的有效介质模型
摘要: 提出了一种基于传输矩阵法的创新有效介质模型,用于模拟倾斜入射TM或TE偏振平面波激发的一维周期性亚波长金属-介质层状结构。每个周期的均匀介质由TM或TE复有效磁导率和电导率表征。所得等效单层(ESL)具有与多层叠层相同的总厚度,其传输矩阵由构成结构的各周期传输矩阵乘积表示。需注意该模型可实现n层周期的均匀化处理,而传统有效介质近似法仅适用于两层周期。该ESL被用于计算100 MHz至10 THz频段内银/氧化锌/二氧化钛交替薄膜构成的一维周期性纳米透明涂层的透射系数、反射系数及屏蔽效能,并与严格多层模型给出的传播波性能进行对比。最后提出并分析了两种基于玻璃透明涂层的不同屏蔽方案。
关键词: 一维周期性多层(ML)涂层,有效均匀模型,太赫兹(THz)屏蔽效能
更新于2025-09-09 09:28:46
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[2018年IEEE国际计算电磁学会议(ICCEM) - 成都 (2018.3.26-2018.3.28)] 2018年IEEE国际计算电磁学会议(ICCEM) - 太赫兹波段下表面粗糙度对典型简单目标雷达散射截面的影响
摘要: 频率越高,CAD模型的精度和真实度对电磁(EM)散射特性的影响就越大。在太赫兹(THz)频段,根据瑞利准则,大多数物体的表面不能被视为光滑。电磁波与表面的相互作用在镜面反射方向呈现相干部分,在其他方向则表现为散射部分。遗憾的是,表面粗糙度无法通过CAD几何模型体现?;谕臣评砺?,粗糙表面高度轮廓完全由高度概率密度函数(pdf)及其自相关函数决定。在不失一般性的前提下,假设表面高度pdf服从高斯分布。在此假设下,相应生成随机高斯粗糙面。将原始CAD表面几何与随机高斯粗糙面叠加后作为电磁计算输入。为验证粗糙度对雷达散射截面(RCS)的影响,研究了太赫兹频段内平板、二面角等典型简单物体的电磁散射特性??悸峭臣票砻娲植诙群?,采用基于射线的高频电磁方法——射击与弹跳射线法(SBR)计算上述物体在太赫兹频段的RCS。此外,还通过滤波反投影(FBP)方法获取逆合成孔径雷达(ISAR)图像。分析了上述物体在太赫兹频段的电磁散射特性,观测并讨论了光滑表面与粗糙表面物体电磁散射特性的显著差异。
关键词: 粗糙度、射击射线与反弹射线、太赫兹(THz)、典型物体
更新于2025-09-04 15:30:14
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[英国工程技术学会第12届欧洲天线与传播会议(EuCAP 2018) - 英国伦敦(2018年4月9日至13日)] 第12届欧洲天线与传播会议(EuCAP 2018) - 基于改进型十字缝隙频率选择表面的高选择性140GHz线极化到圆极化转换器
摘要: 本文提出并设计了一种基于高选择性频率选择表面(FSS)的140 GHz线极化到圆极化转换器。该转换器的周期性单元包含一个方形基片集成波导(SIW)腔体,以及在腔体顶部和底部导体覆层上蚀刻的两个带支节的交叉缝隙?;赟IW腔体,设置了一个传输极点以改善通带特性和边带选择性。此外,该太赫兹转换器可采用常规PCB工艺轻松制造,无需采用紧凑且高成本的工艺技术。
关键词: 高选择性、频率选择表面(FSS)、圆极化(CP)、太赫兹(THz)技术、基片集成波导(SIW)腔体
更新于2025-09-04 15:30:14