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| 1 | 通信-感知-计算融合:6G愿景与关键技术显示文摘无人驾驶、无人机应急通信、沉浸式拓展现实、工业互联网等新兴智能服务依赖于环境多维信息感知和超强算力,对传输速率、端到端时延、可靠性和功耗等都提出了极高的要求。为了提升第6代移动通信系统(6G)的网络内生智能感知和算力自适应能力,急需对通信-感知-计算(通感算)融合理论和关键技术进行研究。首先概述了面向6G通信-感知-计算融合的应用需求;然后提出了通感算融合链路级和系统级的关键技术,包括通感算一体化融合技术、多源信息数据处理、多维资源管理等,阐述了这些关键技术的原理、方法和性能等;最后探讨了技术挑战和未来的发展方向。 | 闫实 彭木根 王文博 | 2021 | 北京邮电大学学报2021,44,4: | 32 |
| 2 | 面向5.5G的通信感知一体化显示文摘在蜂窝系统向5G-Advanced演进方向中,通信感知一体化是一个重要课题,也是学术界的研究热点之一。随着通信系统带宽逐渐变大,载波频率逐渐变高,天线数增加,通信和感知业务在共用射频和基带软件无线电处理平台成为可能。和常用的调频连续波雷达相比,毫米波通信平台EIRP高,AD采样率高,可以获得更强的感知能力,能满足常用FMCW雷达应用场景需求。尽管如此,在通信和感知测速资源分配、通信感知波束调度、通信感知组网和基站部署规划等技术方面还有进一步优化的空间。文章从蜂窝通信感知通信一体化潜在场景出发,分析满足这些应用场景的通信和感知的需求,并指出在硬件一体化,波形一体化和网络一体化方面所面对的挑战和研究方向。 | 叶威 高树亮 | 2021 | 信息通信技术2021,15,5: | 8 |
| 3 | 新的互补序列在雷达通信一体化中的应用显示文摘雷达通信一体化能有效整合系统射频资源,可利用射频前端同时实现目标探测和通信。针对一体化中存在的随机通信数据引起的高距离旁瓣及严重的回波遮掩性问题,提出了一种基于离散傅里叶矩阵循环扩展的互补码构造方法,设计了一种新的基于完全互补码的雷达通信一体化方案,该方案采用扩频多载波信号形式。理论分析和仿真结果表明,所提出的信号设计方式能够获得低距离旁瓣,有效地解决近距离探测的问题,又可以满足通信多用户传输的需求,符合基于信号共享的雷达通信一体化设计要求。 | 李晓柏 杨瑞娟 程伟 罗菁 | 2021 | 系统工程与电子技术2021,43,3: | 6 |
| 4 | OFDM 雷达通信一体化的同频干扰抑制技术显示文摘雷达通信一体化系统(Integrated Radar and Communication System,IRCS)可提升设备的可用性、可靠性和电磁兼容性,已成为雷达和通信交叉领域的研究热点。正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)具有高信息传输性能,且其模糊函数具有低旁瓣特性,在IRCS中得到广泛关注。在OFDM-IRCS中,组网时同频干扰严重影响雷达探测性能。针对这一问题,从信干比(Signal to Interference Ratio,SIR)分析了IRCS同频干扰特性,推导了回波信号SIR的表达式。然后,结合OFDM中交织多址(Interleave Division Multiple Access,IDMA)和干扰重构的思想,提出了基于OFDM-IDMA的IRCS同频干扰抑制算法。所提算法通过不同的交织方式区分不同IRCS节点的信号,同时利用基于干扰重构的干扰消除算法实现干扰抑制。仿真结果表明,所提算法有效地抑制了IRCS同频干扰,实现了同频干扰环境下雷达目标探测性能提升。 | 胡邓雨 谢锐 罗锴 陈达 | 2022 | 信号处理2022,38,11: | 4 |
| 5 | 基于MIMO阵列的综合射频系统技术研究显示文摘综合射频系统集雷达探测、数据通信和电子干扰等多种功能为一体,显著提升武器平台在复杂战场环境下的生存能力和作战效能,是武器装备的重点发展方向。针对现有综合射频技术难以高效同时实现多功能等不足,提出构建基于多输入多输出(multi-input-multi-output,MIMO)阵列的综合射频系统。研究结果表明,通过充分利用MIMO阵列的空间自由度和波形自由度,基于MIMO阵列的综合射频系统能够同时实现多功能。将系统探测通信性能、反侦察抗干扰能力、兼容性等方面与传统综合射频技术进行对比,表明基于MIMO阵列的综合射频系统具有独特优势。对基于MIMO阵列的综合射频系统关键技术进行了梳理分析和展望。 | 唐波 汤俊 胡元奎 | 2022 | 信息对抗技术2022,1,1: | 4 |
| 6 | 面向雷达通信频谱共享的一体化信号研究综述显示文摘随着全球信息化建设的深入推进,频谱资源稀缺问题日益凸显。军民之间、业务之间、国家之间等多方争夺无线频谱资源的态势已基本形成。其中,雷达与无线通信之间的频谱竞争最为激烈。在此背景下,面向雷达与通信共享频谱的一体化信号引起了学术界和工业界的广泛关注。本文剖析了雷达通信一体化信号研究历程及其走向多维调制的发展趋势,从理论上指明了传统一体化信号的局限性以及一体化多维信号的本质优势,从技术上拓展、挖掘和利用了新自由度,并设计了物理可实现的一体化多维信号方案,从仿真和试验上完成了典型场景的一体化多维信号性能测试。本文尝试为未来雷达通信一体化信号研究指明方向,更期望为我国今后应对频谱资源高度紧缺、频谱竞争异常激烈、用频需求飞速增长和频谱利用率低下等矛盾提供理论和技术积累。 | 王杰 梁兴东 陈龙永 李焱磊 | 2022 | 信号处理2022,38,11: | 2 |
| 7 | 基于连续波的通信雷达一体化距离处理分析显示文摘随着科技的发展,车联网(IoV)和6G对通信雷达一体化(RadCom)技术的需求逐渐增加。基于连续波和波形共用体制的正交频分复用(OFDM)RadCom系统有两种距离处理方式:基于周期自相关函数(PACF)与基于频域元素级除法。在距离处理中,这两种方式对接收噪声有不同的影响,导致其雷达性能出现差异。通过对基于PACF方式和基于频域元素级除法方式的等效噪声幅度放大因子和相关旁瓣分析,给出了两种距离处理方式的临界信噪比计算方法。最后,在IoV场景中对雷达探测性能进行了仿真评估,验证了该临界信噪比计算方法的有效性。 | 黄驿轩 胡苏 叶启彬 胡泽林 | 2022 | 电子科技大学学报2022,51,5: | 1 |
| 8 | 基于滤波器组多载波梳状谱的雷达通信一体化信号技术显示文摘源于频谱利用率高、抗多径衰落能力强、子载波调制灵活等优点,正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)是当前主流的雷达通信一体化信号备选技术之一。但是该技术存在多普勒敏感、带外辐射强、峰均比较大等缺点。与之相比,滤波器组多载波(Filter-bank multicarrier,FBMC)带外辐射低、多普勒容限高、不需要循环前缀(Cyclic Prefix,CP),具备更高的应用价值。为此,本文基于FBMC框架,从子载波复用角度提出了兼具高速无线通信和chirp优良模糊函数的梳状谱信号技术,并进一步设计了融合辅助导频和干扰利用的前导序列,解决了FBMC通信信道估计中固有的虚部干扰问题。最后,在应对快时变信道时,本文联合前导序列和离散的梳状chirp谱,在完成高性能雷达探测的同时,保障了高速无线通信性能。仿真实验有效验证了技术可行性。 | 王杰 裴泽琳 陈军 梁兴东 李焱磊 陈龙永 | 2022 | 信号处理2022,38,11: | 1 |
| 9 | 面向6G的通感空口融合无线电接入网方案显示文摘通信感知一体化技术已经成为6G的重要研究方向之一。针对6G通信与感知在空口层面进行融合的必要性分析,指出通感空口融合不仅可以提升6G系统服务能力,还可以有效提升无线频谱的利用率。提出一种面向6G的通感空口融合无线电接入网方案,包括无线电接入网整体框架、无线感知与通信信号复用方式、一体化信道/信号设计等,为进一步开展研究提供参考。对通感空口融合所面临的挑战进行分析,并指出通感空口融合将对6G空口协议栈设计造成重要影响,需重点研究。 | 索士强 许盛浩 曾婷 龚秋莎 王可 | 2022 | 电信科学2022,38,9: | 0 |
| 10 | 相控阵雷达探通一体化关键技术研究显示文摘随着作战平台高集成度建设、多功能整合发展的需求不断提高,相控阵雷达的探通一体化技术成为了当下非常热门的研究领域。本文聚焦于探通一体相控阵雷达的工程实现,采用了一种“时分复用为主,频分复用和空分复用为辅”的优化机制,提出了一种基于异步双时间指针的探通同时多任务资源调度算法,完成了探通一体工作的发射-接收(transmit/receive,T/R)模块前端设计。试验结果表明,本文提出的工程设计能满足探通一体工作的要求,为数字相控阵雷达探通一体化发展提供了一种可行的工程实现方法。 | 邢文革 周传睿 周程 | 2022 | 系统工程与电子技术2022,44,10: | 0 |
| 11 | 基于传感器融合的海上目标检测综述显示文摘目标检测技术是一种基于目标几何和统计特征的图像分割。我国海洋领域广阔、海洋资源丰富,开展海上目标检测研究意义深远。基于传感器融合的海上目标检测方法是监视海运交通、维护海洋权益的一种高效手段。本文首先给出传感器融合检测的研究意义和该领域存在的挑战,然后梳理归纳了三种传感器融合方法,包括:多雷达融合检测方法、多相机融合检测方法和相机雷达融合检测方法;接着给出这几种融合方法在不同场景下的检测效果,并介绍了这几种融合方法存在的局限性;同时展望了传感器融合在海上目标检测的未来发展方向,如检测信息传输在海上抗干扰能力的提升、多目标检测性能的优化,以及将深度学习应用在传感器融合检测等。 | 李永国 徐彩银 汤璇 李祥燕 | 2023 | 世界科技研究与发展2023,45,2: | 0 |
| 12 | 基于正交时频空调制的感知信号处理算法显示文摘在高移动性场景中,利用正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)调制实现通感一体化(Integrated Sensing and Communication,ISAC)技术具有显著优势。然而,OTFS-ISAC的波形设计及其信号处理极具挑战因而成为了悬而未决的难题。针对OTFS-ISAC感知接收处理时性能受限的问题,提出了基于最小均方误差(Minimum Mean Square Error,MMSE)和基于正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)的感知信号处理算法。利用MMSE准则最小化均方误差进行感知,根据残差与原子相关性最大的准则迭代获得雷达感知信道的稀疏逼近元。仿真结果表明,相较于已有研究,所提方法不仅能准确感知目标,还获得了显著的感知性能增益,验证了所提方法的正确性与有效性。 | 熊礼亮 刘喜庆 公佳龙 彭木根 | 2023 | 无线电通信技术2023,49,1: | 0 |
| 13 | 基于通感一体化技术的自适应调制方案显示文摘通感一体化(Integrated Sensing and Communication,ISAC)技术能够通过共享频谱资源实现通信与感知功能,进一步提升频谱利用率。介绍了ISAC系统模型,包括传输协议、传感模型和通信模型,提出了一种基于ISAC技术的自适应调制(Adaptive Modulation,AM)方案,利用匹配滤波从回波中提取车辆距离信息,采用深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)算法,自适应选择下一个时刻的调制模式。减少了导频信息、提升了信道容量,并且省去信道预测过程,减少了计算资源消耗。仿真结果表明,采用深度强化学习自适应选择下一时刻调制模式提升了误码率约束下的最大信道容量,并且相比于传统通信,吞吐量有较大的提升。 | 李本翔 向路平 胡杰 杨鲲 | 2023 | 无线电通信技术2023,49,1: | 0 |
| 14 | X波段双模功率MMIC设计显示文摘基于有源负载调制的多阻抗匹配技术,采用0.25μm GaN HEMT工艺,研制了一款工作在X波段双模功率放大器芯片,使功率放大器在峰值及回退10 dB两种输出功率模式下均具有较高的效率。采用对称双路三级放大拓扑设计,利用多阻抗匹配与电压切换方式实现双模工作。主功放设计兼顾高功率与低功率模式下的输出功率与效率;辅功放兼顾低功率模式下输出匹配网络呈现高阻状态与高功率模式下匹配网络实现宽带匹配两种状态。测试结果表明,在25℃环境温度、脉宽100μs、占空比10%脉冲测试下,8.5~13.0 GHz频率范围内,功率放大器的高功率模式饱和输出功率最高可达47.5 dBm,功率附加效率最高达到43%;10~12 GHz频率范围内,低功率模式输出功率可达37 dBm,功率附加效率最高达到27%。 | 刘新宇 郭润楠 张斌 | 2023 | 固体电子学研究与进展2023,43,2: | 0 |
| 15 | 基于滤波器组多载波交错梳状谱的雷达通信一体化信号技术显示文摘雷达通信一体化是在实现无线通信的同时实现目标探测,以减小电磁干扰,提高频谱利用率。信号设计是雷达通信一体化技术实现的关键。由于常见的基于正交频分复用(OFDM)的雷达通信一体化信号存在频偏敏感和带外辐射过高的问题,不适用于高动态应用场景。考虑到滤波器组多载波(FBMC)信号具有高多普勒容限和低带外泄露的优点,该文在FBMC框架下,通过优化雷达通信子载波时频位置,提出了一种FBMC梳状谱雷达通信一体化信号设计方法。由于FBMC信号载波间与符号间存在固有干扰,因此信道估计不准确且不适应快时变信道,因此该文设计了一种交错梳状辅助导频结构,消除固有干扰的同时实现信道跟踪。此外,一体化信号中雷达复信号会对通信信号引入实干扰,该文提出了一种基于干扰利用的实干扰补偿算法,将实干扰用于通信信号还原。仿真结果表明,在快时变信道下,该文所设计的雷达通信一体化信号在进行高数据率传输过程中具有较低的误码率,且具有较好的雷达探测性能。 | 陈军 张沂东 王杰 梁兴东 陈龙永 李焱磊 | 2023 | 电子与信息学报2023,45,12: | 0 |
| 16 | OFDM雷达信号联合优化设计与处理方法显示文摘本文针对机载雷达探通一体化信号设计与处理的难匹配问题,提出正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)雷达信号联合优化设计与处理方法。首先,基于机载探通一体化系统发射和接收信号链路建立线性接收模型,接着基于最小二乘估计理论提出雷达脉压算法和通信解调算法;然后,分别推导雷达脉压和通信解调后的输出信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR),以雷达和通信输出SNR加权最大化为目标建立优化问题模型。由于该优化问题是一个NP难问题,本文提出降次-交替方向乘子法获取近似解。最后,通过仿真验证本文所提方法可以通过参数动态调整,适应探通一体的需求,并保持探测和通信性能。 | 王舒玉 马智杰 张天贤 杨建宇 | 2022 | 信号处理2022,38,11: | 0 |
| 17 | 多天线正交频分复用的雷达信号处理算法显示文摘在实现雷达通信一体化中,正交频分复用信号被广泛使用,多输入多输出天线阵列的引入能定位目标所在的方位角,同时利用多天线也能提高通信的性能。在多输入多输出正交频分复用雷达通信一体化系统中,本文通过构建信号的雷达接收模型,将参数估计问题建模为压缩感知问题并进行求解,提出基于快速迭代收缩阈值算法的参数估计方法。仿真结果显示,在低信噪比情况下,本文所提方法优于基于迭代收缩阈值算法和基于正交匹配追踪的参数估计方法。 | 蔡司逸 | 2023 | 福建电脑2023,39,7: | 0 |
| 18 | 双功能雷达通信系统的多用户功率分配算法显示文摘为解决传统多用户双功能雷达通信系统因载波分配导致通信性能较差的问题,提高双功能雷达通信系统的资源利用率,提出了一种通信用户载波共享模型下的多用户功率分配方案,并通过构造合理的资源分配问题使得系统具有更优的通信性能。首先,建立双功能雷达通信系统的通信用户载波共享信号模型。其次,为保证双功能雷达通信系统性能,构造了以系统通信和速率最大并满足雷达信噪比下界、总功率和用户功率约束的优化问题,通过理论分析严格证明了优化问题的可行性。最后,为求解凸优化问题,提出一种多用户功率分配算法,通过引入辅助变量对目标函数进行二次转换,将其分解为两个优化子问题,继而通过交替迭代的方式进行求解。研究结果表明,相较于传统通信用户载波分配模型,优化后的通信用户载波共享模型通信和速率提高了约40%,从而验证了所提方案具有更优的通信性能,有效提高了系统资源利用率。本研究成果为提高多用户双功能雷达通信系统的通信性能提供了一种新思路和手段。 | 王伟 劳智伟 蒲治伟 董福王 郭猛 | 2023 | 哈尔滨工业大学学报2023,55,12: | 0 |
| 19 | 面向远距离目标感知通信一体化的OFDM信号波形设计显示文摘车对车(V2V)通信中,通信性能和感知性能是两个重要的性能指标,合适的波形设计能够提高感知的精度和通信的效率。通过对远距离V2V场景进行感知通信一体化波形设计,提出基于正交频分复用(OFDM)信号的脉冲分组索引导频调制(PIMP-OFDM)波形设计方案。该方案在发射端利用发送数据控制OFDM时频结构中的导频嵌入位置,接收端对导频矩阵进行脉冲压缩重构,并对重构后的导频矩阵进行二维傅里叶变换,实现对目标速度和距离的测量。仿真结果表明,PIMP-OFDM方案减少了雷达探测图中虚警目标峰值的个数和幅度,这样既减少了目标运动对目标距离感知带来的影响,又能够利用导频位置的随机性多传输一部分数据比特,从而提升通信效率和感知精度。 | 宋佳 赵艺帆 昌硕 黄赛 | 2022 | 移动通信2022,46,4: | 0 |