面向全息通信的6G智简网络架构

全息通信作为一种全新的未来通信范式,通过再现真实物体细粒度画面,向用户提供三维沉浸式的交互体验,克服了传统媒体交互方式单一和场景临场感不足的问题。然而,相对于传统实时通信业务,全方位沉浸的真实全息通信对网络,特别在带宽、时延、安全性等多方面都提出了更为苛刻的要求。如何更好地扩展6G概念与特征,实现高质量、高沉浸的全息新通信成为当前学术界面临的一大挑战。为解决上述问题,率先提出面向全息通信的6G智简网络架构,旨在通过两层网络架构和三维动作模型合理调配6G泛网资源,解决全息通信所面对的超高带宽、超低时延、超大计算等挑战,推动经济社会高质量发展。

6G与太赫兹通信技术导读

内容导读太赫兹波是0.1~10 THz频段的电磁波,对应波长3~0.03 mm,介于毫米波和红外光之间。太赫兹频段具有丰富的频谱资源,可用于地面短距离高速无线通信和空间卫星通信,被认为是6G候选频段之一。目前,太赫兹通信作为6G潜在关键技术之一,已成为移动通信领域学术界和工业界的研究热点。其中,涉及太赫兹通信硬件系统设计、太赫兹器件研制、宽频信号的高效调制与处理、信道测量和建模技术、信道编码技术、通信感知一体化技术、智能反射面辅助技术、超大规模天线技术等大量关键科学技术与工程设计问题。

结构因素对遥感天线跟踪精度影响分析及对策

在遥感地面站天线设备中,跟踪精度是伺服控制系统的关键技术指标。重点分析影响跟踪精度的机械结构谐振频率、摩擦两个结构因素,给出了影响因素与天线跟踪误差之间的理论关系:天线机械结构谐振频率主要影响伺服动态滞后误差和高仰角跟踪性能;摩擦力矩主要影响跟踪随机误差和伺服低速跟踪平稳性能。给出了改善低速平稳性能的解决措施;提出了一种数字复合控制融合新型结构滤波器(数字凹口滤波器+一阶惯性环节)的动态跟踪控制方法,解决了窄波束天线机械结构谐振频率较低影响伺服跟踪性能的问题。测试结果表明,天线最低平稳运行速度达0.005 (°)/s,速度误差优于10%;天线加速度在0.393 (°)/s^(2)时,方位动态跟踪均方根误差优于0.006 2°。遥感地面站天线设计方法实用有效,为今后同类天线伺服控制系统设计提供了理论依据。

《无线电通信技术》2023年度十佳论文

为了服务国家创新驱动发展战略,促进严谨、求实、创新的学术作风,不断提升办刊质量,《无线电通信技术》编辑部组织开展了“2023年度十佳论文”评选活动。经专家初评、复评,评选出优秀论文10篇,每篇奖励1000元并颁发获奖证书,名单如下(排名不分先后)。

征文通知:人工智能驱动的数据管理、分析与应用研究

人工智能驱动的数据管理、分析与应用研究已经成为计算机和通信技术领域的一个重要的热点问题,获取大量数据管理过程中的状态数据,并建立对其动态智能的处理能力,已经成为产业竞争力的体现。近年来,大数据管理技术与系统已能够满足各类海量异构数据的基本管理与统计分析需求,但在如何利用新一代人工智能技术对数据管理、数据分析与系统进行优化方面还缺少足够的理论支撑。本专题目标在于推动国内人工智能驱动的数据管理的发展,探讨数据管理与人工智能的深度融合,阐述人工智能驱动的数据库新技术和新型系统,包括传统数据管理、数据分析技术及系统与人工智能相结合;以及大数据管理与分析是新一代人工智能技术发展的基础。

《中文核心期刊要目总览》2023年版入编通知

《无线电通信技术》主编先生/女士:我们谨此郑重通知:依据文献计量学的原理和方法,经研究人员对相关文献的检索、统计和分析,以及学科专家评审,贵刊《无线电通信技术》入编《中文核心期刊要目总览》2023年版(即第10版)之电子技术、通信技术类的核心期刊。《中文核心期刊要目总览》2023年版从2021年10月开始研究,研究工作由北京大学图书馆主持,共32个单位的148位专家和工作人员参加了本项研究工作,全国各地9473位学科专家参加了核心期刊表的评审工作。经过定量筛选和专家定性评审,从我国正在出版的中文期刊中评选出1987种核心期刊。

《中文核心期刊要目总览》2023年版入编通知

《无线电通信技术》主编先生/女士:我们谨此郑重通知:依据文献计量学的原理和方法,经研究人员对相关文献的检索、统计和分析,以及学科专家评审,贵刊《无线电通信技术》入编《中文核心期刊要目总览》2023年版(即第10版)之电子技术、通信技术类的核心期刊。

面向通信感知一体化的信号波形设计综述

通信感知一体化(Integrated Sensing and Communication,ISAC)作为6G的关键技术之一,广泛应用于智慧交通、智能家居等领域。随着频谱资源的紧缺、技术发展的融合,促使通信和感知功能的一体化,其中ISAC的波形设计是同时实现高效率通信和高精度感知的研究重点。从ISAC技术趋势、波形设计重要性、应用场景和发展现状四方面进行了简要介绍,对以通信为主的波形设计、以感知为主的波形设计和波形复用设计进行了分析总结,阐述了联合波形设计的一体化性能边界以及潜在的一体化波形新型设计方式;并对ISAC波形设计的发展方向进行展望。

专题:面向6G的信道测量与建模

内容导读2023年6月,国际电联(ITU)完成了《IMT面向2030及未来发展的框架和总体目标建议书》。该建议书作为6G纲领性文件,汇聚了全球6G愿景共识,描绘了6G目标与趋势,提出了6G的六大场景和15个能力指标,标志着6G技术标准化工作正式启动。信道是移动通信系统收发端之间信号承载的媒介,而深入掌握6G的传播特性和精确模型对6G系统的研发、评估和优化至关重要。

太阳同步轨道遥感卫星快速目标访问计算方法

目标访问计算是指根据遥感卫星轨道和待观测目标的位置,计算遥感卫星对目标观测的时刻和姿态,是遥感卫星任务管控领域的重要基础技术之一。高效的目标访问计算方法可大幅提升卫星任务管控的时效性,对后续大规模遥感星座任务管控具有重要意义。利用太阳同步轨道卫星交点地方时不变的特点,快速估算出卫星经过目标的较短时间窗口,对时间窗口内的星历进行逐点计算,获取卫星对目标进行访问的最佳时刻。试验结果证明,该方法可大幅提升目标访问时间的计算效率。

基于分层多智能体的多星联合任务规划架构研究

随着卫星规模、种类的不断增长,现有卫星任务规划技术架构已很难满足多类型卫星联合运用的有效性及可扩展性要求。通过深入分析多星任务筹划、单星任务规划、数传资源规划等环节,建立了基于分层多智能体的多星联合任务规划技术架构,设计了与架构匹配的相关优化算法及智能体功能实现机制,实现了多星联合任务规划能力。仿真实验及分析结果表明,该架构对多类型卫星联合任务规划场景有良好的适用性。

机器学习辅助太赫兹涡旋波超表面快速设计方法

太赫兹涡旋波产生与调控被认为是6G通信、雷达探测、新型传感器的关键技术之一。利用人工超表面产生涡旋波,相较于传统方法具有平面化、集成化、低成本的特点,但是面临复杂的参数设计和分析,需要耗费大量的时间和算力。为此,提出一种机器学习辅助太赫兹涡旋波超表面快速设计方法,通过长短期记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)神经网络法快速得到满足相位需求的超单元并进行一体化组阵。利用该方法,设计构筑了三块模数l分别为1、2、3的太赫兹涡旋波超表面,仿真结果表明,设计的太赫兹涡旋波束模式纯度达到80%以上。机器学习辅助太赫兹涡旋波超表面设计方法具备精度高、快速、一体化设计等优点,有望运用于太赫兹幅度、相位、极化、轨道角动量等复杂波束调控领域。

基于图神经网络的法律文本共指消解模型

共指消解是确定上下文中的代词或名词短语所指的具体对象或实体,是自然语言处理(Natural Language Processing,NLP)的基本任务之一,对理解文本语义具有重要意义。现有的方法主要集中在一般领域的代词、所有格和名词短语的解析上,针对法律领域的研究较少。为了更好地学习法律文本中的知识,并消除共同指代现象,提出一种基于图神经网络的法律文本共指消解模型(Graph Neural Network for Coreference Resolution,CR-GNN)。所提CR-GNN可以促进法律文本挖掘中的一系列后续任务。利用预训练语言模型和双向门控循环单元(Bidirectional Gate Recurrent Unit,BiGRU)对法律文本进行编码;使用基于元任务的动态图卷积网络(Meta Dynamic Graph Convolutional Network,MDGCN)整合实体之间的引用关系;使用前馈神经网络(Feed-Forward Neural Network,FFNN)和Biaffine模型为候选对进行加权评估。CR-GNN可以有效识别实体之间的引用关系,并对实体依赖关系进行建模。在法庭记录文件数据集上进行大量实验,结果表明所提CR-GNN模型达到89.76%的F1分数,均高于现有基准模型。

基于合作关系的多智能体数据库参数调优模型

高维数据库参数空间中的参数调优是提高数据库性能的难点,现有方法更多关注于如何识别重要参数,在如何有效提高可调参数数量的问题上仍存在不足。针对上述问题,基于低维度映射技术和多智能体(Multi-Agent)强化学习技术,提出基于合作关系的Multi-Agent数据库参数调优(Cooperative Multi-Agent Database Parameter Tuning,CMADPT)模型,CMADPT将数据库参数进行分类调优,极大增加了可调参数的数量;提出基于低维度映射的降维模型(Low Dimensional Mapping Model,LDMM),通过低维的合成参数调优高维的数据库参数。实验结果表明,CMADPT模型有效地扩大了可调参数的数量,比主流方法平均提升1.117%的数据库性能。此外,CMADPT每300次迭代训练平均节省1.32 h,极大地提升了算法的时间性能。

基于引导优化的拒止环境无人系统相对定位

在卫星拒止条件下,包含无人机、无人艇等多个节点的无人系统可以基于节点间距离信息,使用相对定位方法解算所有节点的绝对地理位置。由于无人系统节点的高机动特性,节点间的距离信息具有瞬时有效性,因此需要实现快速、精确的相对定位解算。旋转矩阵的计算是相对定位解算的核心步骤,使用传统的最小二乘法、牛顿法、遗传法等无法兼顾效率与精度因素,基于自由度松弛的引导优化算法通过放松旋转矩阵的自由度能够将寻优参数的初始值一步引导至真值邻域附近,再利用迭代法进行精细寻优,从而实现旋转矩阵的短时间、高精度计算。仿真实验结果表明,在无人系统测距误差达到5 m时,基于引导优化的相对定位方法解算时间为0.014 s,产生的定位误差为25.73 m,与牛顿法的解算精度相当,同时减少了55.56%的计算时间;与最小二乘法的计算时间相当,同时减少了39.47%的定位误差。

面向低轨卫星的低资源大带宽自适应成形滤波设计

由于低轨卫星通信过程中信号电平动态变化较大,为了提高信道利用率系统需要根据通信链路情况自动控制传输速率。为保证系统通信不中断,满足实时通信的需求,提出了一种面向低轨卫星的低资源大带宽新型成形滤波器设计方法,该方法采用并行多相级联积分梳状(Cascade Integrator Comb, CIC)滤波器的方式设计成形滤波器,能够实现几百kHz至几百MHz大带宽信号的成形,解决高、中、低速信号自适应连续成形滤波问题。相比传统成形滤波器的高速信号处理能力提高了8倍,能节省乘法器资源95%以上,适应低轨卫星通信场景下星载处理使用。仿真结果表明该滤波器对信号的成形效果和带外抑制情况与传统滤波器几乎一致。

可重构智能表面辅助通信系统网络架构演进综述

随着无线通信技术的发展,越来越多的无线终端接入到通信系统中,对通信网络造成很大的业务承载与传输压力,尤其是障碍物严重阻挡或强信道衰落情况下,使得接收机信号以及系统频谱效率下降现象日益严峻。为了解决该问题,近年来,可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)作为一种有效的6G候选技术被提出。RIS可以通过电磁调控方式主动改变信道传输质量,从而能够解决无线通信系统频谱效率受限、信号补盲、绕障通信等现实难题。基于此,对RIS辅助通信网络架构演进进行了研究。介绍了RIS的基本概念,并对其三种基本网络架构进行了分析与对比;根据不同的信号传输类型和传输环境,对RIS辅助通信网络架构进行了分析与设计;对当前网络架构发展所面临的挑战以及未来研究趋势进行了展望,为RIS辅助通信系统性能分析、资源分配、网络优化、RIS位置部署提供帮助。

6G与智能超表面导读

内容导读智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)已成为6G研究热点之一,有望以低成本、低能耗、可编程的方式实现无线网络的覆盖性能增强与系统容量提升,对构建6G网络及发展其关键使能技术具有重要意义。智能超表面技术的研究,需要多学科的协同配合,涉及无线通信领域与超材料、物理学、电磁学领域的学科交叉与协同配合。

IoT即服务导读

内容导读物联网(Internet of Things,IoT)技术,作为新兴生产力的关键性催化剂,正在成为激发新型产业形态、商业模式及发展动能的重要力量。其渗透至各行各业的过程,不仅揭示了业态多样性对服务需求的复杂性,也凸显了传统做法——为特定行业或单一业务独立开发物联网系统的局限性。这种方法不仅消耗大量的人力资源、时间及基础设施投入,还面临系统后期优化升级的严峻挑战,增加了维护的复杂度与成本。

基于ERes-ECAM的动物声纹识别

声纹识别技术不仅在人类身份验证领域广泛应用,在动物种类识别方面也取得一定进展。现有模型存在特征表达能力不足的问题,同时,在保证性能的前提下,模型的时间复杂度和推理速度有待优化。提出用于发声动物嵌入学习的改进的残差块连接改进的上下文感知掩蔽(Enhanced Res2block connected Enhanced Context Aware Masking, ERes-ECAM)新型架构,采用了稠密连接的时延神经网络(Densely-connected Time Delay Neural Network, D-TDNN)作为骨干,为了解决模糊不相关噪声问题的同时能够提取更多有效的关键信息,在D-TDNN层中采用多粒度池化方法的改进的上下文感知掩蔽(Enhanced Context Aware Masking, ECAM)模块,前端连接残差模块,通过局部特征融合(Local Feature Fusion, LFF)的方式,将残差块内提取的特征进行融合来提取局部信息,提升了声纹验证系统的准确性和鲁棒性。在Anim-Celeb和Pig-Celeb两个测试集中分别实验,实验结果表明,所提架构的等错误率(Equal Error Rate, EER)分别达到6.88%和7.24%,同时,对动物种类和猪只种类识别准确率达到了93.12%和92.76%。