基于视觉感知的V2V毫米波波束对准技术

针对V2V毫米波通信中传统波束搜索方法开销较大、实时性差的问题,结合视觉感知技术,提出采用一种基于视觉感知的V2V毫米波波束对准方法,以降低波束对准的时延和开销。该方法首先利用车载单目相机采集的实时场景图像,通过FCOS3D目标检测算法,估计场景中车辆目标的三维位置;而后,对车辆目标位置进行坐标变换获得空间角度和距本车体的距离,并由此推导出模拟波束成形矢量,实现波束对准。仿真结果表明,该方法能够通过高精度的目标位置估计,在较低硬件开销的情况下,完成相对精确的波束对准。

基于波束指向对准的空空导弹短报文数据链技术研究

针对传统中远程空空导弹数据链传输距离有限的问题,首先提出了一种新的将短报文数据链应用于中远程空空导弹的全新作战方式,这种作战方式可以实现中远程空空导弹的超视距攻击能力和弹群协同作战能力,为第5代空空导弹网络化作战模式提供有力支撑。然后,为突破短报文数据链在弹上应用时波束方向相对固定导致通信成功率低的瓶颈,开展了波束指向对准技术研究,提出了滚转角控制和波束赋形联合对准方法,根据导弹位置将短报文天线方向矢量实时与卫星通信波束指向对准。最终,通过数字仿真,证明了采用该方法后可实现短报文在导弹飞行全程稳定通信,为短报文数据链应用提供技术支撑,具有工程应用价值。

定向通信系统天线波束指向误差分析

对影响定向通信系统天线波束指向误差的因素进行了分析,给出了一种特殊情形下波束指向误差与姿态角的关系式,同时给出了一般情形下基于最小二乘估计的波束指向误差与姿态角关系的推导方法。给出的关系式和方法对分析定向通信系统波束指向误差提供了理论依据,有助于评估定向通信系统的波束对准情况。

智能蒙皮天线分布式设计研究

探讨智能蒙皮天线分布式设计总体方法,采用结构功能一体化天线设计技术,实现智能蒙皮天线的子阵单元设计,然后研究空天飞行器的智能蒙皮天线分布式布局、分布式体系架构以及功能实现。最后探讨智能蒙皮天线分布式波束综合方法,通过合理调用智能蒙皮天线子阵单元数和多空天飞行器联合资源整合,实现智能蒙皮天线的波束自适应;每个子阵单元均采用方向图可重构技术,实现智能蒙皮天线的高增益宽角域扫描,解决经典相控阵天线在大扫描角度上阵列增益损失过大的缺陷;在宽带分布式阵列波束合成上,采用基于数字延时的子阵波束合成方法,解决智能蒙皮天线分布式波束合成与对准。这些方法为进一步研究智能蒙皮天线奠定了技术基础。

多用户毫米波MIMO系统中基于信道互易性的混合模数预编码算法

本文针对多用户毫米波多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系统,首次提出了分离子阵列MIMO混合模数预编码架构毫米波系统的一种模拟接收方案。将最大化和速率求解混合模数预编码的三元联合优化问题分成模拟和数字两部分求解,进一步提出了基于信道互易性的混合模数预编码算法。该算法通过最大化下行各个用户和上行各个子阵列的接收信干噪比分别求解模拟合并矢量和模拟预编码矢量;优化模拟部分后,设计发射端数字预编码器消除多用户数据流之间的干扰。数值仿真表明所提算法收敛速度快,且可获得接近最优纯数字预编码算法的性能。

定向Adhoc网络MAC组网技术研究

定向天线利用数字信号处理技术产生空间定向波束,将发射信号能量集中在某一个或者某些特定的方向上进行辐射,其应用于传统的Ad hoc网络中能够有效减少相邻节点间的互干扰,并能通过增加同时传输的节点对数达到显著提升网络空间复用率和容量的目的。首先简单介绍了定向天线和定向通信特点,然后对定向Ad hoc网络MAC层组网关键技术进行了综述,并对定向邻居发现协议、空分TDMA动态时隙分配机制、定向波束对准与跟踪技术等进行介绍和梳理,最后总结现有研究不足并指出未来重点研究方向。