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大规模阵列Kronecker稳健波束形成器
1
作者 王德伍 虞泓波 +2 位作者 袁耀辉 廖胜男 陈燕 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1847-1854,共8页
针对大规模阵列对样本需求量大、计算复杂度高的问题,提出一种应用于大规模阵列的Kronecker自适应稳健波束形成器。首先,将期望信号导向矢量分解成两个导向矢量的Kronecker乘积,将原始导向矢量的失配问题转化为两个低维导向矢量的失配问... 针对大规模阵列对样本需求量大、计算复杂度高的问题,提出一种应用于大规模阵列的Kronecker自适应稳健波束形成器。首先,将期望信号导向矢量分解成两个导向矢量的Kronecker乘积,将原始导向矢量的失配问题转化为两个低维导向矢量的失配问题;然后,基于最坏情况性能最优原理建立双二次代价函数,并利用双迭代算法求解该代价函数,每次迭代过程只需求解两个低维的二阶锥规划问题。理论分析和仿真实验结果表明,与传统全维稳健算法相比,所提方法能够有效降低计算复杂度和样本需求量,与现有的降维稳健算法相比,由于具有更多自由度,所提方法具有更高的输出信干噪比。 展开更多
关键词 大规模阵列 KRONECKER积 降维稳健波束形成器 双迭代算法 二阶锥规划
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面向6G的超大规模阵列下近场波束方向图
2
作者 朱富强 阳析 《中兴通讯技术》 北大核心 2024年第3期26-34,共9页
由于超大规模阵列(XL-array)中天线数目急剧增加,用户与基站(BS)之间的通信将处于阵列的瑞利距离内,导致传统的基于平面波前的远场波束方向图不再适用。为解决此问题,基于近场球面波前,利用泰勒展开得到近似近场场强表达,绘制出近场波... 由于超大规模阵列(XL-array)中天线数目急剧增加,用户与基站(BS)之间的通信将处于阵列的瑞利距离内,导致传统的基于平面波前的远场波束方向图不再适用。为解决此问题,基于近场球面波前,利用泰勒展开得到近似近场场强表达,绘制出近场波束方向图。在此基础上,根据得到的近场波束方向图,揭示出波束角度偏转现象,并引入回归距离来刻画角度偏转程度。回归距离拟合函数体现了回归距离与目标波束角度、阵列尺寸、以及载波波长之间的关系。仿真结果表明,所提回归距离拟合函数较好地表征了近场波束方向图特性。 展开更多
关键词 超大规模阵列 近场通信 球面波前 波束方向图
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面向超大规模阵列的近场通信研究 被引量：1
3
作者 丛嘉艺 李国宇 游昌盛 《信息通信技术与政策》 2023年第9期52-57,共6页
超大规模阵列可以有效提升传输距离,克服路径损耗,为通信发展带来新的机遇。在超大规模天线阵列系统中,用户和散射体更可能位于近场辐射区域,通信系统应采用更精确的球面波模型。然而,目前针对超大规模阵列近场通信的研究尚处于初始阶段... 超大规模阵列可以有效提升传输距离,克服路径损耗,为通信发展带来新的机遇。在超大规模天线阵列系统中,用户和散射体更可能位于近场辐射区域,通信系统应采用更精确的球面波模型。然而,目前针对超大规模阵列近场通信的研究尚处于初始阶段,面临着码本搜索开销大、波束追踪复杂度高等问题。基于现有研究基础,分析了近场通信中的关键问题,包括波束训练、波束追踪以及天线可视区域,指出所面临的挑战,并提出了未来愿景。 展开更多
关键词 超大规模阵列 近场通信 波束训练 天线可视区域
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基于大规模阵列的低复杂度DOA估计算法
4
作者 路凡 赵恒凯 +1 位作者 赵晓蓉 郑国莘 《工业控制计算机》 2023年第1期58-61,共4页
精确的到达角估计是5G大规模多输入多输出系统部署的关键,但是带有数十根甚至上百根天线的二维大规模阵列将导致DOA估计的计算量陡增。因此提出基于大规模均匀矩形阵的低复杂度二维DOA估计方法。该方法根据入射角的水平和垂直两个方向... 精确的到达角估计是5G大规模多输入多输出系统部署的关键,但是带有数十根甚至上百根天线的二维大规模阵列将导致DOA估计的计算量陡增。因此提出基于大规模均匀矩形阵的低复杂度二维DOA估计方法。该方法根据入射角的水平和垂直两个方向划分来波方向矩阵,使用一维峰值搜索估计俯仰角,然后通过闭解计算出方位角,大大降低计算复杂度。仿真结果表明,该方法的均方根误差与高分辨率的二维多重信号分类算法相似但计算复杂度更低。 展开更多
关键词 到达角估计 大规模阵列 低复杂度 高分辨力
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超大规模阵列的快速近场分层波束训练算法
5
作者 钱海峰 《现代信息科技》 2023年第11期64-68,共5页
文章研究了超大规模阵列(The Extremely Large-scale Array,XL-array)通信系统高效近场波束训练的设计。与远场波束只搜索最佳波束成形向量训练方法相比,近场波束训练需要在角域和距离域进行。为减少近场波束训练开销,提出一种新的两阶... 文章研究了超大规模阵列(The Extremely Large-scale Array,XL-array)通信系统高效近场波束训练的设计。与远场波束只搜索最佳波束成形向量训练方法相比,近场波束训练需要在角域和距离域进行。为减少近场波束训练开销,提出一种新的两阶段近场分层波束训练方法。第一阶段采用传统远场码本和角域粗细波束相结合扫描的新方法来确定用户的候选角度。第二阶段使用近场极化域码本寻找用户的最佳有效距离。仿真结果表明,所提出的波束训练方法显著降低了近场穷搜的训练开销。 展开更多
关键词 超大规模阵列 波束训练 波束成形 训练开销
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无数字时延滤波器的宽带大规模阵列雷达去斜算法 被引量：1
6
作者 李志鹏 李兴和 +1 位作者 黄虎 饶申宇 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期371-376,共6页
在宽带雷达接收机中,为了降低宽带信号采样对模数转换单元性能的要求,需对接收的宽带信号进行去斜处理。传统去斜处理算法需使用数字时延滤波器,具有设计复杂、成本高的缺点,因此不适合大规模阵列应用。为了解决此问题,提出一种无数字... 在宽带雷达接收机中,为了降低宽带信号采样对模数转换单元性能的要求,需对接收的宽带信号进行去斜处理。传统去斜处理算法需使用数字时延滤波器,具有设计复杂、成本高的缺点,因此不适合大规模阵列应用。为了解决此问题,提出一种无数字时延滤波器的去斜处理算法,通过频率和相位补偿,使各通道数据达到一致,从而省去数字时延滤波器,简化了系统的设计复杂度。结合子阵划分技术,减少处理通道数量,降低系统硬件成本与数据处理难度。同时,还分析了所提算法中回波时延估计误差的边界条件。仿真结果表明,相比传统算法,该算法输出信噪比更高,且对回波时延估计误差的敏感度更低。 展开更多
关键词 宽带雷达 数字时延滤波器 频率补偿 大规模阵列 相位补偿 去斜处理
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5G大规模阵列天线印制电路板失效研究 被引量：7
7
作者 魏新启 王玉 +1 位作者 王峰 贾忠中 《电子工艺技术》 2020年第1期57-62,共6页
5G大规模阵列天线印制电路板材料采用碳氢树脂体系,内有空心球。因其还处于预生产阶段,所以关于5G新型天线印制电路板失效的报道非常少。主要分析5G大规模阵列天线印制电路板受热分层以及CAF失效模式,找到5G新型天线印制电路板分层起泡... 5G大规模阵列天线印制电路板材料采用碳氢树脂体系,内有空心球。因其还处于预生产阶段,所以关于5G新型天线印制电路板失效的报道非常少。主要分析5G大规模阵列天线印制电路板受热分层以及CAF失效模式,找到5G新型天线印制电路板分层起泡和CAF失效原因,并给出了改善方案。 展开更多
关键词 5G 大规模阵列天线 印制电路板 分层 CAF
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毫米波雷达通信一体化大规模阵列天线混合波束形成
8
作者 余苗 余小游 +1 位作者 曾胜艳 杨琦 《天线学报》 2021年第2期14-19,共6页
本文研究毫米波车载雷达通信一体化系统中大规模阵列天线混合波束形成的优化设计问题。考虑的设计自由度包括源车辆发射端处的混合波束形成器、源车辆接收端处的雷达接收滤波器和接收车辆接收端处的通信基带合成器。本文提出一种最小化... 本文研究毫米波车载雷达通信一体化系统中大规模阵列天线混合波束形成的优化设计问题。考虑的设计自由度包括源车辆发射端处的混合波束形成器、源车辆接收端处的雷达接收滤波器和接收车辆接收端处的通信基带合成器。本文提出一种最小化均方误差(MMSE)准则下的混合波束形成优化设计方法,在兼顾发射端模拟波束形成器单位模约束、发射端发射功率、通信数字波束、雷达最佳波束、雷达接收端信干噪比(SINR)等约束条件的前提下,将涉及多约束变量的非凸优化问题分解为四个子问题后,采用交替迭代优化机制(AIOM)求解混合波束形成问题。仿真实验表明,AIOM求解得到的大规模阵列天线混合波束形成,既有良好的收敛性,又有良好的通信与雷达折衷性能。 展开更多
关键词 毫米波 大规模阵列天线 混合波束形成 雷达通信一体化 交替迭代优化机制
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多小区大规模阵列天线系统盲解码算法 被引量：1
9
作者 严斌彬 沈雷 +1 位作者 姜显扬 韩煜 《电信科学》 北大核心 2016年第8期118-123,共6页
针对多小区大规模阵列天线系统中干扰小区的导频复用造成的导频污染和解码性能下降问题,提出了基于ICA(独立分量分析)盲解码算法。所提盲解码算法,利用ICA法对接收多小区用户信号进行分离解码,不需要发射导频序列,避免了导频污染,提高... 针对多小区大规模阵列天线系统中干扰小区的导频复用造成的导频污染和解码性能下降问题,提出了基于ICA(独立分量分析)盲解码算法。所提盲解码算法,利用ICA法对接收多小区用户信号进行分离解码,不需要发射导频序列,避免了导频污染,提高了解码性能。所提盲解码算法在解码过程中同时估计各个用户波达方向,利用波达方向信息克服ICA方法分离顺序的不确定性,识别期望用户的信号。理论分析和仿真结果表明,所提盲解码方法比广泛应用的MMSE解码算法和最近提出的基于特征值的盲解码方法具有更好的性能。 展开更多
关键词 多小区 大规模阵列天线 盲解码 独立分量分析
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毫米波大规模阵列天线波束扫描研究 被引量：2
10
作者 王舟 金红军 赵怀松 《通信技术》 2019年第3期557-561,共5页
围绕5G毫米波大规模阵列天线高增益问题,开展了波束扫描技术的研究,本文采用在波束方向上没有增益损失的DFT码本作为波束扫描的码本,利用穷举扫描算法以及二分扫描算法扫描获取最优波束对。提出在穷举扫描获取最优波束对之后以及二分扫... 围绕5G毫米波大规模阵列天线高增益问题,开展了波束扫描技术的研究,本文采用在波束方向上没有增益损失的DFT码本作为波束扫描的码本,利用穷举扫描算法以及二分扫描算法扫描获取最优波束对。提出在穷举扫描获取最优波束对之后以及二分扫描的每一阶段对波束进行小角度旋转,最高将穷举扫描增益从23 dB提高到40 dB,二分扫描增益从23 dB提高到49 dB,有效解决波束交界处增益低的问题。 展开更多
关键词 毫米波 大规模阵列天线 波束扫描 波束旋转
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基于5G大规模阵列天线的传输协议之空口协议 被引量：4
11
作者 顾源源 《通讯世界》 2017年第10期40-41,共2页
移动通信在过去的十年里,4G已经在全球范围内实现大规模商用。如今,通过关键技术的引入,5G即将成为全世界通信行业研发的焦点,如何制定全球统一的5G行业标准,已经成为行业的共识。如何设计5G接入网统一空口(Unified Air Interface)及模... 移动通信在过去的十年里,4G已经在全球范围内实现大规模商用。如今,通过关键技术的引入,5G即将成为全世界通信行业研发的焦点,如何制定全球统一的5G行业标准,已经成为行业的共识。如何设计5G接入网统一空口(Unified Air Interface)及模块间传输协议来有效且灵活开放地支持各种不同类型的业务,如何考虑多天线传播兼容问题,是目前当务之急。 展开更多
关键词 5G框架 大规模阵列天线 空口协议
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5GNR大规模阵列天线原理和波束赋型的应用 被引量：2
12
作者 史丹 《中国新通信》 2020年第9期88-89,共2页
大规模阵列天线系统采用新的多天线设计方案,RRU和天线系统集成于射频产品中,这样的设计既有效的减少了系统的维护和简化了安装方式,而且更为有效的利用大规模天线配置带来的空间自由度,提高空间复用和多址能力,大规模阵列天线的波束赋... 大规模阵列天线系统采用新的多天线设计方案,RRU和天线系统集成于射频产品中,这样的设计既有效的减少了系统的维护和简化了安装方式,而且更为有效的利用大规模天线配置带来的空间自由度,提高空间复用和多址能力,大规模阵列天线的波束赋型能力得到增强。波束赋型的能力扩展到3D维度,减少了网络终端之间的干扰,提升了系统的容量和信噪比。 展开更多
关键词 大规模阵列天线 MIMO 波束赋型
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5G通信系统中的大规模天线阵列设计与优化
13
作者 韩达 《集成电路应用》 2024年第2期306-307,共2页
阐述天线阵列在5G通信系统中的应用、挑战和需求,探讨大规模天线阵列设计与优化,通过合理优化天线阵列的射频参数和应用波束赋形技术,可以实现高容量、大覆盖范围的无线通信网络。
关键词 5G通信系统 大规模天线阵列 射频参数
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面向毫米波大规模极化敏感阵列的多径信号二维快速测向算法
14
作者 张喆 文方青 师俊朋 《移动通信》 2023年第2期15-20,共6页
作为B5G/6G的可能发展方向之一,毫米波大规模敏感阵列拥有诸多潜在的优势,如能提供高分辨率的二维波达角(2D-DOA)估计、可以实现极化保密通信等。关注极化敏感阵列中的相干源2D-DOA估计问题,提出了一种基于矩阵重排的快速估计方法。首... 作为B5G/6G的可能发展方向之一,毫米波大规模敏感阵列拥有诸多潜在的优势,如能提供高分辨率的二维波达角(2D-DOA)估计、可以实现极化保密通信等。关注极化敏感阵列中的相干源2D-DOA估计问题,提出了一种基于矩阵重排的快速估计方法。首先利用矩阵重排解决矩阵秩亏问题,再利用传播算子(PM)进行高效测向,并给出了算法相关性能的理论分析,包括计算复杂度、可辨识性和Cramer-Rao界。最后,通过仿真结果验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 毫米波大规模极化敏感阵列 相干信源 矩阵重排 传播算子
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6G超大规模天线阵列近场通信的波束赋形设计
15
作者 曲开千 郭帅帅 《无线电通信技术》 2023年第6期1013-1020,共8页
应用超大规模天线阵列(Extremely Large-scale Antenna Array, ELAA)是未来6G移动通信基站的发展趋势。ELAA的孔径增加使阵列近场区域扩大,原有研究中的远场假设不再成立,对于ELAA近场通信,应该建立正确的近场模型进行研究。基于此,建... 应用超大规模天线阵列(Extremely Large-scale Antenna Array, ELAA)是未来6G移动通信基站的发展趋势。ELAA的孔径增加使阵列近场区域扩大,原有研究中的远场假设不再成立,对于ELAA近场通信,应该建立正确的近场模型进行研究。基于此,建立了近场球面波信号模型并提出了ELAA近场多用户多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)通信系统模型,通过进行波束赋形设计优化近场通信的可达和速率。为了突出正确近场通信模型的重要性,对比了原有远场平面波假设下的波束赋形设计在近场通信中的性能。此外,考虑到ELAA的硬件开销,设计了相位提取-迫零(Phase Extraction Zero-Forcing, PE-ZF)混合波束赋形方法。结果表明基于近场正确建模的波束赋形设计拥有最佳的和速率,同时提出的PE-ZF混合波束赋形方法拥有良好的性能,验证了ELAA近场通信波束赋形设计的重要性。 展开更多
关键词 超大规模天线阵列 近场通信 球面波 波束赋形
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通过三维动画模拟演示大规模天线阵列装配的研究
16
作者 布清云 刘嘉仪 +1 位作者 陶雪 马雨初 《中国新通信》 2023年第8期44-46,共3页
大规模天线阵列技术是实现信息互联互通的重要支撑,在智慧城市、无人驾驶、物联感知和5G移动通信等方面有着十分重要的作用。随着技术应用领域的扩大和现实需求的急剧增长,传统的依靠平面图纸演示装配流程的方式已无法满足各行业对展示... 大规模天线阵列技术是实现信息互联互通的重要支撑,在智慧城市、无人驾驶、物联感知和5G移动通信等方面有着十分重要的作用。随着技术应用领域的扩大和现实需求的急剧增长,传统的依靠平面图纸演示装配流程的方式已无法满足各行业对展示形式提出的新要求。可视化、高还原度已成为技术展示的重点。针对越来越多的产业对天线技术演示的需求,本文在三维动画模拟演示大规模天线阵列技术的装配和技术应用展示方面开展了系统性的研究工作。主要内容如下:第一部分,研究背景。该部分通过结合市场调研数据,主要分析了大规模天线阵列技术和三维动画技术目前发展的社会背景。第二部分,可应用领域与现实需求。该部分从研发团队、生产公司、用户三个角度,结合社会调查,论述动画模拟对天线技术的重要性。第三部分,技术结合的优势与现实意义。通过分析三维动画与天线阵列的特点,结合现实案例,阐述二者结合的优势所在。第四部分,研究局限与展望。解释当前技术上存在的局限性,并对后续多样性发展提出展望。总之,本文通过三维动画技术模拟演示大规模天线阵列的装配流程和工作原理,在技术可视化方面有着重要的应用价值。 展开更多
关键词 三维动画 大规模天线阵列技术 MIMO阵列 移动通信
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5G大规模紧耦合阵列天线简析
17
作者 张臻 《电信快报（网络与通信）》 2016年第9期20-22,共3页
简述5G网络通信技术的发展趋势以及传统二维、三维阵列天线的基本原理和自身劣势,并在此基础上提出5G大规模紧耦合阵列天线所具有的技术优势,认为5×5的25单元紧耦合阵列天线的各个单元与其子阵列之间的频段满足了<3的数值范围要... 简述5G网络通信技术的发展趋势以及传统二维、三维阵列天线的基本原理和自身劣势,并在此基础上提出5G大规模紧耦合阵列天线所具有的技术优势,认为5×5的25单元紧耦合阵列天线的各个单元与其子阵列之间的频段满足了<3的数值范围要求,有源电压驻波比也在可控范围内,说明匹配效果较好,性能较高。 展开更多
关键词 5G 信号 传输 大规模阵列天线 紧耦合阵列天线
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大规模天线阵列系统技术探析 被引量：10
18
作者 鲁照华 张晓丹 +3 位作者 肖华华 刘锟 胡留军 潘长勇 《电视技术》 北大核心 2014年第5期132-135,共4页
无线数据业务的爆炸式增长,特别是用户对高清晰度视频、手机电视等多媒体业务的需求越来越多,对无线通信系统的网络容量提出了更高的要求,提升频谱效率是满足未来无线通信系统中网络容量需求的重要手段。分析了大规模天线阵列系统的基... 无线数据业务的爆炸式增长,特别是用户对高清晰度视频、手机电视等多媒体业务的需求越来越多,对无线通信系统的网络容量提出了更高的要求,提升频谱效率是满足未来无线通信系统中网络容量需求的重要手段。分析了大规模天线阵列系统的基本原理,通过仿真验证了大规模天线阵列系统的性能,并对信道信息获取、天线阵列设计、码本设计等关键技术进行了研究,提出了相应的解决方案。研究结果表明,大规模天线阵列系统能大幅提升频谱效率,显著降低系统能耗,是非常值得深入研究的绿色通信技术。 展开更多
关键词 大规模天线阵列 大规模MIMO 频谱效率 干扰抑制
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5G大规模紧耦合阵列天线研究 被引量：15
19
作者 高峰 和凯 +3 位作者 宋智源 朱文涛 王丽芳 高鹏 《电信科学》 北大核心 2015年第5期30-35,共6页
介绍了5G移动通信技术的概念、背景、发展历程以及大规模阵列天线对于5G移动通信系统的重要性;详细阐述了二维、三维阵列天线的基本原理和相关理论;在此基础上,重点介绍了紧耦合阵列天线,其具有体积小、带宽大等技术优势,是5G大规模阵... 介绍了5G移动通信技术的概念、背景、发展历程以及大规模阵列天线对于5G移动通信系统的重要性;详细阐述了二维、三维阵列天线的基本原理和相关理论;在此基础上,重点介绍了紧耦合阵列天线,其具有体积小、带宽大等技术优势,是5G大规模阵列天线研究的重要方向;详细阐述了紧耦合阵列天线的构成、设计方法和设计步骤,设计出了一种高性能5×5的紧耦合阵列天线。 展开更多
关键词 5G 大规模阵列天线 紧耦合阵列天线
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5G大规模移动通信阵列天线高效仿真 被引量：2
20
作者 高峰 和凯 +1 位作者 朱文涛 王丽芳 《电信科学》 北大核心 2016年第S1期6-11,共6页
在4G移动通信技术成功商用的经验和基础上,国内外均在积极展开5G移动通信相关研究。大规模MIMO技术作为5G移动通信的关键技术,能够大幅提升系统容量和频谱利用率、降低干扰、增强覆盖,已成为移动通信研究的热点。为了实现大规模MIMO技... 在4G移动通信技术成功商用的经验和基础上,国内外均在积极展开5G移动通信相关研究。大规模MIMO技术作为5G移动通信的关键技术,能够大幅提升系统容量和频谱利用率、降低干扰、增强覆盖,已成为移动通信研究的热点。为了实现大规模MIMO技术的应用,需采用大规模阵列天线来完成无线信号的发射和接收。由于5G大规模阵列天线结构复杂、阵子数目多、天线互耦及相关性影响较大、天线工作频率较高,其建模、仿真、分析难度巨大。针对这些技术难题展开研究,设计了一种高效的仿真方法和平台,实现了大规模阵列天线的快速建模、高效仿真及评估优化。 展开更多
关键词 5G 大规模MIMO 大规模阵列天线 高效仿真
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