基于光子晶体光纤的宽带相控阵雷达多波束形成技术

提出了基于光子晶体光纤（PCF）的光学多波束形成网络,利用光子晶体光纤的高色散值和色散平坦特性实现了光学真延时（TTD）,并采用光波分复用技术形成了多个射频波束的独立控制和扫描。仿真结果表明,通过改变工作波长能够有效实现射频信号的相对延时,且延时差与理论计算值相符。     

波束成形技术及在LTE中的应用

本文对LTE中使用的波束成形技术进行初步分析与讨论,并结合实际工程应用对波束成形在LTE中的应用进行了进一步讨论。     

基于多波束的机会波束成形在OFDMA系统中的使用

机会波束成形技术可以使信道的波动变大、变快，从而增大多用户分集增益。它同样也适用于OFDMA系统。对于OFDMA系统而言，我们还可以通过对所有子载波进行分簇，从而在牺牲系统性能很少的情况下，大大地减少系统反馈量。为了进一步提高系统吞吐量，还可以在每个时隙使用多个随机加权向量，然后基站从中选择一个最好的向量进行机会波束成形。     

基于延时滤波算法的阵列信号合成技术

阵列信号合成的关键是对一个参考信号如何实现高分辨率的延时.介绍了阵列信号合成的基本原理与方法,根据阵列信号的特性,深入研究了一种基于延时滤波算法的阵列信号合成技术.该方法的优点是在较低的D/A采样频率的条件下,达到了高分辨率的延时,实现了阵列信号合成.仿真结果证明,该算法结构简单,计算量小,延时精度高,工程应用前景好.     

基于微波光子收发共用真时延网络的相控阵波束合成

针对相控阵雷达宽带宽角波束扫描普遍存在的孔径渡越和波束倾斜的问题,提出了一种基于微波光子技术的相控阵波束形成网络系统,该系统采用收发共用的延时方式,在保证收发波束指向高度一致的同时也减少了系统的设备量。建立了16通道的收发共用的波束扫描系统进行实验验证,实现了X频段范围内的±30°的收发波束扫描,不存在波束倾斜现象,接收和发射波束指向高度一致,结合雷达系统分时收发工作的特点,可有效提升相控阵雷达系统的扫描探测能力。     

基于非均匀延时阵列的同时多波束干扰技术研究

为解决现有文献中波束形成方法普遍存在的算法效率低、效果差、难以形成同时多波束干扰,和某些方法不适用于非均匀阵列等缺点,提出了一种基于非均匀延时阵列的同时多波束干扰设计方法.首先,给出了L2范数准则条件下干扰多波束优化设计问题的数学描述,并将其解析形式转化为相应的二阶锥规划形式;其次,给出了一种非均匀延时阵列的设置规则,按照此规则对传统模型中均匀阵列的阵元间距和单位延时进行改进设置;再次,利用现有的原-对偶内点算法工具箱SeDuMi或CVX进行快速有效求解.最后,仿真结果表明,该方法不仅可以较好地解决相应约束条件下,不同频率、不同方向的多个雷达目标的同时多波束干扰优化设计问题,而且其设计结果整体优于均匀阵列下的设计结果.     

基于Hermite 插值滤波器的直接延时补偿超宽带波束形成技术研究

超宽带(UWB)信号波束形成是UWB 雷达的关键性技术。传统的波束形成方法存在瞬时带宽和扫描角度受限,波束偏移等问题,直接延时补偿法是避免上述问题的有效途径。该文提出了基于Hermite 插值滤波器的直接延时补偿波束形成方法,理论分析和仿真结果均表明Hermite 插值滤波器幅频特性和群时延特性优于目前常用的Lagrange 和径向基插值滤波器。超宽带线性调频信号实例仿真也表明了该方法在超宽带波束形成性能方面的优越性。      

宽带数字波束形成雷达的高精度延时补偿新方法

采用宽带信号的相控阵雷达可获得很高的距离分辨率,将广泛用于下一代多功能雷达系统中。传统窄带相控阵体制很难解决宽带相控阵雷达的空间色散和孔径渡越问题,尤其在宽带相控阵雷达做宽角扫描时,必须在阵元或子阵间使用精确的时延补偿。文中提出了一种实现高精度宽带相控阵延时补偿的新方法。该方法采用一种有效的可变分数延时滤波器新结构,即泰勒结构。该结构相对于传统的Farrow结构的主要优点是减少了乘法器和加法器的数量,降低了可变延时滤波器系数的计算难度。试验证明,新的方法能实现精确的宽带波束扫描,可应用于接收和发射数字波束形成的工程实现。     

基于干扰和功率控制的多小区分布式波束成形

在多小区干扰信道中,基于分布式竞争设计,提出两种优化基站发射波束成形矩阵的设计,使每个小区的最差信干噪比最大.一种是基于干扰控制的设计,利用差异化的干扰系数,抑制小区间的干扰,提高系统性能.另一种是基于功率控制的设计,通过调整各基站的发射功率,提高系统性能.这两种设计,都能保持算法的分布式特性,又能有效地提高用户信干噪比.仿真分析表明,基于功率控制的设计在功率大的情况下,性能优于基于干扰控制的设计.     

双曲结构VFDF雷达干扰宽带多波束形成技术

采用一种高效的双曲结构可变分数延时滤波器（V FD F ）实现了宽带波束形成,可以在不改变滤波器系数的情况下改变波束指向,并采用这种可变分数延时滤波器实现了雷达干扰宽带多波束形成,通过共用子滤波器减小了硬件开销。     

基于公平效用函数的多波束卫星通信下行链路波束成形算法

为了更好地平衡多波束卫星通信系统的频谱效率和能量效率,以及保证多用户服务场景下的用户服务公平性,该文提出一种基于公平效用函数的波束成形(BF)方案。具体而言,首先在同时考虑卫星发射功率最小化准则以及系统和速率最大化准则的前提下,建立一个多目标优化问题,并在最大化系统频谱效率的同时利用$\alpha $公平效用函数提升用户间的服务公平性。然后利用加权和方法对复杂的多目标问题进行转换处理,并提出一种联合使用循环坐标上升(CCA)方法以及回溯直线搜索(BLS)方法的波束成形方案,从而求得最优的波束成形权矢量以及最优的帕累托解集。最后计算机仿真结果验证了所提方案的用户服务公平性,以及分析一些典型参数对公平性能的影响。并通过与其他传统方案相比,验证所提方案能够获得更高的系统频谱效率。     

OFDMA系统中多波束机会波束成形研究

机会波束成形（Opportunistic Beamforming,OBF）技术通过加大、加快信道的波动来提高多用户分集增益,将之使用在正交频分复用多址接入（OFDMA）系统中,可以使得系统的吞吐量最大化。在OFDMA系统中,通过对所有子载波进行分簇,可以实现在牺牲系统性能很少的情况下,大大降低系统反馈量。研究了对分簇OFDMA系统使用OBF技术来提高系统吞吐量,并进一步研究了在训练阶段使用多个随机加权向量进行多波束成形,然后从中选择最好的一个来实现数据阶段的波束成形。仿真证明,采用多波束机会波束成形技术能提高OFDMA系统吞吐量。     

TD-SCDMA下行波束成形技术研究

讨论了TD-SCDMA系统的下行信号模型,并根据TD-SCDMA系统上行信道估计可以直接用于下行波束赋形的特点,研究了特征值分解方法下的下行波束成形算法的性能并仿真比较了其与基于最大径准则等下行波束形成算法在不同环境下的性能。     

基于集成光频梳的新型微波光子应用 （特邀）

基于光学微腔的集成光频梳具有光谱宽、谱线间隔大、体积小等优势,为微波光子系统带来了新的发展机遇。近年来涌现了多种基于微腔光梳的微波光子应用,包括高质量微波信号产生、微波光子信号处理、真延时微波波束形成等,具有相位噪声低、可重构能力强、奈奎斯特带宽大等优异性能,展现了集成微腔光梳在微波光子领域的广阔应用前景。     

MIMO-OFDM系统中基于波束成形的自适应资源分配技术研究

MIMO—OFDM系统具有空间、时间和频率三维的自由度,结合自适应资源分配技术,使得系统的传输速率、频谱效率及功率利用率等性能进一步优化,同时可以结合波束成形技术进一步提高系统的性能。文章介绍了MIMO—OFDM系统中资源分配的几种方式,分析比较了几种方式的特点和存在的不足,提出进一步研究的内容。     

基于宽谱光源的光控微波延时技术

提出一种新型的基于宽谱光源和色散器件结合的光控波束形成网络(OCBFN)方案,与利用独立激光器的方案进行了比较,给出了该方案的工作原理和延时链路理论分析,并通过实验验证了该方案实现光控延时的可行性。实验中利用掺铒光纤放大器(EDFA)作为宽谱光源,10 km单模光纤(SMF)作为色散器件实现光路延时,可调谐光滤波器选择光路的工作波长,利用矢量网络分析仪产生微波信号并测量信号延时特性,在9.25~10.25 GHz微波频段中,实验测得的系统延时范围、延时精度及真延时特性(延时大小与微波信号频率无关)验证了基于宽谱光源的可调谐光控微波延时方案的可行性。     

基于小波变换的RLS波束成形算法研究

为了解决递归最小二乘算法(RLS)在较低信噪比(SNR)、遗忘因子较小的环境中,对噪声敏感、收敛时参数估计误差大的问题,引入小波变换去噪思想,提出了基于小波变换的RLS波束成形算法。该算法利用小波变换软阈值法进行信号去噪,再采用RLS算法进行波束成形。最后对实验进行仿真,仿真结果表明,与传统的RLS算法相比,该算法具有较小的稳态误差和较快的跟踪速度和收敛速度,并且波束成形效果好。     

智能天线波束成形技术的比较及演进

介绍了智能天线的收发机结构,在此基础上介绍了其关键技术波束成形的长期发展,并对各种波束成形技术进行了比较,探讨了下一代移动通信系统中智能天线波束成形技术的发展趋势及其所面临的问题。     

基于深度学习的毫米波系统波束成形

针对高移动用户在毫米波系统中用户与基站之间频繁切换增大延迟开销问题,提出了一种新颖的集成深度学习协调波束成形(Deep Learning Coordinated Beamforming,DLCBF)解决方案.该方案通过协调多个基站同时为一个移动用户服务,接收用户上行导频序列和预编码码本训练模型,进而预测最佳下行波束向量...