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IRS辅助的感知增强认知无线电网络资源分配方案

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信号处理 2024年第2期40卷 326-335页

作者：李飞吴少聪李汀季薇梁彦宋云超南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京邮电大学电子与光学工程学院江苏南京210003

在过去的几十年里,大部分可用频谱已被用于高速通信服务。这导致了无线通信系统中的频谱资源稀缺问题。另一方面,大量可用频谱的利用率并不高。为提升通信系统的频谱利用率,学界提出了基于共享的认知无线电技术。认知无线电允许次用户... 详细信息

在过去的几十年里,大部分可用频谱已被用于高速通信服务。这导致了无线通信系统中的频谱资源稀缺问题。另一方面,大量可用频谱的利用率并不高。为提升通信系统的频谱利用率,学界提出了基于共享的认知无线电技术。认知无线电允许次用户与主用户共享频谱资源,对于提升无线通信网络的频谱效率十分重要,然而目前基于认知无线电的通信网络存在着低信噪比情况下感知性能低下、严苛干扰条件下性能提升受限等缺点。最近,智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)被广泛应用在无线通信的各个领域,可以智能调控无线传输环境以满足频谱和能效的高要求。为了进一步提升认知无线电感知性能与频谱效率,提出了一种新颖的IRS辅助的感知增强频谱共享认知无线电网络。针对此网络,建立了次用户和速率最大化优化问题,联合优化次基站波束赋形向量、智能反射面相移矩阵、感知时间。因存在变量耦合,所构建的优化问题是非凸的,提出一种基于块坐标下降(Block Coordinate Descent,BCD)的迭代算法以交替优化波束形成和智能反射面相位以及感知时间。以逐次凸逼近(Successive Convex Approximation,SCA)求解非凸目标和约束函数,并利用半正定松弛(Semidefinite Relaxation,SDR)解决秩一条件约束,采用一维搜索来寻找最佳感知时间。通过仿真结果证明提出的方法能够快速收敛且对认知无线电网络的感知性能以及频谱效率有较大提升作用。

关键词：频谱感知频谱共享认知无线电智能反射面

面向6G快时变信道下OTFS系统的信号检测

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移动通信 2024年第10期48卷 155-162页

作者：邵加亮李汀解培中南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

OTFS调制可以有效解决无线信道的快速时变特性给信号检测带来的巨大挑战,可以为高速移动设备提供可靠的无线通信。针对最大似然算法直接应用于OTFS系统进行信号检测时复杂度过高的问题,提出基于并行干扰消除的最大似然检测算法。在延时... 详细信息

OTFS调制可以有效解决无线信道的快速时变特性给信号检测带来的巨大挑战,可以为高速移动设备提供可靠的无线通信。针对最大似然算法直接应用于OTFS系统进行信号检测时复杂度过高的问题,提出基于并行干扰消除的最大似然检测算法。在延时多普勒域,信道呈现正交、稀疏、可分离特性,发送信号和信道信息呈现出二维卷积的形式。基于此性质同时利用已检测信号,在检测阶段去除已检测信号形成的干扰,降低最大似然算法的复杂度。在此基础上在发送端插入零值使得接收信号在延时方向实现多径分离,进一步降低算法的复杂度。数值仿真结果表明,所提算法在OTFS系统中能够实现高准确率的信号检测,可以有效对抗高速移动场景下的快时变信道。

关键词： OTFS 快时变信道并行干扰消除最大似然检测

太赫兹超大规模3D MIMO系统中的波束斜视补偿技术

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信号处理 2022年第4期38卷 816-823页

作者：范佳棋李汀李飞南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

太赫兹通信技术凭借超大带宽的优势成为未来6G的关键技术之一。超大规模天线技术可以提供巨大的空间分集,提升频谱效率,同样在6G无线通信系统中起到关键作用。在基于移相器的大规模MIMO(multipleinput multiple-output)混合预编码中,由... 详细信息

太赫兹通信技术凭借超大带宽的优势成为未来6G的关键技术之一。超大规模天线技术可以提供巨大的空间分集,提升频谱效率,同样在6G无线通信系统中起到关键作用。在基于移相器的大规模MIMO(multipleinput multiple-output)混合预编码中,由于太赫兹频段的超大带宽,不同频率的子载波信道具有不同的等效空间方向,发射端波束形成时,将带来严重的波束斜视问题。与此同时,随着天线规模的不断增长,超大规模天线技术的应用更进一步扩大了波束斜视造成的影响。针对超大规模天线阵列带来的波束斜视现象放大问题,本文利用3D MIMO平面天线阵列来改善这一状况。为进一步改善太赫兹频段超大带宽引起的波束斜视,在3D大规模MIMO系统的基础上,本文提出了基于两层移相器结构的混合预编码方案,利用第二层移相器,对不同频率的子载波进行补偿。实验结果表明,本方法可以有效地弥补波束斜视带来的阵列增益损失,实现接近最优的系统性能。

关键词：波束斜视太赫兹超大规模天线阵列混合预编码多输入多输出

Low-threshold lasing in a plasmonic laser using nanoplate InGaN/GaN

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Journal of Semiconductors 2021年第12期42卷 52-56页

作者： ting Zhi Tao Tao Xiaoyan liu Junjun Xue Jin Wang Zhikuo Tao Yi li Zili Xie Bin liu college of Electronic and Optical engineering Nanjing University of Posts and TelecommunicationsNanjing 210023China college of Microelectronics Nanjing University of Posts and TelecommunicationsNanjing 210023China Jiangsu Provincial Key Laboratory of Advanced Photonic and Electronic Materials School of Electronic Science and EngineeringNanjing UniversityNanjing 210093China nanjing National Laboratory of Microstructures Nanjing UniversityNanjing 210093China School of information Science and Technology Nantong UniversityNantong 226019China Tongke School of Microelectronics Nantong UniversityNantong 226019China

Plasmonic nanolaser as a new type of ultra-small laser,has gain wide interests due to its breaking diffraction limit of light and fast carrier dynamics ***,the main problem that need to be solved for plasmonic nanolaser is high loss induced by optical and ohmic losses,which leads to the low quality *** this work,InGaN/GaN nanoplate plasmonic nanolaser with large interface area were designed and fabricated,where the overlap between SPs and excitons can be *** lasing threshold is calculated to be~6.36 kW/cm^(2),where the full width at half maximum(FWHM)drops from 27 to 4 *** the fast decay time at 502 nm(sharp peak of stimulated lasing)is estimated to be 0.42 *** lasing characters are mainly attributed to the strong confinement of electromagnetic wave in the low refractive index material,which improve the near field coupling between SPs and *** plasmonic laser should be useful in data storage applications,biological application,light communication,especially for optoelectronic devices integrated into a system on a chip.

关键词： surface plasmon plasmonic laser GaN

在学科竞赛中培养大学生工程实践创新能力的有效路径

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教育教学论坛 2022年第41期 181-184页

作者：杨李婷王昆南京邮电大学工程训练中心江苏南京210023 南京邮电大学一流学科和高水平大学建设办公室江苏南京210023

随着新科技革命的不断深入,以AI技术、信息通信技术等为代表的新兴技术日益渗透到社会生产过程中,极大地提升了企业的生产效率和运行效率。在此背景下,加快培养大学生的工程实践创新能力,成为顺应社会经济进步的重要发展方向。学科竞赛... 详细信息

随着新科技革命的不断深入,以AI技术、信息通信技术等为代表的新兴技术日益渗透到社会生产过程中,极大地提升了企业的生产效率和运行效率。在此背景下,加快培养大学生的工程实践创新能力,成为顺应社会经济进步的重要发展方向。学科竞赛作为以实践应用能力为目标的教学内容,对大学生工程实践创新能力的培养起到了重要作用。分析了大学生工程实践创新能力的基本内涵及其与学科竞赛之间的关系,探讨了当前高校工程实践创新能力培养过程中暴露出的问题,论述了以学科竞赛带动大学生工程实践创新能力提升的有效路径。

关键词：学科竞赛工程实践创新能力培养路径

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超大规模非平稳MIMO信道估计问题研究与设计

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信号处理 2022年第9期38卷 1931-1939页

作者：夏雨婷李汀解培中南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

超大规模MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)系统在未来的通信发展有巨大的潜力,随着天线阵列规模的增大,天线阵列的近场效应和无线信道的空间非平稳性对信道估计带来了更大的挑战。对于近场效应,不仅需要估计角度,还需要估计距离,... 详细信息

超大规模MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)系统在未来的通信发展有巨大的潜力,随着天线阵列规模的增大,天线阵列的近场效应和无线信道的空间非平稳性对信道估计带来了更大的挑战。对于近场效应,不仅需要估计角度,还需要估计距离,本文提出将所需估计的角度和距离分开估计,减少估计的复杂度;对于非平稳性,需要判断散射体的可见子阵列的范围,本文提出对每个子阵列分别估计角度,根据角度和对子阵列接收信号的协方差矩阵做特征值分解得到的特征值大小,来判断散射体的可见子阵列范围,然后根据已得到的角度来估计距离。进一步分析发现,靠近中心的子阵列角度估计更准确,靠近边缘的子阵列距离估计更准确。在此基础上,本文给出了不同散射情况下超大规模阵列角度和距离的确定方案。仿真结果表明,所提出的针对近场效应和非平稳性的信道估计方案有更小的均方误差。

关键词：信道估计超大规模MIMO 近场效应非平稳性

傅里叶变换在4G/5G移动通信系统中的应用

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盐城工学院学报（自然科学版） 2017年第2期30卷 75-78页

作者：李汀南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

以《信号与系统》中核心内容傅里叶变换在最前沿的移动通信系统中的应用为切入点,用《信号与系统》中最基础的常用信号的傅里叶变换,傅里叶变换的频移性、调制定理、抽样定理、滤波器组等知识,对4G/5G移动通信系统中的关键技术OFDM技术... 详细信息

以《信号与系统》中核心内容傅里叶变换在最前沿的移动通信系统中的应用为切入点,用《信号与系统》中最基础的常用信号的傅里叶变换,傅里叶变换的频移性、调制定理、抽样定理、滤波器组等知识,对4G/5G移动通信系统中的关键技术OFDM技术和FBMC技术的原理进行了分析,得出了FBMC系统各滤波器频谱之间的干扰远小于OFDM系统的结论。

关键词：信号与系统傅里叶变换滤波器组 OFDM FBMC

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基于交替量子漫步的量子彩色图像加密算法

信息网络安全 2021年第6期21卷 45-51页

作者：李丹燕婷郭瑞南京航空航天大学计算机科学与技术学院南京211106 西安邮电大学网络空间安全学院西安710061

机密图像需要尽可能安全地加密传输。针对大多数经典图像加密算法只提供计算安全的现状,文章提出了一种基于交替量子漫步的量子彩色图像加密算法。该算法提供了一个无条件安全的量子图像加密方案,理论上可以抵抗量子计算机攻击。文章方... 详细信息

机密图像需要尽可能安全地加密传输。针对大多数经典图像加密算法只提供计算安全的现状,文章提出了一种基于交替量子漫步的量子彩色图像加密算法。该算法提供了一个无条件安全的量子图像加密方案,理论上可以抵抗量子计算机攻击。文章方案的量子线路复杂度为O(n+q),与经典图像加密所需要的O(22n)复杂度相比,效率有指数级提升。与其他量子图像加密方案相比,文章方案在安全性和资源消耗上有较大优势,在未来有较大的应用潜力。

关键词：交替量子漫步量子彩色图像加密伪随机数发生器

Alpha稳定分布噪声下基于轻量级网络的自动调制识别技术

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信号处理 2023年第5期39卷 899-909页

作者：李汀邢怀志张进标南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

自动调制识别在无线通信领域发挥了巨大作用。多数研究中假设的加性高斯白噪声信道已不再满足实际信道环境的准确描述。实际中,由于闪电、雷暴、多用户干扰、设备故障等原因,信道环境中广泛存在Alpha稳定分布噪声。因此对其开展研究更... 详细信息

自动调制识别在无线通信领域发挥了巨大作用。多数研究中假设的加性高斯白噪声信道已不再满足实际信道环境的准确描述。实际中,由于闪电、雷暴、多用户干扰、设备故障等原因,信道环境中广泛存在Alpha稳定分布噪声。因此对其开展研究更符合实际且具有挑战性。该文针对Alpha稳定分布噪声提出了一种预处理联合轻量级网络的调制识别方法。首先,通过对数域映射及阈值限制对接收信号进行预处理,抑制由Alpha稳定分布噪声带来的尖锐脉冲将信号幅度控制到合理范围;然后,提出一种基于Ghost模块的轻量级网络来完成信号的调制识别分类任务。实验结果表明,与现有的CLDNN(Convolutional Long Short-term Deep Neural Network)、CNN(Convolutional Neural Network)、ResNe(t Residual Network)相比,本文所提方法具有较高的识别准确率及较低的计算复杂度。

关键词：自动调制识别 Alpha稳定分布噪声深度学习