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6g通信中电磁传播的高效模拟及分析研究

6G通信中电磁传播的高效模拟及分析研究

作者：赵子文西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着移动通信技术的发展以及无线终端设备的普及,当前的频谱资源已无法满足日益增长的带宽和数据量的需求。因此,将频率更高、带宽更大的太赫兹(Terahertz,THz)波段应用于6g室内通信技术中是一种解决途径。然而,对于高频段无线通信系统... 详细信息

随着移动通信技术的发展以及无线终端设备的普及,当前的频谱资源已无法满足日益增长的带宽和数据量的需求。因此,将频率更高、带宽更大的太赫兹(Terahertz,THz)波段应用于6g室内通信技术中是一种解决途径。然而,对于高频段无线通信系统,各种损耗所带来的对系统性能的影响将导致传统的频段信道模型不再适用于新的通信体制。面临新的应用场景,信道建模将需要消耗大量的计算资源。因此,如何快速、精准地建立新频段下的信道模型是一个至关重要问题。对此,本文开展了如下针对性的研究工作:首先,在典型室内通信应用场景下,研究THz波传播中的大尺度衰落机制,设计两款THz天线,并结合电磁射线方法建立了室内THz确定性信道模型。其次,基于所建立的模型,利用机器学习(Machine Learning,ML)算法进行电磁传播的模拟和分析,并进行了多次实验确定ML算法的参数,使模拟和分析结果达到最优。最后,在前文研究的基础上,进一步构建了一种双计算核方法,并验证了该算法结果的有效性。本文的研究工作优化了确定性信道模型的计算效率,在减少计算资源消耗的前提下保证了算法的精确度,有效解决了训练样本量过大而导致的数据处理时间过长的问题。这些工作为6g室内无线通信信道的深入研究提供了高效的技术支持。

关键词： 6g通信电磁传播太赫兹模拟人工智能

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卫星遥感与6g通信遥感一体化

电信科学 2023年第4期39卷 60-70页

作者：许文嘉王一旭彭木根北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室北京100876

卫星遥感是人类实现高分辨率对地观测的重要手段,已逐步成为支撑经济社会发展以及国防安全的重要组成。6g追求通信遥感计算深度融合,通信遥感一体化成为其重要的特征。回顾了国内外卫星遥感的发展历程,概述了卫星遥感系统现有的体系结构... 详细信息

卫星遥感是人类实现高分辨率对地观测的重要手段,已逐步成为支撑经济社会发展以及国防安全的重要组成。6g追求通信遥感计算深度融合,通信遥感一体化成为其重要的特征。回顾了国内外卫星遥感的发展历程,概述了卫星遥感系统现有的体系结构和6g时代通信遥感一体化体系架构,阐述了人工智能驱动的典型卫星遥感技术和最新研究进展。针对6g时代卫星通信遥感一体化的趋势,探讨了实现“一星多用、多星组网、多网融合、智能服务”组合型发展的技术挑战和发展趋势。

关键词：卫星遥感 6g通信通信遥感融合

面向6g通信的感知一体化系统关键技术设计与实现

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电子制作 2023年第16期31卷 81-83,96页

作者：杨兴全哈尔滨职业技术学院黑龙江哈尔滨150000

本文针对6g通信的特点和需求,提出了一种面向6g通信的感知一体化系统,该系统综合应用感知技术和数据融合技术,能够对多源数据进行实时感知和分析,并通过决策优化技术实现对网络资源的优化配置。在系统框架设计方面,提出了基于感知一体... 详细信息

本文针对6g通信的特点和需求,提出了一种面向6g通信的感知一体化系统,该系统综合应用感知技术和数据融合技术,能够对多源数据进行实时感知和分析,并通过决策优化技术实现对网络资源的优化配置。在系统框架设计方面,提出了基于感知一体化的分层架构,结合网络边缘计算实现数据预处理和分析,同时优化网络资源分配,实现全面的资源调度和管理。在实现方面,我们搭建了系统的硬件和软件平台,并进行了多方面的系统整合和测试。本研究的成果为6g通信技术的进一步发展和应用提供了有力的技术支持和指导。

关键词： 6g通信感知一体化关键技术多源数据分层架构

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6g通信时代的卫星遥感系统展望

无线电工程 2020年第7期50卷 523-529页

作者：彭会湘陈金勇杨斌刘晓丽杨纪伟中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081 北京市遥感信息研究所北京100192

地面测控资源和数据接收资源不足对卫星遥感系统的能力造成了很大制约,使卫星能力不能充分发挥。6g网络将宽带卫星通信与地面移动通信相整合,以宽带网络实现全球覆盖和万物互联。对基于6g天地一体化宽带网络的新型卫星遥感系统进行了展... 详细信息

地面测控资源和数据接收资源不足对卫星遥感系统的能力造成了很大制约,使卫星能力不能充分发挥。6g网络将宽带卫星通信与地面移动通信相整合,以宽带网络实现全球覆盖和万物互联。对基于6g天地一体化宽带网络的新型卫星遥感系统进行了展望,系统将彻底摆脱对地面测控和接收资源的依赖,实现观测需求最大化满足、卫星资源最大化利用、应急业务快速可靠响应。

关键词： 6g通信遥感卫星测控资源数据接收资源

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6g通信系统中多用户协作技术的研究

移动信息 2023年第9期45卷 32-34页

作者：赵辉中通服建设有限公司广州510000

文中研究了6g通信系统中的多用户协作技术,针对多用户同时接入6g通信系统时存在的干扰和资源竞争问题,探讨了多用户协作技术的原理、分类及其在6g通信系统中的应用、优势和面临的挑战。同时,文中结合人工智能技术,提出了基于人工智能的... 详细信息

文中研究了6g通信系统中的多用户协作技术,针对多用户同时接入6g通信系统时存在的干扰和资源竞争问题,探讨了多用户协作技术的原理、分类及其在6g通信系统中的应用、优势和面临的挑战。同时,文中结合人工智能技术,提出了基于人工智能的多用户协作技术,并进行了数值仿真实验。实验结果表明,基于人工智能的多用户协作技术可以有效降低多用户之间的干扰和资源竞争问题,提高了6g通信系统的网络性能和用户体验,为研究6g通信系统中的多用户协作技术提供了一定的参考和借鉴,也为未来6g通信系统的发展提供了一定的思路和方向。

关键词： 6g通信多用户协作人工智能参数说明

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6g 通信感知一体化技术架构与发展对策

移动信息 2021年第12期 89-91页

作者：章雷胡思佳中浙信科技咨询有限公司浙江杭州310000

大规模天线、通信感知、THz 技术的相互融合,实现了 6g 通信感知一体化。6g 通信技术为我国社会发展带来了巨大的转变,也促使我国社会生产与生活发生了巨大变化。6g 技术通信感知一体化的发展,能够提高通信系统的效率、实现整个通信系... 详细信息

大规模天线、通信感知、THz 技术的相互融合,实现了 6g 通信感知一体化。6g 通信技术为我国社会发展带来了巨大的转变,也促使我国社会生产与生活发生了巨大变化。6g 技术通信感知一体化的发展,能够提高通信系统的效率、实现整个通信系统布局的优化。文章对 6g 通信感知一体化进行分析,明确感知通信一体化的具体内容、存在的问题,提出具体的 6g 通信感知一体化架构与技术,旨在推动我国通信行业的发展。

关键词： 6g通信感知一体化频谱效率

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面向6g的信息通信网应用问题研究

中国宽带 2023年第11期 25-27页

作者：陈雄标中国铁塔股份有限公司揭阳市分公司

6g通信网络作为我国信息化的重要组成部分，扮演着至关重要的角色，本研究针对6g信息通信网的建站布局问题进行了深入研究，分析了6g网络在智慧城市、自动驾驶、远程医疗等领域的应用及其面临的挑战。提出了频谱资源分配与优化、网络架... 详细信息

6g通信网络作为我国信息化的重要组成部分，扮演着至关重要的角色，本研究针对6g信息通信网的建站布局问题进行了深入研究，分析了6g网络在智慧城市、自动驾驶、远程医疗等领域的应用及其面临的挑战。提出了频谱资源分配与优化、网络架构与拓扑设计等关键问题的解决方案，并展望了6g信息通信网在推动各行业数字化转型和智能化升级中的应用前景。

关键词： 6g通信信息通信网通信应用工业互联网

基于LoRa的卫星物联网系统接收机同步与非相干软解调方案

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电子学报 2023年第5期51卷 1291-1299页

作者：余忠洋高继勋郭小波李博何栎黄治国河南工程学院计算机学院、河南省智慧城市多模态智能交互系统工程研究中心河南郑州451191 西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室陕西西安710071

LoRa(Long Range)技术是一种改进的高阶啁啾扩频(Chirp Spread Spectrum,CSS)调制技术,如今已经成为了地面物联网(Internet of Things,IoT)的主流调制技术之一.不同于地面物联网,卫星IoT将会实现全球范围内的无缝覆盖,但其通信距离遥远... 详细信息

LoRa(Long Range)技术是一种改进的高阶啁啾扩频(Chirp Spread Spectrum,CSS)调制技术,如今已经成为了地面物联网(Internet of Things,IoT)的主流调制技术之一.不同于地面物联网,卫星IoT将会实现全球范围内的无缝覆盖,但其通信距离遥远和高速移动使得接收机通常工作在极低信噪比下并面临较大时延和多普勒频移.鉴于此,本文将LoRa技术应用到卫星IoT系统中并研究相应的接收机同步与非相干软解调方案.首先给出了卫星IoT上行链路的系统模型和数据帧结构.接着根据LoRa信号的特点,设计了一种联合时延与多普勒频移估计方案.为了进一步消除相偏和其他残留项的影响以及考虑采用基于软判决译码的编码方案,又设计了一种低复杂度的非相干软解调算法.仿真结果表明基于所提同步方案和软解调算法的turbo-LoRa系统可以在极低信噪比和较小导频开销下获得接近于理想情况的误码性能,且在BER=10-5下优于Hamming-LoRa系统3 dB.

关键词： LoRa调制接收机同步非相干解调极低信噪比卫星物联网 6g通信

面向下一代无线通信的小型化射频接收机的研究

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面向下一代无线通信的小型化射频接收机的研究

作者：曹佳仪东南大学

学位级别：硕士

目前,第六代移动通信的研究已经成为信息领域的热点之一。与5g相比,6g网络将有一系列性能的升级:更大的信息容量、更低的传输时延、更多的设备连接数量、更高的数据速率等。而为了实现超高速传输,6g网络也需要新的频谱资源。6～7gHz是... 详细信息

目前,第六代移动通信的研究已经成为信息领域的热点之一。与5g相比,6g网络将有一系列性能的升级:更大的信息容量、更低的传输时延、更多的设备连接数量、更高的数据速率等。而为了实现超高速传输,6g网络也需要新的频谱资源。6～7gHz是一个黄金频段,因为其路径衰减和穿透能力与Sub-6gHz相似。因此,本文对6～7gHz频段的MIMO射频接收机和天线进行了重点研究。针对6～7gHz频段的接收机设计有较多难点,其中主要的困难是:目前可用的集成度最高的射频元件在6gHz频带之外的性能不够优秀;而为了大规模MIMO应用,接收机的尺寸也要尽量缩小。基于上述问题,本文对四通道接收机和双极化天线的射频方案和电路布局进行了优化,其工作频段为6.2～6.6gHz,信道带宽高达400MHz。首先,选用高中频的超外差结构可以实现较小的尺寸和优异的性能;采用8.2gHz高本振可以减少落入中频频带的高阶组合分量的数目并降低其功率。在电路布局方面,将本振功分模块在接收机底部进行立体堆叠式组装,可缩小接收机的面积而利于MIMO应用;四个射频通道设置成对称式布局,可实现通道间的高度一致性。在芯片选择方面,微型尺寸设计的滤波器和兼具增益控制及信号放大功能的可变增益放大器均对小型化有利。天线部分则通过采用多层介质结构、引入附加寄生贴片的空气介质层、利用I型缝隙耦合馈电等方法实现了带宽扩展。该天线拆卸灵活、体积小,满足了双极化MIMO的要求。本文首先通过ADS仿真检验了接收机链路规划的合理性,然后对一些主要模块进行了单元电路测试,最后对接收机的整板实物进行了性能测试:链路增益控制范围可达31d B,最大增益超过40d B,带内噪声系数可达3.8d B,镜像抑制比大于39d Bc。链路的增益平坦度、杂散抑制等指标均十分理想,通道间一致性高。线性工作状态下,接收机对于单载波调制信号、标准5g NR信号的解调EVM均优于3gPP标准。而天线的测试结果显示,工作频段内两端口驻波良好,增益大于8d Bi。两端口交叉极化比均大于21d B,端口间隔离度可达35d B,半功率波束宽度大于60°,性能优良。同时收发系统空口通信性能的测试结果十分优秀,可以进行下一步大规模MIMO组阵的相关研究。

关键词： 6g通信小型化射频接收机双极化天线 6~7gHz