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面向阵列级同时同频收发的宽带自干扰空域抑制

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 1951-1957页

作者：林朗赵宏志邵士海唐友喜电子科技大学通信抗干扰全国重点实验室成都611731 电磁空间认知与智能控制技术实验室北京100089

具备阵列级同时同频收发能力的多功能一体化平台,面临发射阵列对接收阵列的强自干扰问题。针对这一问题,该文设计了一种宽带自干扰空域抑制方法,构造了限制主波束增益损失条件下,最小化残余自干扰和噪声功率的非凸优化问题,提出了交替... 详细信息

具备阵列级同时同频收发能力的多功能一体化平台,面临发射阵列对接收阵列的强自干扰问题。针对这一问题,该文设计了一种宽带自干扰空域抑制方法,构造了限制主波束增益损失条件下,最小化残余自干扰和噪声功率的非凸优化问题,提出了交替迭代的优化算法联合求解发射和接收数字波束成形系数,从理论上分析了所提算法的自干扰抑制极限性能,并给出了所提算法的计算复杂度。分析和仿真结果表明,给定2.4 GHz工作频率,100 MHz带宽,主波束增益损失限制在3 dB时,收发各30阵元的相控阵列宽带自干扰空域抑制能力,即有效各向同性隔离度达到168 dB,距离自干扰抑制性能极限差距7 dB。

关键词：同时同频收发数字波束成形空域自干扰抑制

面向无人机的通信感知一体化系统自干扰消除技术

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西南交通大学学报 2024年第4期59卷 925-932页

作者：叶启彬肖泓宇田晨刘名付沄琳胡苏电子科技大学通信抗干扰全国重点实验室四川成都611731

在无人机通信场景中,机载通信感知一体化系统受到本地信号发射带来的强烈自干扰影响,导致系统对目标的感知性能降低.针对这一挑战,提出基于正交频分复用(OfDM)的通信感知一体化自干扰消除方法.首先,建立基于OfDM的通信感知一体化系统回... 详细信息

在无人机通信场景中,机载通信感知一体化系统受到本地信号发射带来的强烈自干扰影响,导致系统对目标的感知性能降低.针对这一挑战,提出基于正交频分复用(OfDM)的通信感知一体化自干扰消除方法.首先,建立基于OfDM的通信感知一体化系统回波模型,并引入自干扰信号;然后,利用最小二乘算法估计自干扰信号的信道增益,并利用该增益对自干扰信号进行重建和抑制;最后,通过无人机通信场景下的仿真实验验证所提方法的有效性.结果表明,该方法能够将自干扰信号抑制到噪声功率水平,将目标回波信号的信干噪比提升近10.00 dB,从而有效提高系统的感知性能.

关键词：通信感知一体化无人机通信自干扰消除

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无人机平台运动状态下节点间高精度时间同步

西安电子科技大学学报 2024年第3期51卷 19-29页

作者：陈聪段柏宇徐强潘文生马万治邵士海电子科技大学通信抗干扰全国重点实验室四川成都611731 电磁空间认知与智能控制技术实验室北京100089

节点间的时间同步是无人机集群资源调度、协同定位、数据融合的基础,在同步精度要求较高的场景中常用双向时间同步进行节点间的时间同步。然而无人机的相对运动会导致两次同步消息的传播时延不等,进而引起时间同步误差。针对该问题,首... 详细信息

节点间的时间同步是无人机集群资源调度、协同定位、数据融合的基础,在同步精度要求较高的场景中常用双向时间同步进行节点间的时间同步。然而无人机的相对运动会导致两次同步消息的传播时延不等,进而引起时间同步误差。针对该问题,首先从线性方程组求解角度分析了时间同步误差的产生原因,提出了一种利用双触发双向时间同步以增加方程个数、并在节点匀速运动前提下减少未知量个数的方法。然后推导了该方法下钟差的求解公式,结果表明钟差求解与节点的匀速运动速度无关。随后比较了在加性高斯白噪声信道中双触发式双向时间同步方法与现有运动补偿方法的钟差估计性能,并分析了时间戳处理时延和速度改变对钟差求解精度的影响。最后通过外场实验验证了双触发式双向时间同步的有效性。仿真及实验结果表明,相比于传统双向时间同步,双触发式双向时间同步不会因节点的匀速运动导致主从节点间的时间同步出现系统偏差。

关键词：无人机双向时间同步非对称传输时延线性方程组

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太赫兹通信感知一体化技术综述

中国科学：信息科学 2024年第5期54卷 1215-1235页

作者：陈智刘轲李玲香陈思思陈文荣王珍张波电子科技大学通信抗干扰全国重点实验室成都611731 西安电子科技大学电子工程学院西安710071

太赫兹通信具有频谱资源丰富、传输速率高、保密性强、易实现通信感知一体化等优势,在6G通信和空间通信等方面都具有重要的应用前景.然而,太赫兹频段的器件机理和传播特性迥异于微波频段:一是太赫兹波与现有器件材料的互作用效率较低,... 详细信息

太赫兹通信具有频谱资源丰富、传输速率高、保密性强、易实现通信感知一体化等优势,在6G通信和空间通信等方面都具有重要的应用前景.然而,太赫兹频段的器件机理和传播特性迥异于微波频段:一是太赫兹波与现有器件材料的互作用效率较低,二是通信和感知的波形体制相互矛盾,三是太赫兹波传播的粒子效应突出.这些差异使得太赫兹通信感知一体化面临信号高效调控难、信号处理复杂度高、移动接入和覆盖受限3个难题.针对如何突破这些难题,本文将从系统架构、射频前端、波形产生、信号处理、组网的角度出发,介绍太赫兹通信感知一体化的背景、概念、特征、面临的挑战、需要解决的关键问题、一些研究进展,以及未来研究方向.

关键词：太赫兹通信通信感知一体化一体化架构一体化波形一体化组网

基于异或自反性与射频指纹的无线组播密钥生成方法

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信息安全学报 2024年第3期9卷 29-43页

作者：开根深马俊韬武刚胡苏电子科技大学信息与通信工程学院成都611731 电子科技大学通信抗干扰全国重点实验室成都611731

随着物联网技术的发展,组播通信的需求日益增大。异或加密作为最简单高效的加密方法之一,在信息安全方面有着广泛的应用。本文针对组播通信安全需求,设计了一种基于异或自反性和射频指纹的组密钥生成方法。为解决多个终端在密钥生成过... 详细信息

随着物联网技术的发展,组播通信的需求日益增大。异或加密作为最简单高效的加密方法之一,在信息安全方面有着广泛的应用。本文针对组播通信安全需求,设计了一种基于异或自反性和射频指纹的组密钥生成方法。为解决多个终端在密钥生成过程中的传输资源选择冲突问题,提出基于扩频和公私钥密码体系的用户标识方法。先利用射频指纹对用户认证,并在组播用户间形成密钥随机源;然后,利用异或的自反特性实现分布式密钥生成。将射频指纹与公私钥密码体系结合,不仅为射频指纹的识别结果提供了参考,还为组播通信下密钥协商时的通信资源选择提供了方法。为评估射频指纹识别的影响,提出并实验验证了一种基于时频分析与深度学习的射频指纹识别算法。最后,分析了所提方法的密钥生成率、资源选择冲突和密钥生成效率,展示了所提方法的可行性和有效性。分析发现所提方法相比于传统方法,分布式的密钥源使得密钥生成效率随着节点数的增大而提高。对组密钥被攻破概率的窃听模型仿真结果表明,在生成同样长度的密钥时,与遍历搜索密钥空间比较,基于窃听者遍历搜索设备射频指纹特性的条件,破解所提方法组密钥的复杂度要高出一至四个数量级,验证了本文方法的安全性。

关键词：组密钥生成扩频技术射频指纹异或的自反性

面向重大活动电磁安全管控的协同电磁压制方法

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 1908-1919页

作者：石嘉李安童李赞肖什贵魏庆西安电子科技大学ISN国家重点实验室西安710071

该文研究了复杂环境条件下重大活动安保区域的电磁安全协同压制技术问题。首先采用了城市环境电波传播模型,建模分析了城市复杂电磁环境的特征。其次,针对高效电磁压制与有效避免有害干扰问题,利用势博弈方法设计电磁压制设备协同部署算... 详细信息

该文研究了复杂环境条件下重大活动安保区域的电磁安全协同压制技术问题。首先采用了城市环境电波传播模型,建模分析了城市复杂电磁环境的特征。其次,针对高效电磁压制与有效避免有害干扰问题,利用势博弈方法设计电磁压制设备协同部署算法,基于此,提出了基于遗传算法的压制设备功率优化方法,实现了电磁压制设备协同工作下干扰功率的高效投送。仿真结果表明,所提出的电磁压制设备位置部署算法可获得与理论最优方法(即遍历算法)近似的优异性能,且运算复杂度更低;在保证相同干扰效果下,所提功率优化算法相较于传统干扰功率分配方法的传输功率降低了50%以上,实现了精准协同管控。

关键词：通信干扰电磁管控重大安保活动博弈论遗传算法

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飞行自组织网的全双工双向时间传递技术研究

电子与信息学报 2024年第7期46卷 2732-2739页

作者：陈聪徐强赵宏志邵士海唐友喜电子科技大学通信抗干扰全国重点实验室成都611731 电磁空间认知与智能控制技术实验室北京100089

针对飞行自组网(fANET)中节点间相对运动导致双向时间传递精度下降的问题,该文提出一种全双工双向时间传递(TWTT)方法。首先,根据全双工双向时间传递过程构造了需要求解的方程组,推导了单次时间传递的同步误差表达式;然后,分析了在无频... 详细信息

针对飞行自组网(fANET)中节点间相对运动导致双向时间传递精度下降的问题,该文提出一种全双工双向时间传递(TWTT)方法。首先,根据全双工双向时间传递过程构造了需要求解的方程组,推导了单次时间传递的同步误差表达式;然后,分析了在无频偏和有频偏条件下,迭代进行全双工双向时间传递的收敛性;最后,通过仿真分析和实验验证比较了全双工双向时间传递方法和传统双向时间传递方法的性能。仿真和实验结果表明,全双工双向时间传递方法在节点高速机动下,时间同步精度可达到与物理层时间戳相同的精度,优于现有的运动补偿方法。

关键词：飞行自组网带内全双工双向时间传递非对称传播时延

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基于次级梳的石墨烯功能化微球气体传感

科学通报 2024年第12期69卷 1565-1571页

作者：梁渝佩刘铭宇郭晏宏张浩常冰安宁谭腾姚佰承电子科技大学光纤传感与通信教育部重点实验室成都611731

光学微腔具有高品质因子和微小体积,为光学传感提供了理想平台.受限于微腔材料惰性和光源性能,基于光学微腔的高灵敏气体传感器的实现仍然是一个挑战.微腔光频梳具有等间距的频谱分量,被广泛用于大容量通信、高精密测量和光谱分析应用,... 详细信息

光学微腔具有高品质因子和微小体积,为光学传感提供了理想平台.受限于微腔材料惰性和光源性能,基于光学微腔的高灵敏气体传感器的实现仍然是一个挑战.微腔光频梳具有等间距的频谱分量,被广泛用于大容量通信、高精密测量和光谱分析应用,已经成为通信和传感的新一代高性能光源.本文介绍了一种基于次级梳的石墨烯功能化微球气体传感器.相较于孤子态微梳,次级梳具有较高鲁棒性和更容易激发的特点,在气体传感方面展现出应用潜力.通过把次级梳的拍频作为传感探测信号,在石墨烯增敏作用下,实现了750 Hz/ppb的最大探测灵敏度和4 ppb的探测极限.该传感器保留了光频梳稳定性优势,同时避免了复杂的孤子激发和维持过程,为高性能实用化微型气体传感器的实现提供了新的技术路线.

关键词：光频梳石墨烯微腔气体传感

面向太赫兹通信覆盖增强的确定性信道建模分析

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无线电通信技术 2024年第1期50卷 89-95页

作者：谢昀航胡田钰李玲香陈智电子科技大学通信抗干扰全国重点实验室四川成都611731

作为6G网络关键候选技术之一的太赫兹通信,其严重的路径损耗和阻塞敏感性对太赫兹信号覆盖范围造成了极大限制。一系列的太赫兹通信覆盖增强技术被提出。为了更好地在实际环境中对覆盖增强技术进行个性化的设计与部署,针对相应太赫兹无... 详细信息

作为6G网络关键候选技术之一的太赫兹通信,其严重的路径损耗和阻塞敏感性对太赫兹信号覆盖范围造成了极大限制。一系列的太赫兹通信覆盖增强技术被提出。为了更好地在实际环境中对覆盖增强技术进行个性化的设计与部署,针对相应太赫兹无线信道展开建模分析。介绍了太赫兹通信的确定性信道建模方法,针对射线追踪(Ray Tracing, RT)方法进行了探讨,阐述了辅助太赫兹通信覆盖增强的相关技术。基于RT方法构建了面向太赫兹通信覆盖增强的确定性信道模型实例,验证了相关技术对太赫兹通信覆盖具有增强的效果,并对建模的相应挑战展开了讨论。对RT方法在未来太赫兹通信技术的应用进行了展望。

关键词：太赫兹通信确定性信道建模太赫兹通信覆盖增强射线追踪 6G

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