全双工环境反向散射通信网络的绿色物联网

基于物联网的瓶颈问题,对将作为未来物联网核心技术的反向散射技术进行分析和研究。首先研究传统的反向散射技术在射频识别系统中的应用,并进一步探讨存在的问题与不足;随后基于物联网射频识别技术的局限性及在新型反向散射技术,描叙一种全双工环境反向通信网络系统模型。该模型通过一种环境反向散射通信网络访问方式,即在接入全双工接入点的同时向其用户发送下行正交频分复用信号,并以时分多址接收从多个反向散射设备反向散射的上行链路信号。环境反向散射通信通过环境中射频载波传输信息的反向散射设备无线供电,更加环保和节能,满足未来物联网对能源、成本和复杂性的严格限制。     

环境反向散射通信技术概述及应用展望

简要介绍AmBC(环境反向散射通信技术)的起源和特性,包括其通信系统架构和优缺点分析等.在此基础上,介绍有希望率先规模化应用的几种Wi-Fi(无线连接)环境反向散射通信技术.通过案例详细阐述环境反向散射通信技术在室内导航及定位、智慧医院和智慧城市建设中的应用,对环境反向散射通信技术的未来应用前景做一定展望.     

无源反向散射通信系统载波频偏位置快速检测算法

近来无源反向散射通信技术作为绿色物联网的关键技术，引起了广泛的关注。在无源反向散射通信系统中，收发节点与反射节点的振荡器差异、相对运动以及环境变化，导致接收端和发送端存在载波频率偏移(CFO)。CFO对信号检测和系统性能有重要影响，而当前多数无源反向散射通信系统研究忽略了CFO。该文设计了一种适用于频移键控调制(FSK)的CFO快速检测方法，不需要导频就能快速有效检测出CFO是否存在并找出存在的位置。首先，根据信号在CFO存在与否的不同，采用去直流后取模方法对信号进行处理，而后根据处理后的信号的特点，基于累积和(CUSUM)设计快速检测算法对载波频偏出现的位置进行检测，并对理论分析结果进行仿真验证，仿真结果表明取模检测可以有效检测出CFO出现的位置。     

表面粗糙度对太赫兹反射测量的影响

材料表面粗糙度会影响太赫兹无损检测结果。当材料表面粗糙度在微波区可以忽略不计时,在波长更短的太赫兹频段则需要考虑在内。研究讨论了在太赫兹频率下粗糙表面散射对反射谱的影响。通过考虑单个样品的反射模型,利用基尔霍夫近似可以将粗糙表面的反射信号与光滑表面的反射信号进行关联。此外,采用太赫兹时域光谱(THz-TDS)系统对不同粗糙度的葡萄糖片进行了测量,并对其反射光谱进行了分析。反射光谱结果表明,由于表面粗糙度引起的漫散射减弱了接收端反射光谱的强度。为了减小粗糙度对光谱的影响,提出了一种能恢复光谱功率的补偿方法。在0.5 THz和1 THz时,具有360目粗糙度规格样品的功率谱分别增加了约3 dB和9 dB。因此,可以认为所提出的粗糙表面光谱补偿方法在未来太赫兹无损检测技术的发展中具有一个特定的参考价值。     

IRS辅助的共生无线电系统鲁棒优化算法设计

共生无线电技术可用于提高频谱效率与能量效率,但其中物联网接收机的接收信号强度较弱,在共生无线电系统中部署智能反射表面是针对该问题的一种有效解决方案。首先,在完美信道状态信息可知时,考虑基站信息速率要求、反射单元相移的约束、反向散射设备的解码顺序与反射系数的约束,联合优化无源波束赋形与反向散射设备的反射系数来最大化所有反向散射设备中最小的吞吐量。然后,考虑到系统中的实时完美信道状态信息很难获得的问题,提出了针对不完美信道状态信息的鲁棒优化算法。仿真结果验证了智能反射表面可使共生无线电系统性能大幅提升,相较于保守方法,所提的鲁棒优化算法可降低不完美信道状态信息造成的性能下降。     

多光源可见光通信关键技术

可见光通信技术主要基于发光二极管（light emitting diode,LED），依托现有照明网络基础设施完成信息传输与组网。针对室内多灯照明场景，研究了照明约束下的星座图优化与功率资源优化；并结合光学智能反射表面，动态调控反射信道，以提升系统传输数据率与覆盖范围。同时，通过初步研究，揭示了低频调制光信号的频闪效应对人体的影响，意味着LED光生物效应需要在未来的信号设计中全面考虑。     

智能超表面技术于通信系统中的应用研究

智能超表面(RIS)技术是一种新兴的无线通信技术,RIS是由许多微小反射元件组成的表面,这些元件可以根据通信需求来重新配置和调整,旨在改善和优化射频信号传输。文章主要论述了无线通信现有技术面临的问题和智能超表面技术的应用前景。探讨了RIS在室内通信、城市环境等情况下的应用优势以及RIS所面临的技术挑战。未来,RIS技术在信道建模、信道估计和网络部署等方面的潜在研究将推动智能超表面技术的发展,并为无线通信系统的优化和创新提供更多的可能性。     

一种新的基于非反射对称非负特征值分解的Freeman分解

该文首次推导出了在非反射对称情况下非负特征值分解(NNED)的分析解法,即非反射对称NNED;并将其应用于Freeman分解,提出了一种基于非反射对称NNED的Freeman分解.在Freeman分解中,非反射对称NNED用于提取体散射功率,并用于调整体散射、二面角散射以及表面散射功率以确保余项协方差矩阵没有负特征值.相比于基于反射对称NNED的Freeman分解,所提的分解方法有效地利用了在反射对称条件下被假定为0的非对角线元素,能保证余项协方差矩阵没有负特征值,实测极化SAR数据实验表明,所提的分解方法能显著地加强城区的二面角散射功率并且减少城区的体散射功率.     

反向散射中基于载波索引的混合NOMA方案

基于功率域非正交多址的环境反向散射通信系统上行链路常通过距离差完成用户配对。无源反向散射系统的双重信道衰落,导致远端边缘设备无法满足通信所需功率或解码所需信干噪比(Signal-to-Interference-Noise Ratio, SINR)约束。为了解决上述问题,提出一种OFDM和具有索引调制(Index Modulation, IM)的OFDM混合的上行NOMA方案,该方案由标签调制方案和反射系数调节方案组成。OFDM-IM提供了更好的能量效率,可以使功率水平低的设备满足通信条件。反向散射设备(Backscatter Devices, BD)根据接收到的功率水平,灵活地选择OFDM或者OFDM-IM,并在功率域叠加;通过调节反射系数保证叠加信号的功率差,接收机利用功率电平来执行多用户检测。实验结果表明,该方能够有效地提高远端用户解码的成功率,并且解码用户数量的增加提高了系统容量。     

紫外通信与感知一体化：建模与系统优化

针对目前结合感知的通信研究很少,需要建立通信感知一体化的信号模型及系统联合设计优化框架。基于此,给出了紫外通信与感知一体化框架,包括一个发射端、一个感知探测端与一个通信接收端。发射端发射调制信号到通信接收端,进行信息传输。借助于紫外光的非视距散射特性,部分调制信号分量散射至未知探测目标并继续反射到达感知探测端,感知探测端基于接收到的信号进行目标探测。凝练通信收发端信号的互信息作为通信性能指标,感知探测端在给定虚警率下的漏检概率作为感知性能指标,并分析两者与发射端调制参数（高电平功率、低电平功率与先验概率）的关系。分析结果表明了通信与感知性能的权衡关系,并指出了高电平功率应该设定为峰值功率,低电平功率与先验概率应该作为系统设计参数进行优化,在给定互信息下界时最小化漏检概率。     

基于非视线红外激光大气散射通信技术研究

为了实现非视线激光大气散射通信,根据米氏散射理论,建立了非视线通信链路模型,研究了1.06m激光的大气散射通信技术,分析了激光接收功率、激光发射功率、激光发散角、接收视场、探测器灵敏度、发射机倾角、接收机倾角、大气衰减和通信距离的关系,并搭建了试验原理系统,进行了1km距离的散射通信试验,获得了激光散射信号。结果表明,在一定的天气条件下,采用波长为1.06m的红外激光进行信号传输,有望实现远距离的大气散射通信。     

跨空水介质激光声技术发展分析与思考

跨空水介质间的激光声技术是世界各国正在研究的一个重要课题,开展激光声作为通信声源的技术研究有助于海洋通信的发展应用,该通信技术利用激光在水中产生声波,在空中获取声回波信号,综合应用了激光技术、声学与电子学等多种技术手段,具有强大的技术优势；利用机载平台产生激光,在水中产生声波并在空中接收被水下目标反射或散射的声波,从而对水下目标进行探测,是光、声联合探测领域的一项新的交叉技术,可满足不同海域、不同战术使用下的作战需要。论文介绍了不同条件下的激光致声原理,分析了激光声技术在探测和通信领域的应用场景,并结合已有的研究成果对激光声技术的发展应用提出了几点建议。     

电子信息与通信技术在智能交通系统中的应用

智能交通系统利用电子信息与通信技术来提高交通效率和安全性。文中分析了智能交通系统的概念和作用，并介绍了电子信息与通信技术在该系统中的应用，包括交通数据采集与处理技术、交通信号控制技术、交通管理与调度技术、交通信息服务技术、交通安全监测与预警技术等。最后，讨论了智能交通系统在发展过程中存在的挑战及其发展趋势。研究电子信息与通信技术在智能交通系统中的应用，不仅可以提高交通系统的运行效率和安全性，改善交通环境，还可以为交通参与者提供更好的出行体验和服务，推动交通系统的创新、发展，对城市交通系统的可持续发展和城市居民的生活质量提升具有重要意义。     

智能超表面辅助6G通感算深度融合关键技术

为支撑新兴业务实施和产业升级，未来无线通信网络将提供通信、感知、计算（通感算）的融合服务。智能超表面作为6G重要的备选技术，能有效提升系统的通信、感知、计算性能，具有构建通感算一体化系统的潜力，近年来得到广泛关注。为此，首先介绍了智能超表面辅助的通感算融合系统的研究现状，进一步介绍智能超表面辅助通感算融合的关键技术，最后分析了智能超表面辅助通感算融合网络的技术挑战。对智能超表面在通感算领域的应用做了系统地阐述，为未来通感算融合网络提供技术支撑。     

频移反向散射系统的窃听与欺骗攻击方法

频移反向散射系统（Frequency Shift Backscatter Systems）是一种新型低功耗通信系统,即将广泛应用于物联网应用。本文提出了一种基于探针信号对频移反向散射系统进行窃听和欺骗攻击的方法,展示现有系统安全漏洞。首先,发射探针信号并采集标签反射信号进行比对,获取标签对探针的频移量和调制方式,对标签上数据解调,完成窃听。其次,使用软件定义无线电（Software Defined Radio, SDR）采集时域信号,进行下变频处理后与自身做相关性计算,通过阈值筛选出激励信号中心频率。最后,构建错误数据的标签反射信号,同步发送激励信号,欺骗接收机收到合法数据。实验验证该方法在频移反向散射系统中的可行性,实验结果表明,该方法可以解码标签数据并成功向接收机发送虚假数据。      

复杂目标的近场散射特性分析

详细分析了目标散射随距离而变化的特征，根据散射特点的不同将目标的散射特性分为远场散射、准近场散射、近场散射等三种情况，并对三种情况下的描述的手段进行了讨论，提出在近场条件下，用反射功率比的概念直接对散射目标的特性进行描述。     

CDMA反向闭环功率控制仿真研究

反向闭环功率控制是CDMA通信系统中十分重要的一项技术。本文对CDMA闭环功率控制理论进行仿真研究及仿真结果作分析。     

电网中无线信息通信技术的应用解析

智能电网是现代电网建设的主要方向,而信息和通信技术则是智能电网建设的重要基础之一。与传统通信方式相比,无线信息通信技术具有成本低、可扩展性强、方便灵活的特点,受到了电力部门的广泛关注。文章对无线信息通信技术的特点进行了分析,并对电网中的应用情况进行了讨论。     

无线通信技术在智能配电网中的实施要点分析

与传统的有线通信相比,无线通信技术具有灵活性强、方便扩展以及成本低等特点,越来越受到社会各界的关注。无线通信技术在智能电网中的应用改善了传统通信技术中的信号弱、安全性低等通信技术问题,有利于现代智能配电网的构建。本文对无线通信技术进行了简要介绍,并在此基础上对各种无线通信技术在智能配电网中的实施要点进行了分析与探讨。     

光网络的通感一体化技术研究前沿

光网络的通信和感知一体化是基于光缆资源的一种有效设计，符合通信系统资源融合的发展趋势。利用通感一体化（ICAS）技术，不仅有助于光网络的智能运维，提升网络质量，还能实现密集的传感数据采集和新型应用，有效盘活运营商的光纤资产。本文阐述了光网络ICAS的潜在使能技术，对基于光纤瑞利散射、拉曼散射和布里渊散射等原理实现的传感技术进行对比分析，并结合相关研究，讨论了光网络ICAS技术的多类潜在应用场景，为该技术的推广应用提供思路。