IRS辅助的SWIPT系统中基于能效优先的波束成形设计与优化

以智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助的无线携能通信(simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT)系统为背景,研究了该系统中基于能效优先的多天线发送端有源波束成形与IRS无源波束成形联合设计与优化方法。以最大化接收端的最小能效为优化目标,构造在发送端功率、接收端能量阈值、IRS相移等多约束下的非线性优化问题,用交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)求解。采用Dinkelbach算法转化目标函数,通过奇异值分解(singular value decomposition,SVD)和半定松弛(semi-definite relaxation,SDR)得到发送端有源波束成形向量。采用SDR得到IRS相移矩阵与反射波束成形向量。结果表明,该系统显著降低了系统能量收集(energy harvesting,EH)接收端的能量阈值。当系统总电路功耗为?15 dBm时,所提方案的用户能效为300 KB/J。当IRS反射阵源数与发送天线数均为最大值时,系统可达最大能效。     

粒子群算法参数搜索的共反射面元叠加

共反射面元（CRS）叠加借助于菲涅耳带的理念，可以最大限度地提高信噪比。在CRS叠加中，叠加效果取决于波场运动学参数，因此对参数的搜索尤为重要，而一些局部优化算法效果受限于参数初值的选取。本文采用粒子群（PSO）算法实现对二维CRS参数的搜索，在不影响叠加效果的基础上，提高了参数搜索效率，大大缩短了计算时间。模型和实际数据处理结果验证了方法的有效性。     

均匀照射赋形反射面天线设计

为提高反射面天线的照射均匀性，利用波束赋形技术设计一款工作在15 GHz的高性能偏置反射面天线.该天线由一个非均匀有理B样条（non-uniform rational B-splines，NURBS）反射面和一个介质棒馈源组成，NURBS反射面通过物理光学法结合Nelder-Mead优化算法来赋形，从而获得理想的天线辐射场.仿真结果表明，赋形后的反射面天线相对旁瓣电平低于-20 dB，增益在-2.7°~2.7°的波束范围内超过20 dBi，且浮动不超过1 dB.该天线具有结构简单、旁瓣低、增益均匀的特点，在卫星通信等领域具有重要作用.     

一种反射面天线面板装配优化方法

为提高大型反射面天线形面装配精度及装配效率,提出一种反射面天线面板装配优化方法。该方法从装配工艺入手,基于传统遗传算法的思想,建立了天线装配序列规划的遗传算法数学模型,其适应度函数包含了对装配变形、装配周期及装配人工消耗等方面的评价,考虑到装配精度和装配过程中的功耗,为相应的项赋予权重使其达到多目标优化的目的;同时,建立了天线装配的有限元仿真模型,对遗传算法得到的装配序列结果进行了面向装配过程的面板装配变形动态仿真,并将仿真结果反馈于装配序列规划模型的评价中,及时对遗传算法所求得最优解作出准确评估。以某工程9 m圆抛物面天线的面板装配为例,讨论了不同目标函数时的算法结果和仿真结果,分别求得了精度最高的装配序列、经济度最好的装配序列,以及考虑同时提高装配精度和增强经济度的装配序列。从而证明了所建立的反射面装配遗传算法数学模型的正确性及所提天线装配序列规划方法的高效性。     

世界最大500m单口径射电望远镜环形支撑圈梁合拢

<正>2013年12月31日位于贵州省平塘县克度镇"大窝凼"的世界上最大500m单口径射电望远镜(FAST)工程顺利完成了钢结构主动反射面环形支撑圈梁制造与安装,实现了合拢。据介绍,FAST工程是由中国科学院和贵州省人民政府共建的"十一五"国家重大科技基础设施建设项目,是国     

IRS辅助的边缘智能系统中基于数据重要性感知的资源分配

针对智能反射面（IRS）辅助的边缘智能系统中模型参数汇聚的问题,提出一种基于数据重要性感知的资源分配算法.利用凸优化和分支定界等方法交替优化用户的发射功率、传输次数和智能反射面的相移矩阵.仿真结果表明,所提算法能够基于本地数据的重要性差异有效汇聚分布式智能体的模型参数,并最大化加权和速率.     

复合材料多频选择性天线副反射面的研制

针对S/X/Ku/Ka四频段选择性天线副反射面的技术要求,从蒙皮材料、夹芯材料和粘接材料的选材方面,选出适合四频段等多频段的透波材料体系。通过对曲面振子成型工艺和副反射面成型工艺优化,掌握了工艺稳定性好、成品率高的高精度曲面偶极振子成型技术。最终成功研制出四频段选择性副反射面,其型面精度为0.08mm(r.m.s.),S和Ku频段的透射传输损耗均小于0.25dB。     

一种ka大口径天线电气设计

随着ka频段卫星的逐渐成熟,宽带Ka频段天线的需求也在不断增加,文章介绍一种大口径ka天线的电气设计思路和实例。对13m天线电气进行了优化设计,对天线副面进行了二次赋形,同时给出了宽带ka频段单脉冲馈源的设计。而后进行了仿真计算和实际加工测试。给出了仿真和实测结果。仿真和实测结果表明,设计的天线电气性能优良,具有良好的实用性。