移动基站电磁环境的研究和保护

本文分两个模块,第一部分介绍了基站电磁环境的效应预测的方法,根据基站周边地理环境进行建模,利用基站天线远场方向图,对基站电磁环境的仿真采用全三维射线跟踪法。基站天线的类型取决服务区的形状、大小及蜂窝和通道数量的多少,本文采用移动通信中的板状振子天线,对某一处落地塔式基站进行电磁环境仿真,并对仿真结果进行了分析。第二部分介绍动通信基站电磁辐射的危害和治理。通过模拟基站的电磁环境,对基站电磁辐射产生的危害提出几点预设的治理手段,为以后的电磁环境的划分和治理提供一定的依据。     

辐射之惑

前些日子，北京市昌平区回龙观流星花园小区的居民因为一个原本建在相邻小区的通信基站，挪到他们小区旁边而与通信运营商剑拔弩张。该小区居民认为，基站之所以突然改变站址，是因为发生在相邻小区的一件事情：住在原来站址相邻小区的一位孕妇，在怀孕四个月时流产，医生诊断为“可能是基站辐射的原因”，因为那个基站的天线离小区楼层很近。[第一段]     

矿井应急通信系统

分析了现有矿用通信系统用作应急通信系统的可行性:漏泄通信、感应通信、多基站移动通信、广播通信和救灾通信系统不能用作应急通信系统;矿用有线调度通信系统可用作矿井应急通信系统;透地通信系统可用作应急通信系统,但事故会造成长达百余米的井下发射天线损坏,影响井下向地面通信。提出了无线中继矿井应急通信系统:采用多级无线中继,无线传输距离不小于10km;井下电网停电或事故后,由备用电源供电;将基站、基站电源、基站电缆设置在机电硐室或加以防护;天线馈线埋入巷道,天线采用弧形或流线型结构紧贴巷帮或顶板;天线、基站及其电源、天线馈线、电缆等采用防水、防高温、防冲击设计;基站采用冗余布置。提出了无线+有线双链路矿井应急通信系统:具有有线和无线路由自动选择功能;有线网络结构宜选用抗故障能力强的星形结构、双树形结构或树形结构;双树形结构的电缆或光缆应设置在不同的巷道,或采用不同的电缆或光缆;基站与地面调度室之间没有需要供电的设备;采用树形或双树形结构的光缆时,应选用无源光网络。     

无线通信中使用随机天线阵列的物理层传输探讨

为了可以保证无线通信系统能够高效地进行信息通讯工作,通常我们会采用RAA法也就是随机天线阵列的物理层传输法,这种方法既可以充分保证信息的通信安全也可以保证通信质量。它通过采用在基站架设天线阵列的同时在移动端采用单天线使基站可以根据从移动端接收到的同步训练符号计算出信道范围,基站从天线阵列中随机选取一部分天线对信号作加权发射处理。移动接收点可以将从各天线传来的信号进行同相叠加并作最大似然解调。由于发射符号时基站所使用的天线都是随机变换的,如果有人对发射信号进行窃听,其设备信道也必须进行随机的调整变换,导致其盲均衡算法失效,使得通信安全得到有效地保证。不同于传统的随机加权系数法,随机天线阵列的物理层传输法功耗利用率更高。我们通过一些模拟仿真实验证实,在给定的功率下,随机天线阵列的物理层传输法相比起已有方法能够在期望用户处等到更低的误码率,从而大大提高通信安全与通信质量。     

基于功率控制的大规模MIMO系统能效优化算法

能效优化是5 G通信领域的一个研究热点.首先针对单小区多用户上行大规模MIMO通信系统,在满足用户QoS需求和系统可容忍的信道有效噪声条件下,建立关于发射功率、导频序列长度、基站天线数的能效优化模型;其次,不同于传统利用迭代算法求解使系统能效最佳的基站天线数,提出了采用Lambert W函数分析得到最佳基站天线数的闭式表达式;最后根据分式规划理论,采用迭代优化算法联合优化系统导频序列长度、发射功率、基站天线数.仿真结果表明,该算法较现有算法能效提高了11.2％,说明该算法能有效提高系统性能.     

基于波束切换的PHS智能基站的设计与实现

开发个人手持电话系统(PHS)智能基站是改善其通信质量的一个重要途径.阐述了波束切换式智能天线的实现机理,重点论述了采用该天线技术的PHS智能基站的系统组成及其工作过程,给出了以信号质量与强度为准则的波束选择算法.实验测试与应用表明该智能基站对提高PHS通信质量是有效的.     

基于交叉重叠覆盖小区结构的时频同步算法

在无线分布系统采用交叉重叠覆盖的小区结构中,终端同时与多个基站天线通信,需要估计每个发送天线到接收天线的不同时偏和频偏.基于这种新型小区结构,提出了一种MIMO-OFDM分布系统下的多时偏、多频偏估计算法.在发送端使用适合这种需要的训练序列,接收端通过和本地序列分段相关的方法,可以在一个OFDM符号内估计出每个基站天线到终端天线的多个时偏和频偏.在三角形小区结构下对该算法进行了验证,瑞利衰落信道下的仿真结果表明,该算法具有较大的估计范围和较高的估计精度.     

WSNs中一种新的编码协作通信方式

采用空间分集的方法可以有效地对抗无线信道中的衰落,由于受到体积、重量、成本等因素的限制,在无线传感器网络(W SNs)节点上实现多天线技术较为困难。在W SNs中提出了一种基于π旋转LD-PC码的编码协作通信方式,2个单天线节点通过共享自己的天线,形成了一个虚拟的多天线系统。LDPC码的不同部分通过不同节点的上行链路传输到基站,获得发送分集增益。在相同的系统带宽和发送功率下,与非协作通信方式相比,该编码协作方式可显著提高系统性能。     

煤矿5G通信系统安全技术要求和检验方法

用于煤矿井下的5G通信系统必须取得安全标志证书。为更好地推动煤矿智能化建设和煤矿5G技术发展,让送审企业提前熟悉煤矿5G通信系统技术要求和检验要求,缩短送审周期,研究了煤矿5G通信系统安全技术要求和检验方法。从基本要求、组网要求、5G通信技术要求、防爆安全要求、抗干扰要求等方面论述了煤矿5G通信系统安全技术要求,并针对需重点关注的问题提出相关建议。针对煤矿5G通信系统,重点关注系统组网方式判别、核心网检验、抗干扰性能检验;针对5G基站和终端,重点关注5G技术指标的检验和防爆安全要求。对煤矿5G通信系统管理问题、5G基站多天线功率叠加后阈功率的计算问题、抗干扰技术难点、传输速率和时延的技术要求和检验方法、天线一体化基站的检验、矿用5G上下行带宽存在的问题进行了探讨。     

GNSS测姿系统天线设置及精度分析

GNSS测姿系统的天线设置是影响测姿精度的重要因素之一;针对GNSS天线设置对测姿精度的影响问题,在分析GNSS测姿算法的基础上,对天线设置的3个决定因素,即天线数量、基线夹角和基线长度与姿态角误差的关系进行了理论推导,仿真分析了三者对测姿误差的影响程度;理论推导结果表明,对航向角、俯仰角和横滚角的测量至少需要三个固定天线,天线构成的固定基线相互垂直时姿态角的误差较小,姿态角的误差与基线长度的平方成反比;仿真结果验证了上述结论并进一步表明,两基线长度分别为1 m、2 m、3 m时,航向角和俯仰角的误差分别在2°、1°、O.5°以内,横滚角的误差分别在3°、2°、1°以内。     

半智能天线基站

是否申请专利：是 项目所处状态：创意阶段 项目摘要：半智能天线技术是由英国伦敦大学玛丽女皇学院天线研发组提出，并且自主研发已经获得专利的无线资源分配技术。它通过改变天线波束的形状，实现了增加百分之二十的用户容量的同时，简化了天线结构和降低天线基站成本。从而建立了一种简约、高效的天线基站解决方案。     

几何布局对掘进机位姿检测精度的影响分析

为实现综掘工作面悬臂式掘进机位姿无人化、高精度检测,提出了一种基于超宽带测距技术的掘进机位姿检测系统,推导了基于该系统的掘进机定位坐标及机身姿态角计算方法,通过Matlab仿真分析了基站布局间距、角度对定位精度的影响及机身定位点间距对姿态角检测精度的影响。仿真结果表明:随着基站至掘进机机身定位点的测量距离增大,系统定位精度降低;基站布局间距越大,系统定位精度越高;基站布局角度在yoz平面呈60°时系统定位精度优于基站布局角度呈0°及90°时;基站至掘进机机身定位点的测量距离对姿态角检测精度没有显著影响;机身定位点间距越小,系统姿态角检测精度越高。     

Ansoft HFSS仿真分析半波对称振子天线波长缩短效应

利用电磁仿真软件Ansoft HFSS，在5G信号n79波段内，取中心频率分别为4.2,4.4,4.6,4.7,4.8和5.0GHz进行仿真分析，得出这些频率的信号在实际天线中波长分别为64.04,61.22,59,96,58.7, 56.22,67.04 mm。表明，在实际天线中这些信号对应的波长与自由空间波长波长相比缩短率为6.1%。将此结果应用到信号频率分别为5和28GHz的天线仿真设计中，可计算出该频率信号在天线中的实际工作波长分别为117.4和10.06 mm。仿真结果表明，所得天线的谐振频率与预期吻合；天线的回波损耗，相对带宽，输出阻抗和方向增益皆满足移动基站通信天线的要求。     

一种基于Turbo乘积码的编码协作通信方式

提出了一种新的基于Turbo乘积码的编码协作通信方式.两个单天线用户通过共享自己的天线,形成一个虚拟的多天线系统,乘积码字的不同部分通过不同用户的上行衰落链路传输到基站,获得分集增益,来抵抗无线信道中衰落的影响.在相同的系统带宽和发送功率下,与非协作通信方式相比,该编码协作方式可显著提高系统的性能.     

天线姿态监控管理系统中管控主机的设计

随着移动网络的发展,电信运营商加强对信号基站的部署,同时特别关注天线的姿态及信号的覆盖情况,需求一种能够提供远程集中管理的系统方案。设计了一种管控主机,能够连接天线姿态传感器获取天线的姿态,同时可以集中管理不同型号的电调,结合天线姿态监控管理系统实现对基站天线姿态的远程监控,使运维人员可以随时随地了解天线姿态情况,给日常运维带来便捷,提高了工作效率。     

基于电磁场反演的高速磁浮毫米波接收场强预测

为了检测高速磁浮列车毫米波天线接收场强，采用轨旁多点检测，通过路径损耗的归一化反演天线方向性函数，进一步预测列车车顶的电场强度。这种方法解决了在磁浮列车运行中在轨旁难以检测列车车顶电场强度分布的难题。在上海磁浮列车维护基地开展了基站天线场强覆盖测试，找到了最佳的基站天线方向性函数，并预测了基站覆盖，为高速磁浮场景下毫米波信道的场强测试提供了一种简便有效的检测方法。     

基于ARM和GPRS技术的基站监控系统研究与设计

针对移动通信基站监控系统中,监控设备干接点和光纤环组网方式无法直接将故障信息发送给基站维护人员的问题,本文提出一种基于ARM(Advanced RISC Machines)和GPRS(General Packet Radio Service)的基站监控系统。该系统以GPRS网络作为远程数据的传输平台,充分利用远程监测分站、GPRS网络和监测中心三部分的协同,有利于维护人员通过稳定可靠的GSM网络实时的获取各个通信基站的运行情况,极大的方便了通信基站的维护。通过实时获取所有通信基站的运行情况,可以在通信基站发生故障之前排除故障,提高通信基站的稳定性。     

移动通信中弱覆盖优化研究

移动通信的“弱覆盖”通常出现在基站覆盖边缘区域或农村地区,一旦产生弱覆盖问题,将会严重影响通信质量。本文在实地路测的基础上,以对覆盖的影响、对网络性能的影响和方法的可操作性为序,依次通过调整基站天线的发射功率、调整天线下倾角和天线方向角及修改小区配置来优化网络。仿真结果表明：该方法能有效解决网络的弱覆盖问题,小区再无网络信号断线、接入差等情况发生,网络达到良好工作状态,满足了网络设计的目标值,最终满足用户需求。     

一种多天线多用户大规模MIMO上行系统能效资源分配算法

针对目前大规模MIMO系统的资源分配研究集中于用户终端配备单天线的场景,但随着技术的发展和用户需求的增长,用户智能终端配备多天线情形越来越多,提出一种基于多天线多用户大规模MIMO上行系统的能效资源分配算法。在满足用户速率和续航要求的条件,基站采用迫零(ZF)接收情况下,通过建立系统能效函数,采用凸优化方法进行优化。首先确定用户不同天线的最优发射功率,再运用二分法确定基站激活的天线数目,通过联合用户发射功率和激活基站天线数来优化系统能效。仿真结果表明本文所提算法可以在迭代次数较少的情况下取得较好的系统能效。     

服务机器人目标同时识别与位姿判定研究

目前机器人尚难以自主建立起目标姿态的概念,通过人机交互方式辅助机器人对目标建模则不失为一种可行方案。提出了一种基于新型目标模型的离线/在线两步目标识别与位姿判定系统。离线阶段采用人机交互方式构建目标模型,在线阶段通过场景图像与目标模型的特征点对应即可自动发现目标,并计算其相对于机器人的位姿。实验证明,该系统能够有效完成对纹理目标的同时识别与位姿判定。