专题:6G的智能通信计算融合技术

内容导读目前,针对潜在6G关键技术的场景与需求研究成为学术界的热点。面向未来更多类型终端的智能互联与新兴服务的需求,人工智能应用于无线通信物理层的信道估计、编译码及接收机设计,解决基于大数据的网络自主优化,基于泛在无线感知和边缘侧的强大算力构成的多接入边缘计算,已成为6G无线技术发展的重要趋势。在未来智能车联网、物联网、有人/无人交互、全息通信等场景下,面向未来的智能通信计算融合需求,存在许多拟待解决的关键科学问题。     

干扰条件下的“北斗”信号解扩重构DOA估计

在干扰条件下，卫星导航抗干扰波束形成算法往往需要卫星信号波达方向（Direction-of-Arrival，DOA）的先验信息。但当存在低信噪比信号或主动干扰源时，常规的DOA估计算法性能急剧下降甚至失效。针对此问题，提出了一种被干扰信号压制的低信噪比“北斗”信号的DOA估计算法。该算法首先通过对接收信号进行子空间投影抑制干扰信号，然后对抑制干扰后的信号进行解扩重构处理，最后通过多重信号分类算法完成对“北斗”信号的DOA估计。仿真结果表明，在干扰信号干信比80 dB条件下，“北斗”信号DOA估计误差在5°以内，为下一步进行波束形成计算提供了高精度的入射角信息。     

黄浦江下游吴淞口站低潮位重现期研究

黄浦江为感潮河流,低潮位重现期的确定对黄浦江航道的设计具有重要意义。为了准确估计黄浦江低潮位的重现期,以黄浦江下游吴淞口站年最低潮位序列为例,在对样本进行三性审查的基础上,分别采用传统的数理统计方法和时变矩方法进行水文频率分析。结果表明:吴淞口站年最低潮位序列在1996年发生了变异;还现修正后的序列服从位置参数线性时变的GEV模型,低潮位存在缓慢的上升趋势;一致性条件下百年一遇低潮位约为0.261 m,在非一致性条件下其重现期增大为150 a。非一致性条件下的重现期增大说明黄浦江现有的航道设计标准偏安全,航道通航保证率提高。     

一种改进的新三步搜索算法

在对三步法工作原理进行研究的基础上提出了新三步搜索算法（NITSS）。该方法充分利用视频序列运动矢量概率分布上的中心偏置特性．在三步搜索算法的基础上引入了十字型分布的4个点构成搜索点群。实验结果表明。新三步搜索算法解决了三步法的小运动估计效果较差问题．提高了搜索精度，保持了三步法的高效率。     

求解二维结构-声耦合问题的一种直接方法

本文基于传递矩阵法(TMM)和虚拟边界元法(VBEM)，提出了一种求解在谐激励作用下二维结构-声耦合问题的直接法。文中对任意形状的二维弹性环建立了一阶非齐次运动微分方程组，便于用齐次扩容精细积分法求解，对于含有任意形状孔穴的无穷域流体介质的Helmholtz外问题，采用复数形式的Burton-Miller型组合层势法建立了虚拟边界元方程，保证了声压在全波数域内存在唯一解。根据叠加原理并结合最小二乘法，提出了一种耦合方程的直接解法，由于该方法不存在迭代过程，因而具有较高的计算精度和效率。文中给出了二个典型弹性环在集中谐激励力作用下声辐射算例，计算结果表明本文方法较通常采用的混合FE／BE法更为有效。     

基于矢量平均的信道估计算法

提出一种适用于DS-CDMA无线通信系统的低计算量而性能良好的信道估计算法。在DS-CDMA系统中，当接收信号经过解扩或多用户检测等时域预处理后，可以认为干扰大大减弱、期望信号在处理后的信号中占主要地位。这样，用预处理后信号相关阵的最大特征值对应的特征矢量可以很好地近似期望信号的信道矢量。但是，直接特征分解需要很大的计算量，特征跟踪计算量较低，但瞬态性能较差。本文提出一种基于相关矩阵列矢量平均的信道估计算法，该算法不需要特征分解或跟踪。仿真结果表明：新算法在降低计算量的情况下可以获得同直接特征分解方法几乎相同的性能。     

弹性-粘弹性复合结构随机响应的各阶谱矩的计算方法

提出了一种新的计算弹性-粘弹性复合结构随机响应的各阶谱矩的计算方法，它是一种时域复模态分析方法。利用此方法获得了弹性-粘弹性复合结构在白噪声、滤过白噪声等典型平稳随机激励下随机响应的各阶谱矩的解析表达式，分析了粘弹性对各阶谱矩的影响。此计算方法简便、易用，无论单自由度或多自由度系统均适用，为进一步研究弹性-粘弹性复合结构在随机激励下的可靠性打下良好基础。     

微带型Wilkinson功分器设计与实现

小型低功耗器件是射频电路设计的研究热点,而微带技术具有小型化低功耗的优点,为此在介绍微带型Wilkin-son功分器工作原理的基础上,使用基于矩量法的ADS软件设计、仿真和优化计算相关数据参数,并制作了一个微带功分器实例,最后对加工的样品进行实测,获得与仿真值吻合较好的预期结果。