使能未来工厂的5G能力综述

5G系统将移动通信服务从移动电话、移动宽带和大规模机器通信扩展到新的应用领域，即所谓对通信服务有特殊要求的垂直领域。对使能未来工厂的5G能力进行了全面的分析总结，包括弹性网络架构、灵活频谱、超可靠低时延通信、时间敏感网络、安全和定位，而弹性网络架构又包括对网络切片、非公共网络、5G局域网和边缘计算的支持。希望从广度到深度，对相关的理论及技术应用做透彻、全面的梳理，对其挑战做清晰的总结，从而为相关研究和工程技术人员提供借鉴。     

移动边缘计算环境下的动态资源分配策略

在通讯设备爆炸式增长的时代,移动边缘计算作为5G通讯技术的核心技术之一,对其进行合理的资源分配显得尤为重要。移动边缘计算的思想是把云计算中心下沉到基站部署(边缘云),使云计算中心更加靠近用户,以快速解决计算资源分配问题。但是,相对于大型的云计算中心,边缘云的计算资源有限,传统的虚拟机分配方式不足以灵活应对边缘云的计算资源分配问题。为解决此问题,提出一种根据用户综合需求变化的动态计算资源和频谱分配算法(DRFAA),采用"分治"策略,并将资源模拟成"流体"资源进行分配,以寻求较大的吞吐量和较低的传输时延。实验仿真结果显示,动态计算资源和频谱分配算法可以有效地降低用户与边缘云之间的传输时延,也可以提高边缘云的吞吐量。     

便携极低速对流层散射通信系统优化设计

针对便携极低速对流层散射通信系统的远距离应用,在分析散射信道快衰落特性的基础上,提出便携极低速通信系统分集接收方案,并给出不同分集重数情况下的误码性能理论曲线,在此基础上提出采用失真自适应接收的抗多径波形以获取最大隐分集增益,设计并实现高效低时延LDPC编码和窄带滤波器。仿真结果表明,纠错编码可获得5 d B编码增益,窄带滤波解决了极低速远距离通信存在的多普勒效应问题。在系统测试平台上对便携极低速散射通信系统性能进行实测,测试结果表明,该优化设计方案可有效提升系统能力。     

基于惯性姿态参量量化融合的机器腿仿生步态控制

为了提高机器腿仿生步态控制的稳定性,提出一种基于惯性姿态参量量化融合的机器腿仿生步态控制方法。构造机器腿仿生步态的运动学模型,进行机器腿仿生步态控制约束参量建模,采用陀螺仪和加速度计等位姿传感器进行姿态参量采集。采用扩展卡尔曼滤波方法进行机器腿的惯性姿态参量融合并输入到时控制执行器中。针对未知扰动对机器腿步态参量控制的误差,采用自回归更新方法进行姿态参量误差反馈修正,实现机器腿仿生步态稳定控制。仿真结果表明:提出的方法对机器腿仿生控制的稳定性较好,姿态参量的定位跟踪能力较强,提高机器腿步行的稳健性。     

基于硅基光子学的2维相控阵真时延网络

为了实现大规模2维相控阵天线的光学真时延系统, 采用基于硅基光子学的二进制硅基集成二进制光延迟线技术, 提出一种2维相控阵(N×N)真时延网络, 利用2维相控阵结构的对称性以及行延迟和列延迟的独立控制, 真时延网络的复杂度可以降低至(N-1)/2(N为奇数)或N/2(N为偶数)。理论分析了该时延控制方案和集成时延芯片的设计, 以8×8的2维相控阵为例, 设计实现了包含4种硅基二进制时延线的真时延芯片, 测量了该芯片的时延量, 并针对测量的时延量仿真分析了2维相控阵天线的波束扫描特性。结果表明, 该真时延网络能够满足相控阵天线波束指向要求(角度误差小于0.5°); 集成光学技术的采用减小系统的体积和成本。该研究为大规模2维相控阵天线的真时延网络实现提供了一种可行的方法。     

"火神"拍瓦装置及其应用

英国卢瑟福·阿普尔顿实验室的科学家和工程师已完成“火神”激光器的升级工作,成为可产生拍瓦功率的光源。装置于2002年中期出光,计划年终首次对外部研究人员开放。 “火神”已能产生100TW光束,为何还要建造拍瓦激光器?据该室中央激光研究室主任HenryHutchinson说,“其原因就是科学的好奇心。物质与如此高强度光的相互作用,对科学和技术应都很有意义。在这样高的光强下会发生什么现象?我们知道一些答案,也可以预言一些现象。但是还有好多问题无法回答。” “这种新光束对于在物理前沿进行研究的科学家是个独特的机会。它是世界上最强的激光器,对英国科学界是个大好机会。”     

平面阵列波导光栅波导模式参量的分析

用周期波导的方法分析平面阵列波导光栅(AWG)的本征方程及波导模式参数,结果表明波导传播常数是带状分布的,与波导间隔有关。分析结果对器件的优化设计有一定的指导意义。