基于相位调制器倍频技术产生56GHz毫米波的光载无线通信系统

提出并实验研究了一种基于光相位调制器(PM)倍频技术产生56GHz毫米波的光载无线通信(RoF)系统。在中心站,通过28GHz射频(RF)信号驱动PM产生了56GHz光毫米波,并将下行的2.8Gb/s开关键控(OOK)信号调制到该光载波上,然后经过20km标准单模光纤(SSMF)传输至基站,最后由天线进行发射。用户终端接收后,采用相干解调恢复出基带信号。实验结果表明,56GHz光载毫米波信号经SSMF传输20km后其功率代价小于1dB,通过无线方式传输1.1m后其功率代价小于2.5dB。     

面向5 G无线通信系统的关键技术综述

对未来无线通信系统的几种潜在的关键通信技术,如异构网络、大规模多输入多输出(MIMO)通信、绿色通信和毫米波通信,给出了较详尽的论述与讨论。首先简要介绍了未来无线通信网络结构的异构化变化所引起的复杂干扰信号的出现及能源消耗增加问题。介绍了大规模MIMO通信技术的优点,大规模MIMO通信的研究现状与研究难点。详尽叙述了分别以频谱效率、能源效率和资源效率最大化为目标的绿色无线通信传输优化问题的解决方案。最后,给出了进一步解决频谱稀缺问题的毫米波无线通信系统的混合波束成形的方案。     

基于注意力机制的毫米波雷达和视觉融合目标检测算法

传统目标检测大多基于摄像头采集图像进行,虽然近些年出现了许多优秀的检测网络,但在复杂场景下,仍存在大量漏检、误检等问题。针对这些问题,提出了一种基于注意力机制的毫米波雷达和视觉融合目标检测算法。首先将毫米波雷达数据进行扇形点云柱编码（Fan-shaped Cloud Pillar Code,FCPC）,将其转换为前景伪图像;然后,再将其通过坐标关系映射到像素平面,使用卷积注意力模块（Convolutional Block Attention Module,CBAM）对两者特征数据进行融合;采用Yolov4-tiny对融合特征进行检测,并引入Focal Loss对原损失函数进行改进以解决正负样本不均的问题。在Nuscenes数据集上进行模型验证与对比,结果表明,该算法在复杂场景下相比其他单传感器检测算法如Yolov3、Efficientent以及Faster-RCNN等,无论平均检测精度(mean Average Precision,mAP) 还是每秒检测帧数(Frames Per Second,FPS)都有明显的提升。     

5G毫米波通信用低插损高隔离GaAs PHEMT单刀双掷开关

基于0.15μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,实现了一款用于5G毫米波通信的低插损高隔离单刀双掷(SPDT)开关芯片。为了降低插损,每个开关支路通过四分之一波长阻抗变换器连接到天线端,并通过优化传输线和器件总栅宽实现了良好的端口匹配;为了提高隔离度,采用了三并联多节枝的分布式架构形成高的输入阻抗状态,实现信号的全反射。芯片面积为2.1 mm×1.1 mm。在片测试结果显示,在24.25~29.5 GHz的5G毫米波频段内该SPDT开关实现了小于1.1 dB的极低插损和大于32 dB的高隔离度,1 dB压缩点输入功率大于26 dBm。     

汽车智能防追尾控制系统设计

针对汽车追尾事故带来的严重危害,设计了一种汽车智能防追尾控制系统。该系统利用角度传感技术、双目视觉测距及毫米波雷达测距技术对弯道和直道分别进行测距测速,并根据安全距离数学模型推算结果,运用模糊算法对汽车进行速度控制,从而有效地防止追尾的发生。最后通过Matlab的仿真结果证明了控制过程的正确性。该系统还利用Zigbee通信技术对高速和城市运行2种模式进行切换,从而提高了系统应用的灵活性和可靠性。     

宽带毫米波大规模MIMO系统中低复杂度波束域信道估计

针对宽带毫米波大规模MIMO系统信道估计精度低及实现复杂度较高的问题，在传统支撑检测方案的基础上提出一种基于Gauss-Seidel方法的串行支撑检测（GS-SSD）方案。该方案不使用共同支撑假设，参考串行干扰删除，将整体信道估计问题分解为一系列子问题，每个子问题仅考虑一个信道成分。同时，利用Gauss-Seidel方法近似高复杂度的矩阵求逆。仿真结果表明，相比于基于串行支撑检测（SSD）的方案， GS-SSD方案在将求逆复乘数降低一个数量级的同时可以取得接近SSD方案的信道估计性能。     

一种基于0.18-μm CMOS工艺的新型超宽频带毫米波混频器设计与分析

本文提出了一种超宽频带毫米波混频器电路.混频器采用分布式拓扑结构和中频功率合成技术,具有宽带宽和高转换增益.该混频器采用TSMC 0.18-μm CMOS工艺设计并制造,芯片总面积为1.67mm².测试结果表明:混频器工作频率从8GHz到40GHz,中频频率为2.5GHz时的转换增益为-0.2dB至4dB,其本振到中频端口和射频到中频端口间的隔离度均大于50dB.整个电路的直流功耗小于32mW.     

High-Qf value and temperature stable Zn2+-Mn4+ cooperated modified cordierite-based microwave and millimeter-wave dielectric ceramics

Cordierite-based dielectric ceramics with a lower dielectric constant would have significant application potential as dielectric resonator and filter materials for future ultra-low-latency 5G/6G millimeter-wave and terahertz communication. In this article, the phase structure, microstructure and microwave dielectric properties of Mg₂Al_4–2x(Mn_0.5Zn_0.5)_2xSi₅O₁₈ (0 ≤ x ≤ 0.3) ceramics are studied by crystal structure refinement, scanning electron microscope (SEM), the theory of complex chemical bonds and infrared reflectance spectrum. Meanwhile, complex double-ions coordinated substitution and two-phase complex methods were used to improve its Q×f value and adjust its temperature coefficient. The Q×f values of Mg₂Al_4–2x(Mn_0.5Zn_0.5)_2xSi₅O₁₈ single-phase ceramics are increased from 45,000 GHz@14.7 GHz (x = 0) to 150,500 GHz@14.5 GHz (x = 0.15) by replacing Al³⁺ with Zn²⁺-Mn⁴⁺. The positive frequency temperature coefficient additive TiO₂ is used to prepare the temperature stable Mg₂Al_3.7(Mn_0.5Zn_0.5)_0.3Si₅O₁₈-ywt%TiO₂ composite ceramic. The composite ceramic of Mg₂Al_3.7(Mn_0.5Zn_0.5)_0.3Si₅O₁₈-ywt%TiO₂ (8.7 wt% ≤ y ≤ 10.6 wt%) presents the near-zero frequency temperature coefficient at 1225 °C sintering temperature: ε_r = 5.68, Q×f = 58,040 GHz, τ_f = ?3.1 ppm/°C (y = 8.7 wt%) and ε_r = 5.82, Q×f = 47,020 GHz, τ_f = +2.4 ppm/°C (y = 10.6 wt%). These findings demonstrate promising application prospects for 5 G and future microwave and millimeter-wave wireless communication technologies.     

毫米波辐射计对金属目标的探测

针对金属目标的探测问题,依据金属的毫米波辐射特性,提出一种基于毫米波辐射计成像的金属目标探测方法。该方法首先利用毫米波辐射计扫描目标并成像,再用区域标记算法标记成像图像,通过分析标记区域的面积排除干扰信息,最后检测出金属目标。实验表明,该方法能够从各种背景中有效检测出金属目标,为下一步目标的识别、跟踪与定位提供了依据。     

基于局部方差的自蛇模型平滑毫米波图像

针对毫米波图像数据量少和图像分辨率低的特点,提出基于局部方差自蛇模型平滑毫米波图像的方法.3×3窗口内的局部方差使毫米波图像在边缘和细节附近,其边缘停止函数接近为0,执行较小的平滑;在区域内部其边缘停止函数接近为1,进行较大的平滑,从而能够自适应地控制平滑过程.实验结果表明,所提出的平滑方法与传统自蛇模型相比,在消除噪声的同时更能够保留图像中的边缘和细节特征.