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1 新型平流层-对流层雷达风...
ST 系统（即为近地至 16 公里以上的系统设计的系统）最常用的天线元件类型是同轴共线 (COCO)。COCO 元件通常是天线罩材料（玻璃纤维或塑料）内部的中心馈电半偶极子阵列，长约 5 米以上，直径约 8 厘米。许多 COCO 以阵列形式设置，通过使用波束转向单元 (BSU)，阵列可以指向轴外和垂直方向。始终使用两个相互垂直的 COCO 阵列，因此天线可以指向三个或五个方向（例如，N、E、V 或 N、S、E、W、V）。COCO 阵列的性能相当不错，但也存在一些局限性，包括：1) 大元件尺寸难以在阵列中运输和更换，2) 天线指向方向仅限于 3 或 5 个方向，3) 难以进行幅度锥化，因此旁瓣难以管理，4) 带宽非常窄，因此在传输后会“振铃”（这会阻止低高度数据捕获），5) 它们是专用部件，不一定易于制造，6) 单个 COCO 元件故障会对整个天线波束产生重大影响，7) BSU 使用高功率机械继电器，其磨损时间最短为 18 个月。
Terahertz（THZ）传输
Terahertz（THZ）技术已成为下一代无线通信和广泛应用的令人兴奋的边界。THZ频段的空前带宽允许超高的数据速率，在无线虚拟现实，高清多媒体流媒体，高保真移动全息图和无线芯片芯片通信方面开辟了令人兴奋的机会。但是，部署THZ系统提出了重大的网络和安全挑战，必须应对这些挑战，以充分实现该技术的潜力。本文全面分析了THZ通信的关联网络和安全问题，这些网络和安全问题是根据2014年至2024年之间发表的相关文献。信号传播和路径丢失，光束跟踪和对齐方式以及有效的网络体系结构和干扰管理技术的设计是解决的一些关键网络挑战。在安全性方面，本文着眼于物理层安全性，窃听和阻塞威胁，以及针对启用THZ的设备的硬件安全性和可信赖的计算注意事项。分析强调了THZ信号的独特特征，例如它们的高方向性，对分子吸收和阻塞的敏感性以及独特的传播行为，这既带来了网络和安全的机会和挑战。创新的解决方案和鲁棒的安全机制，例如指导调制，基于波束的安全性，安全的钥匙分配协议和基于硬件的证明技术，以解决这些挑战的潜在方法，从而帮助并指导未来的研究工作。
超表面雷达单脉冲天线
摘要 — 本文介绍了用于 Ka 波段单脉冲雷达跟踪的调制超表面天线的设计、制造和测试。天线由圆形、薄接地介电层组成，该介电层由形状和大小经过调制的金属贴片纹理印刷而成。贴片层可以建模为空间可变的电容阻抗片，它与接地平板贡献一起提供整体调制电感边界条件。天线孔径被分成四个相同的角象限，每个角象限在由单个单极子发射器激发时都会辐射独立的宽边波束。四个发射器中的每一个都会激发 TM 圆柱形表面波 (SW)，该波被超表面逐渐转换为漏波 (LW)。通过适当设计超表面调制，4 个子孔径被虚拟分开。为此，校准了 LW 衰减常数以充分释放每个单独的 SW，从而防止相邻区域之间的相互作用。因此，印刷结构不受任何物理分离的限制，而仅受等效边界条件的连续变化的限制。通过将源激励与简单的相位方案相结合，可获得单脉冲型线性偏振光束。值得注意的是，该解决方案不会影响结构的整体轻便性、低轮廓、馈源简单性和低制造成本，这相对于更传统的基于波导的解决方案具有固有优势。
天线阵列支持 6G 空间/空中/地面通信和网络
摘要 天线阵列已有一百多年的悠久历史，并且与电子信息技术的发展紧密相关，在无线通信和雷达中发挥着不可或缺的作用。随着电子信息技术的飞速发展，全时间、全域、全空间网络服务需求呈爆发式增长，对天/空/地各类平台提出了新的通信需求。为满足未来第六代（6G）无线通信对大容量、广覆盖、低时延、强鲁棒性等日益增长的要求，在天/空/地通信网络中采用不同类型的天线阵列（如相控阵、数字阵列、可重构智能面等）和各种波束成形技术（如模拟波束成形、数字波束成形、混合波束成形、无源波束成形等）将有望带来可观的天线增益、复用增益和分集增益等优势。然而，为天/空/地通信网络启用天线阵列提出了特定、独特和棘手的挑战，这引起了广泛的研究关注。本文旨在概述天线阵列启用的空间/空/地通信和网络领域。首先介绍天线阵列启用的空间/空/地通信和网络的技术潜力和挑战。随后，讨论天线阵列的结构和设计。然后，我们讨论天线阵列促进的各种新兴技术，以满足天/空/地通信系统的新通信要求。在这些新兴技术的推动下，空间通信、机载通信和地面通信具有不同的特点、挑战和解决方案。
机载处理有效载荷
摘要 本文将介绍 SatixFy 为再生处理器有效载荷设计的 SDR ASIC，并从技术和商业角度介绍在现代 UHTS 和 LEO 星座中使用再生处理器的理由。与基本的弯管设计相比，再生有效载荷可提供更高的性能、更低的延迟、支持网状连接、简化非 GEO 星座的实施以及更好的可用性。另一方面，它可能需要更多的机载处理能力并保证面向未来的设计。即确保在卫星的整个生命周期内支持用户所需的通信协议。随着能够在上下行链路方向支持大带宽的软件定义无线电 ASIC 的引入，面向未来的再生有效载荷的实现比以往任何时候都更接近。本文将介绍 Satixfy 为有效载荷设计的 SDR ASIC，包括设计的抗辐射方面。 1. 简介 现代卫星系统，如 LEO 星座和 GEO UHTS，有望实现更高的容量和更低的每 Mbps 成本。然而，这些成本在多个方面需要以不同于过去的系统的方式解决。用户和网关之间要传输的大量信息对网关成本、位置、GEO 和 LEO 星座的效率提出了挑战。本文表明，再生式机载处理有效载荷提供了一种良好的解决方案，而现代硅片和通信技术可以缓解未来防护和功耗等问题。 2. 网关链路和相关挑战 现代 UHTS 卫星和 LEO 星座将以 1Tbps 数量级的速率向用户提供数据服务。网关大小取决于网关链路预算。如 [3] 和表 1 所示，典型的弯管 GEO 前向链路计划在波束峰值上提供 2.6 b/Hz，在峰值 ~9.5dB 时在波束 @ Es/No 上提供 2 b/Hz 平均值。返回链路较差，通常为 ~1-1.5 b/Hz（平均为 1.2b/Hz）。在 LEO 情况下，也采取类似的假设，考虑到由于卫星往返远程用户的移动而导致的更大动态范围变化。在弯管实施的情况下，GW 链路的效率与用户链路相同，平均为 2 b/Hz。在这样的弯管系统中，GW 链路效率与用户链路相同，GW 容量受 Ka 或 Q/V 频段的总带宽可用性限制。1Tbps 卫星将需要 500 GHz 的总 GW 容量。在 Ka 频段使用 2.5 GHz 和 2 个极化将需要 100 个独立的 GW 位置。对于回传信道，载波通常基于 MF-TDMA，大小为 1-10MHz。假设 1:4（现代网络比率）需要 250Gbps 的回传链路。使用平均 5MHz 载波会产生 (@1.2b/Hz, 20% RO) 50,000 个载波。在 LEO 弯管的情况下，复杂性会增加，因为您需要为全球每个覆盖兴趣区在卫星视线范围内设置一个 GW。当覆盖 AERO 和海上路径时，这要求在海洋中设置 GW 位置和相关回程。
人工智能赋能多路访问超级...
摘要 — 太赫兹 (THz) 无线网络有望催化第五代 (B5G) 时代。然而，由于 THz 链路的方向性和视距需求，以及 THz 网络的超密集部署，介质访问控制 (MAC) 层需要面对许多挑战。更详细地说，通过结合能够在复杂且频繁变化的环境中提供“实时”解决方案的人工智能 (AI)，重新考虑用户关联和资源分配策略的必要性变得显而易见。此外，为了满足多个 B5G 应用的超可靠性和低延迟需求，需要新颖的移动性管理方法。在此基础上，本文提出了一种整体的 MAC 层方法，该方法可实现智能用户关联和资源分配，以及灵活和自适应的移动性管理，同时通过最小化阻塞来最大限度地提高系统的可靠性。更详细地，记录了一种快速集中的联合用户关联、无线电资源分配和阻塞避免，该方法通过一种新颖的元启发式机器学习框架实现，可最大限度地提高 THz 网络性能，同时将关联延迟最小化大约三个数量级。为了在接入点 (AP) 覆盖范围内支持移动性和避免阻塞，讨论了一种用于波束选择的深度强化学习 (DRL) 方法。最后，为了支持相邻 AP 覆盖区域之间的用户移动性，报告了一种基于 AI 辅助快速信道预测的主动切换机制。
使用合成训练数据的低复杂度雷达手势识别
摘要：无线电探测和测距（雷达）技术的发展使得手势识别成为可能。在基于热图的手势识别中，特征图像尺寸很大，需要复杂的神经网络来提取信息。机器学习方法通常需要大量数据，而用雷达收集手势非常耗时耗能。因此，提出了一种基于调频连续波（FMCW）雷达和合成手势特征生成器的低计算复杂度手势识别算法。在低计算复杂度算法中，对雷达原始数据实施二维快速傅里叶变换以生成距离-多普勒矩阵。之后，应用背景建模来分离动态物体和静态背景。然后选择距离-多普勒矩阵中幅度最高的箱来定位目标并获得其距离和速度。可以利用天线维度上此位置的箱来使用傅里叶波束控制计算目标的角度。在合成生成器中，使用Blender软件生成不同的手势和轨迹，然后直接从轨迹中提取目标的距离、速度和角度。实验结果表明，当以合成数据作为训练集，以真实数据作为测试集时，模型在测试集上的平均识别准确率可达89.13%。这表明合成数据的生成在预训练阶段可以做出有意义的贡献。
天线阵列支持的空间/空中/地面通信……
摘要 — 天线阵列已有一百多年的悠久历史，伴随电子信息技术的发展而不断演进，在无线通信、雷达等系统中发挥着不可或缺的作用。随着电子信息技术的快速发展，全时间、全域、全空间网络服务需求爆发式增长，对天/空/地各类平台提出了新的通信需求。为了满足未来第六代（6G）无线通信对高容量、广覆盖、低延迟和强鲁棒性等日益增长的需求，在天/空/地通信网络中采用不同类型的天线阵列（例如，相控阵、数字阵列和可重构智能表面等）和各种波束成形技术（例如，模拟波束成形、数字波束成形、混合波束成形和无源波束成形等）具有可观的天线增益、复用增益和分集增益等优势。然而，为天/空/地通信网络启用天线阵列提出了特定、独特和棘手的挑战，引起了广泛的研究关注。本文旨在概述天线阵列使能的空间/空/地通信和网络领域。首先介绍天线阵列支持的空间/空中/地面通信和网络的技术潜力和挑战。随后讨论天线阵列结构和设计。然后，我们讨论了天线阵列推动的各种新兴技术，以满足空间/空中/地面通信系统的新通信要求。在这些新兴技术的支持下，空间通信、机载通信和地面通信具有独特的特点、挑战和解决方案
机载相控阵天线的宽带光束形成
H. Schippers, J. Verpoorte, P. Jorna, A. Hulzinga 国家航空航天实验室 NLR Anthony Fokkerweg 2, 1006 BM 阿姆斯特丹, 荷兰 schipiw@nlr.nl L. Zhuang, A. Meijerink, C. G. H. Roeloffzen, D. A. I. Marpaung , W. van Etten 电气工程学院电信工程组Twente, P.O.Box 217, 7500 AE, Enschede, the Dutch C.G.H.Roeloffzen@ewi.utwente.nl R. G. Heideman, A. Leinse LioniX bv P.O.Box 456, 7500 AH Enschede，荷兰 A.Leinse@lionixbv.nl M. Wintels Cyner Substrates Savannahweg 60, 3542 AW Utrecht，荷兰 m.wintels@cyner.nl 摘要 — 为加强沟通飞机上，需要具有宽带卫星功能的新型天线系统。该技术将通过为机组人员提供机上信息连接来增强航空公司的运营，并将为航空公司带来直播电视和高速互联网连接。乘客。出于空气动力学原因，在飞机上安装此类系统需要开发一种非常低调的飞机天线，该天线可以指向上半球任何地方的卫星。可控低剖面天线成功的关键是具有宽带天线元件阵列的多层印刷电路板 (PCB) 和具有适当波束控制能力的紧凑型微波系统。 div>本文介绍了使用光环谐振器级联作为面包板 Ku 波段相控阵天线的一部分开发原型 8x1 光束形成网络。12
开放访问于2024年12月31日发布，引用Sreejeesh，Sg。，Sakthivel，R。等，2024。
抽象医学超声成像是医学领域中普遍的诊断工具。波束形成是一种信号处理方法，用于提高成像系统的功效，尤其是在医学超声成像中。Ultrafast（uf）束构算法（BAS）旨在提高光束成型操作的速度和效率。超声成像算法已设计为增强超声成像的质量和效率。本文将概述有关UF医学超声算法的研究。我们还将探索UF波束成形算法领域的一些最新发展。本文讨论了用于医疗超声成像的UF-BA的开发和实施。传统的波束形成技术是计算密集型的，并限制了超声系统的实时成像能力。文章中讨论的算法利用现代平行计算体系结构来减少处理时间，同时显着保持图像质量。本文使用模拟和准确的数据对算法在处理时间和图像质量方面的性能进行了详细的分析。本文讨论了各种UF-BA如何提供实时高质量图像，以促进医学超声成像中的新颖用途。这些算法在临床使用和未来的研究轨迹上的前瞻性优势也得到了研究。关键字：超快速成像，超快光束形成器，平行波束形式，实时成像，信号处理，高帧速率，高性能计算，超声成像，平行计算，计算效率，快速成像，超分辨率成像。