移动通信基站天线的巧用

基站天线是移动通信系统的重要组成部分，它的作用是有效地发射或接收电磁波。发射天线把高频电流形式的能量转变成同频率的无线电波能量发射出去，接收天线把其接收下来的高频无线电波能量转变成同频率的电流能量。     

基于遗传算法的阵列天线波束能量定量控制技术

提出发射天线(如无线局域网天线、基站天线等)辐射强度随用户信号强度的变化而实时调整的技术.该技术基于遗传算法,将阵列天线波束能量定量控制问题转化为一个带有约束条件的极值问题.在算法的适应度函数设计中,通过自适应罚函数将发射阵列天线和接收天线间的能量传输效率与接收天线信号强度构成一个简单的极值函数,得到阵列天线的最优激励分布.高频电磁结构仿真软件(HFSS)的验证结果表明:阵列天线辐射的信号强度在接收天线处能达预期值.可见,该技术能实现对阵列天线波束能量的定量控制.     

关于建设铁路轨道信息系统的建议

建立一种新的轨道信息系统,轨道信息系统由地面射频卡(轨道信息卡)、车上阅读器(包括发射天线、接收天线、阅读器数据采集传输线缆等)以及数据汇入车上计算机的程序软件三部分组成。射频卡(轨道信息卡)采用无源型(无电池),当检查车接近时,车载阅读器通过发射天线发出的射频波会激活卡内电路,使其输出储存在其中的相应信息,如,里程、高程、坡度、曲线半径、允许速度等,再由阅读器的接受天线收到信息,经阅读器处理后将射频卡的信息输入车载计算机,通过专门软件的处理后可指导机车操纵;或作为里程、高程、坡度等数据输入轨道检查车及钢轨探伤车。     

基于自供电智能反射面辅助的MISO系统无线安全传输

为增强无线通信的安全性,面向多输入单输出(Multiple Input Single Output, MISO)系统,提出了基于自供电智能反射面(Intelligent Reflecting Surface, IRS)辅助的物理层安全传输方案,其中IRS被用以协助基站到合法用户的信息传输,同时抑制传输给窃听者的信号,以此实现系统的安全传输。为保证IRS有足够的能量维持其运行,设计了基于时间切换(Time Switching, TS)的能量收集方案,即将传输块分为能量收集阶段和信息反射阶段。在能量收集阶段,IRS从基站发射的射频信号中收集能量;在信息反射阶段,IRS利用先前收集的能量辅助基站的信息传输。为了最大化系统安全传输速率,设计了关于基站波束成形向量、时间分配和IRS反射相位的联合优化问题。由于该问题为非凸优化问题,为此设计了基于两阶段的高效算法,并通过交替优化、半正定松弛(Semi-Definite Relaxation, SDR)、连续凸逼近(Successive Convex Approximation, SCA)等技术获得了次优解。仿真结果表明,所提出的方案可以有效地提升系...     

基于功率分配协作干扰的无线信息与能量安全协同传输方法

为了提高信息与能量协同传输系统的安全传输性能,提出一种基于功率分配协作干扰的无线信息与能量安全协同传输方法.该方法中包含一个信息发送端和信息接收端以及一个能量接收器和干扰器.由于能量接收器离信息发送端较近,很容易窃听信息发送端的信息.在接收到来自信息发送端的信息后,能量接收器利用一部分接收到的功率进行能量接收,利用另外一部分功率进行信息解码,窃听信息发送端的信息.为了保证信息发送端到接收端信息的安全传输,干扰器使用其中一根天线对来自信息发送端的信号进行能量接收,利用接收到的能量使用另一根天线发射干扰信号,对能量接收器进行信息干扰.研究该方法中如何对功率进行分配,保证能量接收器收到的能量达到要求的条件下最大化信息接收端的保密信息速率.仿真结果表明,该方法能有效提高信息与能量协同传输系统的安全性能.     

获得天线选择分集的空移键控调制算法

为了解决空移键控(SSK)调制不能获得发射分集的缺陷,提出了一种基于天线子集选择的SSK算法(ASD-SSK).ASD-SSK算法利用各个发射天线的具有不同特性的无线传输信道构造了一个信号星座图;然后依据最优星座图子集准则(即星座点间的最小距离最大)选择最优的发射天线子集;最后利用所选的天线子集,采用SSK调制方式来传输信息.在每次天线子集选择中将距离最小的一对信道分开,从而将总的天线集合分成2个子集,依次迭代,可以有效降低ASD-SSK天线子集选择的复杂度.仿真结果表明:相比SSK算法,ASD-SSK算法不仅获得了选择分集增益,而且总的发射天线数目越多,分集增益越大;在2 bit· s-1·Hz-1、发射天线数为6、误码率为10-3的条件下,ASD SSK算法有14 dB左右的增益.     

接收空间调制信道容量计算及其鲁棒性设计

针对接收空间调制(RSM)系统中信道输入为有限码集导致香农容量公式不适用于RSM信道容量计算的问题,通过分析信道输入输出之间的互信息,推导了发射机拥有完美信道信息情况下的RSM系统的信道容量表达式,并进一步给出发射机的信道信息存在误差时具有鲁棒性的RSM预编码矩阵设计(RRSM)方法。该方法将二进制数据流映射成某根期望接收天线空间序号和传统调制符号,把它们作为RSM系统的信道输入,经发射预编码后得到信道输出;然后采用迫零算法使得信号功率在选定的期望接收天线处聚集而在其他接收天线处迫零,用所选定的期望接收天线的空间序号来传输额外信息比特;最后考虑RSM发射机的信道状态信息有误差,根据最小均方误差准则建立目标函数,求解得到RSM最优的鲁棒预编码矩阵。数值仿真实验表明:当发射机的信道状态信息误差的方差为0.3时,RRSM方法相比原始的RSM方法可使最优检测在误码率为10-4时获得1dB性能增益,次优检测在误码率为10-2时获得2dB增益。     

射频读卡器硬件系统功能简介

系统主要可分为主控模块电路和射频收发电路两部分.主控模块由微控制器及其复位电路,应用系统电路、电源电路及辅助电路组成.主控制器是系统的核心部分,它负责接收用户命令,对发送信号进行编码和对接收信号进行解码,主控制器与应答器的通信过程经由射频收发模块实现.电源电路完成稳压与电压转换功能.射频收发模块有射频发射电路和射频接收电路组成.射频发射电路完成对基带信号的调制发射,射频接收电路完成时载波信号的解调接收.     

3G网带来的巨大商机

<正> 移动通信基站天线是移动通信系统中发射和接收电磁波的重要设备,是国内众多天线研究、生产厂家看好并倚重的产业方向。我国3G 网络的铺设,更为其描绘出美好的价值和发展前景。3G 业务的网络基础1.中国移动。中国移动拥有完善的 GSM网络,且2004年重点投资仍为GSM 网络建设及优化,力图将其打     

钻孔地质雷达天线收发信号数值模拟

为了解决钻孔地质雷达数值模拟中天线长度的影响,通过理论推导和数值计算研究天线中电流于电压的相互转换。对于发射的信号,首先根据激发的电压与的卷积得到天线中电流的分布,从而得到计算区域的电场;对于接收信号接收天线处的电场与卷积得到该无限小的天线电流强度,然后根据天线长度对其进行积分得到天线总电流的大小,与接收天线的负载电阻相乘即可得到该时刻接收到的电压大小。结果表明:接收信号波形与发射信号波形基本相同。证明了在考虑天线长度的前提下,根据文中算法得到的收发信号表达式是准确的。     

科技热词扫描

智能天线 智能天线是一种安装在基站现场的双向天线,通过一组带有可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性。并可以同时获取基站和移动台之间各个链路的方向特性。智能天线技术利用各个移动用户间信号空间特征的差异,通过阵列天线技术在同一信道上接收和发射多个移动用户信号而不发生相互干扰．使无线电频谱的利用和信号的传输更为有效。     

基于译码转发中继信道的对角正交设计极化空时分组码

构建了基于译码转发中继信道的对角正交设计极化空时分组码(STPBC),该种码可以通过极化天线进行满码率发射和接收.然后设计了码率为1、发射天线数为2和4的码字矩阵,最后与传统对角正交、传统准正交和极化准正交这3种无中继空时分组码(STBC)分别进行了仿真对比.结果表明:2个发射天线和1个接收天线情况下,当BER=10-3时,BPSK调制下STPBC的性能比无中继传统对角正交情况有3.5dB的增益,QPSK调制下有3dB的增益;4个发射天线和1个接收天线情况下,当BER=10-3时,BPSK调制下比上述3种情况分别有6.0,2.7和-1.5dB的增益,QPSK调制下分别有5.5,2.5和-2.5dB的增益;与无中继极化准正交STBC相比,在SNR较低的情况下所提分组码具有较好的性能.     

WFRFT MIMO卫星抗截获通信系统

针对卫星通信安全性不高、易被截获的问题,提出一种采用加权类分数阶傅里叶变换(WFRFT)与多入多出(MIMO)技术相结合的卫星抗截获通信系统。系统采用多层WFRFT调制信号,WFRFT的层数与发射天线数目相同,每层WFRFT采用不同的调制阶数。原始信号经WFRFT调制后具有时频域特性,能有效抵抗参数扫描,MIMO能有效提高频谱利用率及系统容量。经理论分析,采用WFRFT-MIMO通信系统可以高效地恢复原始信号,同时窃听方无法截获信号。以2发1收天线为例,分别从合法方与窃听方误码率(BER)性能对比、接收性能与WFRFT阶数偏差关系进行仿真,当窃听方调制阶数误差均为0.1,信噪比为20dB时,其误码率为10-3,与合法方相差4dB。并通过对不同收发天线组的性能仿真,信噪比为10dB时,3发4收天线的性能较2发1收天线提高了4.5dB。     

无线通信中使用随机天线阵列的物理层安全传输方法

为了在无线通信过程中保证信息安全,提出了一种使用随机天线阵列的物理层安全传输方法(RAA方法).该方法在基站端使用多天线而在移动用户端使用单天线,期望移动用户首先发送同步训练符号,基站根据接收到的训练符号估计信道,然后基站随机选取若干天线并根据估计到的信道使用分布式波束形成的方法进行加权发射,各天线发射信号最后在期望用户接收点同相叠加,期望用户可以直接进行最大似然解调.由于基站在发射每个符号时都随机变换天线,将会导致窃听者的信道随机快速变化,因此窃听者无法通过盲均衡算法解调,从而保证了信息的低截获概率.与经典的使用随机加权系数的方法相比,RAA方法具有功率利用率更高的特点.仿真结果表明,在总功率一定的情况下,RAA方法可以在期望用户处获得比已有方法低一个数量级的误码率,而窃听者始终无法正确解调.     

电教电视接收天线的选用

目前我国电视系统一般有开路和闭路两种,闭路系统是通过视频电缆(或音频电缆) 来传输信号的,这种系统具有抗干扰能力强,信号稳定等优点,但造价高,服务范围小。 开路系统是通过空间电磁波来传输信号的,如图(1)所示。这种系统的发射与接收相对独 立,发射端可以是自办的电教发射台,差转台,也可以是当地的电视发射台。接收端可 由电视接收机(含录相设备)配上合适的接收天线构成一个最简单的接收系统,因此它造 价低,服务面广。若与闭路系统配合使用能相互弥补各自的缺点,是目前广泛采用的一 种电教手段。     

电磁波的辐射理论

引言在实践上,电磁波常常是由运动电荷辐射出来的。例如,无线电波是由发射天线上的高频交变电流辐射出来的。当发射天线(有各种形式)上电荷分布为已知时,我们可以通过麦克斯韦方程组,并引入势的概念,可以具体地描述辐射电磁场在远处的场量、辐射功率、辐射电阻等(当然也可以描述近场区)。本文最后还将提及各种形式的天线及其应用。     

矿用5G通信系统射频能量损耗模型

通过对矿用5G通信基站使用的同轴电缆参数进行理论分析,提出了一种射频能量损耗模型和优化方法.定量分析矿用5G通信同轴电缆的固有衰减值和阻抗失配引起的损耗表达式,并结合矿井巷道特点以及基站与天线摆放位置对5G信号传输损耗的影响,建立了同轴电缆夹角的几何关系,推导出矿用5G通信系统射频能量损耗优化模型.根据上述射频能量损耗模型及优化技术得出:满足井下5G基站和天线安装要求的最佳角度为106.5°,对应的同轴电缆长度为0.42 m.与工程中常用值进行实验对比评判可见:射频信号强度优化值指标和传输速率优化值指标均有所提升,该模型可为矿山5G通信系统和智能矿山的建设提供技术支持.     

城市环境下电磁波传播特性分析

为进一步掌握城市环境下电磁波的传播特性,选取Hata和Cost231-Hata经验模型,结合Matlab仿真软件,从电磁波频率、传播距离、发射天线位置、接收天线位置等几个方面着手,分析电磁波传播特性。     

一种全双工物理层安全通信波束成形的低功耗方法

在保证物理层安全的前提下,为解决传统迫零成形算法在全双工通信功耗过高的问题,提出了一种适用于全双工通信的信息波束和噪声波束联合成形的低功耗方法。首先,在高斯信道模型下对全双工基站的传输信号进行信息波束成形,实现基站与接收端的信息传输;然后,在全双工基站发射天线中添加人工噪声,并将噪声波束成形保证全双工基站的接收信息和发送信息不被偷听者窃听;最后,经过凸优化求解,将NP难的信息和噪声波束联合成形问题转化为可高效求解的凸优化问题,最终得到最优的信息和噪声波束成形向量。仿真结果表明,在上下行安全速率均为3b/(s·Hz)时,该方法可以有效降低全双工基站的功耗,与经典的迫零波束成形算法相比,均值功耗降低约18%。     

基于MATLAB的MIMO通信系统教学平台的设计与实现

多输入输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统利用发射端的多个天线独立发送信号,在接收端利用多个天线接收并检测信息。针对MIMO通信系统中空时编码和检测技术理论性强且抽象的特点,设计了一个基于Matlab的MIMO系统教学演示平台。在该平台上可以演示采用不同信道编码、不同调制方式以及不同的检测算法下MIMO系统的信道容量以及误码率性能,通过性能演示学生可以直观地了解编码、调制以及检测模块对系统性能的影响。学生还可以通过该演示平台选择不同的发送天线和接收天线数目,实时演示收发天线数目对MIMO系统性能的影响。教学实践表明,通过该平台的实时演示可以加强学生对通信原理课程的理解,调动学生编程实现MIMO系统模块的积极性,为进一步学习现代通信的关键技术奠定了基础。