可重构智能超表面设计及其无线通信系统应用

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可重构智能超表面(Reconfigurable Intelligent Metasurface,RIS)是一种新的人工电磁超材料,具有灵活调控电磁波的频率、幅度、相位、波形、极化和传播方向等特性.RIS构建起物理空间和信息空间的桥梁,具有灵活调控电磁波的能力和低成本、低能耗、低质量的优点,将为B 5 G/6 G无线通信技术开辟崭新道路.RIS在提升无线通信的信号功率覆盖范围、增强通信质量和评估蜂窝网络性能扮演着至关重要的角色.针对RIS在无线通信系统中应用,围绕解决非视距下的通信盲区覆盖,阐述RIS硬件系统的工作原理与设计方法;从无源的反射器墙面到有源超表面,从可拼接的无源编码RIS反射面到现场可编程超表面,对RIS发展的历程及其通信系统中的应用进行介绍与分析;最后给出了RIS未来发展方向.
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针对已提出的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)体制下的通导融合测距算法中存在的通信资源占用率高的问题,提出了基于梳状导频的通导融合测距优化配置方法,在原有的通导融合测距系统上,将测距导频信号分配给部分子载波进行测距信息传输,接收端采用时频域联合估计法进行测距仿真,并分析了测距精度和通信资源占用率问题.仿真表明,采用优化配置方法后,在信噪比为-5 dB时,测距精度可达到0.9 m,此时导频信号只占用了50%的通信载波,降低了通信资源
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太赫兹编码超表面对于在复杂信道环境中实现大容量高速通信具有巨大潜力,对发展6G无线通信技术具有重要研究价值.针对目前太赫兹频段的动态超表面调控器件普遍存在的问题,基于高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor,HEMT)电控调节编码单元与太赫兹波互作用引起的非对称谐振,在低开关比下实现了一种太赫兹1 bit编码相移单元.进一步在编码超表面阵列上,利用分数化编码、卷积编码、分块编码和GRS(Golay?Rudin?Shapiro)编码分别实现了包括连续性波束扫描、
定时同步技术是通信系统中的关键技术之一,传统的定时同步算法易受到频偏、噪声和数据相关性的影响,故有进一步提升同步性能的空间.可重构智能反射面(Reconfigurable Intelligent Surfaces,RIS)技术得到了学术界和产业界的广泛关注,可以有效地补盲和提升通信质量.基于智能反射面的调制技术被认为是一种新的调制架构,但是调制星座点分布往往不均匀.针对智能反射面调制星座点不均匀的问题,提出基于星座点聚类和变换模式匹配的定时同步算法,提升同步性能.提出的定时同步算法利用接收端星座点整体旋转
智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)作为面向未来的改变传播环境的技术,在无线通信系统中起着重要的作用,可通过改变无线信道环境,来改变信号的传播特性,从而能够按需提供无线网络的覆盖和容量.相比传统无线通信的被动适应无线信道,转化为未来无线通信的自适应可重构无线信道.在智能超表面现有工作基础上,研究了智能超表面技术的波束设计、部署特征、部署性能等关键技术.针对上述方向,进一步剖析了其未来应用特性,并从覆盖效率等方面进行了定义.最后通过仿真来定量地分析面板部
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