特邀策划人 汪春霆 研究员,中国卫星网络集团有限公司科技委副主任,工信部通信科技委常委;入选国务院特殊津贴专家、新世纪百千万人才工程国家级人选、中国电子学会会士、中国通信学会会士;现担任国家科技部“十四五”重点研发计划“多模态网络与通信”专项总体专家组副组长,国家第六代移动通信(6G)技术总体专家组专家。荣获国家科技进步一等奖1 项,省部级科技进步一等奖4 项、二等奖1 项;授权发明专利15
摘 要:随着接入需求的增加以及网络规模的扩大,需要在6G 网络将通信、感知和计算3 类技术融为一体,共同促进整体系统性能的提升,并利用数字孪生技术增强系统的实时维护和建模能力。分析了5G 的局限性,研究了通感算融合技术在空天地一体化网络中的应用,以及数字孪生技术在构建未来“数字孪生、智慧泛在”世界时发挥的功能。提出了一种基于通感算融合技术的数字孪生网络实现方案,将空天地一体化网络映射至数字世界,实
摘 要:由于应急事件突发性强、破坏力强、不确定性强等特点,应急救援和救助通常任务紧急,对救援时间窗口要求高。通导遥一体化的空天地信息支援体系可为应急管理提供全域感知、实时通信、精准导航等保障,进一步满足了应急管理全流程对实时、高精度、智能化的信息服务需求。从实际应用出发,梳理了应急管理的信息支援需求以及现状和挑战;在此基础之上,提出空天地应急信息支援体系,并从物理架构、功能架构、服务系统、服务流程
摘 要:手机直连低轨卫星通信可有效填补数字鸿沟,成为6G 重要的技术趋势,但其面临终端上行高速率通信难、多用户高可靠接入难、信道状态实时获取难、非理想射频下数字波束成形优化难以及多域资源高效调度难等挑战。为克服传统技术方案的不足,利用人工智能技术,结合通信领域知识,形成涵盖接入、传输和资源调度的手机直连低轨卫星智能通信方案。具体地,提出基于人工智能的多星协作上行联合接收、基于人工智能的随机接入前导
摘 要:目前,卫星互联网产业已经取得较大进展,移动智能终端支持卫星通信的发展路线已较为明确,2023—2024 年,以SpaceX 为代表的国外多家卫星公司在面向存量终端实现手机直连卫星方面开展了系统建设和令人瞩目的试验成果。未来手机直连卫星的发展路线呈现出“百家争鸣”的现象。以Starlink 的手机直连卫星技术为例,具体分析面向存量终端的手机直连卫星技术路线的优劣点,分析该技术路线在产业方面面
摘 要:针对基于跳波束的卫星手机直连系统,研究与卫星固定业务(Fixed Satellite Service,FSS)系统间的共存可行性。分析了跳波束卫星系统与FSS 系统的共存场景以及仿真研究方法,通过时间步进的仿真方法对FSS 系统受到的下行干扰进行了仿真分析。在此基础上评估了多种干扰缓解策略保护FSS 系统的效果,主要包括地理隔离、基于星历或概率信息的波束关闭以及基于干扰程度预测的动态功率控
摘 要:低轨卫星具有空间衰减强、移动速度快、覆盖范围广的特点。针对星地随机接入速度慢、容量小、受多普勒频移影响严重的问题,设计了一种高动态条件下的星地两步随机接入增强方法。通过对用户上行MsgA 数据进行若干次重复并在接收端引入干扰消除技术进行解调,从而利用碰撞数据减少用户重发概率,解决了星地随机接入速度与容量的问题;通过引入双根前导码并在接收端进行联合检测,解决了高动态下随机接入前导检测成功率低
摘 要:随着移动终端和应用的快速增长,无线网络需要满足边远地区、农村和城市地区无处不在的连接需求。相较于中高轨卫星,低轨卫星通常在500 ~ 2 000 km 运行,具有建设成本低、覆盖范围广、功耗低、传播延迟短等优势,低轨卫星网络已被广泛认为是提供全球无缝覆盖的潜在解决方案。然而,未来低轨卫星网络的规模大、动态性强,其用户切换管理将是一个复杂的过程。针对低轨卫星互联网用户切换管理的最新研究进行了
摘 要:低轨卫星通信的信道存在快变和多径问题,正交时频空间(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)调制技术是解决该问题的候选技术。结合广义索引调制(Index Modulation,IM ),提出正交时频空间与广义索引调制(Orthogonal Time Frequency Space and Generalized Index Modulation,OTFSG
摘 要:随着通信技术的发展,当今的无线通信不再只追求高速率,更是将安全性作为衡量通信质量的一个重要指标,而确保安全通信的一个主要方式就是干扰抑制。根据干扰抑制的不同阶段,可以将其划分为空域抗干扰、射频域抗干扰、数字域抗干扰等,其中关于空域抗干扰和数字域抗干扰的研究已较为成熟,而针对射频域的抗干扰研究大部分聚焦于系统自干扰,关于非合作干扰的射频域抗干扰研究几乎是空白。因此,针对非合作干扰信号,提出了
摘 要:星载相控阵由于其电子波束形成的灵活性,在卫星通信发挥着重要作用。而星载相控阵在发射前往往需要经过静态校准,在传统旋转矢量法的基础上,提出了一种新型的高精度相控阵校准方法———旋转元件电场矢量和振幅归零(Rotatingelement Electricfield Vector and Amplitude Zeroing,REVAZ)。在幅度校准中,通过改变阵元激励的相位,给出了更简洁准确的幅
摘 要:围绕灵巧卫星数字多波束相控阵的工程应用,针对通信卫星采用的多波束频分多址通信体制,讨论了基于多相快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)的数字信道化技术和基于二维FFT 的数字波束成形原理,设计了一个20 MHz 带宽的阵列接收模型,将接收到的不同用户的不同频率信号通过对应的子信道输出,从而实现对多路同时到达信号的实时截获、降速以及变频,并成功集成到一个2C2
摘 要:低轨卫星星座加装阵列天线具备信号传输链路短、信号接收增益高等优势,近年来在6G 通信、遥感等各领域广泛应用。但低轨卫星星座组网后,多星阵列天线按相同波束指向完成空域扫描时,各卫星对地覆盖区域仅有部分重叠,影响多星协同工作效率。针对低轨卫星星座对地共视范围小的问题,提出了一种基于Matlab / STK 的低轨星座阵列天线共视方法。该方法可在任意卫星轨道、任意时刻对全空域波束进行指向修正,并
摘 要:针对低地球轨道(Low Earth Orbit,LEO)卫星网络具有拓扑变化快、网络节点多和节点资源状态变化等特点,提出了一种用于计算和传输的星间路由策略。该策略使用改进的图卷积网络(EnhancedGraph ConvolutionalNetwork,EGCN)提取卫星网络的时空特征并生成节点的隐藏状态。将其作为深度强化学习(Deep ReinforcementLearning,DRL)
摘 要:低轨卫星星座具有传输延时小、系统容量大、应用场景丰富、制造成本低等优势,已成为构建卫星互联网的核心环节,其中高带宽、高速交换技术是实现星间、星地数据业务转发的关键技术之一。因此,聚焦高宽带低轨卫星网络载荷交换的设计,以满足卫星互联网中高带宽交换、低时延误差、高可靠性等星载交换需求。为适应太空极端环境,设计了基于宇航级现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Arra
摘 要:大规模卫星网络(Mega Satellite Networks,MSNs)是由位于不同轨道高度、不同功能的卫星组成的多层卫星网络,可突破现有地面网络的覆盖限制,实现未来6G 无缝覆盖的高质量服务需求。然而,MSNs 中各类卫星高动态移动,致使网络资源异构且拓扑大时空尺度持续变化,对海量资源自主管控和保障多样化业务需求的实时响应提出了严峻的挑战。针对该挑战,设计了面向MSNs 的立体可重构资
摘 要:随着近地轨道(Low Earth Orbit,LEO)卫星网络和移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)技术的发展,通过在LEO 卫星上部署MEC 服务器,可以为缺乏计算资源的偏远地区提供计算卸载服务。然而,随着地面用户数量的不断增加,天地融合网络中的计算卸载场景变得越发复杂。现有研究难以应对任务复杂、到达率较高的场景,针对上述问题,在现有算法的基础上,提出了一种
摘 要:无人机路径规划源于机器人运动规划,是当下无人机应用研究的核心内容,对提高无人机系统在复杂环境中的作业能力起着关键作用。针对快速扩展随机树(Rapidly-exploring Random Tree,RRT)算法进行无人机路径规划时搜索随机性高、存在冗余路径和路径平滑性差的问题,提出了一种面向无人机路径规划的改进RRT 算法。改进RRT算法在RRT 算法的基础上结合人工势场法中的引力函数使得
摘 要:人体行为识别(Human Activity Recognition,HAR)是当前众多研究工作的基石,对于推动人机交互和智能数字化转型具有巨大潜力。由于目标域样本较难采集,现有方法在跨域识别方面表现不佳。为解决这一问题,提出一种新的WiFi 使能跨域HAR 方法,从WiFi 信号中获取信道状态信息(Channel State Information,CSI)并转化为图像,在基于Wasser
摘 要:针对现有均匀量化的连续消除列表(Successive Cancellation List,SCL)译码算法中存储资源消耗大、布线延迟高的问题,提出了一种采用5 bit 非均匀量化方案的SCL 译码算法。该算法保留均匀量化中的对数似然比(Log-Like-lihood Ratio,LLR)迭代计算方法,采用5 bit 非均匀量化LLR,在LLR 计算模块中设计查找表(Look-Up-Tabl
摘 要:为提升通信质量,针对智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)辅助的空时线编码(Space-Time LineCode,STLC)系统,提出基于IRS 相位设计的STLC 系统误码率性能优化策略。建立关于IRS 相位矢量的优化用户端信噪比目标问题,利用半定规划(Semidefinite Relaxation,SDR)法和单模约束松弛法(Unit-mo
摘 要:交通流量预测是多元时空预测中的典型任务,也是智能交通系统的重要组成部分。然而,现有模型很少关注交通路网中不同道路间的共有模式。主流模型大多基于图神经网络(Graph Neural Network,GNN)实现,而GNN 随着层数的增加,会出现过度平滑现象,即邻接图中表征趋于相近。为解决上述问题,提出一个神经常微分存储网络(Neural Ordinary Differential Memor
摘 要:在传统测向方法中,测向精度正比于阵列孔径,因此布阵空间与测向精度的矛盾性成为电子侦察系统在无人机等平台应用的主要工程约束之一。为实现空间受限下的高精度测向,提出一种通过协方差矩阵重构阵列接收数据的波达方向(Direction of Arrival,DOA)方法。结合均匀线阵的结构特点以及导向矢量Vandermonde 矩阵与协方差Toeplitz 矩阵的矩阵特征,通过重构阵列数据接收模型,
摘 要:提出了一种基于短距离环境反向散射传输的功率控制策略,该策略独特地绕过了传统功率控制策略的需求,即估计所有通信用户的信道状态信息(Channel State Information,CSI),可利用环境反向散射通信(Ambient BackscatterCommunication,AmBC)的短距离传输特性,只需位于AmBC 距离内的主要用户(Primary User,PU)反馈CSI,显著
摘 要:针对V 频段功率放大器工作频段高、电路合成损耗大以及效率低的现状,提出基于波导E-T 结和新型波导魔T 的空间功率合成方式,采用模块化设计思路,先将8 路芯片进行合成形成一个基础单元模块,再将8 个基础单元模块进一步合成,最终实现了64 路空间功率合成。在整机结构及热设计上,创新性地采用三明治结构,使设备能够有效散热的同时,减小了整机体积,实现了整机的高集成度设计。经测试,该V 频段功率放
摘 要:针对在狭长空间下传统的行人航迹推算(Pedestrian Dead Reckoning,PDR)方法易受传感器扰动与环境干扰,导致传感器数据存在误差累积无法实现行人位置精确估计的问题,结合室内走廊狭长空间典型场景下北斗伪卫星(Pseudosatellite,PL)的信号特征,提出了一种基于北斗信标辅助的PDR 狭长空间定位方法。通过提取空间下确定性位置PL 观测量数据特征,建立了数据特征与
第1 期(总第297 期) 电磁频谱人工智能模型的对抗安全威胁综述张思成,张建廷,……………………………………………… 杨研蝶,杨凇麟,姜 航,宣 琦,林 云 1 战场电磁频谱智能认知技术 …… 张泽辉,赵玉超,刘 冲,张 越,贺 棋,凌宇轩,叶 能,杨 凯 14 面向航空搜救的无线电数据融合定位方法…………………………………… 白岩康,廉保旺,刘洋洋 25 6G 与太赫兹