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2019 91

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2017 83

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关键词

神经网络 27

2020 14

人工智能 11

智能制造 9

细水雾 9

机器学习 7

微波遥感 6

人工神经网络 5

冲击波 5

卫星 5

遗传算法 5

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2022全球十大工程成就 4

2023全球十大工程成就 4

BP神经网络 4

卫星应用 4

微波辐射计 4

数值模拟 4

深度学习 4

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航空宽带卫星通信系统前向链路中继性能分析 Research Articles

孔槐聪1,林敏1,何世文2,3,刘笑宇1,欧阳键1,朱卫平1,4

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第6期页码 790-801 doi: 10.1631/FITEE.2000445

摘要：高通量卫星系统可以满足未来高速率和大带宽的需求，在毫米波航空通信中扮演着重要角色。研究了航空宽带卫星通信系统前向链路的中断性能，其中从信关站到卫星的馈线链路使用自由空间光通信传输，从卫星到飞机的用户链路则在毫米波频段工作。特别地，在用户链路中，高通量卫星采用点波束技术，并在飞机上部署大型天线阵列。首先，在采用放大转发协议情况下，提出一种基于位置的波束成形方案，使得平均输出信噪比最大，并且此方案适用于相控阵。然后，假设馈电链路服从伽马—伽马分布，而用户链路经历阴影莱斯衰落，同时考虑相位误差影响，推导出系统的中断概率闭合表达式。为获得分集度和编码增益，进一步推导了高信噪比情况下的渐近中断表达式。最后，数值仿真验证了理论分析的有效性，并揭示相位误差对系统中断性能的影响。

关键词：航空宽带卫星网络；自由空间光传输；高通量毫米波通信；中断概率；相位误差

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高通量毫米波超大规模相控阵通信系统波束倾斜效应

王志强,刘嘉伟,王军,岳光荣

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第4期页码 560-570 doi: 10.1631/FITEE.2000451

摘要：毫米波频段巨大的通信带宽，为超高速率通信传输提供了有效途径。然而，毫米波频段路径损耗严重限制了系统传输距离。使用大规模阵列天线进行波束成形提高增益，可有效补偿高路径损耗的影响。但是，在大带宽条件下，大规模阵列天线波束特性的改变将影响远距离毫米波通信系统性能。本文讨论了大规模相控阵宽带波束倾斜效应对毫米波单载波频域均衡（SC-FDE）通信系统的影响。考虑毫米波LoS-MISO系统，发射机部署大规模相控阵，接收机部署单个天线接收信号。空间无线信道假设为单径LoS信道。模拟相控阵列作用是形成空间波束指向固定方位接收机。对于毫米波通信而言，选择单载波频域均衡（SC-FDE）方案更适合实际实现。综上，在毫米波通信系统中采用大规模相控阵可以提高通信传输距离。但在大规模阵列和高宽带情况下，大规模相控阵列中的宽带波束倾斜效应会导致波束增益降低和系统码间干扰。

关键词：超大规模相控阵；毫米波；波束倾斜；Zadoff-Chu；单载波频域均衡

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基于偏振复用传输毫米波信号至无线接入单元圈的双工光载无线通信链路研究 None

Tayyab MEHMOOD, Hina QAYYUM, Salman GHAFOOR

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第2期页码 300-306 doi: 10.1631/FITEE.1700056

摘要：提出一种光纤无线（RoF）分布式天线系统（ DAS）结构，将毫米波信号传输至4个不同的无线接入单元（RAU），RAU为环形拓扑结构。每个RAU接收下行和上行两个方向的128 Mb/s双重数据。使用远程外差检测每个RAU产生的25 GHz毫米波信号。该结构在保持良好误码率（BER）的同时提供更高覆盖率。

关键词：光纤无线电；毫米波；无线电接入单元

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高通量毫米波无线通信

洪伟1,岳光荣2,葛晓虎3,王海明1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第4期页码 437-440 doi: 10.1631/FITEE.2120000

摘要： Electronic components face a declining performance and elevated power consumption with the increase of the signal frequency; thus, it is mandatory that new circuit structures, materials, and manufacturing processes can meet the requirements of higher throughput and robustness. In short, the evolution of existing 5G and the development of 6G standard put mmWave wireless communications against numerous challenges. The overall performance improvement of existing mmWave wireless communication systems will inevitably rely on the upgrade of components, signal processing methods, and system schemes. The evolution and innovation of channel models, components, and system design can also pave the way for new applications. In this context, the journal of Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering organized a special issue on high-throughput mmWave wireless communications. This special issue covers mmWave channel models, system designs, and components, and is intended to review the advances and future research directions in the field of mmWave wireless communication research. After rigorous review processes, 13 papers authored by researchers worldwide have been selected for this issue, including two review articles, 10 research articles, and one correspondence.

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毫米波遥控弹道修正弹拦截机动反舰导弹命中概率的仿真研究

胡荣林,李兴国

《中国工程科学》 2007年第9卷第10期页码 65-70

摘要：

提出了修正拦截流的概念，建立了舰载毫米波遥控指令弹道修正弹（MMW-RCTCM）拦截机动反舰导弹空袭流的防空射击模型。研究了单发MMW-RCTCM对单一机动反舰导弹的命中概率、修正拦截流对单一机动反舰导弹的命中概率以及修正拦截流对机动反舰导弹空袭流的命中概率。根据当前的技术发展状况，分析了攻防双方的技术参数，并据此对各种典型攻防模式下的命中概率进行了仿真计算。

关键词：遥控指令弹道修正弹毫米波修正拦截流反舰导弹命中概率

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OAM-GSM毫米波无线通信系统建模与性能分析

张琪,熊绪胜,李强,韩涛,钟祎

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第4期页码 527-547 doi: 10.1631/FITEE.2000444

摘要：在传统无线通信系统如MIMO中，空间调制、广义空间调制等调制策略被提出，以提升毫米波通信系统的传输速率，同时频率、时间等传统自由度也已被充分利用。因此，基于以上自由度很难进一步提高通信系统性能。随着无线通信系统中使用的电磁波频率逐渐升高，OAM技术也受到广泛关注。受OAM状态对信号进行编解码的思想启发，本文设计了OAM-GSM毫米波无线通信系统。与传统的广义空间调制（GSM）系统相比，OAM-GSM毫米波无线通信系统能够带来显著的性能提升，可作为未来移动网络的候选解决方案。数值结果表明，与传统GSM通信系统相比，OAM-GSM毫米波系统虽然具有更复杂的收发机制，但其信道容量和最大能量效率分别提高80%、54%。综上所述，文中设计的OAM-GSM毫米波无线通信系统具有良好性能，可作为未来移动网络的候选解决方案。

关键词：轨道角动量；广义空间调制；毫米波通信；信道容量；能量效率；误比特率

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毫米波系统中的通信定位一体化技术

杨杰1,徐靖1,李潇1,金石1,高波2,3

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第4期页码 457-470 doi: 10.1631/FITEE.2000505

摘要：未来的移动通信系统显然正朝着更加智能化和软件可重新配置的方向发展，它可以提供万物互联能力，并且能感知、控制和优化无线环境。因此，通过利用毫米波的高定向传输特性来整合通信与定位是一个很有前景的方法。本文解释了毫米波系统中的通信定位一体化技术，该技术共享同一套硬件架构和算法体系；阐述了基于超大规模天线阵列和模型驱动神经网络的通信定位一体化技术；并为定位辅助的毫米微波通信提出全面的指导。基于模型的神经网络定位包括3个部分：测量模型、定位算法和神经网络。毫米波频段的电磁特性决定了毫米波通信的高方向性。因此，位置信息（包括速度）与毫米波通信的各个方面有关，例如自由空间路径损耗、多普勒频移、信道质量、波束方向、阻塞和干扰水平。传统的毫米波通信完全基于估计的CSI运行，因此要求非常频繁的波束训练和信道估计过程，以克服毫米波信号所经受的大路径损耗和高阻塞概率。

关键词：毫米波；通信定位一体化；位置辅助通信；超大规模天线阵列；可重构智能表面；人工智能；神经网络

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带状态反馈控制的概率布尔网络上基于互模拟的稳定性研究 Research Articles

Nan JIANG, Chi HUANG, Yao CHEN, Jürgen KURTHS

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第2期页码 268-290 doi: 10.1631/FITEE.1900447

摘要：研究具有状态反馈控制的概率布尔控制网络。为降低计算复杂度，定义一种新的互模拟概率布尔控制网络。为更好理解概率布尔控制网络之间的互模拟关系，使用一种半张量积的强大矩阵运算。由于网络稳定至关重要，考虑互模拟概率布尔控制网络之间的1-概率稳定传播，并证明可行性。如果两个概率布尔控制网络之间匹配互模拟关系，则它们的过渡阶段（实现稳定的最大步骤数）被证明相同。之后，将结果推广到概率布尔网络。

关键词：硅基集成电路；毫米波；超宽带；变压器；低噪声放大器；倍频器；分频器；混频器

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基于先验信息的5G及后5G毫米波大规模多入多出车载通信信道估计 Research Articles

易钊1,邹卫霞1,2,孙学斌1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第6期页码 777-789 doi: 10.1631/FITEE.2000515

摘要：毫米波（mmWave）被认为是5G及后5G高带宽车载通信的可行解决方案。为实现在未来车辆通信中的应用，鲁棒的毫米波车载网络非常重要。然而，一个挑战是，毫米波应在车辆或车辆到基础设施（V2I）之间提供高速和超高速数据交换。此外，由于车辆的高速移动引起毫米波信道快速变化，传统的实时信道估计方案难以实现。针对这些问题，提出一种毫米波V2I车辆通信信道估计方法。首先考虑快速运动的车辆场景，建立相应的快速时变信道数学模型。仿真结果表明，在毫米波时变车载通信系统中，该方案在归一化均方误差和和率性能上均优于传统方案。

关键词：大规模多入多出；毫米波；信道估计；车辆通信；时变

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车地通信中定向毫米波传播的实证研究

刘希晨,杨霖,余代中

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第4期页码 503-516 doi: 10.1631/FITEE.2000464

摘要：随着对高速移动通信日渐增长的需求，人们迫切需要高速车载通信系统。毫米波频段由于其较广的带宽和丰富的频率资源而受到越来越多的关注。然而毫米波通信系统的设计高度依赖于各种环境下的无线信道特性；因此，有必要对不同场景下毫米波信道进行研究。现有的对于长距离传输中毫米波的通信信道特性的研究较为缺乏。本文基于信道实测数据研究了在1900米的长传输距离下41 GHz毫米波的车地通信的信道特征，为今后长距离传输下车地毫米波系统设计提供了研究基础。41 GHz毫米波通信信道收发器数字基带由模数转换器AD6688、数模转换器AD9163、两个XC7VX690T FPGA和ZYNQ7045芯片组成，在接收机的射频前端使用AD8362芯片记录RSSI值利用天线增益高的优点，毫米波探测器能够在长距离传播引起的高信号衰减后检测到毫米波信号。采用基于Golay互补序列对的时域信道测量方法完成车地场景下的信道脉冲响应(CIRs)测量。

关键词：毫米波；两径模型；均方根时延扩展；功率延迟分布；CI-TRH路径损耗模型

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基于变压器CMOS超宽带毫米波电路分析与设计综述 Review Articles

Yi-ming YU, Kai KANG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第1期页码 97-115 doi: 10.1631/FITEE.1900491

摘要：近年来，由于大量毫米波无线应用的产生，具有更强通用性的宽带毫米波电路和系统引起广泛关注。总结了4种基于片上变压器结构超宽带毫米波电路的理论分析、设计方法和综合性能。其一为毫米波低噪声放大器，采用基于变压器的跨导增强和极点调谐技术；通过采用这两种技术，该电路同时实现了较大工作带宽、低噪声系数和良好功率增益。其二为毫米波注入锁定三倍频器，采用注入电流增强技术，有效拓展了倍频器的锁定带宽。进一步，采用类似注入锁定技术结合变压器高阶谐振腔方案，实现了一款超宽带毫米波注入锁定分频器。

关键词：硅基集成电路；毫米波；超宽带；变压器；低噪声放大器；倍频器；分频器；混频器

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密集城区场景毫米波电波传播测量和分簇信道建模

张沛泽1,2,王海明1,2,洪伟1,2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第4期页码 471-487 doi: 10.1631/FITEE.2000489

摘要：随着毫米波无线通信技术日趋成熟以及2019年世界无线电大会（WRC-19）正式将24.25–27.5、37–43.5、66–71 GHz等频段分配给国际移动通信系统，预计毫米波通信系统近期将陆续在世界范围内大规模商用部署毫米波存在路径损耗大、难穿透等不利的传播特性，其覆盖范围受到很大限制。城市密集城区将是未来毫米波系统商用部署并发挥其大容量优势的主要应用场景。本文基于信道实测数据探明了在典型的密集城区场景和毫米波频段下信道多径分簇特性，为未来毫米波系统传输设计和覆盖优化提供了研究基础和实验依据。毫米波信道测量系统利用高性能矢量信号源和矢量信号分析仪搭建了射频前端可重构的双定向信道测量系统。最后，结合测量和建模结果，为毫米波无线通信的物理层设计提供了参考。

关键词：毫米波通信；分簇；绕射；多路通道；传播测量

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一种高增益、宽频带的毫米波双极化法布里—佩罗天线

郭庆毅,黄衡

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第4期页码 599-608 doi: 10.1631/FITEE.2000514

摘要：随着毫米波无线通信技术日趋成熟，以及2019年世界无线电大会（WRC-19）正式将37–43.5 GHz，47.2–48.2 GHz和66–71 GHz等频段用于国际移动通信（IMT），毫米波通信系统近期将陆续在世界范围内开展大规模商用部署毫米波存在路径损耗大等不利的传播特性。宽带高增益毫米波天线作为通信传播和电子设备之间的接口，为补偿通信系统的路径损耗、提高数据传输提供了保障。本文提出一种高增益、宽频带的毫米波双极化法布里—佩罗天线，采用宽带的双极化馈源、近似椭圆抛物面的反射地板以及全对称的集成菲涅尔环的单层部分反射表面，实现了宽带高增益的双极化毫米波法布里—佩罗天线设计，为毫米波天线应用和未来通信系统以及通信方案的创新奠定基础此馈电源采用磁电偶极子的辐射体结构实现宽带的特性，通过十字形馈电缝隙提高两个极化之间的极化隔离度，形成宽带高隔离度的毫米波双极化馈电源。这些性能确保所提出的双极化法布里—佩罗天线能有效应用于毫米波频段无线通信系统。

关键词：双极化；法布里—珀罗腔天线；与菲涅耳带透镜集成的部分反射面；毫米波波段；高增益；宽带