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基于互补型偶极子的宽带低剖面基站天线
肖顺昌;李高升;罗燕航;覃宇建;针对基站设备为满足多种通信制式融合的需求，研究了一种应用于基站通信的宽带低剖面双极化天线。天线基于互补型偶极子原理设计，利用L形金属条带进行正交馈电。通过在垂直金属柱中建立空腔化结构来降低天线剖面，在天线上方加载周期性表面结构来提高匹配深度和提高增益。根据仿真结果，加工了天线样机并进行测试。测试结果表明，天线的阻抗带宽为1 700～2 800 MHz,相对带宽为48.8%。2个端口间的隔离度低于-24 dB。天线的峰值增益达到10 dBi,频带内平均增益大于9 dBi,半功率波束宽度为60°±5°。所设计的天线具有紧凑型特点，能适用于宏基站低剖面的应用。
基于航迹数据图的航迹融合算法
李祥民;李凯;王元春;郭志文;庞士杰;杨鲜;强保华;多源航迹融合是信息融合领域的研究方向之一，旨在提供多层次的、比单一传感器具有更高精度的目标航迹信息。传统航迹融合算法精度较低，且依赖于先验状态，为此提出一种基于航迹数据图(Track Data Graph, TDG)的航迹融合算法。将多个传感器对同一目标的观测航迹进行标准化处理，利用标准化后的航迹数据构建TDG,使用卷积神经网络完成特征提取，获取目标观测航迹的关系特征，得到融合后的目标航迹。实验结果表明，基于TDG的航迹融合算法在对比实验中的均方误差(Mean Square Error, MSE)、平均绝对值误差(Mean Absolute Error, MAE)和决定系数(R2)评估指标上表现最优，提升了目标航迹的融合精度。
多符号STBC-LoRa联合雷达通信系统性能分析
陈志雨;杨竞舟;李大鹏;为了实现远距离无线电(Long Range Radio, LoRa)系统在衰减环境下的长距离通信，空时分组编码LoRa(Space-Time Block Code-LoRa, STBC-LoRa)系统被提出。通过对LoRa波形进行STBC,可在瑞利衰落信道下实现较好的通信性能。然而，随着通信频段的日益拥挤，亟需开发具备联合雷达感知与数据传输特性的一体化波形。考虑将经过STBC预编码的多符号LoRa序列作为脉冲帧，应用于多普勒脉冲雷达系统中；基于雷达模糊函数，对多符号STBC-LoRa波形用于脉冲波雷达探测的可能性进行探讨，推导了所提波形的雷达模糊函数表达式并进行雷达通信联合功能仿真。仿真结果表明，相比于标准LoRa调制及其他Chirp调制方案，STBC-LoRa系统在获得分集增益的同时仍然具备良好的距离分辨率与多普勒分辨率，且随着每个脉冲包含的符号数增加，波形的雷达模糊函数的零多普勒截面的峰值旁瓣比(Peak Side Lobe Ratio, PSLR)会下降，多普勒分辨率提高。此外，LoRa物理层发射的前导信号对所议系统波形的相关干扰较小。结果表明，基于STBC-LoRa的雷达通信一体化波形可作为下一代一体化物联网设备的候选波形。
基于改进Real-ESRGAN的毫米波雷达图像增强算法
郭礼贤;蔡志明;林金阳;吴威涛;赖东升;田淦宏;针对图像采集设备和环境干扰等因素导致毫米波图像质量不够理想、现有算法重建后图像容易丢失细节的问题，提出了基于真实的增强型超分辨率生成对抗网络(Real Super-Resolution Generative Adversarial Network, Real-ESRGAN)改进的毫米波图像增强算法，用多级残差密集连接模块(Residual in Residual Dense Block, RRDB)构建生成器网络，以高效率、高稳定性提取到毫米波图像的特征信息；结合特征激活前的感知损失、Smooth L1损失和对抗损失使模型稳定收敛，减少重建后图像细节丢失；提出以PatchGAN为基本结构的判别器，减少计算量，提高了网络的训练和收敛速度。实验结果表明，所提方法相比Real-ESRGAN在峰值信噪比(Peak Sigal to Noise Ratio, PSNR)、结构相似性(Srtuctural Similarity, SSIM)的比较中分别高出0.379 5 dB、0.021 1,在自然图像质量评估(Natural Image Quality Evaluator, NIQE)、感知质量指标(Perceptual Index, PI)的比较中分别降低了1.641 2、1.119 1。
透射反射一体化超表面辅助下的动态非正交联合资源配置
王昊远;任才;李宗霖;周任远;田悦;考虑到当前针对同时透射和反射的可重构智能表面(Simultaneous Transmitting and Reflecting Reconfigurable Intelligent Surface, STAR-RIS)辅助的下行非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)传输系统的研究普遍聚焦于单一变量进行改进与优化，而由于多变量间存在复杂的耦合关系，任一变量的调整均可能对其他变量的最优解产生显著影响，因此对于多变量同时优化的探讨相对匮乏。为此提出了一种联合优化方案，对波束成形、相移矩阵和功率分配进行迭代优化，进而得到全局最优解，最大化系统和速率。对于波束成形优化问题，使用半正定松弛(Semidefinite Relaxation, SDR)将该问题从非凸问题松弛为半定规划(Semidefinite Program, SDP)问题；使用CVX求解器求解，经过降秩处理后求解波束成形矢量。对于相移矩阵优化，考虑到同时处理幅度和相位的耦合问题较为困难，选择优化STAR-RIS的相移矩阵，使用梯度下降法更新相移矩阵，经过归一化后对目标函数进行迭代直至收敛。对于功率分配的优化，针对研究较少的用户对之间的功率分配问题，将其简化为关于子信道的功率分配问题，提出了一种子信道功率公平分配算法——比例公平注水(Proportional Fairness-Water Filling, PF-WF)算法。通过在WF算法中引入比例公平指标，实现在提升NOMA系统吞吐量的同时，平衡用户对的公平性。经过与另外3种联合优化方案的对比，仿真结果表明，提出的方案在提升系统和速率方面表现更优。
《无线电工程》2024年度十佳论文
<正>为更好地提高《无线电工程》期刊学术水平,不断提升期刊影响力,编辑部组织编委会成员、审稿专家根据论文选题的意义和重要性,论文的创新性、科学性、学术水平、推广应用价值、写作水平、影响力等,对2024年度发表的论文进行筛选,最终评选出10篇优秀论文,每篇论文奖励1000元并颁发获奖证书,现公布如下:
智能超表面技术及应用导读
徐勇军;朱政宇;赵亚军;杨龙;<正>智能超表面是一种可编程的人工电磁表面，具有低成本、低功耗、易部署和可重构信道环境等显著优势，因而被认为是6G的重要候选技术之一。近年来，围绕智能超表面的关键理论与技术问题，学术界和产业界展开了广泛研究与深入讨论。随着可编程超表面硬件和控制器的发展，智能超表面技术能够实现对电磁环境的灵活调控，从而有效解决盲区覆盖、信号增强、干扰抑制等现实问题，具有巨大的工程实践意义，具备成为5.5G/6G无线通信的关键技术的潜力。
基于知识图谱的新型短波宽带传输算法
唱亮;刘蓉;李蓉;针对短波信道时变性强、衰落大、频段拥挤等一系列劣势导致的短波难以进行宽带传输的问题，提出了以知识图谱为核心的短波天波宽带传输算法，设计了基于先验知识的高效并行探测算法，阐释了基于知识图谱的传输参数动态优化方法。在短波天波一跳的实测结果表明，提出的短波天波宽带传输算法可以实现最高500 kb/s的峰值速率，为后续短波宽带通信技术的深入研究和工程化落地提供了有益的思路。
可重构智能超表面辅助的V2I网络中断性能研究
周墨淼;王玉洁;赵飞飞;杨龙;系统研究了可重构智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)辅助的多小区车-基础设施(Vehicle-to-Infrastructure, V2I)通信系统的中断性能分析与优化问题。利用矩匹配方法对信号和干扰分布进行建模，推导Nakagami-m衰落信道下V2I链路中断概率(Outage Probability, OP)闭式表达式。该表达式揭示了一项重要规律：随着RIS反射单元数量的增加，信号功率的提升显著高于邻小区间干扰功率的增长。为进一步优化RIS辅助的V2I中断性能，提出了一种基于深度强化学习(Deep Reinforcement Learning, DRL)的集中式功率控制方案。该方案采用近端策略优化(Proximal Policy Optimization, PPO)算法，通过对路边单元(Roadside Unit, RSU)发射功率的实时动态调整，实现了V2I链路平均OP最小化的优化目标。仿真结果验证了理论推导的正确性，RIS部署与集中式功率控制的协同优化可显著提高V2I通信的可靠性。
面向室内可见光通信的液晶RIS辅助的角度分集发射机
余礼苏;张洛瑄;吕欣欣;王正海;夏勇;王玉皞;当前大多数关于智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surfaces, RIS)辅助可见光通信(Visible Light Communication, VLC)系统的研究，主要集中在将RIS集成到信道中，以应对视线(Line of Sight, LOS)阻塞问题并提升数据速率。近年来，部分研究开始探索液晶RIS(Liquid Crystal RIS,LC-RIS)与传统VLC发射器的结合，以进一步提升数据速率。为拓展LC-RIS在VLC系统中的应用，设计了一种基于LC-RIS辅助的角度分集发射机(Angle Diversity Transmitter, ADT)模型，用作辅助室内VLC系统通信。设置了多组对比实验，突出所提模型性能的优越性。提升了通信效率，通过利用透射RIS的电控折射率特性和空间光信号的角度分集，有效缓解了多发光二极管(Light Emitting Diode, LED)间的干扰问题。仿真结果展示了所提发射机模型在照度和均匀性上优于传统的VLC发射机模型，在照度上相较于传统发射机模型提高了约130%,在最大可达速率与最差可达速率上均高于传统的发射机模型，分别提高了约105%,成功验证了基于LC-RIS辅助的ADT相较于之前的发射机模型有更优越的性能。