无线局域网(WLAN)中可以对无线接入点(Access Point,AP)进行定位。该文提出一种基于概率密度的AP定位算法(Probability Density algorithm for Access Point Localization,PDAPL)。首先对实验区域进行分区;然后根据定向天线在不同位置...无线局域网(WLAN)中可以对无线接入点(Access Point,AP)进行定位。该文提出一种基于概率密度的AP定位算法(Probability Density algorithm for Access Point Localization,PDAPL)。首先对实验区域进行分区;然后根据定向天线在不同位置和不同角度收到的信号强度,计算AP落在各区域的概率,形成与密度有关的概率统计表;最后对AP的位置进行评估。实验结果表明,该文提出的算法采集数据少,只需在少量点和少量角度采集信号就可以得到较高的定位精度。与Driveby Loc,Distance和Ao A相比,得到相同的定位精度PDAPL所需要的测量点和测量角度只是Driveby Loc的一半左右,比Distance和Ao A所需要的更少;测量点和测量角度数量相同时,PDAPL的定位精度相对于Driveby Loc提升了50%左右。展开更多
设计了一款双频带宽带双极化定向电磁偶极子天线。首先,采用最基本的电磁偶极子天线模型,通过对偶极子天线的形状进行调整以及增加Г形寄生枝节实现了双频段单极化定向电磁偶极子天线。其次,将两个单极化电磁偶极子天线十字交叉放置。最...设计了一款双频带宽带双极化定向电磁偶极子天线。首先,采用最基本的电磁偶极子天线模型,通过对偶极子天线的形状进行调整以及增加Г形寄生枝节实现了双频段单极化定向电磁偶极子天线。其次,将两个单极化电磁偶极子天线十字交叉放置。最后,通过两个高度不同的Г形探针分别对两个天线进行耦合馈电,实现双频宽带双极化定向辐射特性。根据仿真结果,对天线模型进行了加工和测试。仿真和实测结果表明:天线在低频段0.8~0.96 GHz和高频段1.7~2.7 GHz内反射系数的模值均小于-10 d B,所对应端口隔离度分别大于20 d B和25d B,天线的测试峰值增益在低频和高频段分别为5.5 d Bi和8.2 d Bi。该天线可应用在无线通讯系统中。展开更多
This paper proposes a novel unmanned aerial vehicle(UAV)-based illegal radio station(IRS) localization scheme, where the transmit power of the IRS, the channel model and the noise model are unknown to the UAV. A direc...This paper proposes a novel unmanned aerial vehicle(UAV)-based illegal radio station(IRS) localization scheme, where the transmit power of the IRS, the channel model and the noise model are unknown to the UAV. A direction-aware Q-learning algorithm is developed to process received signal strength(RSS) values collected by a directional antenna, as well as directions corresponding to the RSS values. This algorithm determines the direction the UAV flies towards and thereby finds the IRS. The proposed scheme is compared to two baseline schemes. One baseline locates the IRS by a UAV equipped with an omnidirectional antenna, where conventional Q-learning is exploited to process the measured RSS and determine the UAV's trajectory. The other baseline locates the IRS by a directional-antenna UAV, where the UAV flies towards the direction with respect to the maximum RSS value. Numerical results show that, especially for a low receive SNR, the proposed scheme can outperform the two baselines in terms of the localization efficiency, providing a smoother trajectory for the UAV.展开更多
多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法采用全向天线作为阵列阵元,为提升算法的抗干扰能力和定位精度,针对变电站局部放电检测采用定向天线阵列进行定位的具体应用,将天线方向图增益作为阵列流形系数,提出并推导了用...多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法采用全向天线作为阵列阵元,为提升算法的抗干扰能力和定位精度,针对变电站局部放电检测采用定向天线阵列进行定位的具体应用,将天线方向图增益作为阵列流形系数,提出并推导了用于定向天线阵列定位的MUSIC算法,在运用克拉美罗界和二阶统计信噪比估计理论分析算法定位误差基础上,通过搭建仿真模型进一步验证算法的性能。仿真结果表明,对于常规选定频带的局部放电信号,基于定向天线的MUSIC算法可在天线方向图增益大于1的来波方向范围内提升定位精度,且定位精度与天线增益大小成正相关。采用所设计的方向图增益达6 dB的定向天线阵列,在信噪比为0 dB的条件下信源定位误差为0.806°,而经典MUSIC算法的定位误差达到17.403°。展开更多
针对传统微带天线频带窄,增益低等不足,通过在天线的辐射贴片和接地板上分别刻蚀花型和十字交叉缝隙图案,设计并制作了一种基于超材料的宽频带定向性微带天线。刻有图案的金属贴片和接地板间形成电容感应等效回路并改变了天线电磁场的...针对传统微带天线频带窄,增益低等不足,通过在天线的辐射贴片和接地板上分别刻蚀花型和十字交叉缝隙图案,设计并制作了一种基于超材料的宽频带定向性微带天线。刻有图案的金属贴片和接地板间形成电容感应等效回路并改变了天线电磁场的辐射方向。天线电磁场的辐射方向主要集中在水平–x方向而不是传统微带天线的垂直方向。相比传统微带天线,该设计天线的性能得到明显改善。仿真结果表明:天线的工作带宽为3.5~11.6 GHz(是传统微带天线的23.8倍),相对带宽为107.3%,在整个频段内天线的电压驻波比小于2,增益均大于5 d B。测试结果表明:设计天线的工作带宽为2.82~12.69 GHz(是仿真模型的1.22倍),相对带宽为127.3%。该设计天线可广泛地用于弹载天线,炮瞄雷达,卫星通信网络、汽车雷达等。展开更多
文摘无线局域网(WLAN)中可以对无线接入点(Access Point,AP)进行定位。该文提出一种基于概率密度的AP定位算法(Probability Density algorithm for Access Point Localization,PDAPL)。首先对实验区域进行分区;然后根据定向天线在不同位置和不同角度收到的信号强度,计算AP落在各区域的概率,形成与密度有关的概率统计表;最后对AP的位置进行评估。实验结果表明,该文提出的算法采集数据少,只需在少量点和少量角度采集信号就可以得到较高的定位精度。与Driveby Loc,Distance和Ao A相比,得到相同的定位精度PDAPL所需要的测量点和测量角度只是Driveby Loc的一半左右,比Distance和Ao A所需要的更少;测量点和测量角度数量相同时,PDAPL的定位精度相对于Driveby Loc提升了50%左右。
文摘设计了一款双频带宽带双极化定向电磁偶极子天线。首先,采用最基本的电磁偶极子天线模型,通过对偶极子天线的形状进行调整以及增加Г形寄生枝节实现了双频段单极化定向电磁偶极子天线。其次,将两个单极化电磁偶极子天线十字交叉放置。最后,通过两个高度不同的Г形探针分别对两个天线进行耦合馈电,实现双频宽带双极化定向辐射特性。根据仿真结果,对天线模型进行了加工和测试。仿真和实测结果表明:天线在低频段0.8~0.96 GHz和高频段1.7~2.7 GHz内反射系数的模值均小于-10 d B,所对应端口隔离度分别大于20 d B和25d B,天线的测试峰值增益在低频和高频段分别为5.5 d Bi和8.2 d Bi。该天线可应用在无线通讯系统中。
基金supported by China NSF Grants(61631020)Fundamental Research Funds for the Central Universities(NP2018103,NE2017103,NC2017003)
文摘This paper proposes a novel unmanned aerial vehicle(UAV)-based illegal radio station(IRS) localization scheme, where the transmit power of the IRS, the channel model and the noise model are unknown to the UAV. A direction-aware Q-learning algorithm is developed to process received signal strength(RSS) values collected by a directional antenna, as well as directions corresponding to the RSS values. This algorithm determines the direction the UAV flies towards and thereby finds the IRS. The proposed scheme is compared to two baseline schemes. One baseline locates the IRS by a UAV equipped with an omnidirectional antenna, where conventional Q-learning is exploited to process the measured RSS and determine the UAV's trajectory. The other baseline locates the IRS by a directional-antenna UAV, where the UAV flies towards the direction with respect to the maximum RSS value. Numerical results show that, especially for a low receive SNR, the proposed scheme can outperform the two baselines in terms of the localization efficiency, providing a smoother trajectory for the UAV.
文摘多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法采用全向天线作为阵列阵元,为提升算法的抗干扰能力和定位精度,针对变电站局部放电检测采用定向天线阵列进行定位的具体应用,将天线方向图增益作为阵列流形系数,提出并推导了用于定向天线阵列定位的MUSIC算法,在运用克拉美罗界和二阶统计信噪比估计理论分析算法定位误差基础上,通过搭建仿真模型进一步验证算法的性能。仿真结果表明,对于常规选定频带的局部放电信号,基于定向天线的MUSIC算法可在天线方向图增益大于1的来波方向范围内提升定位精度,且定位精度与天线增益大小成正相关。采用所设计的方向图增益达6 dB的定向天线阵列,在信噪比为0 dB的条件下信源定位误差为0.806°,而经典MUSIC算法的定位误差达到17.403°。
文摘针对传统微带天线频带窄,增益低等不足,通过在天线的辐射贴片和接地板上分别刻蚀花型和十字交叉缝隙图案,设计并制作了一种基于超材料的宽频带定向性微带天线。刻有图案的金属贴片和接地板间形成电容感应等效回路并改变了天线电磁场的辐射方向。天线电磁场的辐射方向主要集中在水平–x方向而不是传统微带天线的垂直方向。相比传统微带天线,该设计天线的性能得到明显改善。仿真结果表明:天线的工作带宽为3.5~11.6 GHz(是传统微带天线的23.8倍),相对带宽为107.3%,在整个频段内天线的电压驻波比小于2,增益均大于5 d B。测试结果表明:设计天线的工作带宽为2.82~12.69 GHz(是仿真模型的1.22倍),相对带宽为127.3%。该设计天线可广泛地用于弹载天线,炮瞄雷达,卫星通信网络、汽车雷达等。
