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基于强化学习的定向无线通信网络抗干扰资源调度算法 被引量:24
1
作者 谢添 高士顺 +2 位作者 赵海涛 林沂 熊俊 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期531-541,共11页
为了在无线网络中进行高效的链路资源调度、减小网络干扰、提高网络容量,提出了一种利用回溯天线并考虑干扰环境的链路资源分布式智能调度算法.首先,结合通信的路径损耗模型设计卷积核,对节点密度矩阵进行卷积来衡量干扰链路强度,从而... 为了在无线网络中进行高效的链路资源调度、减小网络干扰、提高网络容量,提出了一种利用回溯天线并考虑干扰环境的链路资源分布式智能调度算法.首先,结合通信的路径损耗模型设计卷积核,对节点密度矩阵进行卷积来衡量干扰链路强度,从而避免对所有干扰链路进行信道估计产生巨大的计算代价;然后,结合强化学习的思想设计了与通信环境交互的链路调度学习模型,每个链路利用神经网络进行独立的训练,将训练所得的决策结果反馈到环境中进行状态更新,模型在不断更新的环境中迭代来学习最优的调度策略.该方法能分布式的运行,可有效衡量无线网络中的链路干扰强度,结合衡量结果进行高效的链路资源分布式调度,从而最大化网络容量.仿真结果验证了该调度算法无论是在算法迭代收敛还是网络容量性能上都能很好地逼近全局的调度算法,达到全局算法最优结果的92%~100%. 展开更多
关键词 链路资源调度 定向通信 分布式智能调度 强化学习 神经网络
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基于定向天线的多中继节点的AF协同通信系统性能分析 被引量:8
2
作者 王徐华 柏鹏 +2 位作者 李明阳 李寰宇 林晋福 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期624-628,共5页
研究了基于定向天线的多中继节点放大转发协同通信技术。首先,从理论上推导了全向发送-全向接收(without beamforming transmit-receive,N-BF),定向发送-全向接收(beamforming transmit-without beam-forming receive,T-BF)以及定向发送... 研究了基于定向天线的多中继节点放大转发协同通信技术。首先,从理论上推导了全向发送-全向接收(without beamforming transmit-receive,N-BF),定向发送-全向接收(beamforming transmit-without beam-forming receive,T-BF)以及定向发送-定向接收(beamforming transmit-beamforming receive,TR-BF)3种模式下信道容量及其中断概率。然后,结合具体的数值仿真对不同模式下的信道容量和中断概率分别进行了详细的分析比较。结果表明,TR-BF性能最优,TR-BF以及T-BF相比N-BF而言,系统受噪声影响更小。 展开更多
关键词 定向天线 协同通信 放大转发 中断概率
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基于定向天线WSNs的水稻田温湿度监测系统设计 被引量:5
3
作者 郑少雄 王卫星 +2 位作者 孙宝霞 雷刚 郭惠凯 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第1期92-96,共5页
针对水稻田中存在的远距离通信问题,利用定向天线通信距离远、方向性好,抗干扰能力强等优点,设计了一种适合水稻田温湿度监测的无线传感器网络(WSNs)系统。节点以MSP430F149单片机作为主控芯片,并以该节点为硬件平台编写了定向天线分簇... 针对水稻田中存在的远距离通信问题,利用定向天线通信距离远、方向性好,抗干扰能力强等优点,设计了一种适合水稻田温湿度监测的无线传感器网络(WSNs)系统。节点以MSP430F149单片机作为主控芯片,并以该节点为硬件平台编写了定向天线分簇路由协议和监控终端软件。利用该系统在水稻3个典型生长期:苗期、拔节期和抽穗期进行实验,节点天线所处高度分别为0.5,1,1.5 m,节点的最大通信距离分别为207.4,235.6,258.2 m。进行了温湿度测试实验,结果表明:该系统能够准确监测水稻田中温湿度的变化,各节点间测得的温湿度显示稳定,能够满足水稻田环境信息监测的应用要求。 展开更多
关键词 定向天线 无线传感器网络 路由协议 通信距离 水稻田 温湿度
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一种基于方向调制的双波束扩频安全通信系统 被引量:4
4
作者 洪涛 宋茂忠 刘渝 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期2317-2321,共5页
为了提高通信信息在无线传输过程中的窃听难度,该文提出了一种基于方向调制的双波束扩频信号。发射信号不仅与使用的扩频序列有关,而且与接收机相对于发射机的空间方位信息有关,是一种扩频序列和空间方位信息共同调制的空间扩频信号。... 为了提高通信信息在无线传输过程中的窃听难度,该文提出了一种基于方向调制的双波束扩频信号。发射信号不仅与使用的扩频序列有关,而且与接收机相对于发射机的空间方位信息有关,是一种扩频序列和空间方位信息共同调制的空间扩频信号。仿真结果表明相比于传统的扩频信号,双波束方向调制扩频信号为通信信息在信息传输层面上提供了一种更加安全的无线传输方法。 展开更多
关键词 扩频通信 双波束 方向调制 安全通信
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一种移动感知的太赫兹无线局域网定向MAC协议
5
作者 任智 陈春宇 +1 位作者 古金东 姚毅 《电讯技术》 北大核心 2024年第5期725-731,共7页
现有太赫兹无线局域网定向MAC(Medium Access Control)协议中,节点移动情况下PNC(PicoNet)发送beacon帧时存在部分控制字段浪费、CTAP(Channel Time Allocation Period)中PNC与DEV(Device)进行波束赋形开销偏大等问题。为此,提出了一种... 现有太赫兹无线局域网定向MAC(Medium Access Control)协议中,节点移动情况下PNC(PicoNet)发送beacon帧时存在部分控制字段浪费、CTAP(Channel Time Allocation Period)中PNC与DEV(Device)进行波束赋形开销偏大等问题。为此,提出了一种移动感知的太赫兹无线局域网定向MAC(Mobility-aware Directional MAC,MA-MAC)协议。该协议采用基于卡尔曼算法的节点扇区预测机制对移动节点的扇区范围进行迭代预测,采用基于DEV扇区预测的beacon帧内容填充机制对beacon帧中时隙分配字段进行填充,采用基于节点扇区预测的快速波束赋形机制使得PNC与DEV之间波束赋形操作简化。通过仿真验证,与基于IEEE 802.15.3c的太赫兹无线局域网定向MAC协议和现有协议进行对比,MA-MAC协议下网络吞吐量得到了提升,网络平均时延、网络整体控制开销得到了改善。 展开更多
关键词 太赫兹无线局域网 定向通信 MAC协议 移动感知
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基于方向调制的物理层安全无线传输原理、关键技术与未来应用 被引量:4
6
作者 束锋 吴肖敏 +6 位作者 尤肖虎 陆锦辉 胡锦松 朱伟 余海 许正文 陈日清 《中国科学:信息科学》 CSCD 北大核心 2017年第9期1209-1225,共17页
方向调制作为一种先进的物理层安全传输技术,将波束成形技术和人工噪声结合进一步提高通信系统的安全性能.不同于传统的波束成形技术,方向调制技术能够实现信号的方向性,保证期望方向信号的安全传输,同时干扰非期望方向上信号的星座图.... 方向调制作为一种先进的物理层安全传输技术,将波束成形技术和人工噪声结合进一步提高通信系统的安全性能.不同于传统的波束成形技术,方向调制技术能够实现信号的方向性,保证期望方向信号的安全传输,同时干扰非期望方向上信号的星座图.该文对方向调制技术的概念和特点进行讨论,系统地阐述方向调制合成方法与性能度量等关键技术,总结归纳方向调制的研究现状,对其未来的研究方向和亟待解决的关键问题进行深入探讨与分析,并提供可行的解决思路.为了克服传统方向调制仅存在角度依赖性的问题,引入频率分集,提出了精准无线传输新概念,能实现给定任意角度与距离维的精准安全无线传输. 展开更多
关键词 方向调制 物理层安全 人工噪声 波束成形 精准通信
原文传递
高效低碰撞的太赫兹无线定向MAC协议
7
作者 任智 赵英杰 +1 位作者 梁建 阳路杰 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2024年第5期1235-1240,共6页
针对网络中节点在争用访问时期发送消息碰撞、时隙分配机制低效和空闲时隙浪费等问题,提出了一种高效低碰撞的太赫兹无线定向MAC协议.文中提出了3种新机制,分别是基于缓存权重的分组机制、复用竞争机制以及时隙分配机制.首先,在微网控制... 针对网络中节点在争用访问时期发送消息碰撞、时隙分配机制低效和空闲时隙浪费等问题,提出了一种高效低碰撞的太赫兹无线定向MAC协议.文中提出了3种新机制,分别是基于缓存权重的分组机制、复用竞争机制以及时隙分配机制.首先,在微网控制器(Piconet Coordinator,PNC)中生成缓存映射表记录节点的缓存情况;然后,根据缓存映射表为节点分组,节点在分组对应的时隙中进行时隙请求,PNC根据节点缓存为节点分配时隙;最后,未申请到时隙的节点利用剩余时隙进行复用竞争操作.仿真结果表明,所提出的方案有效地提高了网络的吞吐量,减少了消息碰撞率并降低了平均时延. 展开更多
关键词 太赫兹网络 定向通信 缓存权重 节点分组 时隙分配
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隐蔽通信性能及措施分析 被引量:3
8
作者 熊健 《中国新通信》 2012年第9期73-77,共5页
通过对影响隐蔽通信性能的因素的分析,提出了截获距离、LPI品质因数、截获概率的度量方法。并在此基础上,从波形设计、功率控制、天线设计、辐射方向控制等方面,提出了实现隐蔽通信的可选措施,为工程应用提供了一定参考价值。
关键词 通隐蔽信 LPI LPI波形 定向通信
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水声网络全双工定向碰撞避免媒体接入控制协议 被引量:2
9
作者 刘奇佩 乔钢 Suleman Mazhar 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期524-533,共10页
近年来水声网络(UAN)技术飞速发展,但仍然面临诸多严峻挑战,能量效率成为水声网络的首要考虑因素。此外,水声信道传播时延大且可用带宽受限,严重制约了水声通信技术的可靠性和有效性,进而限制了水声网络的整体性能。定向通信技术可以有... 近年来水声网络(UAN)技术飞速发展,但仍然面临诸多严峻挑战,能量效率成为水声网络的首要考虑因素。此外,水声信道传播时延大且可用带宽受限,严重制约了水声通信技术的可靠性和有效性,进而限制了水声网络的整体性能。定向通信技术可以有效改善上述情况,通过波束聚焦能力将声波能量聚集在一定角度范围内,获得比全向通信更高的通信范围和信噪比,提升整个网络的能耗效率和空间复用率。但该技术需要对目的节点的位置具备先验知识,且会面临“聋节点”问题,因此该文提出一个水声网络全双工定向碰撞避免(FDDCA)媒体接入控制(MAC)协议,通过装备两个分别处于不同工作频带的全向换能器和定向换能器解决“聋节点”问题,并通过降低节点的冲突域解决了“暴露终端”问题。仿真结果表明,与水下Aloha(UW-Aloha)和时隙地面多址接入(S-FAMA)协议相比,FDDCA在多汇聚节点的网络拓扑下吞吐量分别提升了140%和400%,网络能效上节省了90%和94%。 展开更多
关键词 水声网络 全双工 定向通信 媒体接入控制协议
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定向天线在无线自组织网络路由中的应用综述 被引量:2
10
作者 张庆林 彭进霖 韩寒 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2023年第S02期135-141,共7页
近年来,无线自组织网络(WANET)因为可以大量应用于不同领域而受到广泛关注。为适应复杂的任务需要,WANET需要提供更高的通信质量。与全向天线相比,定向天线具有干扰更低、空间复用更好、传输距离更长、覆盖范围更广和链路容量更高等优... 近年来,无线自组织网络(WANET)因为可以大量应用于不同领域而受到广泛关注。为适应复杂的任务需要,WANET需要提供更高的通信质量。与全向天线相比,定向天线具有干扰更低、空间复用更好、传输距离更长、覆盖范围更广和链路容量更高等优点。为提升通信质量,定向天线越来越多地被应用于自组织网络,因此对定向天线的应用进行综述。首先介绍定向天线的分类及优缺点;其次,研究梳理定向天线在WANET路由中的具体应用,包括能够提高安全性、减少竞争和提高能量效率以及提升服务质量;再次,针对路由开销较大的路由发现阶段重点分析定向天线的优化措施;最后,总结定向天线在WANET中能够更加广泛应用所面临的挑战。 展开更多
关键词 定向天线 无线自组织网络 通信安全 服务质量 路由发现
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基于跨层协同设计的Ad Hoc按需定向路由算法
11
作者 任智 郭伟 +1 位作者 刘军 蒋艳 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2006年第5期39-42,共4页
采用跨层协同设计的思路和定向通信机制,对移动 Ad Hoc 网中的按需路由算法进行跨层优化,提出一种新的 Ad Hoc 按需定向路由算法:CAODR。通过定向天线的使用和网络、MAC 与物理三层之间的跨层协同,实现了定向单播和全向广播的发送方式,... 采用跨层协同设计的思路和定向通信机制,对移动 Ad Hoc 网中的按需路由算法进行跨层优化,提出一种新的 Ad Hoc 按需定向路由算法:CAODR。通过定向天线的使用和网络、MAC 与物理三层之间的跨层协同,实现了定向单播和全向广播的发送方式,成功减少了隐藏终端造成的分组碰撞和暴露终端造成的不必要等待。数学推导证明了 CAODR 对隐藏/暴露终端问题的改善。性能分析和仿真结果也表明:它在端到端时延、吞吐率、成功率等性能上的表现优于经典的 AODV 路由算法。 展开更多
关键词 移动AD Hoc网 跨层协同设计 定向通信 路由算法 CAODR
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太赫兹无线局域网MAC协议优化设计 被引量:2
12
作者 刘奕君 任智 李维政 《电讯技术》 北大核心 2023年第3期375-381,共7页
针对现有太赫兹无线网络MAC(Medium Access Control)协议中存在的无线局域网场景下原有波束赋形方案不适用、关联请求时段在新入网节点数量受限情况下时隙利用率低,以及网络流量较大时扇区号靠后的节点一直无法获得时隙导致时延陡增的情... 针对现有太赫兹无线网络MAC(Medium Access Control)协议中存在的无线局域网场景下原有波束赋形方案不适用、关联请求时段在新入网节点数量受限情况下时隙利用率低,以及网络流量较大时扇区号靠后的节点一直无法获得时隙导致时延陡增的情况,提出了一种适用于无线局域网的高效低时延太赫兹MAC协议(High Efficiency and Low Latency Terahertz MAC,HELL-MAC)。该协议利用中心控制节点与普通节点间的信息交互减少了不必要的波束赋形过程,采用机会性复用关联S-CAP(Sub-channel Access Period)机制提高了时隙利用率,采用公平时隙分配机制提高了时隙分配的公平性,从而减少了波束赋形时间,降低了平均端到端时延,提高了信道利用率。 展开更多
关键词 太赫兹无线局域网 MAC协议优化 定向通信 波束赋形
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高效高带宽利用率的太赫兹无线网络定向MAC协议 被引量:2
13
作者 任智 刘奕君 +1 位作者 李维政 周佳琦 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2023年第3期646-650,共5页
现有太赫兹无线定向网络中,随着网络规模的扩大,用于节点接入网络的Beacon帧长度不断变长,导致过多的控制开销;同时,由于定向天线的使用,中心控制节点需要在全方向各个扇区发送多个Beacon帧,随着扇区数目的增加,Beacon时段的长度和在整... 现有太赫兹无线定向网络中,随着网络规模的扩大,用于节点接入网络的Beacon帧长度不断变长,导致过多的控制开销;同时,由于定向天线的使用,中心控制节点需要在全方向各个扇区发送多个Beacon帧,随着扇区数目的增加,Beacon时段的长度和在整个超帧中的占比也会随着增加,由于超帧的长度是固定的,Beacon时段过长的时隙占用会导致更少的时隙用于传输数据,浪费信道资源.针对上述问题,本文提出一种高效高带宽利用率的太赫兹无线网络定向MAC协议—HEBU-MAC.本协议采用基于常短帧精简Beacon帧机制减少了Beacon帧的长度,采用基于常短时隙压缩基本时隙机制压缩基本时隙的长度,减少了Beacon时段的时隙占用,从而极大地降低了控制开销,提高了信道利用率. 展开更多
关键词 太赫兹网络 定向通信 MAC协议 控制开销 时隙压缩
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定向通信系统天线波束指向误差分析 被引量:2
14
作者 高龙超 《航空电子技术》 2021年第4期56-61,共6页
对影响定向通信系统天线波束指向误差的因素进行了分析,给出了一种特殊情形下波束指向误差与姿态角的关系式,同时给出了一般情形下基于最小二乘估计的波束指向误差与姿态角关系的推导方法。给出的关系式和方法对分析定向通信系统波束指... 对影响定向通信系统天线波束指向误差的因素进行了分析,给出了一种特殊情形下波束指向误差与姿态角的关系式,同时给出了一般情形下基于最小二乘估计的波束指向误差与姿态角关系的推导方法。给出的关系式和方法对分析定向通信系统波束指向误差提供了理论依据,有助于评估定向通信系统的波束对准情况。 展开更多
关键词 定向通信 波束对准 波束指向误差
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基于定向天线无线传感网络的生猪养殖环境监测系统 被引量:2
15
作者 黄莺 《中国农机化学报》 2015年第3期149-152,共4页
猪舍的环境对生猪生长和养殖场的经济效益有很大影响。针对养殖环境参数监测过程中存在有建筑物影响,考虑定向天线具有传输距离远、增益高、抗干扰性特点,该文设计了一款基于定向天线适用于生猪养殖环境监测的无线传感网络。节点以传感... 猪舍的环境对生猪生长和养殖场的经济效益有很大影响。针对养殖环境参数监测过程中存在有建筑物影响,考虑定向天线具有传输距离远、增益高、抗干扰性特点,该文设计了一款基于定向天线适用于生猪养殖环境监测的无线传感网络。节点以传感器节点以MSP430系列单片机作为主控芯片,无线通信采用nRF905射频模块,温湿度采用SHT11数字传感器,有害气体检测采用H2S和NH3传感器,并以该节点为硬件平台编写了通信协议、应用程序和后台管理软件。试验结果表明,该系统性能稳定,传感精度及其环境自动调控均达到实际应用需求。 展开更多
关键词 无线传感器网络 生猪养殖 ANDROID系统 定向天线 通信协议
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Design and Analysis of Com munication Network for Distributed SCADA System
16
作者 王倩 钱清泉 《Journal of Modern Transportation》 1999年第2期154-162,共9页
This paper presents the design of hierarchical communication network for traction power supply supervisory control and data acquisition (SCADA) system. Some key points, such as data transmission synchronization, datab... This paper presents the design of hierarchical communication network for traction power supply supervisory control and data acquisition (SCADA) system. Some key points, such as data transmission synchronization, database distribution, data transformation, and the network communication optimization at the supervisory level of the communication network are discussed. At the control level, based on the specificity of communication lines for electrified railway, a structure of two layer ring telecommunication network and the efficient bi directional polling scheme in software design are utilized. Then, an analysis for the scheme under normal and disturbance conditions is given. By means of the scheme, software switching over at a fault point of a channel is realized automatically. 展开更多
关键词 DISTRIBUTION SCADA communication network bi directional polling
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分布式阵列在定向通信DOA估计中的应用 被引量:1
17
作者 高龙超 《通信技术》 2021年第5期1076-1080,共5页
为了提高定向通信系统的DOA估计精度,提出将分布式阵列用于定向通信系统代替常规的均匀线阵。利用通信系统的合作性,根据通信双方的位置信息,计算无模糊角度估计,并由该角度估计确定MUSIC算法的无模糊搜索范围。此外,使用MUSIC算法在该... 为了提高定向通信系统的DOA估计精度,提出将分布式阵列用于定向通信系统代替常规的均匀线阵。利用通信系统的合作性,根据通信双方的位置信息,计算无模糊角度估计,并由该角度估计确定MUSIC算法的无模糊搜索范围。此外,使用MUSIC算法在该范围内获取高精度角度估计,实现解模糊,给出成功解模糊的条件,并利用计算机仿真验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 定向通信 分布式阵列 解模糊 DOA估计
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以教研活动深化专业建设内涵式发展路径的探索
18
作者 徐众 吴恩辉 +3 位作者 张士举 侯静 李军 鲍丽莹 《创新创业理论研究与实践》 2023年第20期13-17,22,共6页
随着国家全面实施高等教育“四新建设”和“双万计划”,各高校不断开展专业建设内涵式发展路径的探索与研究。该文以攀枝花学院钒钛学院冶金教研室的教研活动为基础,通过采用教师定期进入企业交流、定期邀请企业与其他高校相关人员进院... 随着国家全面实施高等教育“四新建设”和“双万计划”,各高校不断开展专业建设内涵式发展路径的探索与研究。该文以攀枝花学院钒钛学院冶金教研室的教研活动为基础,通过采用教师定期进入企业交流、定期邀请企业与其他高校相关人员进院交流、定期开展教研室教师之间的互动交流、树立专业典型个人和班集体等方式强化专业建设,凝练出“三进、两流、一典型”的专业建设方式,提升冶金工程、采矿工程、新能源科学与工程三类专业人才培养的时效性,夯实专业建设内涵的新理念。 展开更多
关键词 工程现场 企业生产线 定向培养 定期交流 内涵式发展 树立典型
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基于定向天线的通信系统波束指向偏差模型
19
作者 高龙超 《舰船电子工程》 2023年第1期66-69,90,共5页
机载定向通信系统具有通信距离远、传输速率高等优点,而且能够实现载机的隐蔽通信。但由于定向窄波束通信需要波束互锁,而定位数据、姿态信息因素会引起波束指向出现偏差。基于此,建立了定向通信系统的波束指向偏差数学模型,用遗传算法... 机载定向通信系统具有通信距离远、传输速率高等优点,而且能够实现载机的隐蔽通信。但由于定向窄波束通信需要波束互锁,而定位数据、姿态信息因素会引起波束指向出现偏差。基于此,建立了定向通信系统的波束指向偏差数学模型,用遗传算法对模型进行求解。给出了不同情况下的波束指向偏差计算结果,并对工程中影响波束指向偏差的因素进行了定性分析。该模型可用于工程中对定向通信系统的波束指向偏差进行评估,根据该结果可进一步进行定向通信的参数设计。 展开更多
关键词 定向通信 坐标变换 波束偏差 遗传算法
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冲激杂波下的圆阵天线二维DOA估计方法 被引量:1
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作者 张安清 陈秋琼 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2020年第1期18-21,26,共5页
为提高复杂电磁环境下海上通信的安全性、可靠性及抗干扰能力,舰船采用均匀圆阵天线实现有向通信,达到不需转动天线也能形成360°均匀覆盖的波束和干扰零陷的目的。针对存在显著冲激性噪声时传统波束形成方法不能得到满意结果的问题... 为提高复杂电磁环境下海上通信的安全性、可靠性及抗干扰能力,舰船采用均匀圆阵天线实现有向通信,达到不需转动天线也能形成360°均匀覆盖的波束和干扰零陷的目的。针对存在显著冲激性噪声时传统波束形成方法不能得到满意结果的问题,提出了一种非高斯稳定分布噪声模型下均匀圆阵分数低阶矩MUSIC韧性波束形成新方法,并对比分析了所提的分数低阶矩MUSIC与传统MUSIC方法在稳定分布噪声下的波束形成性能。结果表明,新方法的DOA估计性能优于传统算法,适应复杂噪声环境的韧性强,应用前景广阔。 展开更多
关键词 波束形成 有向通信 稳定分布 分数低阶矩 均匀圆阵
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