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题名电磁超表面与信息超表面
被引量：12
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作者
张磊
陈晓晴
郑熠宁
崔铁军
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机构
东南大学毫米波国家重点实验室
东南大学电磁空间科学与技术研究院
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出处
《电波科学学报》
CSCD
北大核心
2021年第6期817-828,共12页
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基金
中国博士后科学基金(2020M680062)
江苏省博士后科研资助计划(2021K058A)
中国博士后创新人才支持计划项目(BX2021062)。
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文摘
电磁超材料和超表面是物理、信息与材料领域的热点与前沿,带来了许多新奇的物理现象和突破性的应用.信息超表面作为近些年来新兴的研究方向,通过数字编码的方式来调控电磁波,构建了由物理世界通往数字世界的桥梁.本文首先全面总结了电磁超材料与超表面的起源与发展历程;其次重点介绍了可调超表面与可重构超表面、时空调制超表面与器件的发展现状;接着系统介绍了数字编码与可编程信息超表面的基本概念和主要应用,讨论了信息超表面存在的挑战与未来展望;最后简要对电磁超表面和信息超表面的发展趋势进行了总结.
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关键词
超表面
电磁调控
数字编码
可编程
信息超表面
智能超表面
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Keywords
metasurfaces
electromagnetic control
digital coding
programmable
information metasurface
Intelligent metasurface
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分类号
TN826
[电子电信—信息与通信工程]
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题名异质无蜂窝MIMO绿色通信网络
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作者
朱鹏程
江鹏
钱宇
祁栋华
宋元盟
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机构
东南大学移动通信全国重点实验室
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出处
《信号处理》
CSCD
北大核心
2024年第8期1408-1423,共16页
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基金
国家自然科学基金面上项目(62171126)。
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文摘
异质无蜂窝多天线(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统是未来移动网络发展的方向之一,也是极具节能潜力的高效通信系统。本文首先对异质无蜂窝MIMO系统的整体构架进行了介绍,从整体的角度分析该网络的具体构架和节能潜力,随后从绿色网络部署与协作、网络运行与调度以及用户接入、高能效MIMO收发机技术和传输与多址等方面介绍了基本原理和潜在节能增益。随着信息超材料的发展,一些全新的异质MIMO收发机逐渐展现了其在能效方面的优势,合理利用这些新型的收发机技术将有效提高系统能效。除了硬件带来的增益之外,异质无蜂窝组网的增益主要来源于各个接入点的协作传输所形成的超大规模MIMO,而这也带来了更加复杂的信号传输模式,同时受限于有限的算力资源,系统不可能无限协作,因此需要对该系统的接入点部署策略和协作方式进行全新的研究。在完成部署之后,由于用户在空间和时间上的通信需求变化较大,还可以利用深度学习等技术对用户的行为进行一定程度的预测,并在空间和时间上对通信设备的运行状态进行调整,在满足通信指标的同时提高系统的能效。最后,用户的多址接入与传输方式则是整个异质无蜂窝MIMO系统的基础,新型的速率分割多址接入(Rate-Splitting Multiple Access,RSMA)技术可以有效对抗干扰,而针对异质无蜂窝MIMO系统的传输波束赋形也需要进行全新的设计以适应RSMA技术和异质的MIMO设备。本文还同时讨论了以上各个方面的可能设计以及未来研究方向。
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关键词
绿色MIMO
无蜂窝系统
全息超表面
节能通信
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Keywords
green multiple-input multiple-output
cell-free system
information metasurface
energy-saving communication
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分类号
TN929
[电子电信—通信与信息系统]
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题名可增强信号覆盖范围的放大型信息超表面设计
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作者
吴利杰
杨汉卿
程强
崔铁军
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机构
东南大学信息科学与工程学院
东南大学毫米波国家重点实验室
东南大学移动信息通信与安全前沿科学中心
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出处
《通信学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第12期3-12,共10页
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基金
国家自然科学基金资助项目(No.6228810001,No.61731010,No.62201139,No.62225108)
嵩山实验室基金资助项目(纳入河南省重大科技专项管理体系)(No.221100211300-02,No.221100211300-03)
+1 种基金
江苏省前沿科技攻关基础研究基金资助项目(No.BK20212002)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(No.2242022k30004,No.2242022R10185)。
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文摘
传统信息超表面能对电磁波的幅度和相位做出动态调控,在无线中继中控制电磁波的传播方向,但并不能放大入射波的能量,因此这类超表面的工作距离受限,往往要通过较大的阵面面积来实现信号盲区的有效覆盖。为解决这一问题,提出了一种放大型信息超表面,并通过仿真验证了该信息超表面在2.7~3.1 GHz的宽带范围内具有2 bit的相位调制特性和信号放大能力。同时,通过引入功率分配和功率合成网络,使8个超表面单元组成一个1×8的阵列且只需使用一个放大器,以减少放大器的数量,从而降低硬件成本和系统能耗。仿真结果表明,所提出的放大型信息超表面阵列在宽带范围内同时实现了波束成形和信号能量放大,可应用于基于信息超表面的新型无线中继系统中,为增强无线信号覆盖和减小超表面阵面尺寸提供了一种全新的解决方案。
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关键词
信息超表面
无线中继系统
放大型信息超表面
信号放大
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Keywords
information metasurface
wireless relay system
amplifying information metasurface
signal amplifying
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分类号
TN92
[电子电信—通信与信息系统]
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题名时空编码数字超材料和超表面研究进展
被引量：5
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作者
张磊
崔铁军
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机构
东南大学电磁空间科学与技术研究院/毫米波国家重点实验室
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出处
《中国科学基金》
CSSCI
CSCD
北大核心
2021年第5期694-700,共7页
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基金
中国博士后创新人才支持计划项目(BX2021062)
中国博士后科学基金(2020M680062)
江苏省博士后科研资助计划(2021K058A)的资助。
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文摘
超材料是物理、信息、材料等多学科交叉融合的方向,是探究电磁波与物质相互作用的重要载体。近年来,具有时空调制参数的超材料引起了国内外学者的广泛关注。与此同时,基于数字编码的信息超材料和信息超表面由于具有现场可编程功能和同时调控电磁波和数字信息的能力,因此成为超材料新的发展方向。其中,时空编码数字超表面可在时间和空间域调制电磁参数,因此被成功运用于电磁波的空间谱和频率谱的自由操控,它能集能量辐射和信息调制功能于一体,在多维度域内同时调控电磁波和数字信息。本文首先简要概述时空编码数字材料和超表面的基本概念和工作原理,重点介绍了该领域近两年的研究进展,包括谐波调控、非互易效应、智能无线通信等代表性应用,最后探讨了时空编码数字超表面所面临的挑战和未来的发展趋势。
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关键词
信息超表面
数字编码
时空编码
非互易
无线通信
谐波调控
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Keywords
information metasurfaces
digital coding
space-time-coding
nonreciprocity
wireless communication
harmonic manipulation
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分类号
TB34
[一般工业技术—材料科学与工程]
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