无线电工程

RADIO ENGINEERING

专题:物联网先进通信与网络技术

  • 物联网先进通信与网络技术导读

    吴琼;杨龙;林粤伟;熊轲;

    <正>随着5G/6G、人工智能与物联网技术的深度融合,万物互联正向着“万物智联”演进。高精度定位及多模态感知、边缘计算、语义通信等关键技术,正在重塑智能交通、智慧城市及工业互联网等应用场景。然而,面对复杂动态的信道环境、海量的计算负载以及对超高可靠低时延的严苛要求,当前的物联网系统在资源调度、传输效率及环境感知等方面仍面临诸多挑战。因此,探索新型网络架构、优化传输协议、提升边缘智能水平,对于推动物联网技术的创新发展具有重要意义。

    2026年02期 v.56;No.441 177-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 752K]
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  • 车联网中基于UWB定位的自动泊车技术研究综述

    白峻臣;吴屹昂;吴琼;

    自动泊车作为车联网应用的关键环节,在复杂环境下仍面临感知能力不足、定位精度低等挑战。超宽带(Ultra-Wideband, UWB)定位技术凭借其厘米级精度、强抗多径干扰与高鲁棒性,为提升自动泊车系统的环境感知与定位能力提供了有效解决方案。系统综述了UWB定位技术与自动泊车系统的融合研究进展,重点分析了UWB在复杂场景下的技术优势、多传感器融合策略、动态环境适应性优化及算法实时性增强等核心问题。研究表明,UWB与视觉、惯性导航等传感器的深度融合及智能算法的应用,是提升自动泊车系统性能的关键路径。对UWB在自动泊车中的全面应用进行了深度剖析,为相关技术发展与产业化落地提供了理论参考。

    2026年02期 v.56;No.441 179-203页 [查看摘要][在线阅读][下载 1662K]
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  • 融合机器学习的WSN中RSSI高精度鲁棒定位算法

    邹婧雯;章玮婷;任进;

    无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)作为物联网的核心组成部分,在环境监测、智能家居和目标追踪等领域具有广泛的应用前景。然而,基于接收信号强度指示(Received Signal Strength Indication, RSSI)的定位算法在复杂环境中常因多径效应、非视距(Non Line of Sight, NLOS)传播及信号衰减等问题,导致定位精度和鲁棒性不足。针对这一挑战,提出了一种面向高精度与高鲁棒性的WSN中RSSI定位算法优化方法。该方法的主要创新点为:基于隔离森林的超宽带(Ultra-Wideband, UWB)异常检测。通过无监督学习识别并剔除NLOS环境下的异常测距数据,显著降低多径干扰对定位的影响;多层感知器(Multilayer Perceptron, MLP)自适应噪声调整。利用MLP动态建模RSSI-距离关系,实时调整扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter, EKF)的过程噪声协方差矩阵,提升算法对动态环境的适应性,融合机器学习的改进EKF框架。结合多新息EKF(Multi-Innovation EKF,MIEKF)与加权最小二乘法(Weighted Least Squares, WLS),通过滑动窗口机制融合历史观测数据,减少线性化误差累积,定位均方根误差(Root Mean Square Error, RMSE)降至0.18 m。实验结果表明,在弱信号和NLOS占比30%的复杂场景下,该方法较传统RSSI定位方法精度提升25%以上,且通过异常检测与动态噪声抑制机制,定位成功率稳定在90%以上,显著增强了系统的鲁棒性。所提方法为WSN在复杂环境中的高精度定位提供了可靠的技术支持。

    2026年02期 v.56;No.441 204-212页 [查看摘要][在线阅读][下载 1127K]
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  • HMAPPO:无线供能边缘计算网络长时吞吐量最大化方法

    郭羽婕;张志飞;张煜;刘彤;熊轲;

    物联网(Internet of Things, IoT)与5G网络不断部署,边缘传感设备计算负载与持续供能需求显著增加。无线供能移动边缘计算(Wireless-Powered Mobile Edge Computing, WP-MEC)技术通过将无线能量传输(Wireless Power Transfer, WPT)与移动边缘计算(Wireless Edge Computing, MEC)相结合,为延长边缘设备的供电寿命、提高系统整体计算能力提供了新途径。然而,前人的工作主要聚焦于单时隙资源优化或单小区网络模型,资源利用效率不高、与实际偏差较大。为此,聚焦基于非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)的多小区WP-MEC网络多时隙优化设计,通过联合优化能量传输时间、任务卸载策略与功率分配,充分利用能量累积增益,最大化系统长时吞吐量。为实现复杂动态环境下的高效资源调度,提出了一种异构多智能体近端策略优化算法(Heterogeneous Multi-Agent Proximal Policy Optimization, HMAPPO),采用全局控制智能体与设备智能体的分层结构,实现了全局能量传输时间与局部任务卸载、功率分配的协同优化。与基于价值函数更新网络的多智能体软演员-评论家(Multi-Agent Soft Actor-Critic, MASAC)和多智能体双延迟深度确定性策略梯度(Multi-Agent Twin Delayed Deep Deterministic Policy Gradient, MATD3)算法不同,HMAPPO采用了限制新旧策略变化幅度的近端策略优化更新机制,更适合多时隙能量的动态连续动作空间,因此在WP-MEC网络环境中具备更高的训练稳定性。仿真结果表明,所提HMAPPO算法在实现了分布式优化的情况下,达到了与集中式近端策略优化(Proximal Policy Optimization, PPO)相接近的性能,性能差别不到3.3%。此外,HMAPPO在不同小区数、设备数及设备距离条件下表现良好,验证了其优良的泛化性和可扩展性。

    2026年02期 v.56;No.441 213-221页 [查看摘要][在线阅读][下载 1389K]
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  • 基于深度强化学习的干扰感知边缘计算卸载策略

    何曜华;解志斌;宋科宁;

    针对车载边缘计算场景中计算密集型任务卸载面临的共信道干扰(Co-Channel Interference, CCI)问题,提出一种基于多头自注意力(Multi-Head Self-Attention, MHSA)机制的深度确定性策略梯度(Self-Attention Deep Deterministic Policy Gradient, SADDPG)强化学习算法,构建了干扰感知模块,以探索状态空间干扰特征,应对车流动态拓扑结构引发的干扰问题,增强智能体对全局干扰环境的感知能力。同时,引入双Critic网络的延迟策略更新机制,以抑制价值评估的过估计偏差,进而提升算法在复杂状态空间下的训练稳定性。此外,设计多分支混合动作输出层,实现对连续功率控制变量与离散信道选择及卸载模式决策的端到端协同优化。仿真结果表明所提算法在复杂干扰环境下能有效降低任务延迟。

    2026年02期 v.56;No.441 222-230页 [查看摘要][在线阅读][下载 1810K]
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  • 物联网中面向视频传输的GAN增强型语义通信系统

    向晨;刘鹏程;吕娇;王潇;王周恺;

    物联网环境中高可靠视频传输对于智能监控、远程操作等关键应用至关重要,然而物理信道噪声与视觉语义噪声的耦合却时常影响视频传输质量。为在兼顾传输可靠性的前提下,有效提升物联网环境中的视频传输质量,提出一种基于生成对抗网络(Generative Adversarial Network, GAN)的多维噪声鲁棒性视频语义通信系统。该系统在深度视频语义通信(Deep Video Semantic Communication, DVSC)系统中引入GAN,结合残差通道注意力模块(Residual Channel Attention Block, RCAB)和多尺度卷积-反卷积结构,提升在复杂噪声干扰下的语义保持与细节重建能力。此外,系统还利用多尺度判别器和谱归一化技术,有效稳定对抗训练、缓解模式崩溃,增强判别器在恶劣信道条件下对视频帧的辨别能力。通过融合像素级保真度、感知相似度及对抗损失,设计多目标优化函数,以协同优化视频重建质量。实验结果表明,与传统方法相比,系统在低信噪比(Signal to Noise Ratios, SNR)及其他多维噪声条件下提高了视频重建质量与鲁棒性,尤其在高噪声环境中,质量提升明显。验证了系统在提升物联网视频通信可靠性上的有效性,为超可靠低时延通信(Ultra-Reliable and Low Latency Communications, URLLC)提供了一种新的解决思路。

    2026年02期 v.56;No.441 231-241页 [查看摘要][在线阅读][下载 1731K]
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  • 多特征结合的疲劳驾驶检测方案设计与FPGA验证

    林粤伟;宋丹;张涛;

    随着社会经济的高速发展,人们对出行的需求和车辆的依赖正在不断增长,道路交通的出行体量也随之逐渐增大,产生了各种交通问题,安全驾驶在当下显得愈发重要。基于此,面向物联网中的车联网疲劳驾驶检测场景,使用计算机视觉技术,依据面部检测得到的面部特征,以及头部姿态估计提供的头部特征,研究设计多疲劳特征结合的软硬件协同疲劳驾驶检测方案,有效降低了误报率。将所设计的方案在现场可编程门阵列(Field Programmble Gate Array, FPGA)上验证,检测准确率约为96%,硬件实测结果验证了设计方案的有效性和可行性。

    2026年02期 v.56;No.441 242-252页 [查看摘要][在线阅读][下载 1795K]
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  • 基于改进YOLO11的高速路面裂缝分割算法

    曹霆;刘干;王朋辉;杨龙;

    针对物联网边缘环境下高速路面裂缝分割任务中漏检率高、边界定位精度不足及复杂场景适应性差的问题,为实现高精度与低延迟的协同优化,提出一种融合轻量化多尺度特征增强与极化自注意力(Polarized Self-Attention, PSA)机制的改进YOLO11分割模型。对空洞空间金字塔池化(Atrous Spatial Pyramid Pooling, ASPP)进行了轻量化设计,通过不同空洞率的并行空洞卷积与全局平均池化操作,在降低计算量的同时增强多尺度上下文信息提取能力。引入优化后的PSA机制,通道与空间维度的联合特征重标定,有效抑制复杂背景干扰,进而提升裂缝边缘的辨识精度。此外,该机制支持边缘节点仅传输经注意力权重筛选后的稀疏特征,降低数据传输开销,适应物联网多节点协同感知。根据高速公路G85的自建裂缝数据集,实验证明改进模型在复杂背景与低对比度条件下具有较强的鲁棒性,整体性能较YOLO11n基准线提高了5.62%,较主流算法也有显著提升,为高速路面智能化养护提供了高精度及轻量化的分割解决方案。

    2026年02期 v.56;No.441 253-261页 [查看摘要][在线阅读][下载 1612K]
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信号与信息处理

  • 面向低轨卫星通导一体化的资源调度方法

    李佳婧;刘炳宏;孙耀华;

    低地球轨道(Low Earth Orbit, LEO)卫星网络凭借强大的通信能力和快速变化的几何构型已成为未来6G中实现通导一体化(Integrated Communication And Navigation, ICAN)服务的有力候选方案。由于通信与导航在性能目标和资源需求方面存在显著差异,如何在二者之间实现性能权衡,成为基于LEO卫星网络的ICAN(LEO-based ICAN,LEO-ICAN)系统设计中的关键问题。为此,分别采用传输速率和几何精度因子(Geometric Dilution of Precision, GDOP)作为通信和导航性能的评价指标,并提出一种联合卫星选择和波束赋形设计的双层资源分配算法以实现通导性能的协同优化。将内层波束赋形设计建模为凸差(Difference-of-Convex, DC)问题以提升通信速率;外层卫星选择建模为重叠式联盟形成(Overlapping Coalition Formation, OCF)博弈以兼顾导航性能。仿真结果验证了所提算法的有效性,并揭示了通信与导航性能之间的权衡。

    2026年02期 v.56;No.441 262-271页 [查看摘要][在线阅读][下载 1425K]
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  • 基于多目标动态重规划的低轨卫星切换算法

    刘思盈;张鑫毅;朱立东;

    针对低地球轨道(Low Earth Orbit, LEO)卫星网络中因卫星高速运动导致的频繁切换问题,提出了一种基于多目标动态重规划的切换算法。通过构建以卫星覆盖时间窗口为节点、可行切换路径为边的时序图模型,建立了融合信道占用率、剩余服务时长与切换频率惩罚的多目标加权函数,形成量化的切换代价评估体系。在此基础上,采用基于多目标的动态重规划方法预测切换目标,实施按边权重排序的候选卫星贪心选择策略。在包含1 584颗卫星、2 926个卫星覆盖时间窗口的观测场景下进行了6 h仿真验证,仿真时间跨度为07∶00—13∶00。结果表明,该算法相比传统静态规划及单一目标优化算法,在切换效率与切换成功率上实现了显著提升。总切换次数仅为35.5次,最大降幅达98.4%,切换成功率达到99.19%,较对比算法最高提升20.81%,有效实现了服务质量和切换效率的协同优化。

    2026年02期 v.56;No.441 272-282页 [查看摘要][在线阅读][下载 1019K]
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  • 基于空天地一体化网络的保密通信资源优化设计

    郑添屹;刘鑫;彭保;

    空天地一体化网络(Space-Air-Ground Integrated Network, SAGIN)在全球网络覆盖方面发挥着重要作用。为提高SAGIN中频谱利用率和硬件资源的利用效率,集成通感一体化(Integrated Sensing and Communication, ISAC)技术已引发广泛关注。现有围绕SAGIN-ISAC的研究大多建立在安全的网络空间环境中,忽略了网络环境中存在高速移动窃听者无人机(Eavesdropper Unmanned Aerial Vehicle, EUAV)的保密通信问题。针对该问题,提出了一种利用干扰无人机(Jamming Unmanned Aerial Vehicle, JUAV)增强SAGIN保密性能的通信方案,包括一套3层联合迭代优化算法,通过同步优化低地球轨道(Low Earth Orbit, LEO)卫星的通信调度、发射功率分配以及JUAV的运动参数来提升网络保密速率。仿真结果表明,该方案能够显著提升SAGIN-ISAC网络在恶意窃听者存在时的保密速率。

    2026年02期 v.56;No.441 283-290页 [查看摘要][在线阅读][下载 1747K]
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  • 面向星地网络的速率分割多址技术:机遇、应用与挑战

    叶威;吴子君;马旭;孙春蕾;任超;曹荻非;张海君;

    在6G愿景的驱动下,星地融合通信网络正逐步成为实现全球无缝覆盖、智能协同与高效资源利用的关键,星地通信系统面临传输性能与智能协同能力等多重挑战。速率分割多址(Rate-Splitting Multiple Access, RSMA)技术作为6G的关键多址技术,凭借其灵活的干扰管理与信号拆分机制,为星地通信的高效传输与智能协同提供了新途径。基于此,概述了星地网络的发展背景与核心挑战,系统阐述了RSMA的基本原理及其在应对星地网络挑战中的独特优势。围绕不完美信道信息、干扰管理、安全通信和能效优化等关键问题,深入分析其现有解决方案。对RSMA在非理想信道状态信息(Channel State Information of Transmitter, CSIT)条件、干扰管理、隐私与安全及节能星地网络等方面的未来研究方向进行了展望。

    2026年02期 v.56;No.441 291-300页 [查看摘要][在线阅读][下载 1242K]
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  • 基于测量矩阵优化的压缩感知信号捕获方法

    张迪;朱敏;赵亚飞;彭木根;张世杰;

    针对全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)在高动态与弱信号环境下捕获过程中存在的检测门限偏高、计算复杂度过大的问题,提出了一种基于压缩感知(Compressive Sensing, CS)的建模与检测方法。接收信号在延迟-多普勒字典中稀疏表示,并通过测量矩阵降维实现压缩采样。在测量矩阵设计中,提出了行格拉姆-施密特正交化(row Modified Gram-Schmidt, row-MGS)方法,用于抑制行相关并近似白化压缩噪声,从而降低构造开销;进一步提出了先验row-MGS(Prior row-MGS,Prior-rowMGS)方法,通过结合先验窗口子空间与探索性行向量,提升对弱信号的检测敏感度。仿真结果表明,与完全格拉姆-施密特正交化(Full Gram-Schmidt, Full-GS)方法相比,row-MGS在保持接近Full-GS检测性能的条件下,将构造开销降低了约60%;在此基础上,Prior-rowMGS能进一步在弱信号场景下大幅降低检测门限。

    2026年02期 v.56;No.441 301-309页 [查看摘要][在线阅读][下载 1356K]
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  • 基于CSA策略和改进ResNet的通信信号调制识别方法

    冯瑞杰;陶杰;李雄伟;李永波;

    受信道噪声、多径衰落等因素影响,调制信号质量显著下降,当前网络模型在处理此类调制信号识别任务时存在局限,且混合网络模型结构复杂、计算成本较高。为此,基于改进的残差神经网络(Residual Neural Network, ResNet),融入一种并行处理的通道空间联合注意力(Channel-Space Joint Attention, CSA)机制,构建了新的调制识别网络模型。该模型借助注意力机制能够自动聚焦关键通道、空间特征的特性,强化了模型对核心特征的表征能力;同时,在残差网络中引入二级残差连接,有效降低深层模型过拟合的风险。在公开数据集RML2018.01a上的仿真验证表明,当信噪比(Signal to Noise Ratio, SNR)大于2 dB时,模型平均识别准确率达到93%;SNR超过12 dB时,识别准确率均稳定在97%以上。相较于ResNet、ResNet50、长短期记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)等模型,该模型在平均识别准确率和低SNR场景下的识别准确率均有明显提升;相较于卷积长短时全连接深度神经网络(Convolutional, Long Short-Term Memory, Fully Connected Deep Neural Networks, CLDNN)混合模型,该模型在可训练参数量不足其1/10的情况下,仍取得了接近的识别准确率,相对性能损失控制在合理范围内。实验结果表明,该网络模型在自动调制识别(Automatic Modulation Recognition, AMR)领域具有一定潜力。

    2026年02期 v.56;No.441 310-318页 [查看摘要][在线阅读][下载 3125K]
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  • 面向无人机载平台的轻量级小目标检测算法

    周侃;刘恒松;高学攀;温博;张刚;任志国;

    针对航拍影像中微小目标检测精度受限的难题,设计了一种面向无人机平台的轻量化检测框架。具体改进包括:通过增加高分辨率检测头来保留细微特征信息;采用高效交并比(Efficient Intersection over Union, EIOU)损失函数替代传统损失函数以优化参数更新效率;构建动态稀疏注意力模块来增强特征选择能力并降低计算复杂度。基于VisDrone2019基准数据集开展的对比测试表明,改进架构在平均精度均值(mean Average Precision, mAP)上较原始YOLOv5s提升显著,其中mAP0.5(mAP@EIOU=0.5)提升8.9%。消融研究证实各改进组件对各类别目标的检测准确率和推理效率均有显著提升,该方法在保持模型轻量化的同时实现了42帧/秒(Frames Per Second, FPS)的实时处理性能,有效解决了航拍场景下微小目标的识别难题。

    2026年02期 v.56;No.441 319-325页 [查看摘要][在线阅读][下载 1298K]
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  • GAENet:复杂背景下遥感图像的舰船旋转目标检测网络

    张向朝;彭冬亮;罗昕;陈锘;

    在复杂背景条件下实现舰船旋转目标的高精度检测,是当前计算机视觉在海上目标识别领域面临的关键技术挑战。受多尺度目标变化、背景干扰、目标密集分布以及任意旋转等因素的影响,亟需设计具备高鲁棒性与强判别能力的舰船旋转目标检测算法,以提升在实际应用场景中的检测性能与泛化能力。引入一种自适应通道注意力机制(Adaptive Channel Attention Mechanism, ACAM),该机制能够自动聚焦于对分类与定位任务更为关键的区域与目标,有效整合遥感图像中舰船目标的全局与局部信息。同时,设计轻量化的高效特征融合模块(Grouped Efficient Feature Fusion Module, GEFF),并结合新型U形结构的特征金字塔网络(U-shaped Feature Pyramid Network, U-FPN),在融合过程中充分利用ACAM所提供的全局与局部感受野信息。进一步提出共享任务动态对齐检测头(Shared Task Dynamic Alignment Detection Head, STADH),以增强分类与回归任务之间的协同优化能力。在SCOSS和HRSC2016数据集上的性能与传统方法相比,全类平均精度(mean Average Precision, mAP)分别提高1.4%和1.1%,参数量下降40%,计算量下降15.6%。

    2026年02期 v.56;No.441 326-334页 [查看摘要][在线阅读][下载 1851K]
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  • IRS辅助的多载波NOMA系统上行传输方案研究

    钟展轮;王鸿;

    小区边缘用户性能差是电信运营商的痛点,研究针对智能反射面(Intelligent Reflecting Surface, IRS)辅助的多小区多载波系统的性能提升方案。具体而言,建立了一个包含2个小区的上行非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)传输系统模型,在2个小区边界处部署IRS来增强小区边缘区域的覆盖质量,结合采用协作多点(Coordinated Multi-Point, CoMP)技术对边缘用户信号进行联合检测,提升边缘用户的性能。与已有工作不同,该研究考虑了宽带通信系统中IRS反射单元频率选择性相移误差的影响,并建立发射功率与相位偏移的联合优化问题。鉴于优化变量高度耦合,原方案难以直接求解,为求解联合优化模型,导出发射功率与相位偏移的显式关系,并将原耦合问题等价转化为纯相位设计问题,提出连续相位旋转算法求解。仿真表明在相同服务质量约束下,所提方案的总发射功率低于所有对比基准。

    2026年02期 v.56;No.441 335-341页 [查看摘要][在线阅读][下载 1088K]
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  • 基于多尺度与可变形卷积的无人机图像匹配定位

    武建亮;陈赓;张文博;

    在无人机绝对视觉定位任务中,图像匹配技术是实现高精度定位的核心环节。目前的图像匹配算法普遍对多尺度特征的提取能力不足,难以适应视角变化引起的几何形变,因此在处理视觉定位任务中的大尺度差异和视角差异图像时匹配精度较低,进而影响视觉定位系统的定位精度。针对上述问题,提出了一种融合多尺度特征编码与可变形卷积的图像匹配方法。通过嵌入空洞空间金字塔池化(Atrous Spatial Pyramid Pooling, ASPP)的多尺度特征编码模块,利用不同膨胀率的空洞卷积并行提取多尺度特征,在避免信息丢失的同时增强对大尺度差异图像的表征能力;在描述子解码模块中引入可变形卷积,通过学习采样偏移量自适应调整卷积核位置,提升描述子在视角变换与几何形变场景下的一致性和区分度,并在Hpatches数据集和遥感图像上设计多项实验,以验证所提模型在特定问题上的有效性。

    2026年02期 v.56;No.441 342-349页 [查看摘要][在线阅读][下载 1549K]
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  • 面向电磁频谱对抗的解调设备误码率性能快速检测方法

    陈其敏;焦义文;吴涛;马宏斌;李雪健;

    在电磁频谱对抗环境中,解调设备受强干扰导致误码率骤增,传统CPU检测方法因串行计算瓶颈难以满足对误码率进行实时检测的需求,而基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)的误码率检测设备虽达10 Gb/s的检测速率,但存在硬件定制化难度大、动态适应性不足及高成本等问题,无法适应对抗环境下多频段、多协议的动态场景特点。针对上述挑战,提出基于CPU+图形处理器(Graphics Processing Unit, GPU)异构架构的误码率快速检测方法,利用GPU大规模并行计算优势设计了并行化的误码比对流程。实验表明,该方法较CPU检测方法产生了约10倍的加速比,且相对于FPGA设备更加灵活通用,满足实时检测的标准,解决了多频段动态对抗中高速数据流的实时检测难题,为解调设备误码率性能的高效评估提供了可行方案。

    2026年02期 v.56;No.441 350-359页 [查看摘要][在线阅读][下载 1201K]
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  • 基于部分角孔径采样接收的OAM模态复用研究

    唐华;

    针对现代无线通信系统频率利用率、安全性、抗干扰、低截获等特性的迫切需求,基于涡旋电磁波轨道角动量(Orbital Angular Momentum, OAM)的模态正交性,提出了多阵元部分角孔径采样接收(Partial Angular Aperture Sampled Receiving with Multiple Elements, PAASRME)的OAM模型,并基于该接收模型对OAM模态复用通信系统进行了信道建模。基于给出的信道模型,从部分角孔径采样接收单元数、波束张角、收发距离、角孔径等方面分别对基于PAASRME的OAM模态复用进行了较为全面的研究。通过数值分析,证明了基于PAASRME的OAM模态复用可获得比多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)系统信道容量更优的性能,将其应用到无线通信中,可提升系统通信容量、安全性、抗干扰和隐蔽通信能力。

    2026年02期 v.56;No.441 360-367页 [查看摘要][在线阅读][下载 1293K]
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  • 基于自组网的广域多目标飞行器测控系统设计

    孙大元;尹蕾;蔡鹏;史玉峰;

    近年来,随着技术的不断成熟以及多项关键试验的成功,平流层飞艇应用开始从试验验证阶段转向工程应用阶段,系统工作模式也由单艇独立工作向多艇协同工作转变,现有测控系统点对点的服务模式已经难以满足未来任务的需求。采用卫通等超视距通信手段,可为多目标同时提供数据传输服务,但需要支付高昂的流量费用,且传输带宽小、使用区域受限。针对飞艇应用,卫通通信速率一般不超过5 Mb/s,单月流量费用30万元以上;在以无人机蜂群为代表的小范围编队飞行器系统中,提出采用自组网技术实现多目标数据传输,但受限于全向波束的信号传输距离,一般典型覆盖范围仅10~30 km,全网传输速率8~16 Mb/s,无法满足大范围覆盖、高带宽传输的任务需求。针对上述问题,提出了一种基于自组网技术的广域多目标测控系统,对系统架构和系统工作流程进行了介绍,重点进行了传输协议栈设计,并对关键指标进行了仿真。系统采用全向波束与定向波束结合设计,利用全向波束的全空域覆盖能力完成节点入网及网络维持,利用定向窄波束的高增益能力完成测控业务数据宽带传输,兼顾网络覆盖范围和传输能力,可实现一站测控多目标的效果。系统节点间作用距离可达500 km,业务速率100 Mb/s,支持多跳中继传输。地面测控站可采用机动站型,支持灵活部署,使系统不受地域限制。

    2026年02期 v.56;No.441 368-378页 [查看摘要][在线阅读][下载 2196K]
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