《基於時間反演電磁波傳輸的無線感測器網路共存研究》是依託電子科技大學,由趙德雙擔任醒目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於時間反演電磁波傳輸的無線感測器網路共存研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙德雙
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
解決節點密集共存和多徑干擾抑制難題對無線感測器網路的發展具有十分重要的意義。本項目旨在突破傳統研究思路，擬從電磁波傳播角度出發，探索利用時間反演電磁波的空-時聚焦傳輸機制，發展新型的電磁干擾抑制措施和無線共存方法。具體包括：（1）研究時間反演電磁波的空-時聚焦形成機制及其輻射功率分布規律，對時間反演電磁波引起的電磁干擾進行量化分析；（2）研究時間反演電磁波傳播的統計規律，為無線感測器網路的系統設計和共存分析建立電磁干擾統計模型；（3）利用所建模型和認知無線電的頻譜感知技術，研究頻譜空洞的快速預測方法，實現頻譜資源的高效再利用；（4）結合亞波長微結構陣列天線和波形匹配技術，發展可實現感測器節點密集部署的共存方法和技術。項目成果將為無線感測器網路的節點密集部署、網路規劃及其套用發展提供理論支撐和技術支持。
結題摘要
本項目從電磁波傳播控制的角度出發，利用時間反演技術獨特的空-時聚焦傳播機制及理論，對無線感測器密集共存問題進行了深入的研究，取得如下研究成果：(1) 建立了TR 電磁波功率分布量化計算模型，實現了對由TR電磁波引起電磁干擾情況進行快速、量化分析；(2) 建立了路徑損耗和電磁干擾的統計模型，為WSN系統設計和節點共存研究提供了基本分析手段；(3) 提出了頻譜空洞快速預測方法，實現了比傳統方法更為高效的時間和空間資源利用效率；(4) 設計出兩款亞波長微結構超分辨天線，解析度分別為λ/10和λ/41，實驗證實了無線感測器節點天線在亞波長間距部署下實現更高密度部署以及擴大共存區域的可行性；（5）基於時間反演聚焦波的角域數位化和空域數位化技術，提出了可實現多節點同頻並發通信的兩個無線通信系統方案，是本項目中最具原創性的研究成果，截止目前在國際上還未見到與之類似的研究成果報導。（6）依託於本項目，發表標註有本基金項目號的學術論文19篇（SCI收錄10篇，會議論文9篇），其中EI收錄18篇，申請中國發明專利11項（已獲授權5項），培養優秀青年教師1名，博/碩士研究生合計8人，前往美國進行國際學術交流1次，超額完成項目預期目標。項目研究成果為解決密集部署無線感測器間的電磁干擾以及感測網路系統容量提升提供了有效解決方案，對無線感測器網路的節點密集部署、網路規劃及其套用發展具有重要的推進作用，對其他類型的無線通信及網路系統的研究與發展也具有重要的推廣套用價值。
