《無線多跳網路中的分散式波束形成關鍵技術研究》是依託西安交通大學，由鄧科擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：無線多跳網路中的分散式波束形成關鍵技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：鄧科
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
無線多跳網路的基本問題之一就是要在節點發射功率或能耗受限的前提下提高單跳距離來減小網路傳輸時延和節點能耗。藉助於多節點物理層協作技術如分散式MIMO技術可以有效地利用空域資源來增加節點的覆蓋範圍。由於協作是多跳網路的重要特徵，分散式MIMO技術很適合套用到無線多跳網路中。其中分散式波束形成技術通過電磁波在空間的相干疊加，將能量聚焦於目的節點，從而擴大覆蓋範圍，獲得更高的空間譜利用率。本申請擬：針對已有接收選擇性分集及單端分散式波束形成技術等方法中空間譜利用率不高的問題，利用發射聚焦和接收聚焦即收發雙聚焦的思路研究雙端分散式波束形成技術，並將此套用於多跳網路簇間通信中；針對在時間同步後，協作分集目的節點端存在多個頻偏的問題，利用由頻偏造成的時變信道是有規律的這一特點，研究快速信道均衡和信號檢測方法；針對無線多跳網路中節點間通信互相干擾的問題，研究基於點抵消分散式波束形成的干擾抑制方法。
結題摘要
分散式波束形成技術通過使電磁波在空間相干疊加，將能量聚焦於某個特定的目的節點，從而提高信噪比，增加傳輸距離。將其套用到無線多跳網路更是可以結合兩者的優點，使無線多跳網路增加節點的覆蓋範圍並減小能耗。在經過三年國家自然科學基金資助研究後，目前本申請所取得的成果如下：在無線多跳網路中，理論仿真和硬體實驗平台實測均證明了分散式波束形成的性能的確優於傳統的協作分集方法，能夠提高無線多跳網路的傳輸距離和能量利用效率；並在多跳網路簇間通信中，利用收發雙聚焦來實現在網路中的路由，仿真實驗表明，分散式波束形成可以增加傳輸距離，降低能耗，其bit/J性能也優於傳統的非相干協作分集方法；在OFDM通信方式下，提出了一種協作節點到目的節點的信道是平坦衰落且同時存在頻偏和時偏下的信號檢測方案，可以用此方案來保證時間和頻率未能嚴格對齊時的分集增益；將點抵消的思想套用到無線網路物理層安全方面，在無線網路物理層保證通信安全也就是在某個接收點同相疊加提高信號強度，同時在某個特定的接收點使信號反相疊加從而收不到信號，這相當於基於點抵消分散式波束形成的干擾抑制方法的一種自然套用和推廣，提出了一種基於隨機幅度波動的分散式波束形成物理層安全傳輸方法；此外，我們已經提出了多種相位同步、校正的發射聚焦算法，完成了硬體平台上的使用有線輔助的相位同步、校正的發射聚焦方法，並完成了在有頻偏的情況下分散式波束形成性能的實測。本項目已按計畫順利開展，在上述幾個方面獲得了一定的理論突破和技術創新，取得了豐富的研究成果，預期將對促進相關學科的研究起到積極的推動作用。
