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空天技术论坛第四期成功举办
2022/12/13 11:02:31 本站原创 点击数:
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       “空天技术论坛”紧密围绕深圳市“20+8”产业集群政策,依托北京航空航天大学“空、天、信”学科优势,邀请国际、国内空天技术领域专家、学者进行学术研讨交流,构建空天技术领域交流平台,助力国内外专家、学者、企业家等各界人士对空天产业发展的思考和探索,促进深圳市空天技术产业发展。
       2022年12月9日,北航深圳研究院成功举办了第四期“空天技术论坛”,本次论坛邀请英国赫特福德大学的高级讲师曹攀博士分享了题目为“Cellular Base Station Imaging : Concept , Recent Results and Challenges”的主题报告,共70余位师生在线参加了论坛。
       本次论坛中,曹攀博士系统地阐述了蜂窝基站成像的原理、传输信令、系统运行机制以及应用实例。他提出通过共享现有的电信基础设施和频谱,将光学雷达成像和移动通信结合起来,可以为广泛存在的室外蜂窝基站增加“类视觉”的功能,同时介绍了蜂窝基站成像在目标检测中的应用,相对于目前已有的定位/感知与通信相结合的研究成果,可以获得更多的目标特征。
       首先,曹攀博士介绍了6G的发展历程,6G将通过结合更多无线技术来满足终端需求。与此同时,他介绍了一些已经实现的研究工作,如MIMO中的信号处理方法、设计模拟波束码本实现优化,多路径下基于DNN辅助码本的FDD毫米波大规模MIMO系统的波束形成。
       其次,曹攀博士介绍了当前的研究工作,如无人机在民用、军用中有着广泛的应用,未来市场将飞速发展,但同时须考虑无人机是否安全、可靠。由于其具有低空、飞行缓慢、型号小的特点,较难管理和探测,传统雷达无法探测到运行中的无人机,因此无人机应用在某种程度上具有一定的威胁性。考虑采用蜂窝基站成像实现雷达探测的功能,蜂窝基站网络具有密集、无缝以及大规模天线的特点,可以探测不同尺寸的物体,当探测距离一定时,采用不同的频段所需的天线数不同。若目标RCS高,采用的频段越低,所需的天线越少。
       传统的雷达采用chirp信号,该线性调频信号具有作用距离远、分辨率高的特点,曹攀博士介绍了一种基于OFDM的蜂窝基站成像信令策略,即在蜂窝基站符号/帧间隔的某些时隙中嵌入chirp信号做雷达探测。通过实验对比分析,如果无人机尺寸为0.8×1m,探测距离为1000m,采用3G/4G基站频段为900MHz,天线数量为16,蜂窝基站成像可以探测出无人机的基本图样;同等条件下,增大天线数量为32,同时增大无人机尺寸,可以探测到较清晰的目标,并可以根据分辨率计算出尺寸大小。若采用频段为3.5GHz,探测距离为200m,64根天线,尺寸越大,探测目标越清晰;当频段为28GHz时,由于带宽大、分辨率高,探测的目标更清晰。
        最后,曹攀博士指出在不同频段下,由于带宽、分辨率等不同因素的影响,蜂窝基站探测能力也不同。蜂窝基站成像采用新颖的波形设计方法,充分利用 OFDM信号的“空闲”时隙(符号/帧间隔),以及成像和通信之间的联合资源分配。同时他介绍了几种不同的蜂窝基站成像,如用于地面运动目标检测的BS2X sensing;Coordinated Multi-BS Imaging,可以用seamless BS做感知网络;THz RIS辅助感知,室外-室内感知等。
       本次论坛得到了校内校外各界的广泛关注,论坛结束后,曹攀博士和与会老师、同学进行了深入的探讨与交流,如基于MIMO成像结合AI做探测,静止基站探测动态目标与动态基站探测静态目标的不同之处等。
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