The limited spectrum resouce has restricted the continuing development of our nation, while the channel capacity and the limit of unit spectrum utilization based on classical rectangular frequency partition, can not explain the excellent performance of some efficient modulations already. It will be both the great national tactic request but the key scientific problem to be solved in development of information science and communication technology, to explore the novel non-rectangular frequency partition pattern which is larger in capacity and deduce the corresponding channel capacity and the limit of unit spectrum utilization. This project will aim at the sine-like signal characteristic of the ultra narrow band (UNB) modulations, search the non-rectangular frequency partition pattern with a monopolized ultra narrow frequency tree plus shared broad frequency grass, infer corresponding non-Shannon channel capasity, and develop a signal transmission scheme of dense multi-carrier and large capacity whose synthetical efficiency in bps/Hz/SNR will be at least the 20 times of the current physic layer technology under the same bit error rate, net code rate, and channel environment.And faced to the problem of reliable transmission over complex channel or weak link, a theoretic framework for broadband wireless transmission and a design method for multi-dementional unite optimization is tried, so as to set out a multi- dementional multiplex in temporary, frequency, code, and space domains. This system will be realized and tested by use of a software defined radio platform. The project will provide the theoretic reason and technic supporting for solving the significant needs in spectrum that is faced during the nation development, and guarantee the international primacy in spectrum utilization for our country in next twenty years.
有限的频谱资源制约了国家的可持续发展,而基于经典矩形频谱划分的信道容量和单位频谱利用率极限,已不能解释一些高效调制方法的优异性能。探索容量更大的新的非矩形频谱划分模式并导出相应的信道容量和单位频谱利用率极限,既是国家的重大战略需求,也是信息科学和通信技术发展有待解决的关键科学问题。本项目将针对超窄带调制类似正弦波的信号特征,探索超窄频谱树独占加较宽频谱草共享的非矩形频谱划分模式,导出相应的非香农信道容量,发展在同等误码率、净码率和信道条件下bps/Hz/SNR综合效率至少20倍于现有物理层技术的密集多载波大容量信号传输体制,并面向复杂信道或弱链路的可靠传输问题,尝试建立时-频-码-空多维复用宽带无线传输的理论框架和多维联合优化设计方法,利用软件定义的无线电平台进行系统实现与验证。为解决国家发展所面临的重大频谱需求提供理论依据和技术支撑,确保今后20年我国在频谱利用率方面的国际领先性。
有限的频谱资源制约了国家的可持续发展。在3个国家自然科学基金项目前期支持的基础上,本项目研制成功了在同等误码率、净码率和信道条件下高频谱利用率(超过1000bps/Hz)和(bps/Hz)/ (Eb/N0)综合效率超过现有单天线物理层技术上百倍的无线传输原理样机系统,不仅根据航天用户要求进行了改进和复制,而且统一了超窄带和超宽带、通信和脉冲编码雷达的信号波形;将机器学习和大数据训练引入通信领域,得到了超奈奎斯特速率通信的可行方法和突破性进展,不仅完善了超窄带通信理论,而且有益于重新审视和升华传统的通信理论,具有重大的科学意义、突出的性能优势、广阔的应用前景和很高的实用价值,正在航天用户的支持下进一步深入研究;将上述关于单载波高效调制系统的研究成果拓展到了非正交多载波体制,提出了超窄频谱树独占加较宽频谱草共享的非矩形频谱划分模式和大容量信号传输体制,分析了其邻道干扰、信道容量及系统参数对解调性能的影响。在理论研究和样机实现的基础上,原创了一系列新体制和新应用,例如:高性能雷达通信机、共信道全双工通信、多功能综合电子系统、密集多载波新体制雷达、模拟音频与数据复合调制广播、高效携能通信系统和变体制抗干扰通信等,并可望在从超长波直到光波的全频谱范围提高通信性能。项目已发表论文57篇,其中SCI收录16篇,EI收录24篇;已申请中国发明专利20项(含国防专利2项),其中14项已授权,初步建立了源头创新的自主知识产权体系且仍在不断扩充和完善中;已培养博士后出站2人,毕业了与项目研究内容相关的博士10人、硕士36人。项目执行期内进行了积极的国内外交流、合作与人才培养,得到了众多军民融合领域用户的重视、响应及合作意愿,并通过引入风险投资、创办高新技术企业、留住和招聘优秀人才,成功在新三板上市,实现了从理论创新、技术突破到成果转化、创业上市的一气呵成,也为东南大学新增科研经费150.7万元。
{{i.achievement_title}}
数据更新时间:2023-05-31
农超对接模式中利益分配问题研究
低轨卫星通信信道分配策略
双吸离心泵压力脉动特性数值模拟及试验研究
面向工件表面缺陷的无监督域适应方法
极地微藻对极端环境的适应机制研究进展
动态频谱资源共享环境中传输控制机制研究
云环境下高效视频共享和网络传输
共享还是独占:服务创新网络治理和网络绩效研究
完善秘密共享体制的存取结构研究