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Distributed Transmit Beamforming for UAV to Base Communications 预览
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作者 Yin Lu Jun Fang +1 位作者 Zhong Guo J.Andrew Zhang 《中国通信:英文版》 SCIE CSCD 2019年第1期15-25,共11页
Distributed transmit beamforming(DTB)is very efficient for extending the communication distance between a swarm of UAVs and the base,particularly when considering the constraints in weight and battery life for payload... Distributed transmit beamforming(DTB)is very efficient for extending the communication distance between a swarm of UAVs and the base,particularly when considering the constraints in weight and battery life for payloads on UAVs.In this paper,we review major function modules and potential solutions in realizing DTB in UAV systems,such as timing and carrier synchronization,phase drift tracking and compensation,and beamforming vector generation and updating.We then focus on beamforming vector generation and updating,and introduce a concatenated training scheme,together with a recursive channel estimation and updating algorithm.We also propose three approaches for tracking the variation of channels and updating the vectors.The effectiveness of these approaches is validated by simulation results. 展开更多
关键词 unmanned AERIAL vehicle DISTRIBUTED transmit BEAMFORMING BEAMFORMING VECTOR generation and updating channel prediction
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太赫兹高时隙利用率快速定向MAC协议 预览
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作者 任智 徐兆坤 康健 《电子技术应用》 2019年第3期55-58,62共5页
为解决移动场景下现有定向MAC协议存在冗余单节点扇区时段分配、波束赋形训练开销过大以及用时过长等问题,提出了一种太赫兹无线个域网高时隙利用率快速定向MAC协议(High Slot Utilization Rate and FastDirectional MAC Protocol, HUFD... 为解决移动场景下现有定向MAC协议存在冗余单节点扇区时段分配、波束赋形训练开销过大以及用时过长等问题,提出了一种太赫兹无线个域网高时隙利用率快速定向MAC协议(High Slot Utilization Rate and FastDirectional MAC Protocol, HUFD-MAC)。HUFD-MAC协议采用冗余单节点扇区传输下行数据以及基于时间信息减少发送波束训练帧数量的机制,有效提高时隙利用率,减少网络开销,降低波束赋形用时。仿真结果表明,相比于IEEE 802. 15. 3c和ACAP-MAC协议, HUFD-MAC的网络开销降低约3. 23%, MAC层吞吐量提升约8. 50%。 展开更多
关键词 太赫兹 波束赋形 定向 MAC协议
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错位子阵波束形成与优化设计
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作者 杨功清 徐振海 董玮 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2019年第9期1-3,共3页
研究了大间距、可平移、随机错位子阵优化设计问题。首先,利用天线方向图乘积定理阐释了错位子阵波束形成原理;然后,对错位子阵优化问题进行建模并采用遗传算法进行求解。优化变量为子阵几何中心,代价函数由子阵栅瓣处超阵阵因子和阵列... 研究了大间距、可平移、随机错位子阵优化设计问题。首先,利用天线方向图乘积定理阐释了错位子阵波束形成原理;然后,对错位子阵优化问题进行建模并采用遗传算法进行求解。优化变量为子阵几何中心,代价函数由子阵栅瓣处超阵阵因子和阵列孔径效率综合得到,约束条件为所有子阵互不交叠;最后,对给定的正八边形阵列进行优化。研究结果表明:经"最优"随机错位后,阵列方向图栅瓣降低14 dB以上,可以满足工程应用,进而验证了随机错位优化方法的有效性。 展开更多
关键词 错位子阵 波束形成 栅瓣 孔径效率 遗传算法
存在干扰下的多无人机中继波束形成策略 预览
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作者 解路瑶 顾晨伟 +1 位作者 农汉琦 欧阳键 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2019年第6期1078-1085,共8页
无人机(Unmanned aerial vehicle,UAV)作为空中中继平台能够快速、方便地建立起一条可靠高效的数据传输链路,在应急通信等领域受到了国内外学者的广泛关注。为提升存在干扰下的基于放大转发的多UAV中继传输系统的通信质量和性能,本文提... 无人机(Unmanned aerial vehicle,UAV)作为空中中继平台能够快速、方便地建立起一条可靠高效的数据传输链路,在应急通信等领域受到了国内外学者的广泛关注。为提升存在干扰下的基于放大转发的多UAV中继传输系统的通信质量和性能,本文提出了两种波束形成(Beamforming,BF)策略。首先给出地面接收端信干噪比和可达速率的理论表达式;然后分别建立以UAV中继总功率最小化和可达速率最大化为准则的优化问题,推导出了相应的最优BF权向量的解析表达式;最后,计算机仿真验证了所提BF策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 无人机 中继传输 同频干扰 波束形成
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电子耳蜗前端双麦克风语音增强及波束形成算法研究
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作者 陈又圣 陈艳 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期468-477,共10页
麦克风阵列语音增强的方法是通过采用多个麦克风同时进行语音信号采集,从而增加了空间方位的信息,因此有助于提高电子耳蜗在噪声环境下的言语识别率。鉴于尺寸的限制,电子耳蜗使用的麦克风数量不能太多,从而限制了麦克风阵列形成波束的... 麦克风阵列语音增强的方法是通过采用多个麦克风同时进行语音信号采集,从而增加了空间方位的信息,因此有助于提高电子耳蜗在噪声环境下的言语识别率。鉴于尺寸的限制,电子耳蜗使用的麦克风数量不能太多,从而限制了麦克风阵列形成波束的设计。为了兼顾电子耳蜗尺寸的限制条件并增加信号采集空间方位信息,本文提出了一种采用两个超薄单指向/全向组合型麦克风(TP)的语音增强和波束形成算法,每个TP麦克风均单独包含两个声管用于信号采集,达到了增加整体空间方位信息的目的。本文探讨了不同增益向量条件下波束形成的特性和双麦克风间距对波束的影响,为双麦克风语音增强技术在电子耳蜗的应用提供有价值的理论分析和工程参数。 展开更多
关键词 电子耳蜗 语音增强 波束形成 双麦克风
异构云无线接入网络中的波束成形算法 预览
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作者 左加阔 杨龙祥 鲍楠 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期45-53,共9页
针对现有异构云无线接入网络的研究主要集中在单个蜂窝网络场景,仅考虑了蜂窝网络内部干扰,忽略了蜂窝网络间干扰的问题,研究了多个蜂窝网络共存场景下的H-CRAN,通过最大化系统总传输速率,对宏基站和无线远端射频单元的波束成形向量进... 针对现有异构云无线接入网络的研究主要集中在单个蜂窝网络场景,仅考虑了蜂窝网络内部干扰,忽略了蜂窝网络间干扰的问题,研究了多个蜂窝网络共存场景下的H-CRAN,通过最大化系统总传输速率,对宏基站和无线远端射频单元的波束成形向量进行联合优化。基于交替优化算法和拉格朗日对偶方法,提出了一种MBS和RRH波束成形向量联合优化算法。首先将原优化问题分解为2个子优化问题,然后通过迭代的求解这2个子优化问题得到原优化问题的最终解。另外,根据拉格朗日对偶方法推导出了MBS和RRH波束成形向量的闭式表达式。在仿真实验中,将所提算法与其他波束成形算法进行了比较,实验结果证明,所提算法能够较好地改善系统传输速率。 展开更多
关键词 异构云无线接入网络 波束成形 交替优化 多天线技术
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大规模天线技术在5G中的应用 预览
7
作者 颉斌 《电信工程技术与标准化》 2019年第7期88-92,共5页
5G规模建设即将到来,5G性能指标相对4G有几十到上百倍的提升,性能提升必须有新技术支撑,大规模天线技术是5G关键技术之一,是传统MIMO技术的延伸和演进。本文重点介绍了4G和5G天线对比,大规模天线给5G网络带来的增益,并通过实际应用案例... 5G规模建设即将到来,5G性能指标相对4G有几十到上百倍的提升,性能提升必须有新技术支撑,大规模天线技术是5G关键技术之一,是传统MIMO技术的延伸和演进。本文重点介绍了4G和5G天线对比,大规模天线给5G网络带来的增益,并通过实际应用案例验证应用效果。 展开更多
关键词 大规模天线MIMO 波束赋形 空间复用 空间分集
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多用户对双向中继空频信道配对方案 预览
8
作者 陈宇 梁云 《无线电通信技术》 2019年第2期173-177,共5页
在基于OFDM的多用户对双向中继网络中,提出了一种空频信道配对的中继策略,以最大化和速率为目标,给出了一种较低复杂度的空频信道配对方案,通过进一步挖掘系统的频率分集和空间分集来提高系统性能。仿真结果表明,所提出的空频信道配对... 在基于OFDM的多用户对双向中继网络中,提出了一种空频信道配对的中继策略,以最大化和速率为目标,给出了一种较低复杂度的空频信道配对方案,通过进一步挖掘系统的频率分集和空间分集来提高系统性能。仿真结果表明,所提出的空频信道配对方案可以明显提高系统的和速率和误码率性能。 展开更多
关键词 OFDM 双向中继 波束成形 信道配对 最大化和速率
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基于多路CMP信号产生及延时控制的波束成形技术研究 预览
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作者 陈大雷 李晓峰 +1 位作者 凌霄 唐蓉 《光通信研究》 北大核心 2019年第6期15-20,共6页
针对相控阵雷达带宽的扩展,文章提出了一种基于多路啁啾微波脉冲(CMP)信号产生及延时控制的新型波束成形系统。该系统由多个平行的具有二阶相位特性的微波光子滤波器(MPF)构成,且MPF均通过非均匀抽头延时重构获得。通过将超宽带信号输... 针对相控阵雷达带宽的扩展,文章提出了一种基于多路啁啾微波脉冲(CMP)信号产生及延时控制的新型波束成形系统。该系统由多个平行的具有二阶相位特性的微波光子滤波器(MPF)构成,且MPF均通过非均匀抽头延时重构获得。通过将超宽带信号输入该多路MPF系统,即可产生多路CMP信号并输入各个阵列天线阵子,借助于光纤色散,通过调谐MPF重构所需要的光载波波长即可实现脉冲信号的延时控制,从而实现信号的波束成形。仿真结果表明,该系统可以产生多路CMP信号,且信号延时量可以得到控制,并实现了波束指向的控制。该研究成果有助于推动相控阵雷达带宽的进一步扩展。 展开更多
关键词 啁啾微波脉冲 波束成形 微波光子滤波器 真延时
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低副瓣任意波束直接合成算法研究 预览
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作者 郑占旗 张立军 +3 位作者 王宇颢 张小宾 王冠鹰 张建明 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期278-286,共9页
在传统阵列天线波束赋形设计中,通过对阵元天线辐射方向图进行幅度相位加权,获得阵列合成方向图.通常阵元激励幅度相位权值的获取,取决于优化算法对目标方向图和阵列合成方向图的对比,通过对阵元激励幅度相位进行大量随机选参后,获得优... 在传统阵列天线波束赋形设计中,通过对阵元天线辐射方向图进行幅度相位加权,获得阵列合成方向图.通常阵元激励幅度相位权值的获取,取决于优化算法对目标方向图和阵列合成方向图的对比,通过对阵元激励幅度相位进行大量随机选参后,获得优化结果.由于算法通常是基于相关的阵元方向图,且算法中缺乏副瓣抑制机制,使得方向图合成效率不高且副瓣效果通常不理想.该文设计了一种任意波束直接合成算法.该方法首先在阵元方向图的基础上获得一组互相独立的高增益窄波束(自由基波束),然后基于此波束进行方向图的直接合成,使波束赋形问题统一到基于自由基波束权值运算的范畴内,对波束赋形问题进行了统一,避免了未知参量的随机优选过程,极大提升了阵列天线波束赋形设计的效率.同时在自由基设计的过程中结合了副瓣抑制机制,且这种副瓣抑制机制与波束赋形过程互相独立,使合成波束的副瓣天然地具备了低副瓣的特征. 展开更多
关键词 阵列天线 波束赋形 赋形算法 低副瓣 直接合成
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基于随机频偏调制的频率分集阵雷达通信一体化波形 预览
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作者 马园 欧阳缮 +1 位作者 廖可非 李晶晶 《桂林电子科技大学学报》 2019年第4期259-266,共8页
为了解决雷达与通信一体化的应用需要问题,在频率分集阵雷达基础上,提出一种基于随机频偏调制的频率分集阵雷达通信一体化波形。将具有随机性的通信信号调制在频率分集阵雷达的频偏上,并在通信信号间增加随机频率间隔,设计出雷达通信一... 为了解决雷达与通信一体化的应用需要问题,在频率分集阵雷达基础上,提出一种基于随机频偏调制的频率分集阵雷达通信一体化波形。将具有随机性的通信信号调制在频率分集阵雷达的频偏上,并在通信信号间增加随机频率间隔,设计出雷达通信一体化信号模型。通过发射一种脉冲信号同时完成通信数据的传输和雷达目标定位,从而实现雷达通信一体化。仿真结果验证了雷达通信一体化波形在占用较少雷达脉冲资源和满足应用需要的前提下,可以通过有效传输通信信息来提高雷达系统的性能,实现特殊环境下的雷达目标定位。 展开更多
关键词 频率分集阵(FDA) 雷达通信一体化 波束形成 目标定位 数据通信
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基于非线性增长频偏的频率分集阵列雷达波束仿真与分析 预览
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作者 蒋燕妮 陈泽宗 赵晨 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第12期188-193,共6页
频率分集阵列(frequency diverse array,FDA)雷达具有距离与角度相耦合的波束特性,在与距离相关的干扰抑制或与距离相关的目标定位等一些运用上会受限。为消除这种耦合特性,出于实用性一般采用均匀线性阵列与非线性增长频偏。研究并比... 频率分集阵列(frequency diverse array,FDA)雷达具有距离与角度相耦合的波束特性,在与距离相关的干扰抑制或与距离相关的目标定位等一些运用上会受限。为消除这种耦合特性,出于实用性一般采用均匀线性阵列与非线性增长频偏。研究并比较了几种典型的非线性增长频偏形式,对这几种非线性增长频偏形式下的FDA雷达波束特性进行仿真,并分析比较各种频偏形式下FDA雷达关于距离和角度的波束宽度以及副瓣情况。研究表明,需结合实际运用需求和各种频偏形式的特点确定FDA雷达的最优频偏形式,以实现最佳波束运用效用。 展开更多
关键词 频率分集阵列雷达 距离角度耦合 非线性增长频偏 波束形成
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TD-LTE智能天线性能分析和应用研究 预览
13
作者 李伟辉 邬建军 《现代信息科技》 2019年第8期67-68,70共3页
智能天线通过多根天线之间的相干操作,可以使得信号向固定方向传输,从而扩大信号的覆盖范围,提升信号的传输距离,从而提升整个无线通信系统的性能。在第三代移动通信系统中,智能天线技术已经相对完备了,在第四代移动通信系统中,第四代... 智能天线通过多根天线之间的相干操作,可以使得信号向固定方向传输,从而扩大信号的覆盖范围,提升信号的传输距离,从而提升整个无线通信系统的性能。在第三代移动通信系统中,智能天线技术已经相对完备了,在第四代移动通信系统中,第四代天线还有着一定的缺陷,不能满足TD-LTE网络的需求。为了更好地提升4G网络的性能,本文重点分析了智能天线,详细阐述了其对TD-LTE网络的意义。 展开更多
关键词 智能天线 波束赋形 自适应 电调
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子阵级LCMV循环优化自适应波束形成算法研究 预览
14
作者 肖宇彤 周渊平 +1 位作者 肖骏 周鑫 《电子技术应用》 2019年第7期67-71,共5页
在传统LCMV波束形成器以及子阵空间部分自适应阵的基础上,提出了一种新颖的降维方法。首先将大规模阵列按照子阵划分的某种规则划分为若干组子阵列,每一组子阵列使用相同的权值。在权值优化过程中,每一次只更新权向量的一部分,通过多次... 在传统LCMV波束形成器以及子阵空间部分自适应阵的基础上,提出了一种新颖的降维方法。首先将大规模阵列按照子阵划分的某种规则划分为若干组子阵列,每一组子阵列使用相同的权值。在权值优化过程中,每一次只更新权向量的一部分,通过多次迭代更新使系统搜索得到最优权值,避免了全维相关矩阵的求逆运算。实验结果表明,与传统方法相比,该方法在大规模阵列波束形成时能够获得更高的信干噪比,并减小了求逆矩阵的维数,在一定程度上降低了计算复杂度及硬件成本。 展开更多
关键词 大规模阵列 波束形成 LCMV算法 部分自适应阵列 循环迭代 降维
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自适应时间窗心磁源重构的方法研究 预览
15
作者 潘宝君 朱俊杰 《软件》 2019年第11期43-48,共6页
在使用线性约束最小方差(LCMV)波束形成器重构心脏磁场电流源的研究中,为了解决时间窗过大或者太小造成心脏电流源遗漏的问题,文中提出一种自适应时间窗波束形成的心磁源重构方法。该方法通过不断的调整时间窗得到相应的功率谱,然后求... 在使用线性约束最小方差(LCMV)波束形成器重构心脏磁场电流源的研究中,为了解决时间窗过大或者太小造成心脏电流源遗漏的问题,文中提出一种自适应时间窗波束形成的心磁源重构方法。该方法通过不断的调整时间窗得到相应的功率谱,然后求出功率谱中所有的局部极大值,当局部极大值中的最大值和最小值的比值达到最小时,此时对应的时间窗为源重构的最佳时间窗。在仿真实验中,用固定时间窗和自适应时间窗波束形成方法分别对两个和三个电流偶极子产生的心磁数据进行了重构,结果表明,自适应时间窗波束形成方法在两种情况下都具有较好的源重构能力。 展开更多
关键词 心磁源重构 波束形成 线性约束最小方差 逆问题 心磁源成像
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Angle-Based Beamforming in mmWave Massive MIMO Systems with Low Feedback Overhead Using Multi-Pattern Codebooks 预览
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作者 Yuyan Zhao Yanan Liu +2 位作者 Gary Boudreau Akram Bin Sediq Xianbin Wang 《中国通信:英文版》 SCIE CSCD 2019年第9期18-30,共13页
The integration of millimeter-wave(mmWave)communications and massive multiple input multiple output(MIMO)techniques is a promising solution to dramatically increase the 5G network throughput.By using large antenna arr... The integration of millimeter-wave(mmWave)communications and massive multiple input multiple output(MIMO)techniques is a promising solution to dramatically increase the 5G network throughput.By using large antenna arrays,beamforming can be adopted to improve the 5G capacity by employing spatial domain resources.In a frequency division duplexing(FDD)based 5G mmWave MIMO system,beamforming operation requires timely downlink channel state information(CSI)feedback.However,the rapid channel variations caused by short wavelength of mmWave band,and the high-level feedback information required due to the large number of antennas in massive MIMO system lead to the significantly increased beamforming overhead.In this paper,by exploiting the higher angular stability of such channels,we propose an angle-based beamforming scheme to reduce the feedback frequency and the number of feedback bits.To facilitate this approach users are initially selected to reduce the intra-zone interference before beamforming.Besides,location related feedback,which is not affected by the number of antennas,is adopted to reduce overhead.The simulation results show that two proposed user selection algorithms can adapt to scenarios with diverse requirements,while the feedback overhead of proposed angle-based beamforming algorithm is sharply reduce compared with that of CSIbased beamforming algorithm. 展开更多
关键词 angle-based BEAMFORMING codebook FEEDBACK reduction user selection
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一种联合频谱和空间特征的深度学习多通道语音增强算法
17
作者 邓贺元 刘加 +1 位作者 夏善红 彭春荣 《电子测量技术》 2019年第18期90-94,共5页
近年来,越来越多的电子产品使用麦克风阵列,而且与传统多通道语音增强算法相比,基于深度学习的算法效果更好,为了进一步提高增强效果,提出一种联合频谱特征和空间特征的深度学习算法。该算法包括两个部分,第一部分,使用频谱和通道间相... 近年来,越来越多的电子产品使用麦克风阵列,而且与传统多通道语音增强算法相比,基于深度学习的算法效果更好,为了进一步提高增强效果,提出一种联合频谱特征和空间特征的深度学习算法。该算法包括两个部分,第一部分,使用频谱和通道间相位差特征估计时间频率掩蔽值,然后进行基于掩蔽值的波束成形;第二部分,使用方向特征和频谱特征进行进一步的增强。在CHiME4数据集上的实验证明了该算法的有效性,与仅使用频谱特征的方法相比,在真实数据上的词错误率相对降低27.6%,在仿真数据上的主观语音质量评估得分从2.46提高到2.81。 展开更多
关键词 深度学习 时间频率掩蔽值 空间特征 波束成形
基于相关性和SINR的MIMO自适应模式切换 预览
18
作者 张全君 吴阿沛 《无线互联科技》 2019年第6期123-124,共2页
文章设计了一种基于相关性和SINR的MIMO自适应传输模式切换的方案,根据信道状态在空间复用、波束成形和双空时发送分集了种模式之间进行自适应切换。系统仿真结果表明,本方案有效地提高了系统的传输性能。
关键词 模式切换 空间复用 波束成形 双空时发送分集
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Joint hybrid beamforming and power splitting design in millimeter-wave simultaneous wireless information and power transfer system
19
作者 Bao Tiantian Wen Xiangming +2 位作者 Lu Zhaoming Chen Yawen Zheng Wei 《中国邮电高校学报:英文版》 EI CSCD 2019年第2期59-66,共8页
A joint hybrid beamforming and power splitting(JHBPS) design problem for simultaneous wireless information and power transfer(SWIPT) in millimeter-wave(mmWave) system is studied.The considered scenario is a multi-ante... A joint hybrid beamforming and power splitting(JHBPS) design problem for simultaneous wireless information and power transfer(SWIPT) in millimeter-wave(mmWave) system is studied.The considered scenario is a multi-antenna base station(BS) transfers information and energy simultaneously to multiple single-antenna receivers.BS adopts hybrid digital and analog beamforming architecture to reduce hardware costs.Receivers separate acquired signals with power splitters either for information decoding(ID) or energy harvesting(EH).The aim is minimizing total transmission power by joint design of hybrid beamforming and PS under ID and EH requirements.It is difficult to obtain the optimal hybrid beamformer directly since the analog beamformer and digital beamformer are multiplied.Therefore,a two-stage algorithm is proposed to solve the problem.In the first stage,the optimal beamformer and PS ratios are obtained by solving the joint transmission beamforming and PS design problem.In the second stage,the optimal beamformer is approximated with the product of analog beamformer and digital beamformer.The superiority of proposed algorithm over the existing algorithms is demonstrated through simulations.Moreover,the effectiveness of approximation algorithm is testified. 展开更多
关键词 SWIPT mmWave HYBRID ANALOG and digital BEAMFORMING
双麦阵列的联合语音增强算法 预览
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作者 张霞 袁鑫 《电子器件》 CAS 北大核心 2019年第5期1274-1277,共4页
在多路噪声环境中,单通道语音增强技术往往增强效果有限。为解决这一问题,重点研究了方向性麦克风语音增强技术,利用波束形成技术,达到抑制波束外的干扰信号同时又保留目标信号的目的。麦克风阵列能进行初步的噪声过滤,有效提高语音理... 在多路噪声环境中,单通道语音增强技术往往增强效果有限。为解决这一问题,重点研究了方向性麦克风语音增强技术,利用波束形成技术,达到抑制波束外的干扰信号同时又保留目标信号的目的。麦克风阵列能进行初步的噪声过滤,有效提高语音理解度及信噪比,但无法完全消除噪音,为进一步改善语音质量,研究一种基于方向性麦克风和改进的维纳滤波的联合语音增强算法。实验结果显示,这种方法得到的最终语音信号质量更好。 展开更多
关键词 语音增强 麦克风阵列 波束形成 维纳滤波
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