CIF: Medium: Collaborative Research: Distributed coherence: fundamental building blocks, system concepts, and experimental demonstration

CIF:媒介:协作研究:分布式一致性:基本构建块、系统概念和实验演示

基本信息

  • 批准号:
    1302114
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 34.55万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2013-07-01 至 2018-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Over the past two decades, advances in multi-antenna wireless systems have opened up the possibility of tremendous increases in wireless communication throughputs. The practical realization of these increases in real-world wireless networks is constrained by size and cost considerations that limit the number of antennas, especially for mobile devices. This research aims to achieve the gains from multi-antenna techniques in a distributed fashion by having groups of wireless transceivers pool together and cooperatively act like a virtual antenna array. The concept of virtual arrays has broad transformative potential for wireless networks by extending the numerous benefits of multi-antenna systems to networks of single-antenna devices. We will prototype and demonstrate virtual array techniques experimentally on a software-defined radio platform, and we plan to share our implementations as reusable building blocks to stimulate technology transition and to promote interactions between the academic, open-source software community and radio hobbyist communities. The elements of a virtual array have an unknown, typically time-varying, geometry and are driven by independent oscillators, each with stochastic drift; the main technical challenge is in maintaining distributed coherence in the array in the presence of these effects. While this is a very challenging problem, recent results have demonstrated the feasibility of virtual arrays.This research will establish a solid theoretical foundation for distributed coherence and chart a clear path to technology transfer by applying the theory and techniques to the cross-layer design of concept systems based on virtual antenna arrays. Specifically we will develop a state space framework for tracking and prediction of oscillator dynamics and mobility, and scalable architectures for distributed transmission and reception appropriate for large distributed arrays of low-cost single-antenna devices. We will also identify fundamental tradeoffs and scaling laws for virtual arrays. We will apply and integrate the theory and techniques to two concept systems of great societal significance: Distributed base station provides multi-antenna capabilities even for low carrier frequencies where standard antenna arrays would be too bulky (e.g., white space frequencies). Distributed 911, enables a cluster of nodes to communicate with a possibly moving distant rescue vehicle which would be out of range for any one of the nodes. Our goal is to perform design and performance evaluation in sufficient detail to clear conceptual hurdles for implementation.
在过去的二十年中,多Antenna无线系统的进步打开了无线通信吞吐量大幅增加的可能性。实际实现了实际无线网络中这些增加的实际实现受到限制天线数量的大小和成本考虑因素的限制,尤其是对于移动设备而言。这项研究旨在通过将一组无线收发器池一起组合在一起,并像虚拟天线阵列一样,以分布式的方式从多面积技术中获得收益。虚拟阵列的概念通过将多种安特纳(Multi-Antenna Systems)的众多好处扩展到单端设备网络,从而具有无线网络的广泛变革潜力。我们将在软件定义的无线电平台上实验并展示虚拟阵列技术,并计划将我们的实现作为可重复使用的构建块,以刺激技术过渡并促进学术,开放式软件社区和无线电业余爱好者社区之间的互动。虚拟阵列的元素具有未知的,通常是时间变化的几何形状,并且由独立的振荡器驱动,每个振荡器都有随机漂移。主要的技术挑战是在存在这些效果的情况下保持阵列中的分布连贯性。尽管这是一个非常具有挑战性的问题,但最近的结果表明了虚拟阵列的可行性。这项研究将为分布式连贯性建立可靠的理论基础,并通过将理论和技术应用于基于虚拟天线阵列的概念系统的跨层设计,从而为技术转移的清晰途径绘制出了清晰的技术传输途径。具体而言,我们将开发一个状态空间框架,用于跟踪和预测振荡器动力学和移动性,以及用于分布式传输和接收的可扩展体系结构,适用于适用于低成本的单个Antenna设备的大型分布式阵列。我们还将确定虚拟阵列的基本折衷和扩展法律。我们将把理论和技术应用于两个具有巨大社会意义的概念系统:分布式基站即使对于低载波频率也可以提供多个Antenna的功能,而标准天线阵列太笨重(例如,空间频率)。分布式911,使一群节点可以与可能移动的遥远救援车进行通信,该救援车对于任何一个节点都将超出范围。我们的目标是对设计和绩效评估进行足够详细的措施,以清除实施概念障碍。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Upamanyu Madhow其他文献

Detection of hiding in the least significant bit
检测隐藏在最低有效位中
  • DOI:
    10.1109/tsp.2004.833869
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.4
  • 作者:
    O. Dabeer;Kenneth Mark Sullivan;Upamanyu Madhow;S. Chandrasekaran;B. S. Manjunath
  • 通讯作者:
    B. S. Manjunath
Provably Secure Steganography: Achieving Zero K-L Divergence using Statistical Restoration
可证明安全的隐写术:使用统计恢复实现零 K-L 散度
  • DOI:
    10.1109/icip.2006.312388
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    K. Solanki;Kenneth Mark Sullivan;Upamanyu Madhow;B. S. Manjunath;S. Chandrasekaran
  • 通讯作者:
    S. Chandrasekaran
Blind adaptive interference suppression for the near-far resistant acquisition and demodulation of direct-sequence CDMA signals
  • DOI:
    10.1109/78.552211
  • 发表时间:
    1997
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Upamanyu Madhow
  • 通讯作者:
    Upamanyu Madhow
Wideband distributed transmit beamforming using channel reciprocity and relative calibration
使用信道互易性和相对校准的宽带分布式发射波束成形
Robust Wireless Fingerprinting via Complex-Valued Neural Networks
通过复值神经网络实现稳健的无线指纹识别
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S. Gopalakrishnan;Metehan Cekic;Upamanyu Madhow
  • 通讯作者:
    Upamanyu Madhow

Upamanyu Madhow的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Upamanyu Madhow', 18)}}的其他基金

RINGS: Massive Extended-Array Transceivers for Robust Scaling of All-Digital mmWave MIMO
RINGS:大规模扩展阵列收发器,用于全数字毫米波 MIMO 的稳健扩展
  • 批准号:
    2148303
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 34.55万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
EAGER: Towards robust, interpretable deep learning via communication theory and neuro-inspiration
EAGER:通过沟通理论和神经灵感实现稳健、可解释的深度学习
  • 批准号:
    2224263
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 34.55万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CNS Core: Large: 4D100: Foundations and Methods for City-scale 4D RF Imaging at 100+ GHz
合作研究:CNS 核心:大型:4D100:100 GHz 城市规模 4D 射频成像的基础和方法
  • 批准号:
    2215646
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 34.55万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
NeTS: Large: Collaborative Research: GigaNets: A Path to Experimental Research in Millimeter Wave Networking
NeTS:大型:协作研究:GigaNets:毫米波网络实验研究之路
  • 批准号:
    1518812
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 34.55万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
NeTS: Small: Mobile mmWaves: Addressing the Cellular Capacity Crisis with 60 GHz Picocells
NeTS:小型:移动毫米波:利用 60 GHz 微微蜂窝解决蜂窝容量危机
  • 批准号:
    1317153
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 34.55万
  • 项目类别:
    Standard Grant
XPLR: MultiGigabit millimeter wave mesh networks: Cross-layer design and experimental validation
XPLR:多千兆毫米波网状网络:跨层设计和实验验证
  • 批准号:
    0832154
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 34.55万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Towards A Theory of Communication With Sloppy Analog-to-Digital Conversion: A Framework for Low-Cost Gigabit wireless
走向一种具有马虎模数转换的通信理论:低成本千兆位无线框架
  • 批准号:
    0729222
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 34.55万
  • 项目类别:
    Standard Grant
TCHCS: COLLABORATIVE RESEARCH: Millimeter-wave MIMO: A New Architecture for Integrated 10-40 Gigabit Wireless/Optical Hybrid Networks
TCHCS:协作研究:毫米波 MIMO:集成 10-40 G 无线/光混合网络的新架构
  • 批准号:
    0636621
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 34.55万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NeTS-NOSS: Imaging Sensor Nets: from Concept to Prototypes
NeTS-NOSS:成像传感器网络:从概念到原型
  • 批准号:
    0520335
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 34.55万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Distributed Space-Time Communication For Wireless Sensor Networks
无线传感器网络的分布式时空通信
  • 批准号:
    0431205
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 34.55万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

复合低维拓扑材料中等离激元增强光学响应的研究
  • 批准号:
    12374288
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于管理市场和干预分工视角的消失中等企业:特征事实、内在机制和优化路径
  • 批准号:
    72374217
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    41.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
托卡马克偏滤器中等离子体的多尺度算法与数值模拟研究
  • 批准号:
    12371432
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    43.5 万元
  • 项目类别:
    面上项目
中等质量黑洞附近的暗物质分布及其IMRI系统引力波回波探测
  • 批准号:
    12365008
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
中等垂直风切变下非对称型热带气旋快速增强的物理机制研究
  • 批准号:
    42305004
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Collaborative Research: CIF: Medium: Snapshot Computational Imaging with Metaoptics
合作研究:CIF:Medium:Metaoptics 快照计算成像
  • 批准号:
    2403122
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 34.55万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CIF-Medium: Privacy-preserving Machine Learning on Graphs
合作研究:CIF-Medium:图上的隐私保护机器学习
  • 批准号:
    2402815
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 34.55万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CIF-Medium: Privacy-preserving Machine Learning on Graphs
合作研究:CIF-Medium:图上的隐私保护机器学习
  • 批准号:
    2402817
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 34.55万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CIF-Medium: Privacy-preserving Machine Learning on Graphs
合作研究:CIF-Medium:图上的隐私保护机器学习
  • 批准号:
    2402816
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 34.55万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CIF:Medium:Theoretical Foundations of Compositional Learning in Transformer Models
合作研究:CIF:Medium:Transformer 模型中组合学习的理论基础
  • 批准号:
    2403074
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 34.55万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了