物联网环境下的室内短距离超宽带信号多径传播信道建模研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61372045
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    76.0万
  • 负责人：
    刘芫健
  • 依托单位：
    南京邮电大学
  • 学科分类：
    F0119.电磁场与波
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

As a rising strategical industry,the Internet of Things(IoT) has been confirmed to be the key orientation of Chinese technological development.Because the indoor short-range propagation is the dominating approach in its transmission and exchanging of information.So it is holded the academic significance and practical value to study the indoor short-range propagation characteristics of Ultra-wideband(UWB) wireless channel for the application's demand of IoT.Based on the novel approximate formula of time-domain reflected coefficient,the method of time-domain ray tracing will be improved in our task.At the same time, the fire-new indoor short-range propagation characteristics of UWB wireless channel will be studied and the multipath model will be established which is comprised by direct ray,reflected ray,diffracted ray and refracted ray.The research content is consisted of three aspects as follow.(1)To the multipath interfering of IoT the indoor short-range multipath characteristics of UWB will be studied,and the corresponding characteristics of various UWB signal will be gotten in indoor short-range propagation entironment.(2)The time-domain refraction coefficient of arbitrary form will be deduced.Then indoor short-range multipath model of UWB comprised by the refraction characteristics will be established.(3)The parameters of statistical characteristic will be abstracted based on the experimental data.Then the time-diversified channel propagation model of UWB will be studied.Moreover,it will be used to modify and the channel model of IEEE 802.15.3a.At least six papers will be published and two invented patents will be applied in our task. Consequently,the academic support will be provided by those research production.
物联网作为新兴战略产业已经被列为我国科技发展的重点方向之一，其信息交互与传输以室内短距离无线传输为主，因此面向物联网的应用需求研究室内短距离超宽带无线信道的传播特性，具有重要的理论意义和实用价值。本课题基于新型时域反射系数改进时域射线跟踪方法，用于研究室内短距离超宽带信号的传播特性，建立包括直射、反射、绕射和透射的时域多径传播信道模型。研究内容包括：(1)针对物联网存在的多径干扰问题研究超宽带信号在室内短距离环境的多径效应, 获取各种超宽带信号的抗多径特性。(2)推导时域透射系数的一般形式，建立包含穿透特性的超宽带信号传播模型。(3)基于实测数据提取统计特征参数，研究室内短距离超宽带时变信道模型，对IEEE 802.15.3a提出的信道模型进行修正和补充。本课题预期至少发表SCI收录论文6篇和申请发明专利2项，研究成果将为物联网背景下的室内短距离无线通信网络规划与优化提供理论依据。

结项摘要

物联网是我国十三五规划的新兴战略产业发展重点方向之一，其信息交互与传输以室内短距离无线传输为主，面向物联网的应用需求研究室内短距离超宽带无线信道的传播特性，具有重要的理论意义和实用价值。本课题基于改进的新型时域射线跟踪方法，研究了室内短距离环境超宽带信号的传播特性，补充完善了包括透射的新型时域多径传播信道模型。研究成果包括如下：（1）基于新型时域射线跟踪方法研究物联网环境室内短距离超宽带无线信道特性，完善了包括直射、反射、绕射和透射的新型时域多径传播模型；（2）基于实测数据提取统计特征参数，研究室内短距离超宽带时变信道模型。与兄弟高校合作开展了室内短距离环境超宽带信道实际测量，对测量数据进行建模和仿真分析，获得了室内短距离超宽带信道模型的特性参数，包括接收功率、路径损耗、功率时延扩展和均方根时延扩展等。（3）本项目取得较好成果，共发表46篇学术论文，其中SCI收录论文11篇，国际会议论文20篇，申请或授权发明专利2项，培养13名硕士。本项目研究不仅可以为超宽带无线通信系统和产品的设计提供理论基础，还可以为室内短距离无线通信网络规划与优化，频谱资源的管理与利用等工作提供有效的实践依据。

项目成果

期刊论文数量（26）
专著数量（1）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（20）
专利数量（2）
Real-time through-the-wall radar imaging under unknown wall characteristics using the least-squares support vector machines based method
基于最小二乘支持向量机的未知墙壁特征下的实时穿墙雷达成像
  • DOI：
    10.1117/1.jrs.10.020501
  • 发表时间：
    2016-04
  • 期刊：
    Journal of Applied Remote Sensing
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    H. M. Zhang;Y. R. Zhang;Z. B. Wang;Z. H. Wu
  • 通讯作者：
    Z. H. Wu
Enhanced Magnetic Fields at Optical Frequency by Diffraction Coupling of Magnetic Resonances in Lifted Metamaterials
通过提升超材料中磁共振的衍射耦合增强光频磁场
  • DOI：
    10.1109/jlt.2016.2626078
  • 发表时间：
    2017-01-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY
  • 影响因子：
    4.7
  • 作者：
    Chen, Jing;Zha, Tangqun;Zhang, Labao
  • 通讯作者：
    Zhang, Labao
Realization of Fanolike Resonance Due to Diffraction Coupling of Localized Surface Plasmon Resonances in Embedded Nanoantenna Arrays
嵌入式纳米天线阵列中局域表面等离子共振的衍射耦合实现类扇形共振
  • DOI：
    10.1007/s11468-014-9814-0
  • 发表时间：
    2015-04-01
  • 期刊：
    PLASMONICS
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Chen, Jing;Xu, Rongqing;Chen, Tao
  • 通讯作者：
    Chen, Tao
Tailoring Plasmon Lifetime in Suspended Nanoantenna Arrays for High-Performance Plasmon Sensing
定制悬浮纳米天线阵列中的等离激元寿命以实现高性能等离激元传感
  • DOI：
    10.1007/s11468-016-0294-2
  • 发表时间：
    2017-11
  • 期刊：
    Plasmonics
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Chaojun Tang;Yuanjian Liu;Ying Yu;Labao Zhang
  • 通讯作者：
    Labao Zhang
室内非视距环境超宽带信道建模及其仿真
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    中国新通信
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李双德
  • 通讯作者：
    李双德

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其他文献

Realizing Accurate Simulations by Embedding Input and Output Layers in Unclosed TF/SF Boundary to Eliminate Leakage
通过在未封闭的 TF/SF 边界中嵌入输入和输出层以消除泄漏来实现精确仿真
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Electromagnetics
  • 影响因子：
    0.8
  • 作者：
    袁国轩;刘芫健
  • 通讯作者：
    刘芫健
Low-rank sparse feature selection for image classification
用于图像分类的低秩稀疏特征选择
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Expert Systems with Applications
  • 影响因子：
    8.5
  • 作者：
    王韦刚;刘芫健
  • 通讯作者：
    刘芫健
室内微蜂窝的场强预测软件设计
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    南京邮电大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘芫健;陈泓;张业荣;曹伟
  • 通讯作者：
    曹伟
基于改进射线跟踪算法的室外微蜂窝毫米波信道特性研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    电波科学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李双德;刘芫健;林乐科;卞希嘉;朱古月;闫亚欣;任安雯;孙萁
  • 通讯作者：
    孙萁
An Improved SVM-Based Air-to-Ground Communication Scenario Identification Method Using Channel Characteristics
基于SVM的改进信道特征空地通信场景识别方法
  • DOI：
    10.3390/sym14051038
  • 发表时间：
    2022-05
  • 期刊：
    Symmetry
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    朱古月;刘芫健
  • 通讯作者：
    刘芫健

其他文献

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刘芫健的其他基金

基于射线跟踪方法的毫米波大规模MIMO信道建模研究
  • 批准号：
    61871232
  • 批准年份：
    2018
  • 资助金额：
    56.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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