序号调制技术在未来无线网络中的应用研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61871190
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    63.0万
  • 负责人：
    温淼文
  • 依托单位：
    华南理工大学
  • 学科分类：
    F0103.通信理论与系统
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Index modulation (IM), which utilizes the on-off state of some building block of communication systems to convey information, is a highly competitive revolutionary technique for next-generation wireless networks since it is capable of achieving both high spectral efficiency and high energy efficiency. So far, research attentions on IM have been mainly focused on the design of end-to-end modulation/demodulation schemes under perfect conditions. Differently, this project aims to solve several underlying problems arising from massive users networking in the next-generation wireless networks with IM. Specifically, this project will design secure space- or frequency-domain IM schemes to solve the information leakage problem by randomizing the wiretap channel based on the redundant antenna activation patterns or by randomizing the mapping of IM bits based on the legal OFDM channel quality, respectively. Further, attentive to the spectrum scarcity problem, this project will merge the IM and non-orthogonal multiple access techniques by means of power splitting and sparse code set partitioning to improve the efficiency of multiple access, and explore a possible IM broadcasting form by determining the crossing point between the error curves of IM bits and conventional modulation bits to improve the broadcasting efficiency. Finally, attentive to the problem of bad quality of serve (QoS) at the cell edge, this project will use the constellation permutations to convey the channel matching information for improving the relay efficiency, and meanwhile build an accuracy model and analyze the statistics of the cell-edge interference to propose the optimal receiver. The research outputs of this project are hopeful to widen the application prospect of IM techniques.
序号调制利用通信系统基本组成模块的“开关”状态承载比特信息，可同时获得高谱效和高能效，是未来无线网络中具有强竞争力的革命性技术。当前，序号调制技术的研究主要集中在理想条件下的端到端调制与解调方案的设计。本课题针对未来无线网络中海量用户组网带来的信息易泄漏问题，根据天线激活组合的冗余随机化窃听用户的信道和根据子载波信道质量构造随机化的序号比特映射机制以分别建立安全的空域和频域序号调制方案；针对带来的频谱资源稀缺问题，通过功率分割及梳状码集合分割融合序号调制与非正交多址接入技术以提高多址接入效率，同时，通过确定序号调制比特与传统符号调制比特的性能分界点设计序号调制的广播形式以提高广播效率；针对带来的小区边缘服务质量差问题，利用星座图排列携带信道匹配信息以提高中继效率，同时，建立小区边缘干扰模型并统计干扰分布以构建最佳接收机。研究成果有望扩大序号调制技术在未来无线网络中的应用前景。

结项摘要

序号调制利用通信系统基本组成模块的“开关”状态承载比特信息，可同时获得高谱效和高能效，是未来无线网络中具有强竞争力的革命性技术。当前，序号调制技术的研究主要集中在理想条件下的端到端调制与解调方案的设计。本课题针对未来无线网络中海量用户组网带来的信息易泄漏问题，根据天线激活组合的冗余随机化窃听用户的信道和根据子载波信道质量构造随机化的序号比特映射机制以分别建立安全的空域和频域序号调制方案；针对带来的频谱资源稀缺问题，通过功率分割与梳状码集合分割融合序号调制与非正交多址接入技术以提高多址接入效率，同时，通过确定序号调制比特与传统符号调制比特的性能分界点设计序号调制的广播形式以提高广播效率；针对带来的小区边缘服务质量差问题，利用星座图排列携带信道匹配信息以提高中继效率，同时，建立小区边缘干扰模型并统计干扰分布以构建最佳接收机。研究成果有望扩大序号调制技术在未来无线网络中的应用前景。课题共出版1册英文专著，发表60篇期刊论文，授权专利3件，获得了IEEE通信学会亚太地区杰出青年学者奖以及2个国际会议最佳论文奖。

项目成果

期刊论文数量（60）
专著数量（1）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（3）
Signal Detection for Molecular Communication: Model-Based vs. Data-Driven Methods
分子通信的信号检测：基于模型与数据驱动的方法
  • DOI：
    10.1109/mcom.001.2000957
  • 发表时间：
    2021-05
  • 期刊：
    IEEE Communications Magazine
  • 影响因子：
    11.2
  • 作者：
    Yu Huang;Fei Ji;Zhuangkun Wei;Miaowen Wen;Weisi Guo
  • 通讯作者：
    Weisi Guo
Kolmogorov Turbulence and Information Dissipation in Molecular Communication
分子通讯中的柯尔莫哥洛夫湍流和信息耗散
  • DOI：
    10.1109/tmbmc.2021.3061037
  • 发表时间：
    2021-12-01
  • 期刊：
    IEEE TRANSACTIONS ON MOLECULAR BIOLOGICAL AND MULTI-SCALE COMMUNICATIONS
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Abbaszadeh, Mahmoud;Huang, Yu;Guo, Weisi
  • 通讯作者：
    Guo, Weisi
An Energy-Efficient Selection Mechanism of Relay and Edge Computing in UAV-Assisted Cellular Networks
无人机辅助蜂窝网络中中继和边缘计算的节能选择机制
  • DOI：
    10.1109/tgcn.2021.3086084
  • 发表时间：
    2021-09
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Green Communications and Networking
  • 影响因子：
    4.8
  • 作者：
    Zhanjun Liu;Xin Tan;Miaowen Wen;Shupeng Wang;Chengchao Liang
  • 通讯作者：
    Chengchao Liang
Delay Aware Secure Offloading for NOMA-Assisted Mobile Edge Computing in Internet of Vehicles
车联网中 NOMA 辅助移动边缘计算的延迟感知安全卸载
  • DOI：
    10.1109/tcomm.2022.3185064
  • 发表时间：
    2021-08
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Communications
  • 影响因子：
    8.3
  • 作者：
    Ling He;Miaowen Wen;Yingyang Chen;Mengchun Yan;Bingli Jiao
  • 通讯作者：
    Bingli Jiao
Exploiting Reconfigurable Intelligent Surfaces in Edge Caching: Joint Hybrid Beamforming and Content Placement Optimization
在边缘缓存中利用可重构智能表面：联合混合波束成形和内容布局优化
  • DOI：
    10.1109/twc.2021.3087912
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Wireless Communications
  • 影响因子：
    10.4
  • 作者：
    Yingyang Chen;Miaowen Wen;Ertugrul Basar;Yik-Chung Wu;Li Wang;Weiping Liu
  • 通讯作者：
    Weiping Liu

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其他文献

A Low-ComplexityNear-ML Different Spatial Modulation Detector
一种低复杂度的近ML不同空间调制检测器
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    IEEE Signal Processing Letters
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    温淼文;程翔;Yuyang Bian;H. V incent Poor
  • 通讯作者：
    H. V incent Poor
Novel Pilot Design and Signal Detection for SC-FDE Systems With Frequency-Domain Pilot Multiplexing Technique
采用频域导频复用技术的 SC-FDE 系统的新颖导频设计和信号检测
  • DOI：
    10.1109/lcomm.2015.2444852
  • 发表时间：
    2015-06
  • 期刊：
    IEEE Communications Letters
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郑倍雄;陈芳炯;官权升;温淼文;余华;季飞
  • 通讯作者：
    季飞

其他文献

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温淼文的其他基金

基于序号调制的MIMO-OFDM系统容量增强技术研究
  • 批准号：
    61501190
  • 批准年份：
    2015
  • 资助金额：
    23.0 万元
  • 项目类别：
    青年科学基金项目

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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