时间反演技术在电磁通信领域的应用研究
发布时间：2023-04-02 00:38
时间反演电磁波具有自适应时空同步聚焦和能够配合近场亚波长散射体实现远场超分辨聚焦的特性。借助于这些特性,时间反演技术有助于实现高速、安全、小型化的电磁通信系统。本文对时间反演技术在电磁通信领域的应用基础和应用方案进行了深入研究,主要内容概括如下:首先,介绍了时间反演电磁应用系统,尤其是电磁通信系统的研究背景和发展动态。对当前时间反演脉冲通信系统的方案和应用时间反演超分辨特性构建密集通信接收阵列的方式进行了综述,指出了时间反演电磁通信系统进一步研究的方向。同时,对新兴的应用于高速高频模拟通信的色散编码分多址通信方案及其核心器件进行了介绍,分析了其和时间反演技术相互关联、相互促进的关系,指出了两者具有相互融合的潜质。其次,本文对传统时间反演技术应用于脉冲通信系统的具体性能指标进行了分析,在此基础上提出了改进型时间反演通信应用方案并和传统方案进行了性能对比。传统时间反演技术能够自适应地实现最优的功率汇聚特性,在发射功率和传输环境一定的情况下得到最高的信号峰值功率。但其在时域功率扩散、抵抗频率选择性衰落、信号保真等性能指标上仍有进一步提升的空间。本文提出的改进型时间反演通信应用方案能够有效地降...
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.1.1 时间反演电磁系统发展动态
1.1.2 时间反演超分辨通信系统
1.1.3 色散编码分多址通信系统
1.2 本文的主要贡献与创新
1.3 本论文的结构安排
第二章 时间反演脉冲通信系统
2.1 时间反演脉冲通信系统性能指标分析
2.1.1 时域功率聚焦特性
2.1.2 时域功率扩散特性
2.1.3 频率选择性衰落特性
2.1.4 时域信号保真特性
2.2 改进型时间反演系统方案
2.2.1 信号时间反演系统
2.2.2 信道时间反演系统
2.2.3 仿真结果及分析
2.2.4 实验结果及分析
2.3 重叠脉冲位置调制时间反演系统
2.3.1 多元重叠脉冲位置调制
2.3.2 多元重叠脉冲位置调制时间反演通信方案
2.3.3 4 元重叠脉冲位置调制时间反演通信实验结果及分析
2.4 基于时间反演技术的隐秘通信方案
2.4.1 时间反演技术的空间聚焦特性
2.4.2 时间反演技术的时间聚焦特性
2.4.3 时间反演隐秘通信实验验证
2.5 本章小结
第三章 时间反演超分辨现象解析与通信应用
3.1 时间反演场扩散效应成因与消除技术
3.1.1 时间反演场扩散效应分析
3.1.2 时间反演场扩散消除
3.1.3 时间反演镜影响消除技术
3.2 基于倏逝波转化的时间反演超分辨分析
3.2.1 时间反演系统中的空间谱转化
3.2.1.1 金属光栅中的平面波散射
3.2.1.2 时间反演过程中的角谱转化
3.2.1.3 时间反演系统中的平面角谱变换
3.2.2 时间反演系统倏逝波重构性能分析
3.2.2.1 解析计算分析
3.2.2.2 数值计算分析
3.2.3 倏逝波重构的数值计算方法
3.3 基于脉冲赋形技术的时间反演超分辨通信系统
3.3.1 基于脉冲赋形技术的的时间反演通信系统
3.3.2 实验系统与结果分析
3.4 本章小结
第四章 时间反演色散分多址通信系统及关键器件设计
4.1 色散分多址系统与时间反演技术的结合
4.1.1 色散分多址通信系统面临的问题分析
4.1.2 色散分多址与时间反演结合
4.2 带状线色散编码器件设计
4.2.1 带状线C型结构的群时延
4.2.2 具有线性负群时延斜率的带状线色散编码器件设计
4.2.3 具有线性正群时延斜率的带状线色散编码器件设计
4.3 全通微带色散编码器件设计
4.3.1 微带线色散编码器件的问题
4.3.2 带缺陷地结构的耦合微带线参数设计
4.3.3 非均匀微带C型色散编码器件设计
4.3.4 测试结果及分析
4.4 本章小节
第五章 总结与展望
5.1 本文工作总结
5.2 后续研究方向
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果
本文编号：3778173
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.1.1 时间反演电磁系统发展动态
1.1.2 时间反演超分辨通信系统
1.1.3 色散编码分多址通信系统
1.2 本文的主要贡献与创新
1.3 本论文的结构安排
第二章 时间反演脉冲通信系统
2.1 时间反演脉冲通信系统性能指标分析
2.1.1 时域功率聚焦特性
2.1.2 时域功率扩散特性
2.1.3 频率选择性衰落特性
2.1.4 时域信号保真特性
2.2 改进型时间反演系统方案
2.2.1 信号时间反演系统
2.2.2 信道时间反演系统
2.2.3 仿真结果及分析
2.2.4 实验结果及分析
2.3 重叠脉冲位置调制时间反演系统
2.3.1 多元重叠脉冲位置调制
2.3.2 多元重叠脉冲位置调制时间反演通信方案
2.3.3 4 元重叠脉冲位置调制时间反演通信实验结果及分析
2.4 基于时间反演技术的隐秘通信方案
2.4.1 时间反演技术的空间聚焦特性
2.4.2 时间反演技术的时间聚焦特性
2.4.3 时间反演隐秘通信实验验证
2.5 本章小结
第三章 时间反演超分辨现象解析与通信应用
3.1 时间反演场扩散效应成因与消除技术
3.1.1 时间反演场扩散效应分析
3.1.2 时间反演场扩散消除
3.1.3 时间反演镜影响消除技术
3.2 基于倏逝波转化的时间反演超分辨分析
3.2.1 时间反演系统中的空间谱转化
3.2.1.1 金属光栅中的平面波散射
3.2.1.2 时间反演过程中的角谱转化
3.2.1.3 时间反演系统中的平面角谱变换
3.2.2 时间反演系统倏逝波重构性能分析
3.2.2.1 解析计算分析
3.2.2.2 数值计算分析
3.2.3 倏逝波重构的数值计算方法
3.3 基于脉冲赋形技术的时间反演超分辨通信系统
3.3.1 基于脉冲赋形技术的的时间反演通信系统
3.3.2 实验系统与结果分析
3.4 本章小结
第四章 时间反演色散分多址通信系统及关键器件设计
4.1 色散分多址系统与时间反演技术的结合
4.1.1 色散分多址通信系统面临的问题分析
4.1.2 色散分多址与时间反演结合
4.2 带状线色散编码器件设计
4.2.1 带状线C型结构的群时延
4.2.2 具有线性负群时延斜率的带状线色散编码器件设计
4.2.3 具有线性正群时延斜率的带状线色散编码器件设计
4.3 全通微带色散编码器件设计
4.3.1 微带线色散编码器件的问题
4.3.2 带缺陷地结构的耦合微带线参数设计
4.3.3 非均匀微带C型色散编码器件设计
4.3.4 测试结果及分析
4.4 本章小节
第五章 总结与展望
5.1 本文工作总结
5.2 后续研究方向
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果
本文编号：3778173
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3778173.html
