基于交替方向乘子法的物理层安全通信方法

    公开(公告)号:CN119966744A

    公开(公告)日:2025-05-09

    申请号:CN202510217128.1

    申请日:2025-02-26

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于交替方向乘子法的物理层安全通信方法,属于无线通信领域,通过建立方向性安全通信下行信道模型,并建立优化问题;引入辅助变量对优化问题中的离散约束进行处理;应用ADMM迭代框架对增广拉格朗日函数进行更新求解;多次迭代直至判定达到收敛条件,完成离散编码序列优化。本发明可实现低复杂度,鲁棒性强,可伸缩性好的方向性安全通信,拓展了数字超表面在物理层安全领域的应用。

    基于计算超表面的复数矩阵方程求解器

    公开(公告)号:CN117992712A

    公开(公告)日:2024-05-07

    申请号:CN202410045446.X

    申请日:2024-01-12

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于计算超表面的复数矩阵方程求解器,属于智能超表面与波计算领域,求解器由一个2N端口传输网络和N个耦合器构成,可以准光速求解任意形如K·x+c=0的N维复数矩阵方程。所提出的求解器的原型样机被制作,其输出解与方程的准确解吻合良好,验证了本发明的求解能力。本发明能够实时输出复数矩阵方程的解,且具有成本低、复杂度低、设计步骤简单等特点,为可编程波空间计算机的设计奠定了基础,具有广泛的应用前景。

    一种基于阵元相位敏感度的最高旁瓣电平下降方法

    公开(公告)号:CN116315701A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202211532081.0

    申请日:2022-12-01

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于阵元相位敏感度的最高旁瓣电平下降方法,包括对比不同指向角度下,连续相位分布的阵列方向图和直接量化相位分布的阵列方向图之间的最高旁瓣电平差值,确定该方法作用的指向角度;在指定指向角度下,根据阵元相位敏感度排序,依次进行相位扰动,根据每次相位扰动结果确定最终离散相位分布。该方法相比于直接量化方法具有很好的最高旁瓣电平下降作用,计算简便,适用于各种智能超表面阵列大小以及量化等级,具有普遍适用性,同时缩短相位扰动次数至一半也能保证最高旁瓣电平下降效果。

    一种基于微波网络的数字编码超表面宏建模方法

    公开(公告)号:CN117592418A

    公开(公告)日:2024-02-23

    申请号:CN202311778093.6

    申请日:2023-12-22

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于微波网络的数字编码超表面宏建模方法,包括:用微波网络理论对数字编码超表面进行电路分析,以此获得编码和超表面散射矩阵之间的原始映射关系;对原始映射关系进行化简,利用级数展开和近似假设将原始映射关系中的编码矩阵求逆项转化为系数矩阵与编码向量的乘积形式,得到简化表达式;用商业仿真软件对子阵级别的数字编码超表面进行全波仿真,根据仿真结果计算简化表达式中的未知系数;根据编码状态和求得系数的简化表达式计算超表面单元的等效电流,并进一步组合出整个阵列的电流。该方案以少量子阵级别的全波仿真精确地提取和建模超表面单元特征,从而实现了和全波仿真精度相当的大规模数字编码超表面散射场的快速预测。

    一种4比特电子波束扫描平面天线阵列

    公开(公告)号:CN113871861B

    公开(公告)日:2024-02-13

    申请号:CN202111158225.6

    申请日:2021-09-29

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种4比特电子波束扫描平面天线阵列。该阵列的整体分为辐射层、金属地层为两个并联使用的1比特磁电偶极子(1),在1比特磁电偶极子下面顺序设置上层介质基板(5)、半固化片(6)、中层介质基板(7)、半固化片(8)、金属地层(9)、下层介质基板(10);馈电层底层的单刀双掷开关结构(2)、小型化反射式移相器(3)以及1分16功率分配器(4)设置在下层介质基板上面。由于阵列具有很好的扫描特性和辐射特性,并且具有轻重量,低成本以及低剖面的优点,因此它在雷达以及无线通信系统中有重要的应用。(9)以及馈电层底层;其中辐射层顶层的每一排

    一种惠更斯超表面天线的快速精确综合方法

    公开(公告)号:CN116956634A

    公开(公告)日:2023-10-27

    申请号:CN202311044135.3

    申请日:2023-08-18

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种对惠更斯超表面天线的快速精确综合方法。该方法通过建立等效电流模型,将原始设计问题转化为对等效电流相位的优化问题,再通过乘子交替方向法,又称ADMM算法,这一快速高效的算法对问题进行非线性优化。该方法通过引入不同超表面单元的相位差约束对总体相位的范围和平滑度进行了约束,有助于减少相邻超表面单元差异所产生的相位变化,从而提高了结果的准确性和质量。本发明通过用32×32元件组成并在20GHz工作的惠更斯天线为例来展示该算法的可行性。

    一种液晶调控太赫兹数字可编程超表面

    公开(公告)号:CN112952392B

    公开(公告)日:2022-12-20

    申请号:CN202110101743.8

    申请日:2021-01-26

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明是一种液晶调控太赫兹数字可编程超表面,其单元结构主要由介质衬底、金属超表面单元结构、向列相液晶层、聚合物薄膜取向层和金属背板构成,设计工作频率处于太赫兹区。其中介质衬底为柔性超薄玻璃,金属超表面单元结构为互补型谐振环结构。液晶微槽选材为SU‑8,可以有效隔开液晶,逐列加载偏置电压。该结构基于新型人工电磁材料,可以通过加载偏置电压调节液晶层的介电常数,从而调控功能单元的反射相位及超表面阵列的相位分布,进而操控反射电磁波的远场波束特性。这是一种可重构、可编程的人工电磁表面,且具有尺寸小、重量轻等优点,因此在太赫兹波束扫描及成像方面具有很好的应用前景。

    基于相变材料的3-bit光控离散开口环超表面

    公开(公告)号:CN119581867A

    公开(公告)日:2025-03-07

    申请号:CN202411756430.6

    申请日:2024-12-03

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于相变材料的3‑bit光控离散开口环超表面,属于超表面设计领域,由下至上为C形开口环形状的金属背板层、衬底和等间隔缝隙的环形金属贴片,环形金属贴片的等间隔缝隙里填充相变材料,通过激光照射改变相变材料的晶相,使得整个开口环单元呈现不同的等效形态,实现对入射电磁波的不同响应。由此,本发明利用光控的特点,降低了信号干扰,提高了响应速度并简化了集成过程,其优越性体现在提升了天线的可靠性和减小了天线尺寸,为现代通信系统提供新的电磁波调控手段和硬件基础。

    基于相变材料的1-bit光控太赫兹超表面

    公开(公告)号:CN119315280A

    公开(公告)日:2025-01-14

    申请号:CN202411756433.X

    申请日:2024-12-03

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于相变材料的1‑bit光控太赫兹超表面,属于超表面设计领域。本发明通过采用合适的激光照射相变材料可以使得其晶相在晶态和无定形态之间转换,进而使超表面单元产生180°的反射相位差。将该1‑bit单元组成阵列即可结合编码矩阵实现对入射太赫兹电磁波的定向调控。该设计可以在减小传统电路开关控制带来的电信号干扰的同时大大减小体积以适用于太赫兹频段。

    一种基于光电导开关的可重构天线

    公开(公告)号:CN119253261A

    公开(公告)日:2025-01-03

    申请号:CN202411621742.6

    申请日:2024-11-14

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于光电导开关的可重构天线,包括:圆形贴片、环形贴片、介质层、光电导开关、微带线以及金属背板层,介质层设置在金属背板层上,圆形贴片和环形贴片设置在介质层上,且圆形贴片位于环形贴片的内部,圆形贴片通过光电导开关与环形贴片连接,微带线设置在介质层上,并与环形贴片相连接,金属背板层设置有通孔,用于激光通过金属背板层和介质层照射到光电导开关上,通过在圆形贴片和环形贴片之间加入光电导开关,可以利用激光源控制快速改变天线表面电流分布区域的形状,从而使得辐射结构发生改变,天线在工作频段的回波损耗和辐射强度实现了光控可重构。

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