SPSA-Based Successive Beamforming for Mobile Satellite Receivers with Phased Arrays
高效、低复杂度的波束形成设计是采用相控阵移动接收机的卫星通信系统的重要组成部分。在这项工作中，我们采用的同时扰动随机逼近（SPSA）方法与连续的子阵列选择找到最佳的天线权重，最大限度地提高接收信号的功率在一个均匀的平面阵列（UPA）。所提出的算法是基于迭代梯度近似注入一些精心设计的扰动参数估计。此外，连续子阵列选择技术提高了基于SPSA算法的性能，并使它们对初始波束方向不太敏感。仿真结果表明，我们提出的算法可以实现有效和可靠的性能，即使在初始波束方向没有很好地对准卫星方向。
2021-04-19 eess.SP
Outage Performance of Multi-UAV Relaying-based Imperfect Hardware Hybrid Satellite-Terrestrial Networks
在本文中，我们考虑了一个不完善的硬件混合卫星地面网络（HALTH）的卫星通信与地面用户设备（UE）的辅助下，多个放大和转发（AF）三维（$3$ D）移动无人机（UAV）中继。在这里，我们认为，所有的收发器节点被损坏的射频硬件损伤（RFHI）。此外，随机混合移动性（MM）模型被用来描述的瞬时位置的$3$ D移动无人机中继在一个圆柱形小区与UE躺在其中心的地面平面。考虑到卫星和无人机中继收发器的聚合RFHI模型和无人机中继-UE链路的随机$3$ D距离为基础的路径损耗，我们研究了系统的中断概率（OP）和相应的渐近中断行为的机会主义中继选择方案下的影子莱斯卫星链路的信道和Nakagami- \emph{m}以及莱斯地面链路的信道的统一形式。我们证实了模拟的理论分析。
2021-06-08 cs.IT eess.SP math.IT
KA band mobile antenna for satellite communication
本研究设计了K波段移动天线，通过数学计算和软件实现，实现了21 dB增益和-30 dB回波损耗，以满足高速卫星通信需求。
2026-03-03 eess.SP
Digital Prototype Filter Alternatives for Processing Frequency-Stacked Mobile Subbands Deploying a Single ADC for Beamforming Satellites
本文提出一种处理频率堆叠移动子带的两阶段方法，通过模拟域频率堆叠实现单宽带 ADC 支持多天线数字卫星波束成形，并构建数字原型滤波器规范框架，评估两种滤波器方案的计算复杂度，验证了基于全通递归 IIR 滤波器的功耗节省效果。
2024-01-05 eess.SP
Advanced Satellite-based Frequency Transfer at the 10^{-16} Level
TWCP和IPPP在NICT和KRISS之间进行了先进的卫星频率传输。我们确认，在几天的平均时间内，它们之间的分歧小于1x 10 ^{-16}。此外，还利用TWCP直接进行了Sr和Yb光晶格钟的洲际频率比测量。在12小时的总测量时间后，我们实现了10^{-16}中水平的不确定度。在不确定度范围内，频率比与最近报告的值一致。
2017-10-06 eess.SP physics.atom-ph
Dense Small Satellite Networks for Modern Terrestrial Communication Systems: Benefits, Infrastructure, and Technologies
低地球轨道（LEO）上密集的小卫星网络（DSSN）可以使多种地面移动通信系统（MTCS）受益。然而，只有通过仔细考虑DSSN基础设施和确定合适的DSSN技术，才能实现潜在的好处。在本文中，我们讨论了几个组成部分的DSSN基础设施，包括卫星编队，轨道路径，星际通信（ISC）的链接，和通信架构的数据传输从源到目的地。我们还审查了DSSN的重要技术以及在DSSN中使用这些技术所面临的挑战。本文还指出了几个开放的研究方向，以提高DSSN的MTCS的好处。还包括一个案例研究，展示了DSSN在MTCS中的集成优势。
2020-07-30 cs.IT eess.SP math.IT
Sharing and Compatibility Studies between International Mobile Telecommunications Systems (Mobile Cellular) and Earth-Exploration Satellite Service (active) in 10-10.5 GHz
本研究围绕10-10.5 GHz频段IMT与EESS（有源）等现有业务的共存问题，梳理了WRC-23相关议题背景，介绍了CITEL会议上某主管部门提出的三项保护条件及相关共存研究内容。
2024-07-28 eess.SP
Advanced service data provisioning in ROF-based mobile backhauls/fronthauls
提出并讨论了一种新的具有成本效益的概念，以实现对5G及更高接入网络中的服务质量指标和其他服务数据的实时监控，该概念使用基于处于光注入锁定模式的垂直腔表面发射激光器的单独返回信道，该激光器同时作为光发射器和谐振腔增强型光电探测器操作。通过对射频载波多位置正交幅度调制的高速数字信号进行光学解调的概念验证实验，验证了该方法的可行性和有效性。
2022-01-31 cs.NI eess.SP
5G-Advanced Towards 6G: Past, Present, and Future
自2016年初3GPP启动5G工作以来，在标准化和商业部署方面都取得了巨大进展。3GPP现在正进入5G标准化的第二阶段，称为5G-Advanced，建立在3GPP版本15，16和17的5G基线上。3GPP Release 18是5G-Advanced的开端，包括一组涵盖设备和网络演进的各种功能，提供平衡的移动宽带演进和进一步的垂直域扩展，并满足即时和长期的商业需求。5G-Advanced将显著扩展5G功能，解决许多新的用例，改变连接体验，并成为向6 G发展移动通信的重要一步。本文全面概述了3GPP 5G-Advanced的发展，介绍了3GPP中研究的主要最新技术，并确定了未来研究和标准化的关键演进方向。
2023-03-13 cs.IT cs.NI eess.SP
Spectrum Sharing for 6G Integrated Satellite-Terrestrial Communication Networks Based on NOMA and Cognitive Radio
带宽需求旺盛的互联网应用的爆炸式增长导致了新一代移动网络技术的快速发展，这些技术有望以普遍的方式提供互联网宽带接入。例如，6G网络能够利用更高的频谱提供高速网络接入;还采用高吞吐量的卫星通信服务，实现对偏远和孤立地区的无处不在的覆盖。为了实现无缝接入，综合卫星地面通信网络（ISTCN）已成为一个重要的研究领域。ISTCN旨在通过将宽带地面移动网络与卫星通信网络相结合，提供高速和普及的网络服务。随着地面移动网络开始使用更高的频谱（3GHz至40GHz），这与卫星通信的频谱（C波段4GHz至8GHz，Ka波段26GHz至40GHz）重叠，存在机遇和挑战。一方面，卫星终端可以潜在地以综合方式接入地面网络;另一方面，在该频谱中将存在更多的拥塞和干扰，因此需要更有效的频谱管理技术。本文提出了一种新的频谱共享技术，通过引入非正交频分复用（NOMA）和认知无线电（CR）技术来提高ISTCN的频谱共享性能。本质上，NOMA技术通过允许不同用户在同一载波上传输并通过用户功率电平区分用户来提高频谱效率，而CR技术通过动态频谱共享来提高频谱效率。此外，一些开放的研究和挑战，在ISTCN将进行讨论。
2021-01-27 eess.SP
Satellite Based Computing Networks with Federated Learning
Royal Institute of Technology (KTH)（皇家理工学院（KTH））；ABB Corporate Research Sweden（瑞典ABB企业研究中心）
随着数据驱动应用的不断渗透和扩散，新一代无线通信，即由人工智能（AI）增强的第六代（6G）移动系统，吸引了大量的研究兴趣。在6G的各种候选技术中，低轨道（LEO）卫星具有无处不在的无线接入特性。然而，卫星通信（SatCom）的费用相对于地面移动网络的费用仍然很高。为了支持大规模互联设备的智能自适应学习和减少昂贵的流量在卫星通信，我们提出了联邦学习（FL）在基于LEO的卫星通信网络。我们首先回顾了最先进的基于LEO的SatCom和相关的机器学习（ML）技术，然后分析了将ML与卫星网络相结合的四种可能方法。仿真结果表明，基于FL的计算网络提高了通信开销和延迟的性能。最后，我们讨论了未来的研究课题沿着这一研究方向。
2021-11-20 cs.LG eess.SP
EEGMobile: Enhancing Speed and Accuracy in EEG-Based Gaze Prediction with Advanced Mobile Architectures
Palo Alto High School（帕洛阿尔托高中）；University of Maryland - College Park（马里兰大学帕克分校）
本研究提出EEGMobile模型，通过预训练MobileViT与知识蒸馏实现EEG注视预测，在EEGEyeNet任务上以仅低3%的精度换取33%的速度提升和60%的体积缩减，为资源受限设备提供高效轻量的脑机接口方案。
2024-08-06 cs.AI cs.LG eess.SP
Toward cm-Level Accuracy: Carrier Phase Positioning for IIoT in 5G-Advanced NR Networks
高精度定位精度是未来第五代（5G高级）蜂窝网络的关键功能之一，可用于各种商业、关键和消费者用例。5G新无线电（NR）系统依赖于（1）蜂窝时间/基于角度的定位方法来为室内环境提供中等定位精度，其远低于这些未来用例的定位要求，以及（2）用于受卫星覆盖可用性限制的室外部署的高精度卫星载波相位/基于码的定位方法。本文定义了相关的标准机制和算法，以使用基于载波相位的蜂窝测量作为一种潜在的解决方案，在5G先进的NR网络中实现高精度的定位估计精度。所提出的定位技术进行评估，使用高保真系统级模拟室内工厂（INF）的部署方案。数值结果表明，所提出的技术可以显着提高定位精度相比，国家的最先进的NR定位方法。本文的研究结果还表明，载波相位方法不仅提供了一个室内补充室外卫星定位，但也提供了一个室外替代的高精度卫星方法。
2022-07-14 cs.NI cs.SY eess.SP
When RIS Meets GEO Satellite Communications: A New Sustainable Optimization Framework in 6G
反射智能表面（RIS）是一种低成本、高能效的解决方案，可在第六代（6 G）网络中实现高频谱效率。RIS的基本思想是通过使用无源反射元件巧妙地重新配置信号传播。另一方面，对高吞吐量地球同步（GEO）卫星通信（SatCom）的需求正在迅速增长，以在地面网络的不可访问/覆盖不足的区域中提供宽带服务。本文提出了一种GEO卫星通信网络，其中一颗卫星发送信号到地面移动终端使用多载波通信。为了提高有效增益，从卫星到地面移动终端的信号传输也由RIS辅助，RIS巧妙地将信号的相位移向地面终端。我们认为RIS安装在高层建筑上，并配备了多个可重新配置的无源元件以及智能控制器。我们共同优化功率分配和相移设计，以最大限度地提高系统的信道容量。联合优化问题由于变量间的耦合而表现为非凸性，难以用传统的凸优化方法求解。因此，我们提出了一种新的$ε-$优化算法，它是基于网格自适应直接搜索，以获得一个有效的解决方案。仿真结果揭示了RIS辅助卫星通信在系统信道容量方面的优势。
2022-04-25 eess.SP
ACTA: A Mobile-Health Solution for Integrated Nudge-Neurofeedback Training for Senior Citizens
University of Padova（帕多瓦大学）；National Centre for Neurology and Psychiatry（国家神经精神病学中心）；National Inter-University Consortium for Telecommunications (CNIT)（全国大学间电信联盟（CNIT））；University of Milan（米兰大学）；University of Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）；Istituto Auxologico Italiano IRCCS（意大利辅助研究所IRCCS）；Catholic University of Milan（米兰天主教大学）
随着全球人口日益老龄化，家庭远程医疗和移动医疗解决方案代表了有前途的服务，以促进积极和独立的老龄化，并有助于向以患者为中心的医疗保健模式转变。在这项工作中，我们提出了ACTA（老年人高级认知训练），一个原型移动健康解决方案，为轻度认知障碍的老年人提供高级认知训练。我们在这里披露的概念化的ACTA的整合两个有前途的康复策略：“轻推理论”，从认知领域，和神经反馈，从神经科学领域。此外，在ACTA中，我们利用最先进的机器学习技术为老年人提供定制和完全自适应的支持，同时在生态环境中进行培训。ACTA代表了SENIOR的下一步，SENIOR是一个早期的基于Nudge理论的认知训练移动健康项目，目前正在伦巴第大区进行。除了SENIOR之外，ACTA还代表了一种高可用性，可访问性，低成本的新一代移动健康解决方案，以促进独立衰老和有效的运动认知训练支持，同时赋予老年人自己的衰老能力。
2021-02-17 cs.AI cs.CY cs.SY
Timing advance and Doppler shift estimation in LEO satellite networks: A recursive Bayesian study
本文提出基于EKF的递归贝叶斯框架，联合建模LEO卫星与移动UE动态，以估计时间提前量和多普勒频移，并验证其在高速、有限可见性和时钟失步下的鲁棒性。
2025-06-10 eess.SP
GNSS Spoofing in Mobile Devices: A Survey on Impact and Countermeasures
Northeastern University（东北大学）；Politecnico di Torino（都灵理工大学）
本文针对智能手机GNSS欺骗攻击，提出了一项新颖的综述，建立了攻击效果与对策的分类法，回顾了漏洞特征化历史，并概述了检测与对抗技术，为移动平台上的对策选择提供了比较框架。
2026-10-02 cs.CR cs.SY eess.SP
Satellite-Terrestrial Channel Characterization in High-Speed Railway Environment at 22.6 GHz
卫星和地面通信系统的融合在第五代移动通信系统（5G）中具有无处不在的覆盖、可靠的服务和灵活的组网能力。此外，大带宽的毫米波（mmWave）通信是5G智能轨道交通的关键使能器。在本文中，卫星地面信道在22.6 GHz的特点是一个典型的高速铁路（HSR）环境。重建铁路场景的三维模型，并导入云射线跟踪（CloudRT）仿真平台。基于广泛的射线跟踪模拟，地面HSR系统和卫星地面系统的信道特征与两种天气条件下，它们之间的干扰进行了评估。本文的研究结果可为未来智能轨道交通的星地通信系统的设计和评估提供参考。
2020-06-11 eess.SP
A hybrid beamforming design for massive MIMO LEO satellite communications
5G和未来的蜂窝网络旨在整合低地球轨道（LEO）卫星通信系统（SatCom），以解决单靠卫星或地面基础设施无法解决的覆盖和可用性问题。地面和非地面网络的这种整合提出了许多需要确定和解决的技术挑战。为此，我们设计并仿真了与5G NR兼容的LEO SatCom的下行链路，特别关注卫星侧波束成形码本的设计。这种方法的性能进行评估的低轨卫星和移动终端之间的链接在Ku波段，假设一个现实的信道模型和商业天线阵列设计，在卫星和终端。仿真结果提供了有关模拟码本设计和混合波束成形策略，天线终端的要求，以提供一个给定的SNR，或所需的波束重新配置能力等开放的研究挑战的见解。
2021-04-22 eess.SP
System Modelling and Design Aspects of Next Generation High Throughput Satellites
下一代无线网络的目标是固定、移动和广播系统的融合，以及卫星和地面系统的集成，以利用它们的共同利益。卫星通信（Sat-Com）被设想在异构网络上无缝地提供综合服务方面发挥至关重要的作用。与地面系统相比，由于在波传播、工作频率、天线结构、干扰源、机载处理的限制、功率限制和收发器损伤方面的差异，卫星通信系统的设计需要不同的方法。在这方面，这封信的目的是确定和讨论下一代高吞吐量卫星（HTS）系统的重要建模和设计方面。首先，HTS的通信模型，包括多波束和多载波卫星，多天线技术，卫星通信有效载荷和天线的突出和讨论。随后，各种设计方面的卫星通信收发器，包括损伤相关的收发器，有效载荷和信道，和基于业务的覆盖范围自适应。最后，一些开放的主题为下一代高温超导体的设计进行了确定和讨论。
2020-09-06 eess.SP
A Review on Orbital Angular Momentum With the Approach of Using in Fifth-Generation Mobile Communications
本文简要介绍了移动通信的几代发展历程。在第五代移动通信中感受到对能够发送和接收大量数据的先进天线系统的需要。波束成形方法和多输入多输出系统（MIMO）是所提出的用于增加通信网络的信道容量的解决方案。轨道角动量（OAM）是电磁波的固有特征，是增加信道容量的合适解决方案。该特征将通过产生正交模式来增加信道容量。使用天线阵列是产生这些模式的有效方法。FEKO仿真结果表明了该方法的有效性。
2023-02-10 cs.NI eess.SP
LEO Small-Satellite Constellations for 5G and Beyond-5G Communications
真正无处不在的连接的下一个前沿是使用低地球轨道（LEO）小卫星星座来支持5G和超5G（B5G）网络。除了增强型移动宽带（eMBB）和大规模机器类型通信（mMTC）之外，LEO星座还可以支持具有几十毫秒的宽松延迟要求的超可靠通信（URC）。小卫星的损伤和低轨道的使用对这些网络的设计和性能构成了重大挑战，但也带来了新的创新机会。本文全面概述了物理和逻辑链路，以及使LEO星座完全集成到5G和B5G系统中的基本架构和技术组件。此外，我们的特点和比较每个物理链路类别，并探讨新的技术，以最大限度地提高可实现的数据率。
2020-10-07 cs.NI eess.SP
Integrating LEO Satellite and UAV Relaying via Reinforcement Learning for Non-Terrestrial Networks
Korea University（高丽大学）；Deakin University（迪肯大学）；University of Oulu（奥卢大学）
低地球轨道（LEO）卫星的巨型星座有可能实现低延迟的远程通信。将其与新兴的无人机（UAV）辅助非地面网络相结合，将成为提供大规模三维连接的5G系统的颠覆性解决方案。在这篇文章中，我们研究了两个遥远的地面终端之间的转发数据包的问题，通过一个低轨卫星从一个轨道星座和一个移动高空平台（HAP），如固定翼无人机。为了最大化端到端数据率，应当优化卫星关联和HAP位置，这是具有挑战性的，因为大量的轨道卫星和由此产生的时变网络拓扑。我们使用深度强化学习（DRL）和一种新的动作降维技术来解决这个问题。仿真结果证实，我们提出的方法实现了高达5.74倍的平均数据率相比，没有SAT和HAP的直接通信基线。
2020-05-26 cs.LG cs.NI eess.SP
Control-Oriented Power Allocation for Integrated Satellite-UAV Networks
这封信提出了一个传感-通信-计算-控制（SC 3）集成的卫星无人机（UAV）网络，其中UAV配备了机载传感器，移动边缘计算（MEC）服务器，基站和卫星通信模块。像神经系统一样，这种集成网络能够组织偏远地区的多个现场机器人，以便执行对人类来说危险的关键任务。针对激活这个神经系统与多个SC 3循环，我们提出了一个面向控制的优化问题。不同于传统的研究主要集中在通信指标，我们解决的功率分配问题，以最小化的总和线性二次型调节器（LQR）的控制成本的所有SC 3环。具体来说，我们展示了所述问题的凸性，并揭示了不同SC 3环路的最佳发射功率与固有熵率之间的关系。对于保证稳定的情况下，我们推导出一个封闭形式的解决方案，以方便实际应用。在论证了面向控制的功率分配的优越性之后，进一步突出了其与经典的面向容量的注水方法的区别。
2022-08-31 eess.SP
Spectrum Coexistence, Network Dimensioning, and Cell-Free Architectures in 5G and 5G-Advanced Wireless Networks
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）
本文综述了5G及5G-Advanced无线网络中的频谱共存、网络维度设计和无细胞架构等关键技术与挑战。
2026-02-06 eess.SP
Mobile robot localization with GNSS multipath detection using pseudorange residuals
Future Robotics Technology Center, Chiba Institute of Technology（千叶工业大学未来机器人技术中心）
本文针对城市多径环境下移动机器人GNSS定位误差大的问题，提出基于伪距残差分析和粒子滤波的似然估计方法，利用LOS信号假设与粒子的马氏距离实现NLOS检测与精确定位，并在真实城市场景中验证了有效性。
2024-01-16 cs.RO eess.SP
Experimental Demonstration of Snapshot Differential Positioning with LEO Satellites
Skylo Technologies；Stanford University（斯坦福大学）
本文提出一种基于快照的差分定位框架，利用低轨卫星信号实现间歇观测下的高精度定位，实验表明在仅三个卫星可见时，定位误差可减少约47%。
2026-03-16 eess.SP
