一种基于数字可编程透射式超表面的电磁波时空频域调制方法

    公开(公告)号:CN113922097B

    公开(公告)日:2025-02-11

    申请号:CN202111226010.3

    申请日:2021-10-21

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 万向 黄梓艾

    Abstract: 本发明公开了一种基于数字可编程透射式超表面的电磁波时空频域调制方法,本发明基于惠更斯‑菲涅耳原理,建立了对基于数字编码超表面的单色波和非单色波的时空频域调制的系统理论,并结合了数字编码超表面的动态口面编码来说明时空频域响应,并验证了所设计的透射式超表面的有效性来验证理论合理性,为数字编码超表面在无线通信、智能感知和雷达系统的应用前景打下基础。

    一种可重构和差波束形成系统及方法

    公开(公告)号:CN111478030B

    公开(公告)日:2023-09-19

    申请号:CN202010263025.6

    申请日:2020-04-07

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 万向 肖强

    Abstract: 本发明公开了一种可重构和差波束形成系统及方法,包括用于产生散射波的ka波段标准喇叭和可编程超表面;所述可编程超表面由多个可编程单元组成,所述可编程单元由可重构单元集成二极管构成,根据所需产生的波束来改变二极管的开关状态以得到不同可编程单元的电磁响应;所有可编程单元的电磁响应叠加构成可编程差表面的口面编码;基于该口面编码,所述可编程超表面对经所述标准喇叭照射后产生的散射波进行调控,得到所需定向波束。

    基于深度学习设计多波束多极化人工电磁表面的方法

    公开(公告)号:CN108763708B

    公开(公告)日:2022-08-26

    申请号:CN201810486894.8

    申请日:2018-05-21

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开一种基于深度学习设计多波束多极化人工电磁表面的方法,包括下述步骤:1)采用深度学习设计方法预测1bit单元的极化波反射相位;2)结合二进制粒子群优化算法模块和深度学习模块设计极化波相位差为θ的1bit单元结构;3)根据人工电磁表面的辐射波束设计要求,选择对应极化波相位差的1bit单元进行阵列编码,得到满足设计要求的多波束多极化人工电磁表面。本发明的设计方法基于深度学习实现了对多bit单元的理想反射相位的自动化设计,具有高效性和简便性,且扩展性良好,能够代替软件仿真,缩短获得编码单元信息相应的复杂度和时间,快速简便地设计多波束多极化人工电磁表面。

    一种数字编码超材料单元的智能化设计方法

    公开(公告)号:CN108733924A

    公开(公告)日:2018-11-02

    申请号:CN201810486978.1

    申请日:2018-05-21

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开一种数字编码超材料单元的智能化设计方法,包括下述步骤:1)对构建超材料的1bit单元的基础图案进行数字编码,采用深度学习设计算法预测1bit单元中不同模块排布时的单元极化波反射相位;2)根据超材料功能要求,确定构建超材料的1bit单元结构的极化波相位差θ,结合二进制粒子群优化算法模块和深度学习模块设计极化波相位差为θ的1bit单元结构。本发明的设计方法基于深度学习实现了对多bit单元的理想反射相位的自动化设计,具有高效性和简便性,且扩展性良好,能够代替软件仿真,缩短获得编码单元信息相应的复杂度和时间,快速简便地设计多波束多极化人工电磁表面。

    一种基于有源器件的极化转换器及其对入射波的响应方法

    公开(公告)号:CN105870639A

    公开(公告)日:2016-08-17

    申请号:CN201610194959.2

    申请日:2016-03-30

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: H01Q15/242

    Abstract: 本发明公开了一种基于有源器件的极化转换器及其对入射波的响应方法,包括PCB板、极化转换结构、所示极化转换结构包括根金属斜棒(2)、二极管(3)以及金属背板(4);其响应时,则以z方向入射的波,当入射波是x方向上的线极化时,入射波以x方向上的线极化波反射回去;当入射波是y方向上的线极化时,如果二极管处于导通状态,入射波以y方向上的线极化波反射回去;同时如果二极管处于导通状态,入射波能透过极化转换器,并且转换成x方向的线极化波。本发明可以使一个极化方向上波的传输受到二极管的调控,同时使另一个极化方向上的波的传输特性基本不受影响;本发明结构简单,易于加工,传输效率。

    一种一比特数字式超表面

    公开(公告)号:CN104157983A

    公开(公告)日:2014-11-19

    申请号:CN201410400830.3

    申请日:2014-08-14

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种一比特数字式超表面是由特殊设计的电磁超材料微粒组成。这种电磁超材料微粒在两种不同的偏置电压作用下呈现相位差接近180度的两种不同状态,两种状态可分别用于模拟数码“0”与数码“1”。通过对不同微粒加载特定的偏置电压,可使所构成的超表面具有特定的编码顺序,从而实现所需的功能。采用一比特数字式超表面,只需设计相应的编码顺序,并根据设计的编码顺序调整对应微粒的偏置电压,即可在同一块超表面上实现多种不同的功能,包括实现特定的散射波方向图、减小雷达散射截面(RCS)等。本发明具有设计过程简单,应用灵活简便,易于加工等优点。在高性能天线、减小雷达散射截面等方面都有重要的应用前景。

    基于数字可编程超表面的近距离目标探测方法

    公开(公告)号:CN115097432B

    公开(公告)日:2025-02-11

    申请号:CN202210712830.1

    申请日:2022-06-22

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 万向 黄梓艾

    Abstract: 本发明公开了一种基于数字可编程超表面的近距离目标探测方法。探测信息包括目标水平位移、径向距离和径向速度。其中,目标水平位移估计依靠超表面生成的和差波束完成,通过差波束与和波束的比值得出差和比进行估计,进一步地,可通过不同指向的和差波束实现波束跟踪;对于径向距离和速度估计,应用基于和波束上的二相编码的距离多普勒算法实现,其中二相编码信号由超表面进行两种相同辐射模式拨通辐射相位的口面编码切换生成。

    一种基于可编程超表面的二相编码一维距离成像方法

    公开(公告)号:CN113109811B

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202110404598.0

    申请日:2021-04-15

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于可编程超表面的二相编码一维距离成像方法,其中超表面为透射式超表面,该超表面由大量亚波长二进制可重构单元构成。通过对这些二进制单元进行编程,该超表面可利用不同的数字辐射相位实现将喇叭天线辐射出的波束转至特定方向,同时可通过编程改变远区场辐射相位,实现二相码的生成,借助遗传算法来帮助选取一定长度下最佳的二相编码。应用二进制可编程超表面和遗传算法得出的二相码生成一维距离像,具有在生成二相编码信号方面机制更简单和在实现成像中拥有良好性能的优点。

    基于数字可编程超表面的雷达通信一体化方法

    公开(公告)号:CN115113199A

    公开(公告)日:2022-09-27

    申请号:CN202210713391.6

    申请日:2022-06-22

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了基于数字可编程超表面的雷达通信一体化方法,该方法基于数字编码超表面建立了一种实现高效雷达通信一体化的机制,直接在超表面口面上实现时间和空间频率调制,从而与传统相控阵或MIMO天线相比,大大简化架构,降低系统成本。所述的无线安全系统的加密和解密、一维距离成像和雷达探测与无线通信的同时实现的功能通过仿真和实例得到很好的验证,从而展示了基于数字编码超表面的雷达通信一体化技术在未来成为通用、无处不在的智能终端的巨大潜力。

    一种基于可编程超表面的用户追踪和无线数字传输方法

    公开(公告)号:CN112910531B

    公开(公告)日:2022-06-03

    申请号:CN202110404978.4

    申请日:2021-04-15

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于可编程超表面的用户追踪和无线数字传输方法,其中,超表面为反射式超表面,该超表面由大量亚波长二进制可重构单元构成。通过对这些二进制单元进行编程,该超表面可利用不同的数字辐射相位实现将喇叭天线辐射出的波束转至特定方向。利用这个功能,超表面可通过波束转向来进行用户跟踪以及在方向波束上进行相位调制编码信号传输。由于其简易的架构和灵活的控制特性,该方法在构建雷达通信一体化系统和可识别电子系统方面具有广阔的应用前景。

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