无线电通信技术

2025年05期

其他

《无线电通信技术》2024年度十佳论文

<正>为了服务国家创新驱动发展战略,促进严谨、求实、创新的学术作风,不断提升办刊质量,《无线电通信技术》组织开展了“2024年度十佳论文”评选活动。经专家初评、复评,评选出优秀论文10篇,每篇奖励1000元并颁发获奖证书,名单如下(排名不分先后):

2025 年 05 期 v.51 ;
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专家论坛

在计算资源不断增强的供给推动下，大语言模型(Large Language Models, LLMs)的参数规模持续扩大，其在自然语言处理中的任务表现也更加卓越。但在面临推理问题，尤其是在常识推理或数学问题上，仍然存在一定的局限性。思维链(Chain of Thought, CoT)技术通过引导模型生成推理步骤，显著提升了其在不同领域问题的解决能力。从训练方式的角度梳理了CoT的理论基础系统和技术演进，对如政务服务、企业数字化等应用场景做了进一步讨论。结合(Artificial Intelligence, AI)的发展趋势，从AI智能化程度的角度论述了CoT在LLMs走向更高认知水平中必不可少的作用，并指出其在当前面临的挑战与亟需解决的技术瓶颈。

2025 年 05 期 v.51 ; 北京市科技计划项目(Z231100001323004)~~
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专题:6G与物联网技术

6G与物联网技术导读

徐勇军;张建华;李兴旺;

<正>内容导读随着5G网络的广泛部署与应用,全球通信产业正迈入以智能化、泛在化、绿色化为核心特征的6G发展新阶段。6G不仅聚焦于极致的通信性能提升,还承载着构建智慧社会、推动产业数字化转型的使命。在这一背景下,物联网(Internet of Things,Io T)作为“万物互联”的核心支撑技术,正朝着更大规模、更高智能、更强感知的方向演进,二者的深度融合成为引领未来通信技术发展的关键动力。

2025 年 05 期 v.51 ;
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STAR-RIS辅助无线供能通信的吞吐量优化研究

谢文武;袁曾家;李桂林;李一鸣;黄杰;周振威;

提出一种基于可同时透射和反射的有源可重构智能表面(Active Simultaneously Transmitting and Reflecting Reconfigurable Intelligent Surface, ASTAR-RIS)辅助的无线供能通信网络(Wireless Powered Communication Network, WPCN)。通信网络主要由采集供电站(Power Station, PS)、传感器节点组(Sensor Node Groups, SNGs)、ASTAR-RIS和接入点(Access Point, AP)4个部分组成。通信系统的运行流程主要分为无线能量传输(Wireless Energy Transfer, WET)和无线信息传输(Wireless Information Transfer, WIT)2个阶段，在无线能量传输阶段采用能量分裂(Energy Splitting, ES)工作模式，在无线信息传输阶段采用分时(Time Switching, TS)工作模式。在联合优化ASTAR-RIS的相移参数和通信资源分配以及放大功率约束的情况下，最大化系统的信噪比，即系统的通信性能达到最佳。由于优化问题是非凸的，采用交替优化算法对问题进行求解，根据耦合的变量将问题分为2个部分，在交替优化算法的基础之上，利用半定松弛(Semidefinite Relaxation, SDR)和分式规划(Fractional Programming, FP)分别求解2个部分的变量的最优解。实验结果表明，提出的通信方案可以为系统提供更高的性能增益。

2025 年 05 期 v.51 ; 湖南省自然科学联合基金(2023JJ50045)~~
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基于动态超表面天线的近场无线数能同传波束设计

谢继尧;赵毅哲;曾其旋;杨鲲;

在未来6G物联网(Internet of Things, IoT)系统中，高频毫米波和太赫兹频谱等关键技术的广泛应用，使近场无线传输成为愈发普遍的应用场景。动态超表面天线(Dynamic Metasurface Antenna, DMA)等小尺寸天线阵列在传输效率、物理尺寸和功耗方面具备优势，在该场景中被广泛应用，相关研究的关注度日益提升。为提升近场无线传输中接收端的能量性能，提出一种基于DMA的下行近场无线数能同传(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer, SWIPT)系统，在满足所有信息用户最低传输速率需求的条件下，针对该优化问题提出联合优化DMA可调频响矩阵与数字预编码向量的高效解决方案。此外，深入探讨了用户间距离及最小信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio, SINR)等因素对于系统性能的影响。仿真结果表明，提出的方案相比其他现有技术能有效提升SWIPT联合性能。

2025 年 05 期 v.51 ; 河南省自然科学基金(252300421516); 河南省科技研发计划联合基金重点项目(225200810033); 郑州航空工业管理学院科研团队支持计划专项(23ZHTD01005);郑州航空工业管理学院教育教学改革研究与实践项目(zhjy24-09);郑州航空工业管理学院研究生教育改革与发展研究项目(2025YJSJG31); 河南省高等学校重点科研项目(26A510017); 宁波市自然科学基金(2024J233); 河南省杰出外籍科学家工作室(GZS2022011)~~
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基于人工蜂群优化的无人机协同MEC网络中卸载算法

任进;黄敏;

移动边缘计算（Multi-access Edge Computing, MEC）技术在灾情救援、森林火警预警等对低延迟和资源稳定性要求苛刻的场景中应用日益广泛。然而，地面基础设施匮乏常限制其效能。无人机（Unmanned Aerial Vehicle, UAV）凭借部署灵活性和高机动性，成为解决此问题的理想平台。本研究创新地提出了一种均衡多无人机覆盖路径规划（Balanced Multi-UAV Coverage Path Planning, BmCPP）方法，结合覆盖路径生成（Spanning Tree Coverage, STC）与最小生成树算法，重点解决多UAV协同作业中的负载失衡问题。针对边缘计算模型的多目标优化挑战，改进地开发了人工蜂群-遗传混合优化算法（Improved Artificial Bee Colony Algorithm-Genetic Algorithm, IABC-GA），以最小化关键目标并保障MEC服务质量，测试表明IABC-GA在寻优能力、收敛速度和稳定性上优势显著。为应对野外或灾区的实际需求，考虑UAV的通信、计算、续航限制，环境通信质量和地面终端（User Equipment, UE）能力，建立了一个动态UAV辅助MEC模型，旨在最小化UE与UAV的平均加权能效（结合能耗与时延）。通过深度结合所提BmCPP路径规划与任务调度算法，多维度仿真证明该协同方案能有效降低动态UAV辅助边缘卸载的总体代价。

年期 ;
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面向OFDM通信感知一体化的载波间干扰抑制方法

胡念平;田旋旋;

针对正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplex,OFDM）通信感知一体化（Integrated Sensing and Communication,ISAC）系统在高动态场景下存在的载波间干扰（Inter-CarrierInterference,ICI）问题，提出一种两步式ICI抑制方法，解决现有方法在高动态场景中ICI抑制性能不足、通信速率受限的难题。所提方法设定合适的模糊数取值，通过模糊数遍历的多普勒补偿和目标峰值对比，实现目标速度的无模糊精确估计；并基于估计结果重构无ICI的目标信号。仿真结果表明，相较于现有方法，所提方法在不牺牲通信速率的前提下，对不同多普勒效应具有优良的抗ICI和速度估计性能，为高动态场景下的OFDM-ISAC实现提供一种技术方案。

年期 ;
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无蜂窝通感一体化系统用户调度与功率分配

王丹;何春梅;郑少杰;黄烨霞;

随着6G技术推进，毫米波/太赫兹频段的超大带宽优势与传播损耗瓶颈并存，传统蜂窝架构问题催生无蜂窝网络架构。通信感知一体化（Integrated Sensing and Communication, ISAC）技术通过资源共享实现感知与通信协同，可优化波束成型与对准，使无蜂窝通感一体化系统成为未来通信重要趋势。当前多数用户调度算法仅限制用户连接接入点的最大数量，未结合用户实际需求动态调整连接数目。这导致信道质量好的用户易占用多余接入点服务名额，造成资源浪费。且鉴于用户需求的动态变化，依其需求灵活调整接入点连接数量，可有效提升资源利用效率。为此，提出一种创新的动态用户调度方案：采用改进的K-means++聚类算法，基于用户信道状态与实时业务需求实现接入点动态分配；设计基于二分法的功率分配算法(Bisection Method-based Power Allocation, BM-PA)优化资源配置。仿真结果表明：所提方案最高可节省40.6%的接入点资源，显著提升资源利用率；在保障通信质量的同时，显著提升了用户平均感知信噪比。

年期 ;
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基于功率约束的MIMO雷达通信一体化波形设计

苏佳;程笑雨;刘春静;谷少行;

随着频谱资源日益紧张，双功能雷达通信（Dual-function Radar Communication,DFRC）技术通过共享硬件平台和发射共享波形，为实现通感一体化提供了坚实的技术支持。针对多输入多输出（Multiple-Input-Multiple-Output,MIMO）雷达通信一体化中的波束设计，提出一种基于功率约束的发射波形优化方法，旨在实现通信传输与雷达探测的性能协同优化。构建MIMO雷达方向图设计模型，采用复分量分离（Complex Component Separation Optimization,CCSO）方法使得实际波束图与理想波束图之间的差距最小化。在此基础上构建通信干扰抑制模型，结合奇异值分解方法（Singular Value Decomposition,SVD）和正交普鲁克优化方法（Orthogonal Procrustes Problem,OOP）最小化多个通信用户之间的干扰。进一步引入通信干扰抑制与波形相似度的加权目标函数，在复超球面上采用黎曼共轭梯度下降优化算法，并结合Armijo回溯线性搜索策略进行迭代优化。仿真结果表明，该优化策略在抑制通信干扰的同时，能够保持雷达波束性能，实现了通信性能和雷达性能的折中优化。

年期 ;
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面向天地融合网络多模态中继回程链路选择方法

陈明;高秋生;王旭蕊;纪春华;卞宇翔;冯宝;

针对天地融合网络（Space-Terrestrial Integrated Network,STIN）中终端业务差异化服务质量（Quality of Service, QoS）需求与异构回程链路资源适配问题，提出了一种基于强化学习的多模态中继回程链路智能选择方法。该方法设计了一种时延敏感业务分级队列管理机制，实现了在动态网络环境下的自适应资源调度。在此基础上，构建时延敏感业务丢包率和普通业务吞吐量的多目标优化问题，并采用深度强化学习算法实现回程链路的在线优化选择。仿真结果表明，与固定优先级和加权公平排队策略相比，所提方法在高负载场景下有效地降低了时延敏感业务丢包率，同时提升普通业务的吞吐量。

年期 ;
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深度学习算法的激活函数研究

张有健;陈晨;王再见;

作为深度学习算法中重要的环节,激活函数可以为神经网络引入非线性因素。大量学者通过提出或改进激活函数的方法在一定程度上提高了算法的优化及泛化能力。研究了现阶段的激活函数,将激活函数大致分为S系激活函数和ReLU系激活函数,从不同激活函数的功能特点和存在的饱和性、零点对称和梯度消失及梯度爆炸的现象进行研究分析,针对Sigmoid,Tanh,ReL,P-ReLU,L-ReLU等典型激活函数分别应用在卷积神经网络(Covolutional Neural Network,CNN)和循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)中测试。在CNN中使用MNIST,CIFAR-10经典数据集测试不同激活函数,并在RNN中使用大豆粮油数据集对大豆的产值进行预警,通过结果得到S系激活函数比ReLU系激活函数收敛更快,而ReLU系激活函数则在精度上优于S系激活函数,其中P-ReLU在大豆产值预测中达到93%的最高精度。

2021 年 01 期 v.47 ; 粮食信息处理与控制教育部重点实验室开放基金(KFJJ-2018-205)~~
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命名实体识别技术综述

陈曙东;欧阳小叶;

命名实体识别是自然语言处理中的热点研究方向之一,目的是识别文本中的命名实体并将其归纳到相应的实体类型中。首先阐述了命名实体识别任务的定义、目标和意义,分析提出了命名实体识别的主要难点在于领域命名实体识别局限性、命名实体表述多样性和歧义性、命名实体的复杂性和开放性;然后介绍了命名实体识别研究的发展进程,从最初的规则和字典方法到传统的统计学习方法再到现在的深度学习方法,不断地将新技术应用到命名实体识别研究中以提高性能;接着系统梳理了当下命名实体识别任务中的若干热门研究点,分别是匮乏资源下的命名实体识别、细粒度命名实体识别、嵌套命名实体识别以及命名实体链接;最后针对评判命名实体识别模型的好坏,总结了常用的若干数据集和实验测评指标,并给出了未来的研究建议。

2020 年 03 期 v.46;No.275 ; 国家自然科学基金项目(61876144);; 中国科学院B类先导科技专项培育项目(XDPB12-3)~~
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人工智能综述:AI的发展

崔雍浩;商聪;陈锶奇;郝建业;

人工智能学科自从诞生之后,技术理论不断发展,应用领域不断延伸。应用领域主要包括智能机器人、图像处理、自然语言处理及语音识别等。人工智能的基础理论科学包括计算机科学、逻辑学、生物学、心理学及哲学等众多学科。从人工智能的发展历史、人工智能的技术核心以及人工智能的应用前景3方面讨论人工智能的发展与应用,希望为相关研究提供有益的指导和借鉴。

2019 年 03 期 v.45;No.269 ; 国家自然科学基金青年基金项目(61602391)
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新型界面开发工具:MATLAB/GUI

王玉林;葛蕾;李艳斌;

MATLAB/GUI是一种新型的图形用户界面开发方式,特别适合能够熟练运用MATLAB语言进行仿真但是对VC界面开发了解不够深入的科技工作者。先简单介绍MATLAB/GUI的基本特点,然后详细说明了一种在实践工程中广泛应用的GUI界面,并描述界面在工程中的使用情况。通过MATLAB/GUI和VC界面的比较,说明新型的界面开发方式能够在数据处理特别是信号处理方面要优于VC界面,具有强大的发展潜力。

2008 年 06 期 v.34;No.206 ;
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大型通用有限元分析软件ANSYS简介及应用体会

郭海鹰

介绍了ANSYS软件及国内外应用该软件的情况,浅谈了自己的应用体会。

1996 年 05 期 ;
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人工智能综述:AI的发展

崔雍浩;商聪;陈锶奇;郝建业;

2019 年 03 期 v.45;No.269 ; 国家自然科学基金青年基金项目(61602391)
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命名实体识别技术综述

陈曙东;欧阳小叶;

5G信道编码技术研究综述

于清苹;史治平;

信道编码是无线通信的重要组成部分,随着5G标准化工作的推进,3GPP将LDPC码和Polar码分别作为eMBB场景的数据传输和控制信息传输的信道编码方式,从而使信道编码迎来了新一轮讨论热潮。概述了信道编码的编码历程和5G应用的三大场景,讨论了3种候选信道编码(LDPC码、Polar码和Turbo码)技术的特点、实际应用中面临的问题以及它们在5G通信中的应用现状和未来的发展趋势。

2018 年 01 期 v.44;No.261 ; 国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2014AA01A704)
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密码学现状、应用及发展趋势

王保仓;贾文娟;陈艳格;

回顾了密码学发展的3个阶段,从Hash函数及其应用、对称密码体制、非对称密码体制、密码学的应用以及密码学的发展趋势5个方面对现代密码学进行了系统阐述。主要介绍了面向软件的流密码SOSE-MANUK、面向硬件的流密码Grain-128以及消息认证码;公钥密码的最大特点是使用2个不同但相关的密钥将加密和解密能力分开,公钥密码算法的应用一般分为加/解密、数字签名和密钥交换3种,算法的安全性主要取决于构造算法所使用的数学问题的困难性,故设计公钥密码算法的关键是先找到一个合适的单向函数;密码学在实际生活中的应用有公钥基础设施、区块链及电子信封技术实现等,重点介绍了公钥基础设施;量子计算机的出现使得研究抗量子攻击的密码体制的重要性被提升到一个前所未有的高度,目前用于构建后量子密码系统的数学技巧主要有格、多变量方程、代数编码、Hash函数及同源问题等,主要介绍了格密码的发展。

2019 年 01 期 v.45;No.267 ; 国家重点研发计划项目(2017YFB0802000);; 国家自然科学基金项目(61572390,U1736111);; 国家密码学发展基金项目(MMJJ20180111);; 河南省科技创新人才计划(184100510012);; 河南省高校科技创新人才计划(18HASTIT022);; 河南省创新型科技人才队伍建设工程
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基于图像的三维重建技术综述

董鹏辉;柯良军;

基于图像进行三维重建的目的就是通过图像获取周围环境的三维结构,将它们生动形象地展示在计算机上供用户使用,这是现阶段计算机图像视觉领域的一个重要研究方向。目前三维重建的研究成果已广泛应用于城镇建模、无人作战、文物保护和地图重建等领域。对图像三维重建的流程进行了探讨,主要内容包括传感器介绍、重建流程与算法、应用及其展望等。

2019 年 02 期 v.45;No.268 ; 国家自然科学基金项目(61573277)
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