6G智能超表面無線信道環(huán)境自適應構建技術

定　價：￥76.00

作　者：	李立欣，林文晟，印通著
出版社：	北京理工大學出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787576346060	出版時間：	2024-12-01	包裝：	平裝-膠訂
開本：	16開	頁數：		字數：

內容簡介

　　.本書以智能超表面關鍵技術研究為核心，建立從理論到應用的智能超表面技術體系。全書共分8 章，從6G標準網絡架構介紹開始，追溯了智能超表面的歷史演化進程，對其工作原理、應用場景和通信模型開展了詳細剖析，依照技術體系的實現流程，深入研究了智能超表面技術核心難點——信道估計問題和反射系數優(yōu)化問題。在本書的內容體系中，智能超表面的“智能”體現在兩方面：一方面，超表面單元需要能夠依據信道條件進行自適應配置，通過人工智能方法對超表面單元進行自主優(yōu)化；另一方面，人工智能在實際中的應用要求更高的傳輸速率，智能超表面技術可為人工智能業(yè)務提供更強大的通信基礎支撐，因此，本書進一步討論了將智能超表面用于輔助AI 應用。在6G 綠色通信的目標下，本書詳細分析了智能超表面的能量效率優(yōu)化技術，最后梳理了新型智能超表面的技術進展。本書的重點在于智能超表面的優(yōu)化設計及其實際應用，通過嚴謹的理論推導和精巧的機制設計，實現智能超表面對無線傳輸環(huán)境的自適應重構，在6G 的高可靠、低時延、低能耗通信系統(tǒng)設計上具有巨大的應用潛力和指導意義。

作者簡介

　　李立欣，博士，西北工業(yè)大學教授，博士生導師，通信工程系主任。任陜西省航空學會理事、陜西省航空學會數智低空專業(yè)委員會主任委員、中國航空學會人工智能技術分會委員。主要從事5G/6G無線通信、空天地一體化通信系統(tǒng)、人工智能與無線通信等交叉領域的研究工作。獲陜西省技術發(fā)明獎等省部級科技獎勵5項，出版專著/教材5部，發(fā)表學術論文200余篇，入選全球前2%頂尖科學家（World's Top 2% Scientists）。林文晟，博士，西北工業(yè)大學副教授，九三學社社員。長期從事空天地一體化網絡、協作通信網絡設計與性能分析等研究，入選第八屆中國科協“青年人才托舉工程”，獲2022年陜西省技術發(fā)明二等獎，發(fā)表國際高水平論文30余篇。印通，中國航空工業(yè)西安航空計算技術研究所工程師，碩士畢業(yè)于西北工業(yè)大學。主要從事智能反射面、聯邦學習、遺傳算法應用等方向研究工作，發(fā)表國際學術論文5篇。

圖書目錄

第１章　緒論００１
　１.１?。叮峭ㄐ旁妇埃埃埃?br />　?。?１.１　分布式異構網絡架構００１
　?。?１.２　感知通信計算融合網絡架構００３
　?。?１.３　智能化網絡架構００５
?。?２?。叮峭ㄐ胖袧撛诘年P鍵技術００８
　　１.２.１　超大規(guī)模天線技術００８
　?。?２.２　語義通信技術００９
　　１.２.３　人工智能技術０１１
　　１.２.４　智能超表面技術０１３
?。?３?。叮菨撛趹茫埃玻?br />　?。?３.１　高頻通信０２１
　?。?３.２　空間通信０２３
　?。?３.３　物聯網０２３
　?。?３.４　無線邊緣計算０２３
　?。?３.５　物理層安全０２３
　?。?３.６　頻譜感知與共享０２４
　參考文獻０２６
第２章　智能超表面：技術溯源與工作原理０３３
?。?１　工作原理０３３
?。?２　部署形式０３４
　?。?２.１　基于反射陣列的部署０３５
　?。?２.２　基于超材料的部署０３６
?。?３　工作模式０３８
?。?４　智能超表面系統(tǒng)架構０４１
?。?５　智能超表面陣面設計０４１
　?。?５.１　電磁單元設計與優(yōu)化０４２
　　２.５.２　陣列全波仿真與加工測試０４２
　?。?５.３　控制模塊設計０４３
　?。?５.４　控制模塊的碼表提?。埃矗?br />　?。?５.５　控制模塊的響應速度０４３
　?。?５.６　控制模塊潛在功能需求０４４
?。?６　潛在關鍵技術０４４
　?。?６.１　面向實現的波束賦形方案０４４
　?。?６.２　使能近場０４７
　　２.６.３　使能泛在感知與定位０４９
?。?７　工程化面臨的挑戰(zhàn)０５１
　?。?７.１　硬件挑戰(zhàn)０５１
　　２.７.２　信道互易性０５２
　?。?７.３　功耗分析０５３
?。?８　潛在標準化工作０５４
　?。?８.１　概述０５４
　　２.８.２?。遥桑雍停危茫覍Ρ龋埃担?br />　　２.８.３　潛在標準影響０５５
　參考文獻０５７
第３章　智能超表面：應用場景與通信模型０５９
?。?１　潛在應用場景０５９
　?。?１.１　信號覆蓋擴展０５９
　?。?１.２　邊緣速率提升與干擾抑制０６１
　　３.１.３　安全通信０６２
　?。?１.４　熱點增流和視距多流傳輸０６３
　　３.１.５　傳輸穩(wěn)健性增強０６４
　?。?１.６　降低移動邊緣網絡時延０６４
　　３.１.７　用戶中心網絡０６５
　?。?１.８　高精度定位０６５
　　３.１.９　車聯網通信０６６
　?。?１.１０　無人機通信０６７
　?。?１.１１　能量收集與傳輸０６７
　　３.１.１２　減少電磁污染０６８
　?。?１.１３　頻譜認知分享０６９
　?。?１.１４　背向反射０６９
　?。?１.１５　基于ＲＩＳ的波束賦形基站０７０
?。?２　基本通信模型０７２
　參考文獻０７３
第４章　智能超表面：信道估計問題０７４
　４.１　現有工作與技術難點分析０７４
　?。?１.１　現有工作０７４
　?。?１.２　存在的問題與技術難點０７５
?。?２　基于人工智能的解決方案０７５
　?。?２.１　系統(tǒng)模型０７６
　?。?２.２　算法模型０７７
　　４.２.３　仿真結果與分析０７９
　參考文獻０８１
第５章　智能超表面：反射系數優(yōu)化問題０８３
?。?１　現有工作與技術難點分析０８３
　?。?１.１　現有工作０８３
　?。?１.２　存在的問題與技術難點０８４
?。?２　聯邦學習基礎理論０８４
　?。?２.１　聯邦學習模型０８４
　?。?２.２　聯邦平均算法０８７
　５.３　基于聯邦學習的ＲＩＳ分布式速率優(yōu)化０８８
　?。?３.１　系統(tǒng)模型０８９
　?。?３.２　基于聯邦學習的隱式ＲＩＳ反射系數優(yōu)化０９１
　?。?３.３　仿真結果與分析０９３
?。?４　進化策略基礎理論０９６
　　５.４.１　進化策略理論概述０９６
　?。?４.２　協方差矩陣自適應進化策略０９７
?。?５　基于進化理論的ＲＩＳ輔助通信系統(tǒng)性能研究０９８
　　５.５.１　基于進化博弈的智能反射面輔助通信信道容量研究０９９
　?。?５.２　基于協方差矩陣自適應進化算法的發(fā)射反射系數聯合優(yōu)化１０５
　　５.５.３　仿真結果與分析１１２
　參考文獻１２０
第６章　智能超表面：輔助ＡＩ應用１２４
?。?１　現有工作與技術難點分析１２４
　　６.１.１　現有工作１２４
　?。?１.２　存在的問題與技術難點１２５
?。?２?。遥桑虞o助聯邦學習中的用戶調度策略研究１２５
　?。?２.１　系統(tǒng)模型１２６
　　６.２.２　基于凸差算法的基站聚合向量與ＲＩＳ相移系數聯合優(yōu)化１２８
　?。?２.３　仿真結果與分析１３１
　６.３　智能反射面輔助分層聯邦學習通信計算一體化網絡１３５
　?。?３.１　引言１３５
　?。?３.２　系統(tǒng)模型１３５
　　６.３.３　分層聯邦學習的性能分析與問題建模１４０
　?。?３.４　基于更新范數的設備調度方案１４３
　?。?３.５　基于連續(xù)凸逼近的求解１４４
　　６.３.６　性能仿真與分析１４７
?。?４　ＲＩＳ輔助通信的分組式異構聯邦學習框架１５３
　?。?４.１　系統(tǒng)模型１５３
　?。?４.２　基于ＲＩＳ增強無線信道的貪心分組式聯邦學習１５６
　　６.４.３　仿真結果與分析１５９
　參考文獻１６６
第７章　智能超表面：能量效率分析１７０
?。?１　現有工作與技術難點分析１７０
　?。?１.１　現有工作１７０
　?。?１.２　存在的問題與技術難點１７２
?。?２　聯邦學習使能ＲＩＳ通信系統(tǒng)的能量效率分析１７２
　　７.２.１　系統(tǒng)模型１７２
　?。?２.２　基于聯邦學習的多ＲＩＳ并行配置優(yōu)化１７５
　?。?２.３　仿真結果與分析１８０
　參考文獻１８５
第８章　新型智能超表面技術１８８
?。?１　反射和透射一體的智能超表面１８８
　?。?１.１?。樱裕粒矣布O計與調控１８９
　　８.１.２　基于ＳＴＡＲＳ的三維定位１８９
　８.２　有源智能超表面１９０
?。?３　基于ＲＩＳ的新型大規(guī)模天線１９１
?。?４　基于ＲＩＳ的收發(fā)機１９２
　８.５?。遥桑邮鼓芸罩杏嬎悖保梗?br />　參考文獻１９５