导读:本文包含了极化变换论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:超表面,线极化,极化调控,极化转换器
极化变换论文文献综述
张灿[1]（2019）在《基于超表面的无线信号极化变换技术研究》一文中研究指出极化是电磁波的基本属性之一,它在无线通信领域中有着十分重要的应用,所以如何简单、高效地控制电磁波的极化方向一直是电磁波领域的一个热门研究课题。利用人工电磁超表面(Metasurface)来设计极化转换器为该领域的研究提供了新思路。人工电磁超表面是由周期排列的二维单元结构组成的人工电磁结构,通过设计不同的单元结构来实现对入射电磁波的调制功能,它有着体积小、易与其他设备集成的优点。本文针对Ku波段分别设计了透射型和反射型的极化转换器,实现了入射线极化波到其正交极化波的转换。将反射型的极化转换超表面与微带天线结合应用,设计出了一种低雷达截面(RCS,Radar Cross Section)的新型天线,为减少天线的RCS提供了新思路。主要研究内容有如下几点:(1)对超表面的极化转换理论进行了讨论,提出了一种针对Ku波段的透射型线极化转换超表面,并对其单元结构、表面电流和等效电路做出了分析。通过仿真和实验测量显示它在12.5GHz~17.5GHz频段内实现了将垂直入射的x极化波透射后转换为y极化波,并使透射极化转换效率最高达到了90%。(2)分析了反射型极化转换超表面的极化转换原理,提出了针对Ku波段的反射型线极化转换超表面。它由上表面的双‘E’金属结构、中间的介质层和下表面的金属背板叁层组成,其具有的各向异性能让垂直入射的x极化波或者y极化波转换到其正交极化的反射波上。仿真和实验表明,其工作带宽为12 GHz~18 GHz,覆盖Ku波段。(3)将极化转换超表面和微带天线结合,实现了天线的RCS减缩。利用合理设计极化转换超表面的分布来控制其散射的能量,构造了一款低RCS的超表面,并将其和传统的微带缝隙天线结合,在保证原天线的辐射性能的情况下,使它的RCS在11.5 GHz~18.1 GHz之间有了明显的降低。为极化转换超表面的应用提供了新思路。(本文来源于《贵州大学》期刊2019-06-01）
戴金晟[2]（2019）在《基于广义极化变换的多流信号传输理论与方案研究》一文中研究指出信道极化码是一种能够达到信道容量的构造性编码,是编码理论的前沿方向。极化码发明人Arikan教授在2015年国际信息论大会(IEEE ISIT)的演讲中指出,关于极化码未来的发展,各种通信传输系统中基于信道极化思想的优化与极化码的应用将成为主流方向。但目前,以极化变换为理论指导的无线传输系统设计与优化还缺乏完善的理论框架,考虑衰落信道特性、实际多天线传输系统中的信号空间映射、多用户码本设计等因素的研究还远远不足。有鉴于此,本文将极化码的设计思想推广到通信信号的极化传输,称为广义极化变换,主要研究无线通信系统中多流信号的极化传输理论与方案。本文从无线通信系统普遍存在的广义极化现象入手,将极化码的信道极化设计思想进一步推广到通信系统的整体处理,面向下一代无线通信系统中的多流信号传输场景,以广义极化变换为指导理论,建立多流极化信号传输理论框架和技术方案,推动这个新方向的研究。这既是信道极化理论的成功应用,也是对通信系统整体性能的根本性提升。具体来看,本文主要包括以下四个方面的创新工作:第一,对极化码主流的高斯近似构造算法进行了误差评估与优化设计。首先对目前广泛使用的极化码高斯近似(GA)构造算法进行了误差分析,通过计算两类误差集合与累积误差度量上界,本文揭示了传统GA构造算法在长码长与低码率的极化码构造时出现严重性能损失的本质原因。结合上述分析,本文进一步提出了适用于极化码构造的GA近似函数设计准则,在保证精度的同时可以降低计算复杂度。测试结果显示,本文设计的GA算法可以保证在各种极端码长码率下,极化码仍然具有优异的性能。第二,对非正交多址系统(NOMA)高效多用户检测算法进行了研究与设计。多址接入系统是最典型的多流信号传输场景之一,本文针对5G中的新型NOMA技术进行深入研究。针对NOMA接收端多用户检测复杂度较高,性能较差的问题,本文设计了一套高性能低复杂度的NOMA多用户检测算法。首先,本文基于LDPC译码中的“快速信息交互”思想优化了NOMA多用户检测消息传递算法(MPA)中的信息交互机制,提出了两类增强型MPA算法,提高了MPA算法的收敛速度,降低了处理时延与计算复杂度。然后,本文将各用户的信道译码器与多用户检测器进行组合,提出一种阻尼因子(DF)辅助的联合迭代接收机,DF的具体取值由EXIT图优化得到。仿真结果显示,在引入阻尼因子后,联合迭代接收机可以快速收敛到理论最佳性能,显着提升了NOMA多用户检测的可靠度。第叁,在上述两个创新工作的基础上,本文基于广义极化变换理论,设计了极化非正交多址(Polar-NOMA)系统。首先,本文深度挖掘了多用户数据流在非正交迭加时的信号域极化现象,并将其与调制信号极化及极化码本身的二进制域极化联合,形成“用户→信号→比特”叁级广义极化变换框架。由此,极化编码与非正交多址信号传输被纳入到统一的理论体系,进行联合设计。然后,本文提出了两种用户信号分解方案:一种串行用户分解(SUP),该方案从互信息的链式法则出发进行设计,用户分解过程无容量损失,可以获得最高的频谱效率;另一种并行用户分解(PUP),该方案在用户分解过程有容量损失,但可提升系统并行度。针对SUP,本文依据信道极化理论,设计了使系统极化增益最大化的多用户分解与检测顺序,进一步提升了Polar-NOMA系统性能。仿真结果表明,本文设计的Polar-NOMA系统,相比实际系统中已经被广泛使用的Turbo编码外迭代传输系统,能够获得更优的性能,且NOMA系统用户过载率越大,增益越明显。第四,在广义极化变换理论理论指导下,设计了极化多天线(Polar-MIMO)系统。首先,本文将MIMO信号传输视作一个特殊的信号域极化过程,利用互信息的链式法则,原始MIMO信道被变换为一组具有依赖关系的无记忆信道。与已有的调制和二进制极化编码模块组合在一起,构成了“天线→调制→比特”叁级广义极化结构,从而信道编码、调制与多天线传输得以在统一的理论框架下进行联合优化设计。然后,本文设计了两种天线分解方案:一种串行天线分解(SAP),该模式下的Polar-MIMO系统可严格证明系统容量可达,具有最优性能;另一种并行天线分解(PAP),该方案以系统性能损失换取并行度增益。在实际Polar-MIMO信号传输过程中,本文结合不同MIMO检测算法,设计了基于高斯信道容量等效的码字构造方法。仿真结果表明,Polar-MIMO系统相比实际系统中已经被广泛使用的Turbo及LDPC编码的MIMO系统,在复杂度相当或者更低的情况下,有显着性能增益。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-05-15）
林成秀[3]（2019）在《极化变换超表面研究及其在天线中应用》一文中研究指出超表面是超材料的二维形式,具有比超材料更低的剖面,更薄的厚度,单元设计更加灵活,更易加工实现等优势。为了应对复杂应用环境,拥有极化多样性、结构简单等优势的极化变换器受到了关注。本文主要内容和创新点如下:首先,针对传统圆极化喇叭天线结构复杂、组装复杂、高成本等问题设计了一种圆极化喇叭天线。设计一款透射型线-圆极化转换器,再将其放置在现有线极化标准增益喇叭天线内部,从而实现圆极化喇叭。仿真和实验均表明在28.5GHz-30.7GHz范围内实现了圆极化,3-dB轴比带宽7.4%,实测增益在工作频带内最大降低1.1dB。本设计对原标准喇叭天线的性能影响较小,具有结构和组装简单、成本低的优点。作为延伸,我们还将该方案应用在Ku波段验证其在其他频段的可行性。然后,针对传统高增益天线体积大、馈电网络复杂等问题设计了一种高增益平面透射阵天线。研究和设计了具有相位补偿和高传输效率特性超表面,根据相位补偿的原理设计了平面透射阵天线。仿真和实验结果表明设计的平面透射阵天线仿真的峰值增益达31.68 dB,实测的峰值增益也达到了31.38 dB,口径效率最高为45.2%,1-dB增益带宽为13.1%,3-dB增益带宽为26.6%。最后,针对平面透射阵天线阵面过大导致焦距过高等问题,设计了一种折迭透射阵。由于电磁波在阵列内部进行叁次折合反射,其剖面约为平面透射阵的叁分之一。仿真和实验均表明峰值增益为25.2 dB,3-dB增益带宽为24.9-29.8 GHz,口径效率为13.8%。为提高折迭透射阵增益和口径效率,设计了一款更易集成的2×2微带贴片阵列天线做为馈源,仿真的峰值增益达29.63 dB,最大口径效率为30.55%。考虑到多极化应用,又验证了一种圆极化折迭透射阵设计方案的可行性。仿真表明在27.3GHz-29.2GHz频段范围内,实现圆极化特性,3-dB轴比带宽约6.7%。(本文来源于《华侨大学》期刊2019-03-20）
邵楠,王身云,文舸一[4]（2019）在《一款圆-线极化变换天线罩的设计与应用》一文中研究指出利用对称和反对称圆极化天线对构造了一种圆-线极化调制模块,并将其作为模块单元,设计了一种具有极化变换功能的天线罩。调制模块中的对称圆极化天线对实现同旋向圆极化变换,反对称圆极化天线对则实现异旋向圆极化变换。利用左、右旋向极化波合成线极化波,实现圆-线的转换功能。仿真与测量结果表明,天线罩在工作频段(中心频率5.8 GHz)具有较好的透波性能和极化变换性能,透射系数大于-3 dB,带宽达到900 MHz。该天线罩应用于天线的接收端,并设计了线极化接收天线进行实验验证。测量对比表明,天线罩可以有效增强接收信号的能力。(本文来源于《固体电子学研究与进展》期刊2019年01期）
张盟,袁雪琪,王学田,高洪民,庞珂[5]（2018）在《一种太赫兹波段宽带反射型极化变换器》一文中研究指出提出了一种由表层矩形金属周期图案、聚酰亚胺薄膜基底和金属反射面组成的新型反射型极化变换器。为了降低极化变换器对基底厚度的敏感度,增大工作带宽,该设计采用将传统反射型极化变换器表层金属线栅开口截断和增大金属线栅宽度的方法,引进了表层金属图案对两正交极化方向电磁场的等效电容电感效应,进行相位调制。仿真结果表明中心频率为500 GHz时,工作带宽可达到140 GHz,插入损耗小于0.5 dB,并且在一定基底厚度条件下误差在一定范围内,整体性能几乎无变化。仿真表明该极化变换器有效增大了工作带宽,并降低了对基底厚度敏感度。提出了薄膜光刻工艺来对设计的极化变换器进行加工制作。(本文来源于《太赫兹科学与电子信息学报》期刊2018年03期）
邵楠[6]（2018）在《圆/线极化变换天线罩的设计与应用》一文中研究指出本文研究设计了一个基于频率选择表面的极化调制模块,并将其作为周期单元,设计了一种具有圆-线极化变换功能的天线罩。在现有的天线罩研究都是着重于线-圆、左旋/右旋圆极化之间的转换,有关圆-线极化转换的研究较少,在微波波段未发现相关报道。事实上,圆到线极化偏振转换器在卫星通信系统中扮演着更重要的角色。在信号接收端,用传统的线极化天线接收圆极化信号,会存在约3dB的能量损失,天线罩可针对接收信号能量损失的问题,进行弥补和解决,它还可以保护天线应对复杂的自然环境,并且由于天线罩加载带来的口径增加优势,天线的性能亦被提高。天线罩也多应用于雷达系统,能有效减少雷达散射截面。该天线罩是基于天线-滤波-天线(antenna-filter-antenna,AFA)结构原理设计的,具备圆-线极化转换的功能。基于频率选择表面的原理,其具备频选、带通和入射角度不敏感的特性。极化转换器是由一对对称的圆极化天线对,和一对反对称的圆极化天线对组成的2×2的子阵,再由子阵周期排列成24×24单元的周期平面。该周期单元是矩形切角贴片加载十字缝隙的设计,工作频率为5.8GHz,转换效率达到94.5%,具有60°内的宽角度入射性能,该极化调制模块不仅可以实现圆-线的转换,对于其逆过程(线-圆)也可以达到同样高效的转换特性。本文设计的天线罩是用于提升天线接收效率的,所以设计了特定尺寸的微带天线来验证天线罩的性能,分别设计了工作在同一频段的相同口径的线极化和圆极化微带天线。天线罩的验证分为叁步:单独用线极化天线接收,测量接收效果,再在线极化天线上加载天线罩进行测量,最后单独用圆极化微带天线进行接收测量,将叁次实验结果进行对比,实验证明,天线罩能有效提高天线的接收效率,具有很好的频率选择特性,透射效率和线/圆极化转换性能。(本文来源于《南京信息工程大学》期刊2018-06-01）
于惠存,曹祥玉,高军,韩江枫,周禹龙[7]（2017）在《一种超宽带、反射型极化变换超表面设计》一文中研究指出本文提出了一种超宽带、反射型、极化变换超表面,该极化变换超表面由"H"形周期金属贴片结构,介质板和金属底板组成。仿真结果表明,该极化变换超表面在9.5~22.5GHz、24.85~25.75GHz频带内能将线极化入射波转化为轴比小于3d B的圆极化反射波;在22.7~24.6GHz频带内能将线极化入射波转化为交叉线极化反射波。该结构为宽带线极化天线辐射圆极化波提供了新的思路。(本文来源于《2017年全国天线年会论文集（上册）》期刊2017-10-16）
刘伟,王身云,文舸一[8]（2017）在《一款频率选择表面圆极化变换器》一文中研究指出本文提出了一种基于平面圆环形天线单元的双层结构频率选择表面。上下层对称环形天线单元通过经由开孔地的过孔对来实现能量耦合,当入射圆极化波的频率在环形天线谐振频率时,入射波呈透明状态,并实现透射圆极化波的旋转方向变换。仿真和实验结果表明,这种结构的频率选择表面结构简单,并同时具有较高的透射效率和圆极化变换效率。(本文来源于《2017年全国天线年会论文集（下册）》期刊2017-10-16）
李西敏,孙华龙[9]（2017）在《宽频带正交极化变换传输阵的设计》一文中研究指出传输阵包含接收阵面和再辐射阵面,各由周期排列的单元组成,两个阵面被公共接地板隔开,经由过孔销钉或槽缝相耦合。接收阵面接收发自馈源的球面波,经校正相位并传向再辐射阵面以实现前向辐射。文中提出了两种宽频带正交极化变换的传输阵单元:直接耦合角馈层迭式贴片和近轴耦合U型缝贴片,分别组成相同的接收阵面和再辐射阵面,根据宽频带阻抗匹配的要求,对这两种单元进行了优化设计。然后,采用延迟线实现相位调节,分别设计了37和21个单元的正交线极化变换传输阵,对样品整体仿真结果显示了它们的宽频带、高增益和低交叉极化电平的优良性能。(本文来源于《微波学报》期刊2017年03期）
李晓彤[10]（2017）在《极化变换器的研究及其应用》一文中研究指出通常情况下,一副设计好的天线具有固定的极化方式(包括圆极化、线极化、椭圆极化)。在给定条件下(尤其是在一定空间限度下),单纯依赖天线结构设计谋求指定极化存在困难,使用极化变换器来改变原天线的极化方式是一种有效手段。一般的极化变换器多用在雷达天线罩上,并且能够有效解决天线关于极化的问题,因此将其应用在基站天线上有重要的应用前景。论文结合科研项目需要,设计了叁款极化变换器:曲折线结构线—圆极化变换器、改进后的曲折线与矩形贴片混合结构线—圆极化变换器和斜线结构线—线极化变换器。具体说来,在基本极化变换理论的基础上,完成了以下工作:(1)曲折线结构线—圆极化变换器:采用3块厚度为10 mils介质基板为FR4的覆铜板组成,工作频段为14-22 GHz。曲折线结构线—圆极化变换器在HFSS仿真中3 dB轴比带宽约为44%,插入损耗在1dB以下。探究了不同入射波角透过极化变换器后轴比特性,给出了合适入射角度和波束范围。之后加工了实物,并进行了测试对比。并以H面喇叭天线为例,对比加载极化变换器前后天线的极化、波束的形状和反射系数的变化。(2)混合结构线—圆极化变换器:基于传输线理论设计了一款曲折线、矩形贴片混合结构线—圆极化变换器,相比于曲折线结构线—圆极化变换器厚度减小了一半,相对3 dB轴比带宽减少4%,插入损耗在2.5 dB以下。探究了不同入射波角透过极化变换器后轴比特性,给出了合适入射角度和波束范围。之后加工了实物,并进行了测试对比。并以H面喇叭天线为例,对比加载极化变换器前后天线的极化、波束的形状和反射系数的变化。(3)斜线结构线-线极化变换器:采用斜线结构和多层不同斜率的斜线覆铜板,实现垂直极化到斜45°变换,工作频段18-26 GHz,频段内极化变换效果为40°-55°。之后以喇叭天线为例,对比加载极化变换器前后天线的极化、波束的形状和反射系数的变化,对比4层和5层斜线结构线—线极化变换器极化变换效果,和两者对天线反射系数和方向图的影响。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2017-06-01）
极化变换论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
信道极化码是一种能够达到信道容量的构造性编码,是编码理论的前沿方向。极化码发明人Arikan教授在2015年国际信息论大会(IEEE ISIT)的演讲中指出,关于极化码未来的发展,各种通信传输系统中基于信道极化思想的优化与极化码的应用将成为主流方向。但目前,以极化变换为理论指导的无线传输系统设计与优化还缺乏完善的理论框架,考虑衰落信道特性、实际多天线传输系统中的信号空间映射、多用户码本设计等因素的研究还远远不足。有鉴于此,本文将极化码的设计思想推广到通信信号的极化传输,称为广义极化变换,主要研究无线通信系统中多流信号的极化传输理论与方案。本文从无线通信系统普遍存在的广义极化现象入手,将极化码的信道极化设计思想进一步推广到通信系统的整体处理,面向下一代无线通信系统中的多流信号传输场景,以广义极化变换为指导理论,建立多流极化信号传输理论框架和技术方案,推动这个新方向的研究。这既是信道极化理论的成功应用,也是对通信系统整体性能的根本性提升。具体来看,本文主要包括以下四个方面的创新工作:第一,对极化码主流的高斯近似构造算法进行了误差评估与优化设计。首先对目前广泛使用的极化码高斯近似(GA)构造算法进行了误差分析,通过计算两类误差集合与累积误差度量上界,本文揭示了传统GA构造算法在长码长与低码率的极化码构造时出现严重性能损失的本质原因。结合上述分析,本文进一步提出了适用于极化码构造的GA近似函数设计准则,在保证精度的同时可以降低计算复杂度。测试结果显示,本文设计的GA算法可以保证在各种极端码长码率下,极化码仍然具有优异的性能。第二,对非正交多址系统(NOMA)高效多用户检测算法进行了研究与设计。多址接入系统是最典型的多流信号传输场景之一,本文针对5G中的新型NOMA技术进行深入研究。针对NOMA接收端多用户检测复杂度较高,性能较差的问题,本文设计了一套高性能低复杂度的NOMA多用户检测算法。首先,本文基于LDPC译码中的“快速信息交互”思想优化了NOMA多用户检测消息传递算法(MPA)中的信息交互机制,提出了两类增强型MPA算法,提高了MPA算法的收敛速度,降低了处理时延与计算复杂度。然后,本文将各用户的信道译码器与多用户检测器进行组合,提出一种阻尼因子(DF)辅助的联合迭代接收机,DF的具体取值由EXIT图优化得到。仿真结果显示,在引入阻尼因子后,联合迭代接收机可以快速收敛到理论最佳性能,显着提升了NOMA多用户检测的可靠度。第叁,在上述两个创新工作的基础上,本文基于广义极化变换理论,设计了极化非正交多址(Polar-NOMA)系统。首先,本文深度挖掘了多用户数据流在非正交迭加时的信号域极化现象,并将其与调制信号极化及极化码本身的二进制域极化联合,形成“用户→信号→比特”叁级广义极化变换框架。由此,极化编码与非正交多址信号传输被纳入到统一的理论体系,进行联合设计。然后,本文提出了两种用户信号分解方案:一种串行用户分解(SUP),该方案从互信息的链式法则出发进行设计,用户分解过程无容量损失,可以获得最高的频谱效率;另一种并行用户分解(PUP),该方案在用户分解过程有容量损失,但可提升系统并行度。针对SUP,本文依据信道极化理论,设计了使系统极化增益最大化的多用户分解与检测顺序,进一步提升了Polar-NOMA系统性能。仿真结果表明,本文设计的Polar-NOMA系统,相比实际系统中已经被广泛使用的Turbo编码外迭代传输系统,能够获得更优的性能,且NOMA系统用户过载率越大,增益越明显。第四,在广义极化变换理论理论指导下,设计了极化多天线(Polar-MIMO)系统。首先,本文将MIMO信号传输视作一个特殊的信号域极化过程,利用互信息的链式法则,原始MIMO信道被变换为一组具有依赖关系的无记忆信道。与已有的调制和二进制极化编码模块组合在一起,构成了“天线→调制→比特”叁级广义极化结构,从而信道编码、调制与多天线传输得以在统一的理论框架下进行联合优化设计。然后,本文设计了两种天线分解方案:一种串行天线分解(SAP),该模式下的Polar-MIMO系统可严格证明系统容量可达,具有最优性能;另一种并行天线分解(PAP),该方案以系统性能损失换取并行度增益。在实际Polar-MIMO信号传输过程中,本文结合不同MIMO检测算法,设计了基于高斯信道容量等效的码字构造方法。仿真结果表明,Polar-MIMO系统相比实际系统中已经被广泛使用的Turbo及LDPC编码的MIMO系统,在复杂度相当或者更低的情况下,有显着性能增益。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
极化变换论文参考文献
[1].张灿.基于超表面的无线信号极化变换技术研究[D].贵州大学.2019
[2].戴金晟.基于广义极化变换的多流信号传输理论与方案研究[D].北京邮电大学.2019
[3].林成秀.极化变换超表面研究及其在天线中应用[D].华侨大学.2019
[4].邵楠,王身云,文舸一.一款圆-线极化变换天线罩的设计与应用[J].固体电子学研究与进展.2019
[5].张盟,袁雪琪,王学田,高洪民,庞珂.一种太赫兹波段宽带反射型极化变换器[J].太赫兹科学与电子信息学报.2018
[6].邵楠.圆/线极化变换天线罩的设计与应用[D].南京信息工程大学.2018
[7].于惠存,曹祥玉,高军,韩江枫,周禹龙.一种超宽带、反射型极化变换超表面设计[C].2017年全国天线年会论文集（上册）.2017
[8].刘伟,王身云,文舸一.一款频率选择表面圆极化变换器[C].2017年全国天线年会论文集（下册）.2017
[9].李西敏,孙华龙.宽频带正交极化变换传输阵的设计[J].微波学报.2017
[10].李晓彤.极化变换器的研究及其应用[D].西安电子科技大学.2017