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本發明公開了一種基于信道角度域信息的分布式空時預編碼傳輸方法，其關鍵是接收端把通過信道估計得到的信道角度域信息，包括平均入射角、角度擴展和歸一化接收天線距離，反饋給發射端，收到反饋信息后，發射端首先構建出信道的統計信息，包括均值和相關矩陣，然后利用這些信息設計最佳的預編碼矩陣，對預先設計好的空時碼字進行預處理。這種基于信道角度域信息的分布式空時預編碼傳輸方法一方面可以得到更加精確的信道統計信息，另一方面可以進一步減少所需的反饋量。

項目簡介 傳統的異形域噴頭通過調節噴頭入口處壓力或改變噴頭噴射仰角的方法來實現變域 噴灑，但會造成能量消耗大或噴頭灌溉均勻度下降，且當前變域噴灑噴頭只能實現矩形 和三角形等規則形狀的噴灑域，而較難實現不規則形狀的噴灑域。智能型異形域噴灌系 統采用現代電力電子技術和變流變壓運行理論，提高了噴灌組合間距，減少了單位面積 的噴頭數量，也降低了機組的配套功率。發明了變域噴灑噴頭起落點精確控制機構，解決了變域噴頭啟動位置不一致導致的 系統無法同步調節的問題。研制了變域噴灑智能控制器，構建了 24

2014教育部自然科學獎二等獎，高速可靠的寬帶無線通信是現代信息社會的基本需求，也是我國基礎研究重大戰略方向之一，但其面臨著無線頻譜資源日益緊缺以及能源消耗急速增長的瓶頸問題，為尋求突破，多域多點協作的新型寬帶無線傳輸成為重要研究課題，它以多天線MIMO傳輸為基礎，充分挖掘和協同利用空間、時間、頻率、功率、終端和網絡等多域與多點資源，大幅度提升系統的頻譜效率與能量效率。本項目在國家863計劃、國家科技重大專項以及國家自然科學基金等重要課題的支持下，重點圍繞寬帶無線通信中的多用戶MIMO協作、中繼協作和多點協作網絡場景，研究多域多點協作的新型寬帶無線傳輸理論及系統架構，提出了適應復雜無線傳播環境的高效能。 分布式多域多點協作理論與關鍵技術，取得系列原創性成果，形成較為完整的多域多點協作傳輸理論體系。

本項目瞄準網絡空間安全國家戰略需求，立足學科前沿，堅持自主創新，依托國家“863”“973”、國家自然基金委、科技重大專項等項目，是行業內最早實現容器化部署和管理的輕量級云計算平臺系統，支持高異構、廣分布、多模式的非標準化軟硬件的統一管控，提供 Iaas、PaaS 和 SaaS 全棧服務，具有可組合配置的數據安全、計算安全和系統安全等智能防護能力，滿足對信創產品和國產密碼的良好兼容性，已在軍事國防、電子政務、智能制造、航空電子、智慧城市、金融科技等領域得到實施應用。該項目申請/授權國際 PCT 專利 4 項、國家技術發明專利 20 余項，獲得 2019CCTV中國十大創業榜樣、中國“互聯網+”大學生創新創業大賽陜西賽區金獎、陜西省科技工作者創新創業大賽銀獎等。 （一）項目背景 2018 年工信部印發了《推動企業上云實施指南（2018 年-2020 年）》，指導和促進企業運用云計算加快數字化、網絡化、智能化轉型升級。目前多個省市出臺了企業上云政策文件，政務云、金融云、交通云、能源云、電信云穩步推進，企業上云將進入長規劃階段。2020 年國家發展改革委和中央網信辦聯合發布了《關于推進“上云用數賦智”行動 培育新經濟發展實施方案》，呼吁進一步加快產業數字化轉型，在企業“上云”等工作基礎上，打造數字化企業，提升企業發展活力。據 IDC 預測，到 2023 年中國私有云IT 基礎架構支出將成全球最大市場。 然而，在企業上云尤其是中小企業上云中廣泛存在著“不能用、不會用、不好用、不敢用”等許多問題。部分私有云基礎功能不足，缺乏對虛擬云桌面的支持，不能根據企業實際需求進行定制化服務，缺乏對工作負載、使用率、流量和性能等的可視性，給企業管理帶來巨大的盲點，嚴重限制了中小企業上云的落地實施。部署安裝繁瑣復雜，許多企業選擇具有高難度和復雜性的 OpenStack 等開源云平臺，部署時間動輒數小時，且需要專業技術人員進行人工運維，缺乏完備的自動化運維系統，導致運維成本居高不下。通信及數據缺乏加密，數據冗余度低，沒有可靠的安全防護體系，極易造成數據信息丟失泄露，導致災難性的后果。這些問題直接影響著企業使用和數據安全，制約了企業上云的進一步發展、應用和普及。 （二）項目簡介 相比于，同類的云計算解決方案，本項目能夠有效防御各類外部和內部安全攻擊與威脅，避免計算功能泄露、計算過程缺失和計算結果篡改等損失，率先實現了云計算平臺的自證清白和主動安全。具體而言，本項目的主要核心技術和創新點是：（1）數據安全，提供域內數據安全存儲、域外數據訪問控制、域間數據可靠交換等數據安全能力；（2）計算安全，具備程序邏輯機密性保護、運算過程完整性保護和運算結果完備性驗證等計算安全功能；（3）系統安全，通過態勢感知與智能響應進行一站式健康管理，利用統一安全認證機制實現一體化安全認證，基于移動存儲設備提供一鍵式快速部署，解決云計算平臺部署建設繁復、運行維護困難的問題。 本項目已申請/授權專利 10 余件，獲得軟件著作權 7 件，有效解決了私有云產品兼容性與靈活性差，部署實施難，管理控制成本高、數據泄露丟失等行業應用痛點，已在教育、商業、軍事、航空等領域實際應用。例如，在西安電子科技大學、河南工業大學、西安理工大學、河北師范大學、海南大學等高校建立了具有多個域的教育云安全平臺；被中國人民解放軍中央軍事委員會聯合參謀部某部隊采購，應用于內部辦公系統；為中國科學院無錫物聯網研究中心視頻物聯網系統提供了云計算安全支撐平臺；與河南金路網、山東金口玉芽智慧農業、中國航空工業第六三一研究所等企業及機關單位達成深度合作；本項目相關方案和產品先后獲得 2019 年“灃東杯”陜西省科技工作者創新創業大賽銀獎、第五屆中國“互聯網+”大學生創新創業大賽陜西賽區金獎、2019CCTV 十大創業榜樣等，未來將與政務、金融、醫療、軍工等對私有云安全有迫切需求的行業深度合作，力爭成為國內私有云安全的領航者。

隨著我國高速鐵路的不斷發展，應用在高速環境下的移動通信系統日 漸成為研究的熱點。從系統設計的角度來看，信道估計可以看作一個系統狀態 估計問題，信道響應是系統中的狀態變量。若將時域變化的信道看作是一個非線 性的動態系統，便可以利用擴展卡爾曼濾波器(EKF)對其狀態變量求最小均方誤 差(MMSE)估計。迭代檢測譯碼(IDD)結構是一種基于Turbo譯碼原理設計的接收 機結構。在迭代接收機中，軟入軟出(SISO)的Turbo譯碼器與數據檢測器之間 有一條反饋通道，使得數據檢測器能夠利用軟譯碼器輸出的后驗對數似然比(也 稱作“外信息”)完成多次迭代的信道均衡和解調。針對高速移動通信下快速時變信道估計的問題，我們提出一種基于EKF的 聯合IDD信道估計方法(IDD-EKF) o采用自回歸(AR)過程對信道建模，在導頻 符號處采用最小二乘法(LS)估計，時域采用EKF插值，頻域采用離散傅里葉變 換(DFT)插值。通過聯合估計信道頻域響應及信道的時域相關系數的方法追蹤信 道的信道頻率響應(CFR)。同時為了消除EKF誤差傳播的影響，采用迭代接收機結 構，利用Turbo譯碼器的碼元糾錯能力，通過外信息更新EKF觀測方程中的加權矩 陣，從而輔助EKF更新，并進行迭代信道估計。EKF工作在三種不同的模式下，三種模式分別對應三種不同的構造加權矩 陣的方法。通過后驗對數似然比構造的加權矩陣利用了 Turbo譯碼器的檢錯糾 錯能力，使得構造的加權矩陣更加接近實際發送的符號，則EKF能夠在更多的時頻域位置上提供MMSE估計值。

隨著我國高速鐵路的不斷發展，應用在高速環境下的移動通信系統日 漸成為研究的熱點。從系統設計的角度來看，信道估計可以看作一個系統狀態 估計問題，信道響應是系統中的狀態變量。若將時域變化的信道看作是一個非線 性的動態系統，便可以利用擴展卡爾曼濾波器(EKF)對其狀態變量求最小均方誤 差(MMSE)估計。迭代檢測譯碼(IDD)結構是一種基于Turbo譯碼原理設計的接收 機結構。在迭代接收機中，軟入軟出(SISO)的Turbo譯碼器與數據檢測器之間 有一條反饋通道，使得數據檢測器能夠利用軟譯碼器輸出的后驗對數似然比(也 稱作“外信息”)完成多次迭代的信道均衡和解調。 針對高速移動通信下快速時變信道估計的問題，我們提出一種基于EKF的 聯合IDD信道估計方法(IDD-EKF) o采用自回歸(AR)過程對信道建模，在導頻 符號處采用最小二乘法(LS)估計，時域采用EKF插值，頻域采用離散傅里葉變 換(DFT)插值。通過聯合估計信道頻域響應及信道的時域相關系數的方法追蹤信 道的信道頻率響應(CFR)。同時為了消除EKF誤差傳播的影響，采用迭代接收機結 構，利用Turbo譯碼器的碼元糾錯能力，通過外信息更新EKF觀測方程中的加權矩 陣，從而輔助EKF更新，并進行迭代信道估計。 EKF工作在三種不同的模式下，三種模式分別對應三種不同的構造加權矩 陣的方法。通過后驗對數似然比構造的加權矩陣利用了 Turbo譯碼器的檢錯糾 錯能力，使得構造的加權矩陣更加接近實際發送的符號，則EKF能夠在更多的時頻域位置上提供MMSE估計值。 相對于傳統的信道估計方法，在NMSE方面，IDD-EKF的信道估計方法在高速 環境下具有8dB的信噪比增益。而在BER方面，IDD-EKF在低速環境下相對于傳 統算法信噪比增益為5dB,而高速環境下，其信噪比增益達到了將近lOdBo通 過仿真分析證明了這一設計的有效性。 該成果可以進一步推廣到5G通信終端接收機以及拓展應用到飛行器之間 的高速通信中，提高通信性能。

根據航空信道只有兩條徑以及線性變化的特性，首先找出這兩條徑的位置，然后再把這兩條徑以外的其它徑置零。這不僅降低了噪聲對信道估計的影響，提高了估計的準確性，而且還減少了為估計大量信道參數的導頻數量。

本發明屬于通信領域，尤其涉及超高速移動、較大多普勒頻移和多徑時延的快時變信道的基于正交頻分復用的變換域通信系統系統（OFDM-TDCS）的軟解調接收方案。

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