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2025年3月航天通信学术动向
2025-04-27 294

概况

本月订阅论文共50篇,参与研究的作者数量达169人,来自80家机构,其中合作研究机构数量达48对。研究范围涵盖了无线通信技术及应用,卫星通信与导航,智能系统与优化算法,电力与能源领域,物联网与数据隐藏等学科领域。总体来说,本月研究呈现出多元化和深度化的特点,涵盖无线通信在地铁、电力、卫星、无人机等多领域的应用与优化。其中,低空湍流中紫外光通信、6G卫星语义通信及智能超表面辅助网络性能优化成为热点方向。此外,抗干扰技术、数据安全防护、以及基于北斗和5G的通信系统设计也受到广泛关注,展现了无线通信技术在实际场景中的深度融合与创新突破。

研究重点


本月订阅的论文覆盖了无线通信技术及应用,卫星通信与导航,智能系统与优化算法,电力与能源领域,物联网与数据隐藏等学科领域,各重点学科领域占比详情如下,一定程度反映出无线通信技术在多领域应用的深化与拓展,特别是在低空湍流中紫外光通信、6G卫星语义通信及智能超表面辅助网络性能优化等热点方向取得显著进展。同时,抗干扰技术和数据安全防护的研究进一步强化了无线通信的实际应用价值。基于北斗和5G的通信系统设计也成为重要突破点,展现了多学科交叉融合的趋势。此外,卫星通信与导航、智能系统优化、电力与能源、物联网等领域的发展,共同推动了研究的多元化与深度化。

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图片来源:技术发展分析报告



主要研究进展

无线通信抗干扰技术

研究了基于空域维纳滤波的多天线无线通信抗干扰技术,提出了一种有效的抗干扰方法,能够显著提升复杂电磁环境下的通信质量。

基于空域维纳滤波的多天线无线通信抗干扰技术研究

利用深度强化学习算法优化抗干扰性能,针对多种干扰场景设计智能通信策略,提高无线通信系统的可靠性和稳定性。

基于深度强化学习的抗干扰无线通信技术研究

针对地铁环境中的复杂电磁干扰问题,提出了一系列优化措施,包括频谱管理和信号增强技术,以改善通信质量。

基于地铁无线通信抗干扰优化方法研究

卫星通信关键技术

研究大规模MIMO LEO卫星通信系统上行链路信道估计方法,提出一种高效准确的信道估计算法,提升数据传输效率。

大规模MIMO LEO卫星通信系统上行链路的信道估计

设计了一种基于非均匀卫星通信地球站阵列的稳健波束形成算法,有效降低干扰并提高信号覆盖范围和质量。

基于非均匀卫星通信地球站阵列的稳健波束形成算法

完成卫星通信多路宽带信号收发和馈钟模块设计,实现了高集成度、低功耗的硬件架构,满足实际应用需求。

卫星通信多路宽带信号收发和馈钟模块设计

提出一种小型化卫星通信收发机设计方案,结合先进射频技术和数字信号处理,实现高性能与低成本的平衡。

一种小型化卫星通信收发机设计与应用

设计了一种共口径双频双圆极化介质谐振器天线,适用于卫星通信场景,具有宽频带和高增益特点。

一种面向卫星通信的共口径双频双圆极化介质谐振器天线

研究煤矿环境下无线通信新技术的应用,重点解决井下通信难题,提升矿山安全生产水平。

煤矿无线通信新技术的应用研究

针对低RCS要求的机载双频北斗卫星通信设备,突破多项关键技术,实现小型化、轻量化设计目标。

低RCS的机载双频北斗卫星通信设备关键技术研究

无线通信安全防护

综述水下无线通信安全领域的最新进展,分析现有安全机制的优缺点,并提出未来发展方向。

水下无线通信安全研究新进展

研究基于移动信息的卫星通信安全防护关键技术,构建多层次防御体系,确保数据传输的安全性。

基于移动信息的卫星通信安全防护关键技术研究

无人机中继通信技术

基于自供电无人机远距离中继通信与计算卸载策略优化研究,提出一种高效能量管理方案,延长无人机续航时间。

基于自供电无人机远距离中继通信与计算卸载策略优化研究

研究缓存辅助无人机中继通信技术,通过合理分配缓存资源,提升网络容量和用户体验。

缓存辅助无人机中继通信技术研究

在干扰环境下对多无人机中继通信轨迹与资源进行联合优化,提出一种分布式优化算法,提高系统整体性能。

干扰环境下多无人机中继通信轨迹与资源联合优化

基于GPSSA算法的无人机中继通信航迹规划方法研究,提出一种全局最优路径规划方案,降低能耗并提升效率。

基于GPSSA算法的无人机中继通信航迹规划方法研究

针对能量受限的无人机辅助中继通信场景,优化功率分配策略,提升通信质量和网络寿命。

能量受限的无人机辅助中继通信性能优化

无线通信网络优化

综述智能超表面辅助的无线通信网络性能优化方法,探讨其在提升网络覆盖和容量方面的潜力。

智能超表面辅助的无线通信网络性能优化综述

面向低轨卫星通信提出OTSM时频同步算法,解决高速运动带来的时延和频率偏移问题,提升通信可靠性。

面向低轨卫星通信的OTSM时频同步算法

无线通信与物联网融合

研究电力物联网智能巡检业务与无线通信适配技术,提出一种智能化巡检方案,提升电网运维效率。

电力物联网智能巡检业务与无线通信适配技术研究

设计基于物联网的无线通信数据隐藏方案,保障数据传输过程中的隐私性和安全性。

基于物联网的无线通信数据隐藏方案

无线通信系统设计

开发基于无线通信的地铁商业电气监控系统,实现对地铁商业设施的实时监测与控制。

基于无线通信的地铁商业电气监控系统开发

设计基于无线通信的人体报警器,提供个人健康状态实时监测功能,适用于医疗和养老领域。

基于无线通信的人体报警器设计与实现

分析基于无线通信的LED智能照明控制技术相关专利,总结技术发展趋势并提出改进建议。

基于无线通信的LED智能照明控制技术专利分析

研究车载无线通信技术应用,涵盖车联网、自动驾驶等多个领域,推动智能交通发展。

车载无线通信技术应用研究

探讨无线通信技术在地铁BAS系统中的应用,提出优化方案以提升地铁运营管理水平。

无线通信技术在地铁BAS系统中的应用

研究高速铁路无线通信公专网融合设计要点,提出一体化解决方案,满足高铁通信需求。

高速铁路无线通信公专网融合设计要点

将无线通信技术应用于水库泄洪预警系统,提升预警精度和响应速度,保障人民生命财产安全。

无线通信技术在水库泄洪预警系统中的应用研究

设计基于互联网的无线通信PLC智慧农业温室系统,实现农业生产自动化和智能化。

基于互联网的无线通信PLC智慧农业温室系统

未来通信技术展望

探讨面向6G卫星通信的语义通信技术,分析其潜在优势及挑战,为下一代通信技术发展提供参考。

面向6G卫星通信的语义通信技术展望

研究面向6G的卫星通信感知一体化网络及关键技术,探索天地一体网络架构的设计思路。

面向6G的卫星通信感知一体化网络及关键技术

分析低空湍流中机载无线紫外光中继通信性能,为未来高空通信技术发展奠定理论基础。

低空湍流中机载无线紫外光中继通信性能分析

跨学科研究

本月订阅的论文涉及多个学科,围绕无线通信、卫星通信、物联网、人工智能等研究主题开展了跨学科研究,这些研究推动了技术融合与创新应用,为多领域发展提供了理论支持和技术方案。

无线通信与人工智能

深度强化学习在无线通信中的应用

研究了抗干扰无线通信技术,提高系统稳定性。

基于深度强化学习的抗干扰无线通信技术研究

无线通信与卫星技术

大规模MIMO卫星通信信道估计

深入研究了上行链路性能,提升传输效率。

大规模MIMO LEO卫星通信系统上行链路的信道估计

无线通信与物联网

电力物联网与无线通信适配技术

探索了智能巡检业务,促进电力系统智能化。

电力物联网智能巡检业务与无线通信适配技术研究

无线通信与交通领域

车载无线通信技术应用

对比分析了技术现状,推动车联网发展。

车载无线通信技术应用研究

无线通信与安全防护

水下无线通信安全研究

研究了新进展,保障水下通信安全。

水下无线通信安全研究新进展

方法评价

本月订阅的论文采用了多种研究方法,包括基于模型分析、算法设计、系统开发与性能优化等,涵盖无线通信多个领域,方法多样且针对性强。

基于模型分析

基于无线通信模型,通过系统开发实现商业电气监控功能。

基于无线通信的地铁商业电气监控系统开发

算法设计

设计局部聚类捕获算法,基于空间通信提升频偏精度。

空间通信载波多普勒频偏的局部聚类捕获算法

系统开发

开发基于无线通信的人体报警器,实现健康监测功能。

基于无线通信的人体报警器设计与实现

合作追踪

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本月学者之间及机构之间合作情况分析显示

作者之间的互动与合作关系

本月的论文数据揭示了无线通信领域的广泛合作,特别是在卫星通信、物联网、地铁通信以及无人机中继通信等领域。从作者的合作情况来看,多人合作的论文占比较高,表明该领域研究具有较强的团队协作特征。例如,西安理工大学自动化与信息工程学院的赵太飞、潘飞翔、张玖帅和张爽共同完成了《低空湍流中机载无线紫外光中继通信性能分析》的研究,展现了团队在无线光通信领域的深度合作。此外,南京邮电大学的张兆维、王帅威、刘琳等多位学者跨学院(物联网学院、通达学院计算机工程学院)联合发表多篇论文,体现了校内跨学科合作的紧密性。

值得注意的是,部分论文由单一作者完成,如《后WRC-23时代无线通信发展布局》的蒋晨晖,这可能反映了个人在特定领域的独立研究成果或前瞻性思考。


机构之间的互动与合作关系

机构间的合作主要集中在高校、企业及科研单位之间。以下为几个典型的合作案例:

  1. 南京邮电大学与北京邮电大学:两所高校在卫星通信领域展开了深入合作,如《空间通信载波多普勒频偏的局部聚类捕获算法》和《面向低轨卫星通信的OTSM时频同步算法》均由两校学者共同完成。

  2. 东南大学及其附属机构:虞文武、聂晓凯等学者依托东南大学数学学院、紫金山实验室等多个平台,在智能超表面辅助无线通信网络性能优化方面取得显著成果,展示了高校内部多部门协同的优势。

  3. 企业和高校的合作:广州海格通信集团股份有限公司(廖林)与中国海洋大学(马猛飞、贾东宁等)分别在北斗卫星通信设备和水下无线通信安全领域展开研究,体现了产学研结合的趋势。

  4. 地方供电局与高校的合作:云南电网有限责任公司迪庆供电局(施正香等)与高校或其他科研机构的合作,聚焦于高精度北斗通信技术中的电池管理与电力维护,突出了行业需求驱动的技术创新。


热门合作领域

根据论文主题分布,本月的合作热点领域包括:

  1. 卫星通信:涉及LEO卫星通信系统、6G卫星通信感知一体化网络、北斗通信+4G通信融合等方向,反映了全球对卫星通信技术的持续关注。

  2. 无人机中继通信:围绕无人机轨迹规划、资源优化及抗干扰技术展开研究,适用于应急通信、智慧农业等多个场景。

  3. 物联网与智慧城市:如基于5G无线通信的配电网电流差动保护系统设计、无线通信在水库泄洪预警系统中的应用等,体现了无线通信技术在实际场景中的广泛应用。

  4. 地铁与高铁通信:针对地铁BAS系统、高铁公专网融合设计的研究,满足了城市轨道交通快速发展的技术需求


总结

本月学者之间及机构之间的合作情况显示,无线通信领域的研究呈现出多元化、跨学科的特点。高校、企业和科研单位通过紧密合作,在卫星通信、无人机中继通信、物联网及地铁通信等领域取得了重要进展。未来,随着6G、人工智能等新技术的引入,预计相关领域的合作将进一步深化,推动无线通信技术向更高水平迈进。


发现&解决

发现

通过对本月订阅论文的整理分析,可以发现航天通信领域技术研究出现了以下3点最大变化,这些变化不仅带来了新的机会,也伴随着一定的挑战。


1. 低轨卫星通信成为研究热点

随着LEO(低地球轨道)卫星通信系统的快速发展,相关研究显著增加。本月多篇论文聚焦于6G卫星语义通信、OTSM时频同步算法及载波多普勒频偏捕获等关键技术。这表明低轨卫星通信正从单一功能向多功能融合方向发展,例如与地面5G/6G网络协同工作。
机会:低轨卫星通信能够覆盖偏远地区,提供全球无缝连接服务,为应急通信、物联网和智慧城市等领域创造更多应用场景。
挑战:低轨卫星数量庞大,系统设计复杂度高,且需要解决信号干扰、频谱资源分配等问题,这对技术研发提出了更高要求。


2. 智能超表面技术引入航天通信

智能超表面(RIS)辅助无线通信网络性能优化成为本月研究亮点之一。东南大学虞文武团队通过数学建模与算法设计,展示了智能超表面在提升航天通信效率方面的潜力。
机会:智能超表面技术可显著增强信号传播质量,降低能耗,为未来航天通信提供更高效的技术手段。
挑战:智能超表面的实际部署面临硬件成本高、环境适应性差等问题,尤其是在极端空间环境下,其稳定性和可靠性仍需进一步验证。


3. 跨学科融合趋势明显

本月论文显示,航天通信领域的研究已不再局限于传统通信技术,而是广泛结合人工智能、北斗导航、物联网等新兴技术。例如,基于北斗和5G的通信系统设计,以及无人机中继通信中的轨迹规划与抗干扰技术优化。
机会:跨学科融合为航天通信开辟了新路径,使其在智慧农业、灾害监测、军事国防等领域展现出巨大应用前景。
挑战:跨学科研究需要整合不同领域的知识和技术,可能因协作难度大、标准不统一而延缓项目进展。


总结

总体来看,航天通信领域正在经历从传统技术向智能化、集成化方向的转型。这种转变既为行业提供了前所未有的发展机遇,也对技术研发能力、资源整合能力和实际应用水平提出了更高要求。未来,如何平衡技术创新与实际需求之间的关系,将是该领域面临的重大课题。

建议

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技术发展分析       研发方向分析       合作方向分析

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关键词:航天,学术,动向,概况
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