时间反演技术(Time Reversal,简称TR)。

TR技术的基本原理是利用麦克斯韦方程的对称性,对记录的由接收机送来的宽带探测信息进行逆时处理并用信息调制发射,信号能够自动地在接收用户处实现时间空间同步聚焦,实现信号的完美复现。由于时间反演信号的时空聚焦特性,能够极大提高超宽带无线通信系统的性能。

时间反演技术概述

时间反演技术起源于时间反转镜(TimeReversalMirror简称TRM),而TRM是光学相位共轭法的引申。在超声检测和成像中由于待测对象多是不均匀介质,如人体、地层等,当声束在其中传播时,由于传播介质的密度和声速随空间起伏变化,会使声束弯曲、使聚焦点散焦,形成相差畸变、图像失真和模糊。为了克服介质分布非均匀性的影响,在声学中,引用了源于光学中不均匀介质的相位共轭法,并将连续波的相位共轭法发展到脉冲波的时间反转法。

光学上的相位共轭法是为了弥补不同光线在通过不均匀介质的相位差,利用一个相位共轭镜,使之重发一个共轭相位的波阵面,进行补偿。发出相位共轭波阵面的方法是该波阵面与另一入射的二次谐波光波在空间混频而得到。

近几年,人们开始研究TR技术在电磁波领域的应用。人们发现,在电磁波传播中利用TR技术,同样可以实现电磁波的时间和空间同步聚焦,因此,可用于目标的探测,如用于微波成像、体内癌细胞治疗等。同时,也逐步开展其在现代无线通信系统中的应用研究,只是略去第一步骤而将目标反射信号用接收用户所发射的探测信号代替,接收机处对所记录的无线信号信道响应进行时间反演操作,并按特定方式将通信信息进行调制,信号将能够准确无误地在接收机处实现时间空间同步聚焦,信号也因此仅在接收机处完美重现。

然而,目前TR技术在无线通信方面的研究与应用仍然处于起步阶段。所取得的成功主要集中在基于TR的超宽带(UWB)电磁脉冲时间空间聚焦的物理现象和物理机制研究方面,也有一些研究者尝试了TR技术在多输入多输出(MIMO)天线通信系统中的简单应用。这些成果基本上是基于试验方法,研究从发射端发射的信号在多径环境中传输到接收端信号的时间聚焦和空间聚焦特性,实验表明,基于TR的超宽带无线通信技术具有很强的环境自适应能力,展现了其在无线通信应用中的巨大潜力。在公开的专利中,出现了TR在电子信息技术领域的应用专利,它们主要基于TR的信号调制解调技术以及信号处理技术,用以对信号进行均衡处理。另外也出现了单比特和多比特的低速TR无线传输系统7其中提出基于TR的通信技术仍然用来实现信号处理功能且系统传输速率极低,不能满足现代高速通信要求。


另:
Technical Report -- 技术报告


相关词条:
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术语通信技术
 
参考资料:
https://www.doc88.com/p-6671125170734.html?r=1
 
贡献者:
qinqin
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