TR2021019907A2 - Mi̇li̇metre dalga ve terahertz frekanslarinda pürüzlü ve düzgün yüzeyler kullanilarak bi̇rleşi̇k algilama ve i̇leti̇şi̇me yöneli̇k yeni̇ bi̇r yöntem - Google Patents

Mi̇li̇metre dalga ve terahertz frekanslarinda pürüzlü ve düzgün yüzeyler kullanilarak bi̇rleşi̇k algilama ve i̇leti̇şi̇me yöneli̇k yeni̇ bi̇r yöntem

Info

Publication number
TR2021019907A2
TR2021019907A2 TR2021/019907A TR2021019907A TR2021019907A2 TR 2021019907 A2 TR2021019907 A2 TR 2021019907A2 TR 2021/019907 A TR2021/019907 A TR 2021/019907A TR 2021019907 A TR2021019907 A TR 2021019907A TR 2021019907 A2 TR2021019907 A2 TR 2021019907A2
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
communication
smooth
component
rough
phase
Prior art date
Application number
TR2021/019907A
Other languages
English (en)
Inventor
Rafi̇que Sai̇ra
Bi̇lal Janjua Muhammad
Original Assignee
Istanbul Medipol Ueniversitesi
İstanbul Medi̇pol Üni̇versi̇tesi̇
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Istanbul Medipol Ueniversitesi, İstanbul Medi̇pol Üni̇versi̇tesi̇ filed Critical Istanbul Medipol Ueniversitesi
Priority to TR2021/019907A priority Critical patent/TR2021019907A2/tr
Publication of TR2021019907A2 publication Critical patent/TR2021019907A2/tr
Priority to PCT/TR2022/051442 priority patent/WO2023113733A2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0686Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
    • H04B7/0695Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using beam selection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Mevcut buluş, çevrede mevcut olan pürüzlü ve düzgün yüzeyler gibi çeşitli yüzeyler kullanılarak birleşik algılama ve iletişime yönelik yeni bir yöntem ile ilgilidir.

Description

TARIFNAME MILIMETRE DALGA VE TERAHERTZ FREKANSLARINDA PÜRÜZLÜ VE DÜZGÜN YÜZEYLER KULLANILARAK BIRLESIK ALGILAMA VE ILETISIME YÖNELIK YENI BIR YÖNTEM Teknik Alan Mevcut bulus, çevrede mevcut olan pürüzlü ve düzgün yüzeyler gibi çesitli yüzeyler kullanilarak birlesik algilama ve iletisime yönelik yeni bir yöntem ile ilgilidir. Onceki Teknik Düsük frekanslarda, çevredeki farkli saçicilarin yansimalarindan kaynaklanan saçilmis sinyaller, alicida kablosuz iletisim performansini etkilemektedir. Ancak bu yansimalar veya NLOS baglantilari, belirli açisal boyutlarda büyük oranda güce sahiptir, dolayisiyla bunlar ek baglantilari sürdürmek üzere kullanilabilmektedir ve ayrica çevre hakkinda fikir sahibi olmaya yardimci olabilmektedir (diger bir dEyisle, algilama). Aksine, yüksel( frekanslarda (mmdalga ve terahertz araligi) bu NLOS baglantilari, düsük SNRiye sahiptir; dolayisiyla, yüksek tasiyici frekanslar çogunlukla yüksek hizli noktadan noktaya LOS kablosuz baglantilarini desteklemektedir. Ancak, bu yüksek frekans sinyalleri çevrede farkli yüzeyler ile karsilastiginda; saçilma etkileri bu yüzeyler için essizdir. Düzgün bir yüzey, gelen isini/sinyali snell yasasinin izledigi speküler yöne yönlendirmektedir. Ancak pürüzlü bir yüzey, gelen sinyali speküler (diger bir deyisle, evre uyumlu bilesen) ve speküler olmayan yöne (diger bir deyisle, evre uyumsuz) saçmaktadir. Bu evre uyumlu ve evre uyumsuz bilesenlerin gücü, gözlem altindaki yüzeyin sahip oldugu pürüzlülük derecesine dayalidir. Düsük frekanslarda, iletilen sinyallerin çevredeki farkli saçicilar ile etkilesimi, büyük oranda güç seviyelerine sahip yansitilan sinyaller üretmektedir. Bu yansitilan NLOS sinyalleri, kullanicilara iletisim saglamak ve olasi hedeflerin yerinin belirlenmesine yönelik daha fazla kullanilabilmektedir. Ancak bu düsük frekans bantlari, artmis veri hizi gereksinimleri ve kablosuz aglarin sonraki neslinin gerektirdigi çevre algilama gibi ileri kablosuz kapasitelerini içerememektedir. Dolayisiyla daha yüksek tasiyici frekanslar, ileri kablosuz iletisime yönelik düsünülmektedir. Bu yüksek frekanslar, yüksek kapasiteli noktadan noktaya ve dogrusal iletisim baglantilari saglamaktadir, ancak bunlar çevredeki insanlar ve diger nesnelerin neden oldugu engellemelere daha duyarlidir. Ayrica, bol bant genisligi sunan bu yüksek frekanslar ayni zamanda yüksek yol ve yansima kayiplari, LOS yollarinin aralikli bulunurlugu ve moleküler absorpsiyon nedeniyle kisa iletisim araliklari ile sinirlanmaktadir. Bu nedenler arasinda moleküler absorpsiyon etkisi, terahertz araliginda daha belirgindir. Bu zayiflama kayiplarinin etkisini gidermek üzere, baglanti gücü oldukça dar bir isinda yogunlastirilmaktadir. Dolayisiyla, daha yüksek frekanslarin sundugu küçük ayak izi nedeniyle, yüksek güçlü ve dar isinlarin olusumu araciligiyla isin olusturma kazanimi elde edilmektedir. Bununla birlikte, bu kalem isinlar, isin hizalama, isin izleme ve hareketlilik yöntemi zorlugu ile karsilasmaktadir. Bunlar, potansiyel kullanicinin hareketi nedeniyle bir engelleme, derin sönme ve küçük isin hizasizligi tarafindan kolayca kesilebilmektedir. Yüksek frekanslarda engelleme etkisini gidermek üzere, olasi aliciya dogru bir NLOS baglantisi kurinak için yönlendirilebilir antenler kullanilmaktadir. 2018ide yayimlanan Ma, Jaianjun Vd.`ye ait bir yayinda yazarlar, bir iç mekan yüzeyinin, 200 GHz'de büyük oranda güç seviyesi ile speküler yön boyunca yansitilan bir isin üretebildigi göstermistir. Yüksek frekanslardaki engellemeler sorunu ile basa çikmanin diger bir çözümü, akilli yansitici yüzeylerin kullanimidir. [RS, çok sayida pasif yansitici cihazlar kullanarak sinyal yansimasini akilli bir sekilde ayarlama yoluyla iletisim performansini artirmak üzere kablosuz kanallari dinamik olarak modifiye edebilmektedir. 2019ida yayimlanan Ma, Jianjun'a ait bir yayinda yazarlar, THz frekans araliginda çesitli metalik pürüzlü yüzeylerin bistatik saçilma özelliklerini açiklamistir. Dogrudan LOS baglantisi engellendiginde, speküler yansima veya yayinik speküler olmayan saçilma kullanilarak alternatif bir NLOS baglantisinin gelistirilebilecegi gösterilmistir. Genellikle, teknigin durumunda sunulan çözümler asagidaki gibi listelenebilmektedir; - Mobil kullanicilara dogru NLOS baglantisi kurmak üzere yönlendirilebilir antenlerin kullanimi araciligiyla yüksek frekanslarda engelleme etkisinin giderilmesi. - Iletilen sinyali 200 GHz'de speküler yönüne dogru yönlendirmek üzere bir iç mekan çevrede tipik bir iç mekan yüzeyi (cüruf briketi `boyali duvar) kullanilmasi. 0 Akilli yansitilan yüzeyler kullanilmasi, burada pasif yansiticilar, sinyal yansimalarini istanen yöne dogru akilli bir sekilde ayarlamaktadir. - Engelleme varligindan dolayi dogrudan LOS yolu mevcut olmadiginda, NLOS baglantilarinin kurulmasina yönelik metalik pürüzlü yüzeylerin yayinik bistatik saçilma Özelliklerinin kullanilmasi. Ancak, teknigin durumunda mevcut olan çözümler de asagidaki gibi bazi avantajlar saglamaktadir; - Önceki teknik yöntemlerinden biri, boyunca büyük oranda güç ile tipik bir iç mekan yüzeyinden yansiyan bir baglanti olusturulmasini açiklamaktadir. Ancak, yalnizca speküler yansima düsünüldügünden bu tür baglanti ayrica bir NLOS baglantisi olarak düsünülmektedir. Bu durumda yayinik saçilmadan kaynaklanan gerçek bir NLOS baglantisi düsünülmemektedir. 0 Diger bir önceki teknik yöntemi, IRS vasitasiyla engelleme sorununu çözmektedir, ancak kullanim masratlari zorluklari ile karsilasmaktadir. 0 Diger bir önceki teknik yöntemi, NLOS iletisim baglantilari kurmak üzere metalik pürüzlü yüzeylerin yayinik bistatik saçilma özelliklerini kullanmaktadir, ancak bu yollarin algilamaya yönelik kullanimi göz ardi edilmektedir. Bulusun Amaci Kablosuz iletisim sistemlerinin gelecek nesilleri, hem algilama hem de iletisim kapasiteleri gerektiren araçtan araca (V2V) aglar, araçtan herhangi bir seye (V2X) iletisim, nesnelerin interneti, cografi konum belirleme (yer belirleme) vb gibi uygulamalari desteklemektedir. Ayrica, yaygin ve güvenli iletisim baglantilarinin sürdürülebilirligi ayni zamanda mobil kullanicilarin/cihazlarin bulundugu çevre hakkindaki önceki bilgileri gerektirmektedir (zengin, seyrek saçilma çevresi, verici ile alici arasinda mevcut olan nesnelerin sayisi). Dolayisiyla, kablosuz kullanicilar arasinda sorunsuz baglanirlik için bir algilama geri bildirimi gerekmektedir. Ayrica, çevredeki nesneler hakkinda algilanan bilgiler, yol güvenligi, trafik gözetimi ve saglik takibi gibi çesitli bir takin uygulamada kullanilabilmektedir. Birlesik algilama ve iletisimin bu faydalari, artan bant genisligi gereksinimleri pahasina kazanilabilmektedir. Bant genisligi gerektiren ve devrim niteliginde birlesik algilama ve iletisim kapasiteleri, bir arada var olan algilaina ve iletisim Sistemleri arasinda spektrum ve sinyalleme kaynaklarinin akilli tahsisi ve paylasimini daha fazla gerektiren spektrum yetersizligi sorununa yol açmaktadir. 6-GHZ alti bantta, radarlar gibi iletisim ve algilama sistemleri, hava trafigi kontrolü, hava takibi ve askeri gözetim gibi uygulamalari desteklemek üzere birlikte var olmaktadir. Ek olarak, radar algilama sistemlerinin bulundugu mmDalga bandi ayrica, 5G kullanimi nedeniyle iletisim sistemleri tarafindan paylasilmaktadir; bu da spektrum tikanikligi sorununu daha fazla siddetlendirmektedir. Dolayisiyla, yalnizca iki alt sistem (iletisim ve algilama) arasinda spektrum paylasimi yerine, birlesik iletisim ve radar tasarimi daha avantajli ve pratik görünmektedir. Ayrica, artmis veri hizli ve yüksek çözünürlüklü algilamaya dogru ilerleyerek THZ frekansi ayrica entegre algilama ve iletisim yaklasimlari vasitasiyla yüksek hizli ve yüksek çözünürlüklü iletisim ve algilama gerçeklestirmek üzere akademi ve endüstri tarafindan arastirilmaktadir. Daha yüksek frekanslara Ilerlendikçe, zayiflama kayiplari artmakta ve iletisim baglantisi performansini etkilemektedir. Bu kayiplari gidermek üzere dar isinlar kullanilmaktadir. Ancak bu dar isinlar, engellemeler tarafindan kolayca bozulabilmektedir. Engellemelerin karakterizasyonu ayrica kesintisiz iletisim baglantilarinin kurulmasi için gerekmektedir. Dolayisiyla çevre/engellerin algilanmasi ayrica sorunsuz baglanirlik saglamak üzere kullanilabilmektedir. Buna ek olarak, çevredeki çesitli yüzeylerin saçilma etkileri, algilama ve iletisimin gerçeklestirilmesine yönelik kullanilmaktadir. Bulus sahipleri, yüksek frekanslardaki engelleme sorununa karsi koyacak, pürüzlü yüzeyler kullanilarak daha yüksek frekanslarda NLOS baglantisinin kurulmasini saglayacak, iletisim ve algilamanin düzgün ve pürüzlü yüzeylerinin saçilma Özelliklerini kullanacak ve uygun maliyetli olacak bir yöntem saglamayi amaçlamaktadir. Bulusun Kisa Açiklamasi Bulus, düzgün ve/veya pürüzlü yüzeylerin saçilma özellikleri vasitasiyla birlesik algilama ve iletisime yönelik bir yöntem ile ilgilidir, bu yöntemde; Gelis açisinin, yansima açisina esit oldugu, speküler yöne (160) dogru düzgün yüzeyler (130, 150) araciligiyla iletilen isinlarin (120) yansimasi gerçeklesmektedir. B u evre uyumlu yön boyunca alinan isigin gücü, iletilen güç ile orantilidir. Saçilma yüzeyinin evre uyumlu yansitilan bileseni (160) boyunca iletisim baglantilari kurulmaktadir. Iletilen isinlar (120), pürüzlü yüzeyler (140) tarafindan yansitilmaktadir, burada gelen isin hem evre uyumlu hem de evre uyumsuz yansitilan bilesenlere (170) saçilmaktadir, burada evre uyumlu ve evre uyumsuz yansitilan bilesenlerin gücü, yüzey pürüzlülügüne dayanmaktadir. Yüzey pürüzlülügü artarsa, evre uyumsuz bilesen tüm yönlerde baskin hale gelmektedir ve evre uyumlu bilesen göz ardi edilebilir hale gelmektedir. Alinan isin kuvveti ayrica yüzey pürüzlülügünü karakterize etmek üzere kullanilabilmektedir. Mmdalga ve THz araligi gibi daha yüksek frekanslarda dalga boyu, yüzey pürüzlülükleri düzeyindedir, dolayisiyla yüZEyin düzgün olup olmadigini belirlemek üzere ayrica Fraunhofer kriteri kullanilmaktadir. Bu kritere göre, ayni yüzeyin farkli noktalarindan yansitilan iki isin arasindaki faz farki n/8"den az olursa, bir yüzey düzgün bir yüzey olarak düsünülmektedir. Ara pürüzlülüge sahip bir yüzeyde, saçilmis isinin hem evre uyumlu hem de evre uyumsuz bilesenleri, büyük oranda gelen güç miktarina sahiptir. Bir algilama/radar hedefinin (190), isinin Evre uyumsuz yansitilan bilesenine dogru yerlestirilmesi durumunda, gelen isinin yansitilan bileseni, hedefin algilanmasina yönelik kullanilmaktadir. Alinan isinlarin detayli analizi, bunlarin ilgili güçleri ve ayni yüzeyden gelen birden çok isin arasindaki faz farki araciligiyla, incelenen yüzeyin pürüzlülügü ve düzgünlügü de karakterize edilebilmektedir. Genellikle, dÜZgün ve pürüzlü yüzeylerin saçilma özellikleri bir birlesik algilama ve iletisim sisteminin uygulanmasina yönelik kullanilmaktadir. Özellikle, bir pürüzlü yüzey üzerinde gelen bir isinin saçilma deseni, evre uyumsuz açisal boyut boyunca bir hedefin yerinin bulunmasi/algilanmasina yönelik analiz edilmekte ve kullanilmaktadir. mmDalga ve teraheitz frekanslarinda birlesik algilama ve iletisimin gerçeklestirilmesine yönelik sunulan yöntem, çevredeki çesitli yüzeylerin saçilma özelliklerini kullanmaktadir. Önceki çalismalarin aksine, entegre algilama ve iletisime yönelik yansitilan isinin yalnizca evre uyumlu degil, ayni zamanda evre uyumsuz bileseni analiz edilmekte ve kullanilmaktadir. Sunulan yöntem ayrica akilli yansitici yüzeylerin kullanimi olmadan yüksek frekanslarda engellemeye dair kritik sorunu çözmektedir; aksine bu, yalnizca engelleme sorununu çözmek degil, ayni zamanda algilama ve iletisime yönelik yüzeylerin saçilma özelliklerini kullanmak üzere mevcut çevresel kaynaklari kullanmaktadir. Buna ek olarak, alinan isinlarin açilari ve gücü ayrica iletilen isinlari aliciya dogru ileri dagitan yüzey pürüzlülügü/düzgünlügünü karakterize etmek için kullanilabilmektedir. Bulusun bir yapilandirmasi, düzgün ve/veya pürüzlü yüzeylerin saçilina özellikleri vasitasiyla birlesik algilama ve iletisime yönelik bir yöntem ile ilgilidir, burada söz konusu yöntem asagidaki adimlari içermektedir: 0 Çok antenli verici, çevredeki pürüzlü ve düzgün yüzeylere dogru birden çok isini iletmektedir. i Düzgün yüzey, speküler yöne dogru yüksek güçlü bir isini yansitmaktadir. - Bu yüksek güçlü, yansitilan evre uyumlu isin, yansima yönünde bulunan mobil aliciya iletisim saglamak üzere kullanilmaktadir. 0 Pürüzlü yüzey, gelen isini evre uyumlu ve evre uyumsuz bilesenlere ayirmaktadir. o Ayrilmis yansitilan isiniri evre uyumlu bileseni, mobil aliciya iletisim saglamak üzere kullanilmaktadir. 0 Ayrilmis yansitilan isinin evre uyumsuz bileseni, speküler olmayan yansima yönüne dogru bulunan hedefin al gilanmasma yönelik kullanilmaktadir. Sekilleriii Açiklamasi Sekil 1: düzgün ve pürüzlü yüzeylerin saçilma özellikleri vasitasiyla birlesik algilama ve iletisimi gerçeklestiren sunulan yöntem prosesi 110: verici 120: iletilen isinlar 130: düzgün yüzey 140: pürüzlü yüzey düzgün yüzey speküler yön dagitilmis evre uyu m 5 U 2 yansitilan bilesen iletisim alicisi algilama/radar hedefi Sekil 2: Pürüzlü yüzeyler vasitasiyla daha yüksek frekanslarda birlesik algilama ve iletisimi gösteren akis semasi Bu adimda isinlar, çevrede mevcut olan farkli yüzeylere dogru yönlendirilmektedir Bu adimda yüzeyin düzgün olup olmadigi belirlenmektedir Bu adimda yüzey düzgündür Bu adimda yüzey düzgün degildir Bu adimda, alinan isin bilesenin evre uyumlu olup olmadigi kontrol edilmektedir Bu adimda, evre uyumlu bilesen alinmaktadir Bu adimda, evre uyumlu yansitilan bilesen alinmaktadir Bu adimda, alinan yansitilan isin bileseni evre uyumlu degildir B u adimda, evre uyumlu yansitilan bilesen iletisime yönelik kullanilmaktadir 250: Bu adimda, alinan evre uyumsuz bilesen algilamaya yönelik kullanilmaktadir Bulusun Ayrintili Açiklamasi B ir yönde mevcut buIUS, pürüzlü yüzeyler vasitasiyla daha yüksek frekanslarda birlesik algilama ve iletisime yönelik bir yöntem ile ilgilidir, burada söz konusu yöntem asagidaki adimlari içermektedir; Iletilen isinlarin çevrede mevcut olan farkli yüzeylere dogru yönlendirilmesi (210), Baslangiçta, isin egitimi gerçeklestirilmektedir. Bu proses sirasinda, vericiden birden çok dar isin iletilmektedir. Alici bu isinlari almaktadir ve alinan isinlarin gücü ve açisal yayilmasina dayali olarak, yansitilan isinin düzgün veya pürüzlü olup olmadigi belirlenmektedir. Düzgün bir yüzey, alicida güçlü bir evre uyumlu yansima üretmektedir, burada gelis açisi (iletilen isin ile düzgün yüzey arasinda) yansima açisina esittir. Bu açi bilgisi, geri bildirim olarak vericiye saglanmaktadir ve sonraki tekrarda, iletilen isin bu belirli açisal boyuta dogru yönlendirilmektedir. Aksine, pürüzlü bir yüzey, alicida iki yansitilan isin bileseni üretmektedir, bilesenlerden biri gelis açisina esdeger bir açida alinirken (speküler bilesen), yansitilan diger bilesen speküler olmayan yön boyunca alinmaktadir. Pürüzlü yüzeyden alinan speküler bilesen gücü, düzgün yüzeyden yansitilandan daha azdir. Bir yüzey ne kadar pürüzlü olursa, speküler olmayan yöne 0 kadar fazla güç dagitilmaktadir. Yansitilan bilesenlerin gücünden ve speküler ve speküler olmayan yön boyunca açisal yayilmadan, yansitilan isinlarin pürüzlü bir yüzeyden geldigi belirlenmektedir. Pürüzlü yüzeyin açisal yayilmasi ayrica geri bildirim olarak vericiye saglanmakta ve dolayisiyla, sonraki tekrarda iletilen isin, speküler olmayan yansima yönü boyunCa bulunan hedefin algilanmasini dahil etmek üzere pürüzlü yüzeye dogru yönlendirilmektedir. Yüzeyin düzgün oldugunun veya olmadiginin (pürüzlü) belirlenmesi (220) Yüzey pürüzlülügü, evre uyumlu bilesenin gücüne dayanan Rayleigh pürüzlülük kriteri vasitasiyla ölçülebilmektedir. Yüzey ne kadar pürüzlü olursa, alinan isinin evre uyumlu bileseni 0 kadar zayif (daha az güç) olur. Dolayisiyla alinan sinyal kuvveti, bir yüzeyin pürüzlü veya düzgün olup olmadigini belirlemek üzere kullanilmaktadir. Mmdalga ve THZ araligi gibi daha yüksek frekanslarda dalga boyu, yüzey pürüzlülükleri düzeyindedir, dolayisiyla yüzeyin düzgün olup olmadigini belirlemek üzere ayrica Fraunhofer kriteri kullanilmaktadir (Ulaby, Fawwaz Tayssir. "Microwave remote sensing active and Bu kritere göre, ayni yüzeyin farkli noktalarindan yansitilan iki isin arasindaki faz farki 7:/ 8 "den az olursa, bir yüzey düzgün bir yüzey olarak düsünülmektedir. o Yüzey düzgünse (221l, evre uyumlu bilesen alinmaktadir (230) o Yüzey düzgün degilse (diger bir deyisle, pürüzlü yüzey) (222), alinan isin bileseninin evre uyumlu olup olmadiginin kontrol edilmesi (223), 0 Alinan isinin yansima açisi, iletilen isinin gelis açisina esit oldugunda, bu bilesen, alinan isinin evre uyumlu bileseni olarak düsünülmektedir. Burada gelis açisi, iletilen isin ile yüzey arasindadir ve yansima açisi, yansitilan isin ile incelenen yüzey arasindadir açidir. - Evre uyumlu yansitilan bilesen alinirsa (231), bunun iletisime yönelik kullanilmasi (240), o Belirli bir açisal boyutta bulunan iletisim alicisina, yüksek güçlü ve tutarli bir iletisim sinyali saglanmasi amaçlanmaktadir. Alicinin açisal konumunun, yansitilan sinyalin evre uyumlu bileseni boyunca Oldugu varsayilmaktadir. Düzgün yüzeylerin güçlü evre uyumlu bilesen üretmesinden dolayi bunlar, aliciya iletisim sinyali saglamak üzere kullanilmaktadir. Dahasi, büyük oranda güç seviyesine sahip evre uyumlu bilesen üreten spesifik bir pürüzlü yüzey ayrica aliciya iletisim baglantisi saglamak üzere kullanilmaktadir. Evre uyumsuz yansitilan bilesen alinirsa (232), bunun algilamaya yönelik kullanilmasi (250). 0 Büyük oranda güç seviyelerine sahip evre uyumlu ve evre uyumsuz bilesenler üreten bir pürüzlü yüzey, birlesik algilama ve iletisim fonksiyonuna yönelik kullanilmaktadir. Evre uyumsuz veya dagitik saçilmis yansimanin gücü ve açisal yayilmasi, hedefin algilanmasina yönelik kullanilmaktadir. Ornekler Örnek 1: Düzgün ve pürüzlü yüzeylerin saçilma özellikleri Vasitasiyla birlesik algilama ve iletisiini gerçeklestiren mevcut bulusa göre proses Sekil 1, düzgün ve pürüzlü yüzeylerin saçilma özellikleri vasitasiyla birlesik algilama ve iletisimi gerçeklestiren sunulan yöntem prosesini göstermektedir. Verici (110), dijital isin olusturma vasitasiyla birden çok isini ileten birden çok antenden olusmaktadir. Bu iletilen isinlar (120), Çevrede mevcut olan çesitli yüzeyler ile karsilasmaktadir. Düzgün yüzeyler (130 ve 150), gelen isinlari, gelis açisinin yansima açisina esit oldugu speküler yöne (160) dogru yansitmaktadir. Bu evre uyumlu yön boyunca alinan isigin gücü, iletilen güç ile orantilidir ve dolayisiyla bu güçlü ve güvenli baglanti, sunulan yöntemde iletisim kullanicilarina (180) yönelik kullanilmaktadir. Sekil bOyunca, saçilma yüzeyinin evre uyumlu yansitilan bileseni (160) boyunca iletisim baglantilari kurulmaktadir. Ancak, iletilen isin pürüzlü yüzeye (140) çarptiginda, gelen isin hem evre uyumlu hem de evre uyumsuz yansitilan bilesenlere (170) saçilmaktadir. Evre uyumlu ve evre uyumsuz yansitilan bilesenlerin gücü, yüzey pürüzlülügüne dayalidir. Yüzey pürüzlülügü arttiginda, evre uyumSuz bilesen tüm yönlerde baskin hale gelmektedir ve evre uyumlu bilesen göz ardi edilebilir hale gelmektedir. Yüzey pürüzlülügü, evre uyumlu bilesenin gücüne dayanan Rayleigh pürüzlülük kriteri vasitasiyla ölçülebilmektedir. Yüzey ne kadar pürüzlü olursa, alinan isinin evre uyumlu bileseni o kadar zayif olur. Dolayisiyla, alinan isin kuvveti ayrica yüzey pürüzlülügünü karakterize etmek üzere kullanilabilmektedir. Mmdalga ve THz araligi gibi daha yüksek frekanslarda dalga boyu, yüzey pürüzlülükleri düzeyindedir, dolayisiyla yüzeyin düzgün olup olmadigini belirlemek üzere ayrica Fraunhofer kriteri kullanilmaktadir (Ulaby, F awwaz Tayssir. yansitilan iki isin arasindaki faz farki n/87den az olursa, bir yüzey düzgün bir yüzey olarak düsünülmektedir. Ara pürüzlülüge sahip bir yüzeyde, saçilmis isinin hem evre uyumlu hem de evre uyumsuz bilesenleri, büyük oranda gelen güç miktarina sahiptir. Bir algilama/radar hedefinin (190), isinm evre uyumsuz yansitilan bilesenine dogru yerlestirilmesi durumunda, gelen isinin yansitilan bileseni hedefin algilanmasina yönelik kullanilmaktadir. Alinan isinlarin detayli analizi, bunlarin ilgili güçleri ve ayni yüzeyden gelen birden çok isin arasindaki faz farki araciligiyla, incelenen yüzeyin pürüzlülügü ve düzgünlügü de karakterize edilebilmektedir. Bulusun Endüstriyel Uygulanabilirligi Bu bulus, çevrede mevcut olan çesitli yüzeylerin saçilma özelliklerini kullanarak mmDalga ve terahertz frekans araliginda birlesik algilama ve iletisime yönelik bir yöntemdir. Belirli bir hedefin algilanmasi ve yerinin bulunmasi, pürüzlü bir yüzey tarafindan Üretilen evre uyumsuz yansitilan bilesen vasitasiyla gerçeklestirilmektedir. Belirli bir yüzeyden yansitilan isin ayrica gelis açisina ve iletilen güce dayalidir. 5G ve IEEE 802.11bf gibi 3GPP ve IEEE kurumlarinin ortaya çikan kablosuz standartlari ile, algilama gereksinimi, özellikle otonom araçlar, sanal gerçeklik, otonom robotlar, iç mekan konumlandirmasi vb. gibi ortaya çikan uygulamalara yönelik olarak oldukça önemli hale gelmektedir. Sunulan bulus, çevredeki çesitli pürüzlü yüzeylerin saçilma özelliklerinin kullanilmasi vasitasiyla daha yüksek frekanslarda birlesik algilama ve iletisime yönelik uygun maliyetli bir yöntem saglamaktadir. Bulus yöntemi, ilave herhangi bir donanim karmasikligi gerektirmemektedir ve dolayisiyla bu bulus, entegre algilama ve iletisim fonksiyonu gerektiren gelecekteki endüstriyel uygulamalar için oldukça yararli olacaktir. Bu bulus, özellikle araçtan her seye, her seyin Interneti ve cografi konum belirlemeye yönelik olarak algilama ve iletisim gerektiren endüstriyel uygulamalarda bir potansiyele sahiptir. Bu temel konseptler arasinda, bulusun konusuna iliskin birkaç yapilandirma gelistirmek mümkündür; dolayisiyla bulus, burada açiklanan örnekler ile sinirlandirilamamaktadir ve bulus esas olarak istemlerde tanimlandigi gibidir. Uygun oldugunda ayri bulus yapilandirmalari birlestirilebilmektedir. Teknikte uzman bir kisinin, benzer yapilandirmalar kullanarak bulus yeniligini aktarabilecegi ve/veya bu tür yapilandirmalarin, ilgili teknikte kullanilanlara benzer diger alanlara uygulanabilecegi anlasilirdir. Dolayisiyla, ayrica bu tür yapilandirmalarin, yenilik kriterinden ve teknigin durumunu asma kriterinden yoksun Oldugu anlasilirdir. TR TR

Claims (2)

ISTEMLER
1. Pürüzlü ve düzgün yüzeyler vasitasiyla yüksek frekanslarda birlesik algilama ve iletisime yönelik bir yöntem olup, burada söz konusu yöntem asagidaki adimlari içermektedir; lletilen isinlarin çevrede mevcut olan farkli yüzeylere dogru yönlendirilmesi (210), Yüzeyin düzgün olup olmadiginin belirlenmesi (220) Yüzey düzgünse (221), güçlü bir evre uyumlu bilesen alinmaktadir (230) Yüzey düzgün degilse (diger bir deyisle, pürüzlü yüzey) (222), alinan isin bileseninin evre uyumlu Olup olmadiginin kontrol edilmesi (223), Evre uyumlu yansitilan bilesen alinirsa (231), bunun iletisime yönelik kullanilmasi (2401, Evre uyumsuz yansitilan bilesen alinirsa (232), bunun algilamaya yönelik kullanilmasi (250).
2. Istem 1`e göre bir yöntem Olupi asagidaki adimlari içermektedir; Çok antenli verici, çevredeki pürüzlü ve düzgün yüzeylere dogru birden çok isini iletmektedir (210). Düzgün yüzey, speküler yöne dogru yüksek güçlü bir isini yansitmaktadir (230). Bu yüksek güçlü, yansitilan evre uyumlu isin, yansima yönünde bulunan mobil aliciya iletisim saglamak üzere kullanilmaktadir (240). Pürüzlü yüzey, gelen isini evre uyumlu ve evre uyumsuz bilesenlere ayirmaktadir (223). Ayrilmis yansitilan isinin evre uyumlu `bileseni, mobil aliciya iletisim saglamak üzere kullanilmaktadir (240). Ayrilmis yansitilan isinin evre uyumsuz bileseni, speküler olmayan yansima yönüne dogru bulunan hedefin algilanmasina yönelik kullanilmaktadir (250).
TR2021/019907A 2021-12-14 2021-12-14 Mi̇li̇metre dalga ve terahertz frekanslarinda pürüzlü ve düzgün yüzeyler kullanilarak bi̇rleşi̇k algilama ve i̇leti̇şi̇me yöneli̇k yeni̇ bi̇r yöntem TR2021019907A2 (tr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2021/019907A TR2021019907A2 (tr) 2021-12-14 2021-12-14 Mi̇li̇metre dalga ve terahertz frekanslarinda pürüzlü ve düzgün yüzeyler kullanilarak bi̇rleşi̇k algilama ve i̇leti̇şi̇me yöneli̇k yeni̇ bi̇r yöntem
PCT/TR2022/051442 WO2023113733A2 (en) 2021-12-14 2022-12-07 A novel method for joint sensing and communication by exploiting rough and smooth surfaces at millimeter-wave and terahertz frequencies

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2021/019907A TR2021019907A2 (tr) 2021-12-14 2021-12-14 Mi̇li̇metre dalga ve terahertz frekanslarinda pürüzlü ve düzgün yüzeyler kullanilarak bi̇rleşi̇k algilama ve i̇leti̇şi̇me yöneli̇k yeni̇ bi̇r yöntem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR2021019907A2 true TR2021019907A2 (tr) 2022-02-21

Family

ID=85117550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TR2021/019907A TR2021019907A2 (tr) 2021-12-14 2021-12-14 Mi̇li̇metre dalga ve terahertz frekanslarinda pürüzlü ve düzgün yüzeyler kullanilarak bi̇rleşi̇k algilama ve i̇leti̇şi̇me yöneli̇k yeni̇ bi̇r yöntem

Country Status (2)

Country Link
TR (1) TR2021019907A2 (tr)
WO (1) WO2023113733A2 (tr)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10469619B2 (en) * 2018-02-01 2019-11-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicular millimeter wave communication for non-line of sight scenarios
US11624821B2 (en) * 2018-05-24 2023-04-11 New York University System, method and computer-accessible medium for real time imaging using a portable device
US11474230B2 (en) * 2018-10-26 2022-10-18 Metawave Corporation Method and apparatus for non-line-of-sight detection and coded radar signals
GB2593312B (en) * 2018-11-05 2023-03-15 Softbank Corp Area construction method
US11006383B2 (en) * 2018-11-15 2021-05-11 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University Mapping and localization using image processing of wireless signals

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023113733A2 (en) 2023-06-22
WO2023113733A3 (en) 2023-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kanhere et al. Position location for futuristic cellular communications: 5G and beyond
Wymeersch et al. 5G mmWave positioning for vehicular networks
Kanhere et al. Position locationing for millimeter wave systems
Zhang et al. Toward ubiquitous sensing and localization with reconfigurable intelligent surfaces
Nikitin et al. Phase based spatial identification of UHF RFID tags
Kanhere et al. Map-assisted millimeter wave localization for accurate position location
Boulogeorgos et al. Directional terahertz communication systems for 6G: Fact check
Yasir et al. Indoor localization using visible light and accelerometer
US11614532B2 (en) Multistatic radar utilizing 5G
Hu et al. LTrack: A LoRa-based indoor tracking system for mobile robots
Sanusi et al. A review on 6G wireless communication systems: Localization and sensing
Dabiri et al. Modulating retroreflector based free space optical link for UAV-to-ground communications
Yang et al. Multi-domain cooperative SLAM: The enabler for integrated sensing and communications
Xiong et al. Channel modeling for heterogeneous vehicular ISAC system with shared clusters
TR2021019907A2 (tr) Mi̇li̇metre dalga ve terahertz frekanslarinda pürüzlü ve düzgün yüzeyler kullanilarak bi̇rleşi̇k algilama ve i̇leti̇şi̇me yöneli̇k yeni̇ bi̇r yöntem
Salous et al. IRACON channel measurements and models
Yassin et al. Geometric approach in simultaneous context inference, localization and mapping using mm-Wave
WO2023104061A1 (zh) 通信方法以及通信设备
Yi et al. An adaptive Wi-Fi trilateration-based indoor localization
Zhang et al. Towards ubiquitous sensing and localization with reconfigurable intelligent surfaces
Prokes et al. Multipath propagation analysis for vehicle-to-infrastructure communication at 60 GHz
Hanif et al. Simultaneous Terahertz Imaging With Information and Power Transfer (STIIPT)
Kanhere Millimeter wave and sub-THz position location and ray tracing
Nabil et al. A stochastic geometry analysis for joint radar communication system in millimeter-wave band
Yassin et al. 3D localization and mapping using mm-Wave: What are the opportunities in vehicular and indoor environments?