通信系统、FPGA/RFSoC 与软件无线电
主要面向 5G/6G 通信系统开展研究,包括基带信号处理与盲识别、FPGA/RFSoC 实时实现、软件无线电平台,以及 MIMO 预编码与波束赋形。欢迎对通信系统、数字信号处理和硬件实现感兴趣的同学参与科研、竞赛与毕业设计。
围绕通信算法、实时硬件实现与系统验证,主要开展以下方向的研究与实践。
围绕同步、信道估计、调制解调等通信算法,开展从 MATLAB 仿真到 FPGA/RFSoC 实时实现的研究,统筹算法性能、硬件资源与处理时延,通过系统搭建和信号测试验证实现效果。
围绕未知无线信号的检测、参数估计、调制识别与接收处理开展研究,依托 SDR 平台完成信号实时采集、算法分析与系统验证,探索复杂信号条件下的可靠识别与接收方法。
研究多天线通信中的预编码、波束赋形、阵列配置及可重构天线,结合无线信道建模与仿真分析,优化天线参数和传输策略,提升复杂无线环境下的系统容量与传输性能。
面向信号采集、处理与传输需求,开展 FPGA/MCU 软硬件协同设计,涵盖算法实现、硬件电路、接口通信与嵌入式控制,完成从功能设计到整机实现的电子系统研发。
近期工作涉及可重构天线与 MIMO 系统优化,以及通信信号参数盲估计与 FPGA 实现。
研究可重构天线方向图与多用户 MIMO 系统联合优化,以提升无线系统容量与传输性能。
面向未知通信参数场景,实现 QAM 信号相位等参数的自动估计,并关注实时硬件实现。
研究天线间距等配置参数对 MIMO 系统性能的影响,为阵列设计与系统部署提供依据。
欢迎硕士研究生以及希望参与本科科研、毕业设计和电子设计类竞赛的同学联系。
FPGA/RFSoC 上的通信接收机与实时信号处理
OFDM/MIMO 信号检测、参数估计与识别
软件无线电通信系统与实验平台开发
MIMO、波束赋形及可重构天线相关研究
对通信、数字信号处理、FPGA 或电子系统有兴趣
愿意动手调试,并把算法真正做成可运行的系统
已有 MATLAB、C/C++、Verilog 等基础更好,但不是加入前提
指导大学生竞赛项目:
全国大学生电子设计竞赛
软件无线电竞赛
本科生课程:
电子技术实验2(2016年-至今)
通信原理实验(2016年-至今)
SDR上通信系统构建(2018-至今)
OFDM信号分析参数识别技术,2025
多载波信号物理信道自动检测技术,2025
信号分选技术, 2024
矢量信号接收模块, 2023
可重构天线阵列研究, 2022
可编程调制与编码信号产生,2022
多功能载荷软件研发, 2021
主编教材
张翠翠、符均等,《电子系统设计基础-数字电路篇》,西安交大出版社,2020. 校十四五规划教材。
期刊论文
C. Zhang, M. Zhang, X. Chen, X. Liu, S. Zhu and A. Zhang, "Capacity-Optimized Design of Reconfigurable Antenna Patterns for MU-MIMO Systems," IEEE Transactions on Vehicular Technology, accepted, 2026.
C. Zhang, M. Zhang, X. Chen, S. Zhu, T. Zheng, and A. Zhang, “Optimal antenna spacing for linear arrays in NLOS MIMO channels,” IEEE Internet of Things Journal, vol. 12, no. 22, pp.48103-48115, Nov. 2025.
C. Zhang, S. Wang, X. Chen, M. Zhang, K. Wang, T. Zheng, A. Zhang, "Antenna Pattern Design in Frequency Selective Channels," IEEE Wireless Communications Letters, vol. 14, no. 7, pp. 1994-1998, July 2025.
Z. Tang, C. Zhang, X. Zhou, S. Zhu, A. Zhang and Z. Shi, "A Phase Offset Blind Estimation Algorithm for QAM Modulation and Its FPGA Implementation," IEEE Communications Letters, vol. 29, no. 6, pp. 1395-1399, June 2025.
X. Zhou, C. Zhang, Z. Tang, S. Du, Z. Shi and A. Zhang, "A Complete Physical Layer Receiver Solution for high throughout MIMO-OFDM system," 2025 IEEE MTT-S International Wireless Symposium (IWS), Xi'an, China, 2025, pp. 1-3.
H. Lai, X. Su, T. Yang, X. Zhou, S. Du, C. Zhang, "Modulation Recognition Based on Multi-modal Fusion of ResNet and Traditional Signal Processing," 2025 IEEE MTT-S International Wireless Symposium (IWS), Xi'an, China, 2025, pp. 1-3.
M. Kang, L. Wang, C. Zhang, Z. Shi and A. Zhang, "FPGA Implementation of Control Unit for 3D Ground Penetrating Radar," 2024 International Applied Computational Electromagnetics Society Symposium (ACES-China), Xi'an, China, 2024, pp. 1-3.
Z. Shao, Z. Wang, J. Liu, Z. Cai, B. Deng, Y. Sang, H. Guo, H. Chen, C. Zhang, H. Zhu, Q. Zhang, "Design of a Portable Phoswich Detector for Simultaneous α, β, and γ Identification," in IEEE Transactions on Nuclear Science, vol. 69, no. 12, pp. 2281-2289, Dec. 2022.
C. Zhang, S. Wang, M. Zhang, X. Liu, and A. Zhang, “Optimal Antenna Pattern Design for the Instantaneous MIMO Channel,” The Applied Computational Electromagnetics Society Journal (ACES), 05, 2023.