近期,西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院的一項(xiàng)研究成果在國(guó)際頂級(jí)期刊《自然?通訊》上發(fā)表,標(biāo)志著該校在自適應(yīng)無(wú)線定位和無(wú)線能量傳輸領(lǐng)域取得了重要突破。該研究由李龍教授課題組完成,論文題為Adaptive wireless-powered network based on CNN near-field positioning by a dual-band metasurface。
在這項(xiàng)研究中,電子工程學(xué)院的博士生夏得校作為第一作者,攜手李龍教授與東南大學(xué)崔鐵軍院士共同完成了這一創(chuàng)新工作。西安電子科技大學(xué)作為第一單位,展現(xiàn)了其在無(wú)線通信領(lǐng)域的雄厚實(shí)力。
研究團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建了一種全新的系統(tǒng),該系統(tǒng)基于雙頻超表面,實(shí)現(xiàn)了無(wú)線傳能、感知定位與通信的一體化。這一系統(tǒng)最引人注目的特點(diǎn)是其自適應(yīng)無(wú)線能量傳輸(AWPT)技術(shù),它相較于傳統(tǒng)的無(wú)線充電方式,能夠大幅提升無(wú)線能量傳輸?shù)男?,并靈活適應(yīng)各種動(dòng)態(tài)、復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景。
AWPT技術(shù)的優(yōu)勢(shì)不僅在于其高效性,更在于其廣泛的應(yīng)用潛力。它有望推動(dòng)綠色能源的可持續(xù)發(fā)展,減少對(duì)有線電源的依賴,同時(shí)為物聯(lián)網(wǎng)、智能設(shè)備及先進(jìn)技術(shù)如無(wú)人駕駛、智能機(jī)器人等提供穩(wěn)定可靠的能源供應(yīng)。這一技術(shù)的普及,將極大地促進(jìn)未來(lái)智能技術(shù)的發(fā)展。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)精確近場(chǎng)無(wú)線定位、自適應(yīng)無(wú)線能量傳輸以及高效無(wú)線能量收集等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了深入研究。他們構(gòu)建了一個(gè)基于雙頻超表面和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)近場(chǎng)定位的自適應(yīng)無(wú)線傳能網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)定位與波束調(diào)控的同步進(jìn)行。
研究團(tuán)隊(duì)充分利用了數(shù)字編碼超表面對(duì)電磁波的靈活調(diào)控特性,將無(wú)線能量實(shí)時(shí)、高效地聚焦到動(dòng)態(tài)的終端設(shè)備上。這一創(chuàng)新不僅實(shí)現(xiàn)了無(wú)電池供電的感知定位和通信一體化系統(tǒng),還顯著提高了系統(tǒng)的整體性能。
研究團(tuán)隊(duì)還利用整流過(guò)程(RF-DC)中產(chǎn)生的二階諧波作為定位信號(hào)進(jìn)行反饋。通過(guò)聯(lián)合時(shí)空編碼技術(shù)和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN),他們首次在單發(fā)單收(SISO)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了3毫米分辨率的近場(chǎng)定位精度,這一成果在無(wú)線定位技術(shù)領(lǐng)域具有里程碑式的意義。
西安電子科技大學(xué)表示,該研究不僅是對(duì)無(wú)線傳能感知定位和通信一體化領(lǐng)域的深入探索,更將為6G物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、信息超表面、智能無(wú)人機(jī)等行業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
研究團(tuán)隊(duì)還展示了自適應(yīng)無(wú)線定位與無(wú)線能量傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)過(guò)程,進(jìn)一步驗(yàn)證了該系統(tǒng)的可行性和實(shí)用性。這一研究成果的發(fā)表,不僅為學(xué)術(shù)界帶來(lái)了新的研究思路,更為工業(yè)界提供了寶貴的技術(shù)參考。