西電突破！自適應(yīng)無線能量傳輸與定位技術(shù)，助力6G物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

發(fā)布時間：2024-12-25 17:23 來源：ITBEAR 作者：朱天宇

近期，西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院的一項研究成果在國際頂級期刊《自然?通訊》上發(fā)表，標(biāo)志著該校在自適應(yīng)無線定位和無線能量傳輸領(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)了其在無線通信領(lǐng)域的雄厚實力。

研究團(tuán)隊成功構(gòu)建了一種全新的系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于雙頻超表面，實現(xiàn)了無線傳能、感知定位與通信的一體化。這一系統(tǒng)最引人注目的特點是其自適應(yīng)無線能量傳輸（AWPT）技術(shù)，它相較于傳統(tǒng)的無線充電方式，能夠大幅提升無線能量傳輸?shù)男?，并靈活適應(yīng)各種動態(tài)、復(fù)雜的應(yīng)用場景。

AWPT技術(shù)的優(yōu)勢不僅在于其高效性，更在于其廣泛的應(yīng)用潛力。它有望推動綠色能源的可持續(xù)發(fā)展，減少對有線電源的依賴，同時為物聯(lián)網(wǎng)、智能設(shè)備及先進(jìn)技術(shù)如無人駕駛、智能機器人等提供穩(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)未來智能技術(shù)的發(fā)展。

為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，研究團(tuán)隊針對精確近場無線定位、自適應(yīng)無線能量傳輸以及高效無線能量收集等關(guān)鍵問題進(jìn)行了深入研究。他們構(gòu)建了一個基于雙頻超表面和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）近場定位的自適應(yīng)無線傳能網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了目標(biāo)定位與波束調(diào)控的同步進(jìn)行。

研究團(tuán)隊充分利用了數(shù)字編碼超表面對電磁波的靈活調(diào)控特性，將無線能量實時、高效地聚焦到動態(tài)的終端設(shè)備上。這一創(chuàng)新不僅實現(xiàn)了無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)隊還利用整流過程（RF-DC）中產(chǎn)生的二階諧波作為定位信號進(jìn)行反饋。通過聯(lián)合時空編碼技術(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)上實現(xiàn)了3毫米分辨率的近場定位精度，這一成果在無線定位技術(shù)領(lǐng)域具有里程碑式的意義。

西安電子科技大學(xué)表示，該研究不僅是對無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、智能無人機等行業(yè)的發(fā)展提供強有力的技術(shù)支撐。