近期,西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院傳來振奮人心的消息,李龍教授帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)在自適應(yīng)無線定位和無線能量傳輸領(lǐng)域取得了令人矚目的創(chuàng)新成果。這一研究成果以一篇題為《基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的雙頻超表面近場(chǎng)定位自適應(yīng)無線傳能網(wǎng)絡(luò)》的論文形式,于11月28日在國(guó)際權(quán)威期刊《自然?通訊》上發(fā)表。
該研究的核心成員包括電子工程學(xué)院的博士生夏得校,他作為第一作者參與了這項(xiàng)研究。通訊作者則包括李龍教授和東南大學(xué)的崔鐵軍院士,而西安電子科技大學(xué)則作為該研究的第一完成單位。
這項(xiàng)研究開創(chuàng)性地提出了一種全新的系統(tǒng)架構(gòu),該系統(tǒng)集成了無線傳能、感知定位與通信功能于一體,基于雙頻超表面技術(shù)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)無線能量傳輸(AWPT)。相較于傳統(tǒng)的無線充電方式,AWPT技術(shù)能夠大幅提升無線能量傳輸?shù)男?,并更好地適應(yīng)復(fù)雜多變的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景,如移動(dòng)設(shè)備、無人機(jī)、智能家居及可穿戴設(shè)備等。
在研究中,科研人員針對(duì)無線定位精度、無線能量傳輸?shù)淖赃m應(yīng)性以及能量收集的高效性等問題,構(gòu)建了基于雙頻超表面和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)的自適應(yīng)無線傳能網(wǎng)絡(luò)。這一網(wǎng)絡(luò)能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位和波束調(diào)控,極大地提高了系統(tǒng)的整體性能。
研究團(tuán)隊(duì)還充分利用了數(shù)字編碼超表面對(duì)電磁波的靈活調(diào)控能力,實(shí)現(xiàn)了無線能量的實(shí)時(shí)、高效聚焦。這一技術(shù)使得終端設(shè)備能夠在無電池供電的情況下,實(shí)現(xiàn)感知定位與通信的一體化功能。這不僅減少了對(duì)傳統(tǒng)有線電源的依賴,還為物聯(lián)網(wǎng)、智能設(shè)備及先進(jìn)技術(shù)如無人駕駛、智能機(jī)器人等提供了穩(wěn)定可靠的能源供應(yīng)。
研究人員在整流過程(RF-DC)中發(fā)現(xiàn)了二階諧波作為定位信號(hào)的潛力,并通過聯(lián)合時(shí)空編碼技術(shù)和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN),在單發(fā)單收(SISO)系統(tǒng)上首次實(shí)現(xiàn)了3毫米分辨率的近場(chǎng)定位精度。這一突破性的成果,為未來智能技術(shù)的普及和應(yīng)用提供了重要的技術(shù)支持。
西安電子科技大學(xué)表示,這項(xiàng)研究不僅是對(duì)無線傳能感知定位和通信一體化領(lǐng)域的深入探索,還將對(duì)6G物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、信息超表面、智能無人機(jī)等行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。隨著這項(xiàng)技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用,我們有理由相信,未來的智能設(shè)備將更加高效、智能和便捷。