欧美无砖区2021芒果视频

确定 取消 应用
新闻动态
新闻动态

信电欧美无砖区2021芒果视频博士生范智翔《Science Advances》发文:自稳态类脑超构表面的无线信道动态管理

发布日期 :2022-07-14    阅读次数 :0

        近日,国际知名综合期刊Science Advances以“Homeostatic neuro‐metasurfaces for dynamic wireless channel management”为题在线报道了欧美无砖区2021芒果视频陈红胜课题组的最新研究成果,欧美无砖区2021芒果视频信电欧美无砖区2021芒果视频博士生范智翔(导师:钱超研究员、陈红胜教授)为第一作者。

        智慧城市是指利用各种信息技术和创新概念赋能城市的基础设施或功能单元,优化城市的服务、运营和管理,提升资源运用的效率。大数据和人工智能推动了数据层和网络层的发展智能化,成为智慧城市的重要驱动力。然而,物理底层,发射机和接收机之间的复杂无线信道,也起着至关重要的作用。如果能够按需管理无线信道,可以构建全新的电磁智能城市框架,为实现智慧城市治理赋能加力。

        实现这种愿景的关键是如何在动态复杂环境中管理无线信道和定制电磁环境。传统无线信道的工程设计需要部署高复杂性和高能耗基站,这大大增加了硬件支出和维护成本,并且在实时应用中受到冗长迭代优化策略的桎梏。电磁超构表面是一种由亚波长尺寸单元构成的人工复合材料,通过巧妙设计单元结构和空间排布方式可以自由调控电磁波的传播特性。鉴于其绿色、经济高效、低损耗等优势,超构表面在电磁隐身、感知成像、光计算等方面展示巨大潜力,也为下一代无线通信提供了新的方案。然而,目前超构表面大多还处于静态工作模式和缺乏智能驱动等难题,难以满足在动态环境中无线信道的自由实时定制。

图1.自稳态类脑超构表面在电磁智慧城市的应用示意图

        课题组提出了自稳态类脑超构表面的概念,在传播过程中全局地二次管理无线信道,自动实时满足用户需求。类脑超构表面是由大量主动式超构单元组成,每个有源元件对入射波进行独立的振幅/相位/偏振调制。微型步进电机对每个类脑超构单元进行机械驱动,动态调节局部反射谱。该机械调控不需要连续的能量供应,具有非易失性、能耗低等优势,提高了超构表面在不稳定环境中的抗干扰能力。通过采集适当数量的训练数据和数据增强技术,建立了一个基于深度学习的全局逆向设计模型,搭建了无线信道与超构表面排布之间的快速通道。

图2.感知(电磁探测器)-决策(全局逆向设计)-执行(类脑超构表面)实验系统

        实验中,课题组组装了感知(电磁探测器)-决策(全局逆向设计)-执行(类脑超构表面)系统,验证全局逆向设计模型的准确性和常见的通信场景。研究团队在测试集中随机选择数据进行实验测试以验证网络结构的有效性。进而,将实验环境扩展至真实场景,在无需人为干预的情况下动态管理无线信道,进一步验证了全局逆向设计算法的通用性和类脑超构表面的鲁棒性。

        该工作结合了超构表面与深度学习,赋予类脑超构表面独立分析和解决问题的能力,为电磁智能城市的基建提供了新思路。这种动态解决问题的能力有望扩展至具有高实时性要求的领域,例如动态电磁隐形斗篷和随机介质中的生物成像等领域。

        这项工作的合作者包括欧美无砖区2021芒果视频博士生贾月恬、王浙栋,李尔平教授,阿里巴巴达摩院丁银章博士,上海交通欧美无砖区2021芒果视频田龙伟博士,西安空军工程欧美无砖区2021芒果视频蔡通副教授、硕士生王登攀,以色列理工欧美无砖区2021芒果视频Ido Kaminer教授,通讯作者为钱超研究员、郑斌副教授和陈红胜教授。该工作受到国家自然科学基金委杰出青年基金项目等项目资助。

 

文章链接:https://doi.org/10.1126/sciadv.abn7905


欧美无砖区2021芒果视频-芒果无吗一区区三区四区-芒果视频成年app入口