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像素天线赋能的天线编码:可重构无线系统新范式

来源: 发布时间:2026-09-09 点击: Views
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第六代移动通信(6G)对频谱效率、连接规模等性能提出了前所未有的要求。然而,当前无线通信系统普遍采用固定结构的天线,其静态辐射特性无法随信道动态调整,严重制约了系统性能的进一步提升。可重构像素天线通过将天线辐射面离散化为大量亚波长像素单元,并利用射频开关实现像素间的灵活连接,从而动态调控天线特性,为6G无线系统提供了全新的调控自由度。本报告系统介绍像素天线赋能的天线编码技术。首先,我们基于多端口网络理论与波束空间信道表征,建立了严格的电磁调控模型与通信系统模型,将天线编码(即以二进制或连续变量控制开关状态)确立为独立可控的自由度,并实现其与传统波束赋形、预编码的联合优化。随后,报告将展示天线编码在点对点/多用户MIMO通信、OFDM传输、无线能量传输等多个典型场景中的显著增益。此外,针对天线编码带来的NP hard二进制优化问题,报告将介绍多种高效解法,包括SEBO搜索、码本设计,以及引入深度学习的AI加速方案——该方案在保持98%最优性能的前提下,将计算复杂度降低297倍。最后,报告展望天线编码技术与6G通感一体化、智能超表面等方向的深度融合潜力,为未来可重构无线网络提供一种新的电磁调控范式。

个人简介:

沈善普博士,IEEE高级会员,现任澳门大学智慧城市物联网全国重点实验室副教授、博士生导师。他于2017年获得香港科技大学博士学位,2016年博士在读期间曾赴美国麻省理工学院进行访问研究;2018年至2020年,在英国帝国理工学院担任博士后研究员;2020年至2023年,在香港科技大学担任研究助理教授;2023年至2025年,在英国利物浦大学担任讲师(助理教授)。

沈善普博士长期从事无线通信与天线微波领域研究,主要方向包括天线编码、像素天线、超对角可重构智能表面(BD-RIS)、电磁信息论、无线能量传输与收集等等,近年来在IEEE JSAC、TWC、TAP、TMTT等国际顶级期刊发表论文85篇(第一/通讯作者47篇),谷歌学术总引用5200余次,h指数41,7篇论文入选ESI高被引论文。入选全球前2%顶尖科学家榜单。获得2026 IEEE Marconi Paper Award,指导课题组学生获得天线领域国际会议2024 IEEE APCAP最佳学生论文奖。

沈善普博士担任IEEE Transactions on Antennas and Propagation副编委、IEEE Journal of Selected Topics in Electromagnetics, Antennas and Propagation客座编委、Journal of Information and Intelligence编委。他还担任2026 IEEE International Workshop on Antenna Technology技术程序委员会主席、2026 IEEE Global Communications Conference Publicity Co-Chair、2026 IEEE Vehicular Technology Conference Track Chair,并曾担任2024 IEEE天线与传播学会青年大使。