超过麻省理工！华中科技大学最新科研成果攻克多项难题，打破记录

　　我们在日常使用无线网络的时候，可能会遇到无线网络信号差、上网慢以及经常掉线的问题，在很大程度上影响人们的上网体验，而华中科技大学电信学院尹海帆教授研究团队的最新研究成果或能使这一问题得到解决。

　　近日，尹海帆教授研究团队自主研制的智能超表面无线通信原型系统成功打破业界性能纪录，在不改变发射信号功率的前提下，实现了接收信号增强500倍的实测效果。团队完成了业界首个智能超表面的室外远距离信号传输实验，利用其信号增强作用克服电磁波远距离传播的损耗，实现了500米传输距离外高清视频流的实时播放。

　　团队研发的基于智能超表面的无线通信原型系统

　　随着移动通信的不断发展，无线频谱资源的稀缺性使得通信系统的工作频率不断升高，从而导致无线网络覆盖难、能耗高的问题也越来越突出，成为制约移动通信产业的痛点。而智能超表面（Reconfigurable Intelligent Surface）是一种全新的无线通信增强技术，将有望解决后5G时代面临的这两大痛点。

　　与传统的材料不同，该材料可以实现对入射电磁信号的智能化定向反射，反射角度可由软件实时调控。该技术可以弥补网络覆盖盲区，减少需要建设的通信基站数量，是一种经济、绿色、节能的移动通信新思路。智能超表面被广泛认为是5G+/6G的关键技术之一，也是国际竞争异常激烈的研究热点。中国、美国、欧洲、日本、韩国、新加坡等国家和地区的科学家都在加速布局和探索该项新技术。

　　尹海帆教授带领科研团队先后攻克了人工电磁超材料的设计与制造、高频电子线路设计、通信系统开发等难题，并提出一种智能波束成形算法，可以精准地将反射波束指向接收天线，从而提升接收信号质量。团队在业界率先完成了智能超表面技术的室外远距离测试，实现500倍信号强度增益，打破了由清华大学研究团队保持的150倍增益纪录。

　　外场试验

　　团队将1080p高清视频从华中科技大学启明学院亮胜楼通过无线信号传输至500米之外的原光电国家研究中心大楼，并基于智能超表面技术实现了接收端信号功率的大幅度提升，从而实现视频流的在线播放。

　　信号穿墙测试

　　在信号穿墙测试中，团队的智能超表面也获得了400倍的信号功率增益，极大弥补了信号穿墙损耗，有效提升了通信质量。这些实地测试结果表明智能超表面技术在解决未来移动通信网络覆盖难题和高功耗难题的巨大潜力。

　　扩展阅读：

　　尹海帆，电信学院通信工程系教授、博士生导师。本科与硕士均毕业于华中科技大学，博士期间留学法国，2015年博士毕业于法国巴黎高科电信学院。尹海帆老师毕业后在工业界工作了三年有余，期间参与了物联网芯片研发以及华为的5G核心技术研发工作。于2019年5月回到学校任教，主要研究方向为无线通信技术，其团队研究成果“解决5G移动性难题：PAD预测理论与技术”入选2020年度华中科技大学重大学术进展。

　　素材来源：华中科技大学

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