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北邮团队发表超表面感知新成果,Luowave SDR助力实现收发一体化定位突破

在智能感知与无线定位技术的前沿探索中,北京邮电大学物理科学与技术学院毕科教授团队在《科学通报》(Chinese Science Bulletin)上发表了题为《面向智能感知的超表面辅助无线定位方法》的重要研究成果。该研究提出了一种基于信息超表面天线的收发一体化定位方法,有效解决了传统超表面感知系统依赖额外馈源喇叭和接收天线、难以小型化的痛点。

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研究亮点

  1. 突破传统设计

    • 设计了一种集成环形器的可重构信息超表面天线,利用平面阵列天线作为激励源,结合高隔离度环形器实现收发一体化架构。

    • 采用线性调频(LFM)信号解决收发信号空间相位叠加导致的波形失真、规避同频干扰问题。

    • 感知系统体积缩减了80%以上,同时保持了优异的辐射性能和定位精度。

  2. 实验验证与硬件支撑

    • 高集成度:集成了宽带射频系统、基带FPGA和Intel x86处理器,单台设备即可完成从信号激发到回波分析的全流程。

    • 灵活的波形定制能力:支持特定线性调频(LFM)信号的精确生成与控制,确保系统在同频干扰下的探测稳定性。

    • 精准的实时处理:内置高性能FPGA(Xilinx Kintex-7)与处理器高效协同,保障实验数据的实时采样与高信噪比处理。

    • 采用珞光电子提供的SDR-LW 2974通用软件无线电外设作为核心信号处理平台,成功搭建了高集成、低成本的雷达收发一体化定位系统。

    • SDR-LW 2974发挥关键作用:

  3. 系统构成与功能模块

    • 编码控制模块:PC负责计算最优波束赋形编码,FPGA生成0/3.3V可编程偏置电压驱动超表面进行波束调控。

    • 信号发射与接收模块:由SDR-LW 2974、环形器与超表面天线级联构成,用于LFM信号的生成、发射以及目标回波信号的采集。

    • 系统包含PC、FPGA控制板、SDR平台(珞光电子SDR-LW 2974)和信息超表面天线。

    • 系统划分为编码控制、信号收发和信号处理3个核心模块:

产品介绍 - SDR-LW 2974

  • 产品定位:高性能独立软件无线电平台

  • 核心优势

    • 异构计算:板载Intel i7处理器 + Xilinx Kintex-7 FPGA,平衡灵活性与高性能DSP处理能力。

    • 独立运行:支持独立运行,无需外接电脑即可运行Linux Ubuntu或Windows操作系统,适合实验室原型验证及野外移动测试。

    • 广泛兼容:支持LabVIEW、MATLAB、Python、GNU Radio等主流开发环境,兼容RFNoC开发框架,助力高校及科研机构快速完成算法验证、原型开发与功能迭代。

结语

北京邮电大学物理科学与技术学院毕科教授团队的这一成果,为未来智能家居和安防监控等领域的便携式感知设备提供了全新思路。珞光电子通过成熟可靠的软件无线电平台,为前沿科学探索提供了坚实的硬件基础,并将继续致力于提供高性能的无线电解决方案,助力更多高校与科研机构实现创新突破。

公司信息

  • 公司名称:武汉珞光电子有限公司

  • 地址:武汉市东湖新技术开发区国家大学科技园知源楼A栋4层

  • 网站www.luowave.com

  • 电话:027-86635358