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重大機遇已來,西工大准備好了!
2020-06-23 西北工業大學

  2020年是不同尋常的一年,在經曆了“宅家抗疫”“線上辦公”“複工複産”......大量生産生活從線下走向線上,從現實邁入“雲端”。這些創新實踐及其形成的數字化、網格化管理經驗,不僅再次證明技術變革對于社會進步産生的深刻影響,也爲推動智慧城市建設帶來了啓示與契機。

  面對百年未有之大變局,今年兩會,首次將“加強新型基礎設施建設”寫進了政府工作報告,但何爲“新基建”?“新基建”背景下西工大有哪些布局?

  讓我們一起走進西工大信息與通信工程學科電子信息學院相關研究團隊:

  什麽是新基建?

圖自人民網

  “新基建”覆蓋三大主要方向:一是信息基礎設施,包括以5G、物聯網、工業互聯網、衛星互聯網爲代表的通信網絡基礎設施,以人工智能、雲計算、區塊鏈等爲代表的新技術基礎設施,以數據中心、智能計算中心爲代表的算力基礎設施等。二是融合基礎設施,主要指深度應用互聯網、大數據、人工智能等技術,支撐傳統基礎設施轉型升級,進而形成的融合基礎設施,比如,智能交通基礎設施、智慧能源基礎設施等。三是創新基礎設施,主要是指支撐科學研究、技術開發、産品研制的具有公益屬性的基礎設施,比如,重大科技基礎設施、科教基礎設施、産業技術創新基礎設施等。

  (新基建內容釋義摘自人民網)

  “新基建”的西工大布局

  衛星通信與導航一體化

  (1)衛星通信導航一體化終端

  電子信息學院廉保旺教授團隊有著20余年的衛星通信導航終端設計經驗,在衛星導航、低軌衛星通信互聯、通導一體化等領域開展前瞻性的核心技術研究,突破高動態、多模多系統下的高精度導航,以及多源信息動態融合的合作定位等核心技術。

  (2)低軌衛星星座組網技術與增強導航

  針對低軌衛星系統具備寬帶、大容量、低延遲和全球覆蓋等特點,研究低軌衛星星座的星間組網與星地傳輸技術、星基增強導航技術等。突破衛星自組織網絡方法、空間信息融合共享機制,星地信息無縫分發的快速傳輸機制、以及低軌衛星的增強導航、聯合精密定位等核心技術,爲實現全天候、全球化、低時延、高可靠的空間信息互聯、目標定位與跟蹤、打造天基傳感器監測網絡提供重要的理論基礎和技術支撐。相關技術成果已應用于航空搜救、海上無線電救援等。

  (3)5G+衛星多源融合定位

  爲滿足城市、樓宇等遮擋、幹擾環境下的可靠導航,研究基于5G與衛星等多源導航信息融合的定位技術,開展室內外無縫導航、差分相對定位、RSS-TOA測量等核心技術的研究,爲高精度用戶提供定位導航性能的完好性與連續性。

  高可靠衛星通信傳輸技術研究

  (1)衛星移動通信終端系統

  電子信息學院王伶教授團隊研制了高機動機載低速和中速衛星終端系統,突破了高可靠自適應編譯碼,高效調制解調關鍵技術,實現傳輸速率自適應控制的高可靠實時通信,並具備終端應用擴展能力。承擔了下一代寬帶衛星通信技術體制研究與接收機研制,突破了寬帶高速並行解調與譯碼接收技術。

  (2)空地高速數據傳輸技術

  對高清晰圖像、視頻等大帶寬、大容量數據進行高速信息的傳輸和處理是實現空地平台融合的關鍵環節。電子信息學院王伶教授團隊研制了無人機高速數據鏈傳輸技術,能夠解決遠距離情況下多徑效應導致傳輸信號的幅頻特性嚴重畸變問題、低仰角下天線穩定跟蹤和平台相對運動引起的天線指向不穩定跟蹤問題,可用于解決在頻率資源、機上功率受限的條件下,無人機的高分辨率載荷的大容量、高速傳輸信息實時傳輸問題。

  (3)衛星通信陣列天線技術

  針對高通量衛星、衛星移動通信和低軌衛星星座的趨勢,電子信息學院王伶教授團隊開展了高頻段、寬頻帶、多功能、低成本數字相控陣技術研究,突破了超寬帶寬角掃描相控陣天線設計、發射波束精准調控、多波束調零保形等關鍵技術,設計下一代小型衛星通信相控陣天線及終端設備,提升高通量應用場景下衛星功率動態分配、波束動態重構、波形敏捷調整、自適應幹擾抑制等能力。

  電子信息學院李波教授團隊經過多年在寬帶無線通信網絡領域的科學研究工作的積累,搭建了鏈路級和系統級一體化的仿真性能驗證平台,可對包括WiFi網絡、蜂窩移動通信網絡、數據鏈通信網絡、衛星網絡、物聯網等多種無線網絡的性能進行精准的評估,是實現網絡性能優化的不可或缺的基礎性支撐平台。

  5G+無線網絡優化設計

  (1)無線信道測量與建模

  張若南教授團隊圍繞5G網絡的新頻譜和應用場景,自主研制了利用大規模天線陣列的空-時信道測量系統,對城市街道、大型場館、無人機和飛艇、工廠車間、地鐵隧道等大量場景進行了測量,描繪出“看不見、摸不著”的電磁波在實際環境中的傳播圖樣,用數學模型表達出基站和手機之間信號傳播的“高速公路和立交橋”。所提出的部分信道模型列入國際標准,爲5G設備的設計評估和部署提供了重要依據。

  (2)空天網絡設計與研發

  航空航天網絡將是6G移動通信系統的重要組成部分。張若南教授團隊從“十二五”開始,將通信與航空宇航學科緊密融合,針對飛行器平台的結構、動力學、載荷等特征,設計研制了衛星集群空間組網和測控系統、無人機空-地一體化組網系統,並應用在某型微納衛星和無人機編隊飛行。有了這套網絡,可以遙控遠在天邊的衛星和無人機,並且回傳視頻、圖像和數據。空天網絡,讓我們插上“翺翔的翅膀”。

  據報道,2019年中國已建成13萬個5G基站,預計到2020年底5G基站將超過60萬個,覆蓋全國所有地級以上城市;而到2025年國際網絡建設投資累計將達到1.2萬億元,並將帶動産業鏈上下遊以及各行業應用投資超過3.5萬億元。

  紮實布局“新基建”,除聚焦5G技術的發展與應用,還需深刻理解其對傳統行業向數字化轉型,乃至實現整個經濟社會的結構性轉型的深刻意義。

  未來“新基建”將與雲、人工智能、邊緣計算、區塊鏈等多領域深度融合,這些新的應用、新的技術也將爲未來帶來無限可能。布局“新基建”爲中國經濟高質量發展注入新動能,爲推動社會經濟發展提供強大引擎。

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