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我是教师
李赞教授:从事可靠通信研究的年轻女学者


针对这一问题,李赞团队进一步提出了系统参数实时可变的自适应跳频序列。也就是说,在下一次频跳之前,系统可以依据探明的“干净”频谱区域,或者无线电磁环境中干扰带宽变化态势等实际信道特性,通过实时指令输入直接改变跳频间隔等相应系统参数,瞬时再生成一个新的序列。这一过程无需中断任何通信进程或重新初始化任意硬件参数,且确保跳频系统原有的13项性能指标优异性不受影响。这一研究成果,为进一步实现一体化智能通信系统提供了可能。

基于上述两个理论突破,李赞团队又在此基础上首次构建了基于序列的跳频同步组网和异步组网模型,并得出了跳频组网性能的结论定理和理论极限,为实际的跳频组网系统设计提供了理论支撑。2015年9月,在欧洲智能信息安全会议(IEEE EISIC 2015)上,基于该成果李赞教授应邀做了大会报告,相关论文也在国际会议上获得了BEST Paper Runner Up Award等奖项。

如果说前两个突破只停留在理论上,获得的成绩顶多就是发表了一篇篇高水平的论文,但李赞及其团队的第三个重要突破,就是把这些理论运用到了工程实践中,设计开发出了看得见、摸得着、用得上的基于FPGA的跳频芯片。

据介绍,他们所开发的芯片具有资源占用少、运算速度快、接口灵活等显著特点。在典型的96兆赫兹时钟下,芯片可支持每秒超过1400000跳的超高速跳频通信。如今,这一芯片已用在了我国具体卫星、远洋舰船等多种产品和设备中,有效提高了通信系统的传输性能,取得了显著的社会效益。

推动探测、感知和通信相结合

现代通信技术的发展,是道高一尺魔高一丈的螺旋上升进程,随着无线互联网、下一代移动通信等无线通信方式和设备的迅速增加,无线通信环境的日益错综复杂,高安全、高可靠通信面临着更加严峻的挑战。

在上述跳频通信研究基础上,李赞针对目前无线通信信道更加复杂、现有通信系统对无线环境态势感知能力急待加强的现状,又将研究方向扩展到了智能化宽带电磁频谱监测领域,旨在将探测、感知和通信相结合,为实现一体化智能通信打下基础。

“我们的工作是从对于认知无线电技术的思考开始的。”李赞说,认知无线电的概念1999年被提出,这一技术是依据无线环境的感知信息,通过认知引擎进行系统决策,实时改变传输功率、载波频率、调制技术等系统参数以适应信道特性,从而最大限度地充分利用无线环境和信道资源以实现高性能通信。

李赞介绍说,这一技术可以这样形象化理解,传统的无线通信其实是“瞎子”通信,收、发双方并不知道实际信道质量如何、是否适合信息传输。因此,掌握和监测实际信道特性对于可靠通信至关重要。

据了解,在频谱监测领域,李赞团队利用认知的思想,已经研制出网络化宽带电磁频谱监测设备,并在陕西省长安区、江西鄱阳湖、重庆北碚区等构建了3个典型地域的示范验证网。经国家无线电监测中心测试,相关技术指标处于国内领先水平。

“我们当前和下一步的工作,就是希望把基于智能化宽带的电磁频谱监测,与我们的跳频通信等技术优势相结合,不断提升通信传输的可靠性。打个比方,如果说频谱监测是‘眼睛’,我们就是要让可靠通信系统用上这个‘眼睛’,让它‘看得见’‘分辨得出’能用的信道在哪儿。”

从踏着前辈老师金力军、刘增基、李建东等教授的足迹致力于流星余迹通信研究,研制出我国新一代流星余迹应急通信系统,到下决心去啃“跳频通信”这块硬骨头,再到将研究方向扩展到智能化宽带电磁频谱监测领域……李赞,这个研究高安全、高可靠通信的年轻女学者,正带领她的团队向更高、更远的目标迈进。正如她本人在颁奖会上的寄语:一分耕耘,一分收获。执着前行,做更好的自己。

(文/西电新闻网·秦明 高巍巍 付一枫)

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