科技日報(bào)北京11月11日電 （記者張佳欣）美國萊斯大學(xué)研究人員與洛斯阿拉莫斯和桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室合作，開發(fā)出一種新型信號(hào)控制方法，可在信號(hào)發(fā)出瞬間確定其方向位置，精度達(dá)0.1度，比現(xiàn)有技術(shù)提高約10倍。這一成果就像給6G通信信號(hào)裝上了“瞬時(shí)GPS”，有望解決6G網(wǎng)絡(luò)高頻信號(hào)難以快速對準(zhǔn)的問題，為超高速數(shù)據(jù)通信奠定技術(shù)基礎(chǔ)。相關(guān)成果發(fā)表于最新一期《通信工程》雜志。

高頻頻段預(yù)計(jì)將成為未來6G網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵支撐，可滿足無線虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴設(shè)備、實(shí)時(shí)感知系統(tǒng)等高數(shù)據(jù)應(yīng)用需求。然而，高頻信號(hào)在空氣中傳播衰減很快，且難以穿透障礙物，這意味著發(fā)射器和接收器必須通過狹窄的“視距直連”建立聯(lián)系，而不能像Wi-Fi那樣彌散連接。

此次，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出的方法使這類連接幾乎可以瞬間建立。該方法可在極短時(shí)間內(nèi)以極高精度估算信號(hào)角度，使無線鏈路以極低延遲快速建立或恢復(fù)，從而讓設(shè)備在毫秒甚至皮秒級時(shí)間內(nèi)自動(dòng)完成相互識(shí)別與對準(zhǔn)，為實(shí)現(xiàn)超高數(shù)據(jù)通信提供可能。

該方法就像一座“能發(fā)出多種顏色光線的燈塔”，每種顏色光線的強(qiáng)度在不同方向上隨機(jī)變化。無線發(fā)射器相當(dāng)于“燈塔”，接收器相當(dāng)于“船只”，而多色光線對應(yīng)無線電波。每種顏色光線的強(qiáng)度在不同方向上隨機(jī)變化，“船只”可根據(jù)接收到的顏色組合和強(qiáng)度，推算出相對于“燈塔”的精確位置。

為了實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想，團(tuán)隊(duì)使用了一種超薄電子表面。該表面可在信號(hào)照射后將其散射成依賴于波的方向與頻率的獨(dú)特圖案。每個(gè)方向都會(huì)產(chǎn)生獨(dú)一無二的“電磁指紋”，接收端只需與預(yù)先建立的信號(hào)庫進(jìn)行比對，就能在幾皮秒（萬億分之一秒）內(nèi)確定信號(hào)來源。

【總編輯圈點(diǎn)】

這項(xiàng)科技成果讓設(shè)備和信號(hào)在短時(shí)間內(nèi)精準(zhǔn)“鎖定”彼此的位置，從而建立高速穩(wěn)定的連接。這是一項(xiàng)基礎(chǔ)性突破，解決了6G信號(hào)難以快速對準(zhǔn)的問題，為6G的廣泛應(yīng)用掃除了障礙。無線VR、全息通信、遠(yuǎn)程精準(zhǔn)手術(shù)等需要瞬間傳輸海量數(shù)據(jù)的應(yīng)用，都依賴于6G幾乎零延遲的快速連接能力。能對信號(hào)進(jìn)行精準(zhǔn)定位和快速接收后，6G網(wǎng)絡(luò)會(huì)更加智能可靠，智慧城市也能從愿景變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

(責(zé)編：羅知之、李楠樺)

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