針對這一問題，李贊團(tuán)隊進(jìn)一步提出了系統(tǒng)參數(shù)實時可變的自適應(yīng)跳頻序列。也就是說，在下一次頻跳之前，系統(tǒng)可以依據(jù)探明的“干凈”頻譜區(qū)域，或者無線電磁環(huán)境中干擾帶寬變化態(tài)勢等實際信道特性，通過實時指令輸入直接改變跳頻間隔等相應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)，瞬時再生成一個新的序列。這一過程無需中斷任何通信進(jìn)程或重新初始化任意硬件參數(shù)，且確保跳頻系統(tǒng)原有的13項性能指標(biāo)優(yōu)異性不受影響。這一研究成果，為進(jìn)一步實現(xiàn)一體化智能通信系統(tǒng)提供了可能。
基于上述兩個理論突破，李贊團(tuán)隊又在此基礎(chǔ)上首次構(gòu)建了基于序列的跳頻同步組網(wǎng)和異步組網(wǎng)模型，并得出了跳頻組網(wǎng)性能的結(jié)論定理和理論極限，為實際的跳頻組網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計提供了理論支撐。2015年9月，在歐洲智能信息安全會議（IEEE EISIC 2015）上，基于該成果李贊教授應(yīng)邀做了大會報告，相關(guān)論文也在國際會議上獲得了BEST Paper Runner Up Award等獎項。
如果說前兩個突破只停留在理論上，獲得的成績頂多就是發(fā)表了一篇篇高水平的論文，但李贊及其團(tuán)隊的第三個重要突破，就是把這些理論運用到了工程實踐中，設(shè)計開發(fā)出了看得見、摸得著、用得上的基于FPGA的跳頻芯片。
據(jù)介紹，他們所開發(fā)的芯片具有資源占用少、運算速度快、接口靈活等顯著特點。在典型的96兆赫茲時鐘下，芯片可支持每秒超過1400000跳的超高速跳頻通信。如今，這一芯片已用在了我國具體衛(wèi)星、遠(yuǎn)洋艦船等多種產(chǎn)品和設(shè)備中，有效提高了通信系統(tǒng)的傳輸性能，取得了顯著的社會效益。
推動探測、感知和通信相結(jié)合
現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，是道高一尺魔高一丈的螺旋上升進(jìn)程，隨著無線互聯(lián)網(wǎng)、下一代移動通信等無線通信方式和設(shè)備的迅速增加，無線通信環(huán)境的日益錯綜復(fù)雜，高安全、高可靠通信面臨著更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
在上述跳頻通信研究基礎(chǔ)上，李贊針對目前無線通信信道更加復(fù)雜、現(xiàn)有通信系統(tǒng)對無線環(huán)境態(tài)勢感知能力急待加強的現(xiàn)狀，又將研究方向擴展到了智能化寬帶電磁頻譜監(jiān)測領(lǐng)域，旨在將探測、感知和通信相結(jié)合，為實現(xiàn)一體化智能通信打下基礎(chǔ)。
“我們的工作是從對于認(rèn)知無線電技術(shù)的思考開始的?！崩钯澱f，認(rèn)知無線電的概念1999年被提出，這一技術(shù)是依據(jù)無線環(huán)境的感知信息，通過認(rèn)知引擎進(jìn)行系統(tǒng)決策，實時改變傳輸功率、載波頻率、調(diào)制技術(shù)等系統(tǒng)參數(shù)以適應(yīng)信道特性，從而最大限度地充分利用無線環(huán)境和信道資源以實現(xiàn)高性能通信。
李贊介紹說，這一技術(shù)可以這樣形象化理解，傳統(tǒng)的無線通信其實是“瞎子”通信，收、發(fā)雙方并不知道實際信道質(zhì)量如何、是否適合信息傳輸。因此，掌握和監(jiān)測實際信道特性對于可靠通信至關(guān)重要。
據(jù)了解，在頻譜監(jiān)測領(lǐng)域，李贊團(tuán)隊利用認(rèn)知的思想，已經(jīng)研制出網(wǎng)絡(luò)化寬帶電磁頻譜監(jiān)測設(shè)備，并在陜西省長安區(qū)、江西鄱陽湖、重慶北碚區(qū)等構(gòu)建了3個典型地域的示范驗證網(wǎng)。經(jīng)國家無線電監(jiān)測中心測試，相關(guān)技術(shù)指標(biāo)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。
“我們當(dāng)前和下一步的工作，就是希望把基于智能化寬帶的電磁頻譜監(jiān)測，與我們的跳頻通信等技術(shù)優(yōu)勢相結(jié)合，不斷提升通信傳輸?shù)目煽啃?。打個比方，如果說頻譜監(jiān)測是‘眼睛’，我們就是要讓可靠通信系統(tǒng)用上這個‘眼睛’，讓它‘看得見’‘分辨得出’能用的信道在哪兒?！?/p>
從踏著前輩老師金力軍、劉增基、李建東等教授的足跡致力于流星余跡通信研究，研制出我國新一代流星余跡應(yīng)急通信系統(tǒng)，到下決心去啃“跳頻通信”這塊硬骨頭，再到將研究方向擴展到智能化寬帶電磁頻譜監(jiān)測領(lǐng)域……李贊，這個研究高安全、高可靠通信的年輕女學(xué)者，正帶領(lǐng)她的團(tuán)隊向更高、更遠(yuǎn)的目標(biāo)邁進(jìn)。正如她本人在頒獎會上的寄語：一分耕耘，一分收獲。執(zhí)著前行，做更好的自己。
（文/西電新聞網(wǎng)·秦明 高巍巍 付一楓）
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