成电讲堂

　　3月26日，华中科技大学教授，IEEE Fellow江涛教授应邀做客人力资源部教师发展中心“名师讲堂”，为我校师生带来题为“无源背向散射通信的基本原理、关键技术和典型应用 ”的学术报告。报告由信息与通信工程学院杨鲲教授主持，相关专业的师生聆听了报告并参与了相关交流与探讨。

　　江涛教授在讲座中給大家详细讲解了无源背向散射的优势，无源背向散射设备通过从环境电磁波汲取能量，并调制环境电磁波以完成信息传输，工作过程无需电池供电。相比于传统通信的瓦级功耗和有源背向散射通信的毫瓦级功耗，无源背向散射可将通信功耗降低至微瓦级。凭借此绝佳优势，其被美国知名信息技术研究和咨询公司Gartner称为未来五年十大无线技术之一，将推动通信技术革命性发展。接着他讲解了无源背向散射的基本原理以及三大技术难点：（1）自干扰严重：背向散射信号和射频信号处于同一频段，从而在广覆盖下会产生严重自干扰；（2）信道变化强烈：背向散射信号经历双重信道，信道变化剧烈；（3）接收信号强度低：背向散射标签不能主动发送信号，只能散射信号，因此接收信号强度低。针对这三大技术难点，江教授分别从新型调制、编码、波束赋形三大关键技术突破性能瓶颈，为以上难题提供相应地解决思路：（1）针对自干扰严重问题，利用频移键控调制抑制射频信号自干扰；（2）针对信道的强烈变化，通过挖掘信道极化特性，自适应于动态变化信道；（3）针对接收信号强度低，通过能量波束赋形，提升接收信号强度。

　　江涛教授结合实际情况，讲解了无源背向散射在实际中的典型应用。（1）安全认证：由于智能家居、小型化群体机器人以及可穿戴物联网易受恶意攻击，因此有必要进行可靠的身份认证。具体地，需要修复认证协议漏洞、建立可靠互信机制、防止隐私数据泄漏。通过大量实践工作，江教授团队所提方案在仅使用3个背向散射标签的场景下，验证成功率可达93.7%，其中，所提方案在室内外环境中认证精度高达96%以上。另外，针对可穿戴标签安全认证所提的方案在不同测试条件下，验证成功率可达93.2%；（2）室内定位：高精度室内定位技术是实现智慧城市的必要需求，然而，传统技术难以适用于复杂的室内环境，并且依赖于昂贵的硬件设施。针对该应用需求，江教授团队首次实现了无人机与信号源间隔数个房间的定位，定位精度可达33.66厘米。江教授提出，无源背向散射依靠其高速率、广覆盖、高能效、高保密、精准定位以及广泛应用等特性，将成为一项颠覆性的技术。

　　讲座结束后，与会师生与江涛教授就相关学术问题进行了深入交流。江涛教授还分享了个人成长和发展经历，为同学们提供了如何在专业领域提升自己的宝贵建议，老师和同学们纷纷表示受益匪浅。

　　本次名师讲堂由人力资源部教师发展中心主办，信息与通信工程学院承办。

　　相关链接：

　　江涛，华中科技大学教授、博士生导师，IEEE Fellow，是国家第六代移动通信技术研发总体专家组成员、国家杰出青年科学基金获得者、享受国务院政府特殊津贴，长期从事于群体智能、多载波宽带通信、天地一体化信息网络等研究，现已发表学术论文400余篇，其中IEEE期刊论文250余篇，出版专著4部、编著2部、参编4部，申请国家发明专利50余项，其中授权30余项，PCT专利10余项，以第一完成人身份先后获国家技术发明二等奖、湖北省自然科学奖一等奖、中国电子学会自然科学奖一等奖等。他所提出的校验级联极化码（PCC Polar Code）被正式采纳为5G标准，受邀担任China Communications副主编和IEEE Network、IEEE Transactions on Signal Processing，IEEE Transactions on Vehicular Technology，IEEE Communications Surveys and Tutorials，IEEE Internet of Thing等期刊编委。