评审组:电子与通信技术组
项目名称:面向演进MIMO系统的信道获取技术及其应用
提名单位: 陕西省教育厅
提名等级:二等奖
提名单位意见: 所提名项目“面向演进MIMO系统的信道获取技术体系构建与应用”,聚焦虚拟MIMO、大规模MIMO、可重构MIMO三类场景的信道获取难题,以破解“精度-效率-开销”矛盾为核心,构建了系统性技术体系,兼具理论创新性与工程价值。针对不同MIMO形态提出差异化方案:面向虚拟MIMO,构建基于MCS的有限量化反馈框架,计算优化分组级SINR与MCS选择,结合分级反馈策略,大幅降低反馈开销并提升信道适配精度;面向FDD大规模MIMO,创建“压缩感知+深度学习”融合反馈机制,以离散傅里叶基、随机投影矩阵实现高维CSI降维,引入CNN与注意力机制,128用户、300km/h场景下CSI重构精度超95%;面向可重构MIMO,提出“部分训练-关联预测”方案,借深度迁移学习建信道-波束赋形关联模型,仅训练10%-20%CSI即可精准预测,结合RIS优化相移构建虚拟LOS链路,硬件成本降低40%。成果价值与应用方面,发表IEEE顶刊35篇、国际会议论文45篇(多篇ESI高被引),获杨旸、Geoffrey Ye Li等20余位IEEE Fellow及中外院士正面评价。技术已在中电科54所车载基站、中兴无线接入产品完成测试,支撑5G、6G及工业物联网发展,带动陕西多家通信企业升级,新增产值千万元。综上,项目在演进MIMO信道获取领域实现关键突破,符合陕西省自然科学奖评选标准,提名二等奖。
项目简介:

客观评价:

代表性论文专著目录:

主要完成人情况:
  1. 姓名:范建存
    排名:1
    行政职务:副院长
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目主要学术贡献:重要科学发现一和二的提出者,参与了发现点三的计算效率改进工作,完成了三个发现点相关算法研究。代表性论文1和2的第一作者,代表性论文4和5的通讯作者,代表性论文3的合作作者。
  2. 姓名:戈艺萌
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安邮电大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目主要学术贡献:代表性论文5的第一作者。是发现点三学术思想的提出者,并完成了发现点三中基于深度迁移学习相关算法研究,提高了RIS波束赋形的效率和适应性。
主要完成单位:
  1. 单位名称:西安交通大学
    单位贡献:在软硬件设施方面,西安交通大学配备了先进的信道测量设备,能够精确测量不同环境下的信道参数,为演进MIMO系统信道特性研究提供了可靠的数据来源;高性能计算集群拥有数千个计算核心,可支撑大规模MIMO场景下海量数据的仿真运算,例如在验证“压缩感知+深度学习”融合信道反馈机制时,能够快速完成高维CSI降维压缩及重构算法的模拟测试,大大缩短研究周期。此外,学校还搭建了基于德州仪器TMS320C6416 DSP的MIMO信道硬件仿真器,能真实模拟3GPP LTE、IEEE802.11n等多种无线系统中的MIMO信道,用于空-时信号处理算法评估及系统开发,为项目技术方案的硬件实现与优化提供了实践平台。在平台建设上,学校基于已有的LTE-A系统级仿真平台,通过天线规模扩展及3D MIMO信道模型集成,开发出适用于大规模MIMO的系统级仿真平台。该平台实现了支持大规模MIMO场景的多用户调度及预编码模块,并设计了开放接口,方便研究人员根据项目需求灵活调整参数、接入新算法。例如在虚拟MIMO场景研究中,利用此平台对基于MCS的有限量化反馈框架进行仿真,验证不同均值计算的有效分组级SINR对MCS选择的影响,为提升信道适配精度提供了有力的数据支撑。知识产权方面支持论文的发表,同时为专利的申请提供专业指导。

  2. 单位名称:西安邮电大学
    单位贡献:西安邮电大学通信与信息工程学院配备毫米波信道测量仪及MIMO信号发生器,搭建复杂信道模拟平台,支撑可重构MIMO “部分训练-关联预测”方案实测,验证RIS虚拟LOS链路对多径效应的抑制效果;部署MATLAB / Simulink MIMO仿真工具包,集成3GPP信道模型,高效完成大规模MIMO反馈精度、频谱效率等指标仿真,为算法优化提供数据支撑;搭建工业物联网测试床,模拟多用户干扰场景,验证虚拟MIMO分级反馈策略的资源分配适配性。 依托“陕西省信息通信网络及安全重点实验室”省级重点实验室,开发MIMO技术模块化测试子系统,完成LTE上行虚拟MIMO用户配对方案吞吐量测试;联合企业共建工业互联网实验室,搭建场景验证平台,将大规模MIMO反馈技术应用于工业监控,降低传输时延30%;依托省级研究院组织产学研研讨,推动成果纳入企业技术规划,加速转化。 综上,硬件方面同样为项目的开展提供了测试环境和仿真软件、完成了程序的编制、算例验证和算法性能分析工作。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处