南京邮电大学刘峰教授作为信息与通信工程领域的知名学者,其研究方向聚焦于无线通信与网络技术的核心前沿,具体涵盖5G/6G移动通信、人工智能赋能的无线网络、物联网与边缘计算、以及通信信号处理等关键方向,以下从研究主题、技术重点、应用场景及学术贡献等方面展开详细阐述。
在5G/6G移动通信方向,刘峰教授团队的研究重点在于新型多天线技术、高频段通信信道建模与波束赋形算法,针对5G Massive MIMO系统中的导频污染问题,团队提出了基于深度学习的用户分组与预编码联合优化方案,通过构建卷积神经网络(CNN)模型动态调整资源分配策略,在仿真中将系统频谱效率提升了23%以上,对于6G太赫兹(THz)通信,团队主导开发了信道测量平台,重点研究亚毫米波频段的穿透损耗与散射特性,相关成果已纳入3GPP TR 38.900技术报告,在空天地海一体化通信网络架构中,团队提出了基于软件定义网络(SDN)的跨层资源调度框架,有效解决了卫星-地面网络切换时的时延抖动问题,平均切换时延降低至5ms以内。
人工智能与无线网络的融合是团队的核心特色方向之一,具体包括:1)基于强化学习的无线资源管理:针对异构网络中的干扰协调问题,设计多智能体Q-learning算法,动态调整基站功率与用户关联策略,使小区边缘用户吞吐量提升40%;2)通信-感知一体化:利用OFDM信号的循环平稳特性,通过生成对抗网络(GAN)增强目标检测分辨率,在28GHz频段实现10米距离内0.1m精度的目标感知;3)网络智能化运维:开发基于图神经网络的故障诊断系统,通过分析基站KPI数据的时空关联性,将故障定位准确率提高至92%,较传统规则库方法提升35个百分点。
在物联网与边缘计算领域,团队的研究聚焦于低功耗广域网(LPWAN)优化与边缘智能协同,针对NB-IoT终端的能耗问题,提出基于马尔可夫决策过程的休眠策略优化算法,使终端电池寿命延长至10年以上,在车联网(V2X)场景中,团队设计了基于区块链的边缘计算任务卸载框架,通过智能合约实现车辆-路侧单元(RSU)的计算资源动态交易,任务处理时延降低30%,在工业物联网领域,研发了基于毫米波雷达的非接触式生命体征监测系统,通过提取呼吸频率与心跳特征,实现99.2%的活动状态识别准确率。
通信信号处理方面,团队在稀疏信道估计、干扰抑制与波形设计等方向取得系列成果,针对大规模MIMO系统中的信道稀疏性,提出基于压缩感知的联合信道估计与数据检测算法,在信噪比为10dB时估计误差降低至0.05以下,在抗干扰研究中,设计了一种基于深度残差网络的窄带干扰抑制器,对-20dBm的强干扰抑制能力达到45dB,在波形设计上,研发了基于滤波器组多载波(FBMC)的5G广播波形,通过优化原型滤波器系数,使系统对频偏的鲁棒性提升3倍。
团队的研究成果已形成显著应用价值,在智慧城市领域,与南京市政府合作的“基于边缘计算的智能交通系统”覆盖200个路口,使主干道通行效率提升25%;在工业互联网方面,为某汽车厂部署的5G+机器视觉质检系统,实现0.05mm级零件缺陷检测,误检率降至0.1%以下;在医疗健康领域,研发的可穿戴心电监测设备通过LoRa-WAN组网,已服务社区老年患者超3000人。
近五年,团队在IEEE Transactions on Wireless Communications、IEEE JSAC等顶级期刊发表论文50余篇,获授权发明专利32项,主持国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划课题等国家级项目8项,研发的“5G智能波束赋形芯片”获2022年中国通信学会技术发明一等奖,相关技术成果已应用于华为、中兴等企业的5G基站产品。
以下为团队主要研究方向的技术指标对比表:
研究方向 | 核心技术指标 | 性能提升效果 | 应用场景 |
---|---|---|---|
5G/6G通信 | Massive MIMO频谱效率 | 提升23% | 宏覆盖基站 |
THz通信传输距离 | 最达100米(28GHz) | 室内高速通信 | |
AI+无线网络 | 边缘用户吞吐量 | 提升40% | 异构网络 |
通信-感知定位精度 | 1m(10米距离) | 自动驾驶 | |
物联网与边缘计算 | NB-IoT终端电池寿命 | 延长至10年 | 智能抄表 |
V2X任务卸载时延 | 降低30% | 车路协同 | |
通信信号处理 | 窄带干扰抑制能力 | 45dB | 无线基站 |
FBMC系统频偏鲁棒性 | 提升3倍 | 5G广播系统 |
相关问答FAQs:
Q1:刘峰教授团队招收研究生时对本科专业有何要求?
A1:团队主要招收通信工程、电子信息工程、计算机科学与技术、自动化等相关专业背景的学生,对于跨专业申请者,若具备扎实的数学基础(如线性代数、概率论)或编程能力(如Python/C++),也可通过考核进入团队,近年来,团队还鼓励具有人工智能、数据科学背景的学生加入,以推动多学科交叉研究。
Q2:团队与企业合作的项目有哪些学生参与机会?
A2:团队与华为、中兴、中国电信等企业建立了联合实验室,每年提供20余个企业项目实习岗位,学生可参与实际工程项目的研发,如5G基站测试、物联网终端开发等表现优秀者可获得企业推荐信,团队鼓励学生将企业问题转化为学术论文课题,近三年已有15篇学生论文基于企业合作项目发表。