靈活的發射器芯片可以使無線設備更效率

來自麻省理工學院和其他地方的研究人員開發了一種新的芯片發射器，這大大提高了無線通信的能源效率，這可以增加連接設備電池的範圍和壽命。

他們的方法使用獨特的調製圖來在無線信號中編碼數字數據，從而減少了傳輸中的錯誤量並導致更可靠的連接。

現有的Internet設備中可以包含一個緊湊，靈活的系統，以確保立即利潤，並滿足對未來6G技術有效性的更嚴格要求。

芯片的通用性可以使其非常適合許多需要仔細的能源管理進行通信的應用程序，例如工業傳感器，這些傳感器不斷監視工廠條件和提供真實時間通知的智力設備。

“通過開箱即用的思考，我們在下一代設備上推動了一個更高效，更智能的巡迴賽，甚至是傳統建築的現狀。

梅達德（Médard）是有關新發射器的文章的合夥人 出版 作為一部分 2025研討會IEEE無線電電路研討會（RFIF）場地

梅達德（Médard）的合作者中包括計時器Zirtilla，他是波士頓大學的主要作家兼研究生； BU研究生Arman Tan； EEC的麻省理工學院研究生Basak Ozidin；北部 – 東部大學教授肯·達菲（Ken Duffy）； BU電氣和計算機技術系副教授Rabia Tugsa Yazicigil。該研究最近在Radio Cructory Circuty IEEE研討會上提出（RFIC 2025），於6月15日至17日與舊金山舉行。

傳輸優化

在無線設備中，發射器將數字數據轉換為電磁信號，該信號通過空氣波發送到接收器。發射器通過顯示具有符號的數字位來實現此目的，該數字代表電磁信號的幅度和相位，這是一個稱為調製的過程。

傳統系統通過創建統一的符號方案傳輸信號，該信號均勻地位於避免干擾。但是，由於無線通道的條件是動態的，而且通常會迅速變化，因此這種均勻的結構缺乏適應性，並且可能是無效的。

作為替代方案，最佳調製方案遵循一個可以適應通道條件變化的異質方案，在最大程度地減少能源的使用時，可以最大程度地提高傳輸數據的量。

但是，儘管最佳調製可能會更有效，但它也更容易受到錯誤的影響，尤其是在擁擠的無線媒體中。當信號的長度不均勻時，接收器可能更難區分壓縮到傳輸中的符號和噪聲。

為了克服這個問題，麻省理工學院發射器以字符之間的附加位添加少量墊圈，以使每個變速箱的長度相同。

這有助於接收器識別每個齒輪的起點和結束，從而阻止了對消息的不正確解釋。然而，當使用不均勻的最佳調製方案時，該設備的能源效率卻增加了。

這種方法是由以前由研究人員（稱為Grand）開發的技術起作用的，該研究人員是一種通用解碼算法，該算法可黑客入侵任何代碼，猜測影響傳輸的噪聲。

在這裡，他們使用受Grand啟發的算法來調整所得齒輪的長度，猜測添加的其他位。因此，接收器可以有效地還原初始消息。

Medar說：“現在，多虧了盛大的人，我們可能會有一個發射器，他能夠使用不平衡的數據執行這些更有效的程序，我們可以看到這一成就。”

靈活方案

具有緊湊型體系結構的新芯片使研究人員能夠整合提高效率的其他方法，僅允許從使用最佳調製的信號誤差中傳輸大約四分之一。

令人驚訝的是，該設備的誤差頻率也明顯低於使用傳統調製的發射機。

梅德德說：“傳統的方法是如此根深蒂固，以至於很難不吸引現狀-KVO，尤其是因為我們改變了我們經常認為是理所當然的事情和數十年來教學的概念。”

這種創新的體系結構可用於提高現代無線通信設備的能源效率和可靠性，並提供靈活性，將包含在使用最佳調製的將來的設備中。

然後，研究人員希望使他們的方法適應其他方法，這些方法可以提高效率並降低無線齒輪中錯誤的頻率。

“調製的射頻發射機的整合集成圖是一種創新，它改變了有關射頻信號的傳統調製的遊戲。他應該在下一代無線通信中起重要作用，例如6G和Wi-Fi，在那裡，NXP的研究人員在SOC研究中無關的研究人員在半徑和發展中與這些研究相關聯，該研究與這些研究無關。

這個故事重印為麻省理工學院新聞（web.mit.edu/newsoffice/），一個受歡迎的網站，涵蓋有關研究，創新和麻省理工學院教學的新聞。