劉旭

“科研工作最吸引人的地方在于其不重復(fù)性，我非常享受帶著興趣不斷探索科學(xué)未知邊界的過程。以科研創(chuàng)新為基礎(chǔ)，為我國通信技術(shù)領(lǐng)域的突破和發(fā)展貢獻一分力量，是我一直以來的追求?！眲倓偠⒅甑奈靼步煌ù髮W(xué)信息與通信工程學(xué)院李昂教授快人快語，眼神中帶著西北人的豪爽與熱情。

2020年3月，李昂從澳大利亞悉尼大學(xué)完成博士后研究工作，通過“青年拔尖人才計劃”正式入職西安交通大學(xué)信息與通信工程學(xué)院，并鎖定5G和未來無線通信網(wǎng)絡(luò)中物理層的關(guān)鍵技術(shù)，致力于多天線（MIMO）通信系統(tǒng)、毫米波通信、符號級預(yù)編碼、波束成形、有益干擾、高能效通信、波束追蹤等多個方向的研究，承擔起陜西省科學(xué)技術(shù)廳重點項目“下一代無線網(wǎng)絡(luò)中多用戶上下行安全傳輸技術(shù)研究”等多個重量級科研項目，志在攻克我國通信技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，彰顯中國科技的硬核實力。

毅然回國，以創(chuàng)新發(fā)力通信科研

“學(xué)成之后，回到祖國，一直在我的計劃之中?！崩畎赫f。盡管已在國外獲得專業(yè)領(lǐng)域的高度認可，但李昂回國的決心始終沒有動搖過。2011年本科畢業(yè)于西安交通大學(xué)信息工程專業(yè)錢學(xué)森實驗班，他的身上傳承著交大人踏實、認真的傳統(tǒng)。正是這種扎扎實實的作風(fēng)，以及鎖定目標就勇往直前的精神，讓他的學(xué)術(shù)成長之路看起來比別人更順遂一些。

本科畢業(yè)后，他保送西安交通大學(xué)信息與通信工程專業(yè)的碩士研究生，并以優(yōu)異的成績于2014年獲得碩士學(xué)位。為了拓寬學(xué)術(shù)視野，他又考取了英國倫敦大學(xué)學(xué)院電子電氣工程專業(yè)博士研究生，并于2018年獲得哲學(xué)博士學(xué)位。2018年5月至2020年2月，他以博士后研究員身份在澳大利亞悉尼大學(xué)電子與信息工程學(xué)院從事研究工作。

但問耕耘，莫問收獲，全身心投入研究工作中的李昂，卻以自己的創(chuàng)造性工作不斷收獲著累累碩果。近年來，他在無線通信領(lǐng)域IEEE知名刊物和會議累計發(fā)表學(xué)術(shù)論文46篇，其中IEEE期刊文章22篇，其中通訊作者15篇，第一作者11篇，包括無線通信領(lǐng)域頂級期刊IEEE Communications Surveys&Tutorials文章1篇（第一作者兼通訊作者），IEEE Transactions on Wireless Communications、IEEE Transactions on Signal Processing、IEEE Transactions on Communications等IEEE匯刊文章17篇。在IEEE ICC、IEEE GlobeCom、 IEEE ICASSP、IEEE SPAWC等IEEE國際權(quán)威會議上共計發(fā)表會議文章24篇，其中第一作者17篇，邀稿3篇。他長期擔任IEEE多個期刊和國際會議的論文評審人，2017年和2019年分別被評為IEEE Communications Letters 和IEEE Transactions on Communications模范審稿人（Exemplary Reviwer）。尤其是在澳大利亞悉尼大學(xué)期間，他曾作為組織者和分會主席，在IEEE信號處理協(xié)會旗艦會議IEEE ICASSP2020上組織了一項特別會議，其在國際通信技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)影響不斷擴大。

談到作為一位學(xué)者的成長與蛻變，李昂更多的是把困難當作成長的契機?！捌鋵?，我的成長路上也有所謂的‘空瓶期。比如我剛到英國讀博時，第一次投稿的論文就一下子收到二三十條修改意見。當時對我打擊很大。正是從那時開始，我明白了只有那些符合實際通信場景的方案才能夠真正推動行業(yè)發(fā)展?！币彩菑哪菚r開始，李昂提高了對自己的要求，并逐漸完成了從一個學(xué)生到研究者的轉(zhuǎn)變。在他看來，只有不斷提高對自身的要求，勇敢地突破，才能在競爭激烈的通信技術(shù)研究領(lǐng)域做出不凡的成果。

鎖定關(guān)鍵技術(shù)，勇攀通信尖峰

“隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷擴大，人們對網(wǎng)絡(luò)安全環(huán)境的需求，已經(jīng)不亞于對現(xiàn)實安全環(huán)境的需求?！崩畎赫f。

5G時代，信息安全已成為通信技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。萬物互聯(lián)的大數(shù)據(jù)時代，人們會把更多的隱私、秘密、權(quán)限放在網(wǎng)絡(luò)上，或者在網(wǎng)絡(luò)上使用，而這些信息必然會被存儲和記錄，由此帶來的信息安全風(fēng)險也隨之加深。未來，隨著車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的建立和應(yīng)用，信息安全的戰(zhàn)略意義將更為凸顯。如何走在科技發(fā)展的前列，做好通信技術(shù)儲備，作為通信技術(shù)專家，李昂發(fā)揮自身的技術(shù)優(yōu)勢，做了一系列工作。

“大數(shù)據(jù)時代，除了在通信協(xié)議層實現(xiàn)信息安全，通過預(yù)編碼的無線通信方式加入人工噪聲干擾，進而在物理層實現(xiàn)通信安全，在技術(shù)上將更為可靠和安全。因此，如何實現(xiàn)通信的物理層安全成為當前通信技術(shù)領(lǐng)域急需突破的難點，也成為各個國家技術(shù)競爭的重要方面?！崩畎航榻B說。

由于5G技術(shù)發(fā)展勢頭強勁，全球5G競賽升溫速度也比預(yù)期來得要快。多個國家都在圍繞5G展開競爭，力爭在這一領(lǐng)域取得領(lǐng)先成果?；谖靼步煌ù髮W(xué)信息與通信工程專業(yè)的有力支持，李昂承擔起陜西省科學(xué)技術(shù)廳重點項目“下一代無線網(wǎng)絡(luò)中多用戶上下行安全傳輸技術(shù)研究”，并擔任合作方負責(zé)人。

據(jù)李昂介紹，隨著無線通信技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的快速擴大，無線通信技術(shù)需要滿足行業(yè)急速增長的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量。而眾多無線通信技術(shù)中，多天線無線通信系統(tǒng)及其相應(yīng)的預(yù)編碼方案設(shè)計是實現(xiàn)高性能無線通信系統(tǒng)的物理層關(guān)鍵技術(shù)之一。然而，多天線無線通信系統(tǒng)傳輸中存在的信息流間干擾和用戶間干擾是制約無線傳輸性能的一個主要因素，因此如何處理多天線傳輸中的干擾始終是多天線通信系統(tǒng)中的核心關(guān)鍵所在。從傳統(tǒng)觀點來看，干擾被認為是限制無線通信系統(tǒng)性能的一種有害因素，因此傳統(tǒng)的幀級別預(yù)編碼設(shè)計方案盡量減少、消除或避免無線傳輸中的干擾。和傳統(tǒng)方案相比，近年來提出的基于有益干擾（Constructive Interference）的符號級預(yù)編碼（S y m b o l-L e v e l Precoding）方案能極大提升多天線無線通信系統(tǒng)的性能。因此，基于有益干擾的符號級預(yù)編碼方案引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。

“在多天線無線通信系統(tǒng)的下行傳輸中，通過利用額外的數(shù)據(jù)符號信息，基于有益干擾的符號級預(yù)編碼方案能將原先對無線傳輸有害的干擾信號轉(zhuǎn)化為有益的有用信號功率，從根本上解決了多天線通信系統(tǒng)下行傳輸中的信息流間干擾或用戶間干擾問題，將進一步提升多天線系統(tǒng)的無線傳輸性能。這正是我們這一項目的目標所在?！崩畎盒判臐M滿地說?；谶@一項目，他還將有益干擾定義為使接收數(shù)據(jù)信號進一步遠離檢測門限的干擾信號，而有益干擾區(qū)域則為使數(shù)據(jù)符號進一步遠離星座圖解調(diào)門限的區(qū)域。

李昂的信心源于扎實的前期積累。據(jù)了解，李昂的博士導(dǎo)師Christos Masouros教授即是有益干擾概念的提出者之一，李昂自博士期間開始一直從事有益干擾及符號級預(yù)編碼方案的相關(guān)研究工作，對基于有益干擾的符號級預(yù)編碼方案的問題分析、數(shù)學(xué)描述、實際應(yīng)用背景和需求有深刻的理解，并發(fā)表多篇 IEEE期刊文章。他2018年發(fā)表在IEEE Transactions on Wireless Communications期刊上的文章首次揭示了符號級預(yù)編碼方案的最優(yōu)預(yù)編碼結(jié)構(gòu)，同時進一步提出的低復(fù)雜度算法避免了對復(fù)雜優(yōu)化問題的直接求解，在不損失性能的前提下極大降低了符號級預(yù)編碼方案的計算復(fù)雜度，得到了多位領(lǐng)域內(nèi)知名專家的肯定和認可。

李昂介紹，目前針對符號級預(yù)編碼方案的研究仍然有很多科學(xué)問題亟待解決，其中關(guān)于如何應(yīng)用到實際通信系統(tǒng)這一方面的問題尤為突出。為解決這些問題，未來他將帶領(lǐng)團隊迎難而上，努力在多個方面實現(xiàn)突破，包括針對多調(diào)制共存場景的符號級預(yù)編碼方案研究、滿足低峰均比傳輸?shù)姆柤夘A(yù)編碼方案研究以及不同數(shù)據(jù)符號組合對符號級預(yù)編碼方案的影響研究等，著力建立普適性的有益干擾條件數(shù)學(xué)表達式，設(shè)計低峰均比約束下的符號級預(yù)編碼方案，揭示不同數(shù)據(jù)符號組合對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，進而切實解決當前通信場景下的實際應(yīng)用需求。

“緊密聯(lián)系實際的科研工作，讓人深深沉醉?！崩畎赫f。雖然今年科研項目的進展在一定程度上受到疫情的影響，但是現(xiàn)在他和團隊已經(jīng)恢復(fù)工作，正處在緊鑼密鼓的科研攻堅之中。

除了上述項目，由李昂承擔的“陜西省人才計劃”青年項目、陜西省科學(xué)技術(shù)廳項目“面向5G的高能效毫米波傳輸方案研究”等也在持續(xù)推進中。

顛覆創(chuàng)新，昂首奮進再出發(fā)

隨著全球科技競爭的加劇，我國的基礎(chǔ)研究呼喚顛覆式創(chuàng)新。以創(chuàng)新性技術(shù)驅(qū)動通信技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展，成為真正增強我國通信技術(shù)實力的必由之路。李昂深知這一點。在母校的支持下，他將再接再厲，帶領(lǐng)團隊勇攀通信技術(shù)巔峰。

據(jù)李昂介紹，西安交通大學(xué)信息與通信工程專業(yè)是我國原“211工程”和原“985工程”中學(xué)校重點建設(shè)的學(xué)科，入選了首批“雙一流”學(xué)科建設(shè)名單。近年來，學(xué)校承擔和參與了重大專項、原“973”計劃、“支撐”計劃、原“863”計劃、自然科學(xué)基金項目等國家級課題及重大橫向合作課題80余項，充裕的運作空間和舒適的科研環(huán)境，進一步提升了在職科研人員的科研能力。在學(xué)校的支持下，他在全力開展研究工作的同時，也在積極構(gòu)建學(xué)生培養(yǎng)和團隊建設(shè)方案。未來，他將著手建立一個以年輕教師為主，對于符號級預(yù)編碼方案設(shè)計及未來多天線無線通信系統(tǒng)物理層技術(shù)進行系統(tǒng)性研究的科研團隊，為我國通信技術(shù)領(lǐng)域做好人才儲備。

他山之石可以攻玉，李昂非常重視國際交流與合作。多年的海外留學(xué)及研究工作經(jīng)歷，使他和無線通信領(lǐng)域多位外國知名專家保持著良好的合作關(guān)系，包括英國倫敦大學(xué)學(xué)院Christos Masouros教授（IEEE Senior Member，英國Royal Academy of Engineering Research Fellowship特別資助學(xué)者），盧森堡大學(xué)Bj？rn Ottersten教授（IEEE Fellow），美國加州大學(xué)歐文分校A. Lee Swindlehurst院士（IEEE Fellow，瑞典皇家工程科學(xué)院外籍院士），澳大利亞悉尼大學(xué)Yonghui Li教授（IEEE Fellow）和澳大利亞悉尼大學(xué)Branka Vucetic院士（IEEE Life Fellow，澳大利亞科學(xué)院、工程院兩院院士）。未來，他將以此為契機，與英國倫敦大學(xué)學(xué)院、澳大利亞悉尼大學(xué)、盧森堡大學(xué)等國際著名學(xué)府建立更為緊密的長期合作關(guān)系，通過定期的相互交流訪問、學(xué)術(shù)研討會、推薦研究生和博士生等形式，共同進行高水平的學(xué)術(shù)研究，服務(wù)我國通信技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展。

作為青年拔尖人才回到母校，李昂說：“這是一種壓力，也是一種動力?！?/p>

他將以此為嶄新的起點，揚帆再出發(fā)，用更高的標準要求自己，做無愧于時代的奮進青年，為我國通信技術(shù)的發(fā)展貢獻力量。