第三届中国科协青年人才托举工程项目-典型案例

发布时间：2020年06月19日

青年人才培养典型案例
——青托平台助青年才俊与科技前沿同频共振

一、引言

中国科协“青年人才托举工程”项目截至2020年已实施了五届。五年来，中国通信学会作为项目实施单位，为我国通信行业遴选出数十位有较大创新能力和发展潜力的32岁以下青年科技人才。

中国通信学会青托人才李斌博士，通过青年人才托举平台的稳定支持，在低复杂度MIMO信号处理领域进行深耕，突破了处理性能与时间复杂度的约束理论界限制，受到了国内知名公司的高度认可。双方已在相关领域展开深度合作，并联合研制开发下一代车载毫米波雷达产品。

二、案例描述

作为我国未来新型基础设施建设的核心部分，5G通信除了面向无线传输增强之外，还包括无人自动驾驶和无人机通信等应用。然而作为核心关键技术之一的大规模天线（Massive MIMO）技术，却给实时信号处理与低复杂度系统设计带来了巨大挑战，高处理与低复杂度之间矛盾愈发凸显。具体地，无论是多天线雷达环境感知，还是多天线无线通信，均涉及大规模矩阵分解/求逆等操作，其时间复杂度与天线数目大致3次方复杂度，使得计算时延、处理功耗和实现成本均无法满足实际要求。

在托举导师团队悉心引导下，李斌博士面向国际研究前沿和国家战略需求，着力于先进MIMO信号处理的理论技术难题，从高效MIMO雷达环境感知、高效MIMO通信信息处理和高效MIMO雷达通信一体化3个方面出发，深入探索了高性能、低复杂度的新型MIMO信号处理理论与方法，突破了现有方法理论局限与技术瓶颈，为未来实时、高精度无线环境感知与通信信号处理，探索出了一套新理论方法和技术路线。

项目开始后，立即开启项目课题组的组建，培养团队管理与协作能力，发挥课题组在通信信号处理、MIMO雷达信号检测和机器学习信号处理方面的优势，力量集中攻克难题。在项目开展过程中，中国通信学会定期组织开展学术研讨和阶段性成果交流会，积极参加国内外学术大会，开展国外高校的研究合作与互访，扩大知名度，并获得业内专家的了解和支持。

在以上各方面措施的支持引导下，李斌博士按照合同要求完成了高效无线环境感知算法、高性能无线信息处理和传输方法、以及低复杂度边缘测信息分析方法等多项重要研究内容，此外还开展了面向基础因果分析的信息理解和分析处理研究工作。各项研究工作均取得了良好的效果，而托举人李斌博士的视野、学识和能力等各方面也获得了显著提升。

三、主要成效

通过研究建立高效矩阵计算处理方法和流程，在高性能、低复杂度MIMO信号处理领域取得了阶段进展，突破了处理性能与时间复杂度的约束理论界限制，已应用到下一代多天线毫米波雷达系统，确保了实时、高精度的车载环境无线感知；同时也应用到5G系统中无线信道估计中，实现了低功耗、低复杂度的渐进最优信道估计。相关技术方案也受到了国内知名公司（华为）广泛关注和高度任何，并已开始联合研制开发下一代车载毫米波雷达产品。

自获得青年人才托举工程项目资助以来，李斌累计发表高水平研究论文30余篇，其中一区12篇，二区10余篇，申请授权专利30余项，荣获省部级科技进步一等奖1次（排名第2）。通过青托工程实施，李斌博士除了取得一些列研究成果之外，还进一步明确了后续研究，将继续针对感知、传输和分析中的高效信息/信号处理开展工作。

四、经验做法

首先，要加强与托举导师和业内专家的深度交流。

李斌老师遇到研究思路遇到瓶颈的时候，经常向托举导师王文博教授征求意见。王教授总能一针见血的指出问题症结所在。同时，要确立由重大意义的研究方向，在两位托举导师的指引下，李斌的科研思路逐渐开阔，开始走出前期科研舒适区，积极捕捉世界科技前沿和国家重大战略需求，这对于开展有价值、有意义的科研创新至关重要。最后，要加强与课题组成员的交流协作，逐渐从之前的“单独作战”的研究模式，过渡到依托于课题组的“团队战役”的模式上来，发挥团队优势，瞄准重大问题集中力量攻坚克难。

其次，积极寻求通过产学研合作，推动科研成果转化和落地。

当前形势下，科研成果不仅要写在纸上，更需要及时转化为物质产品和现实生产力。通过产学研深度合作，有利于扭转我国学术型人才与技术型人才非对称发展的局面。李斌博士通过与国内企业合作，将研究领域内的前沿科技在产业界推广，不仅有望增强企业的市场竞争力，同时也利于研究者发现理论和实践之间的契合点，从而真正实现理论技术研究和重大实际需求紧密耦合。

五、下一步工作考虑

针对基础理论和技术研究研究存在诸多不确定性，目前已经在低复杂度、高性能信息/信号处理技术方面取得了初步的研究进展，下一步还将完善研究方案设计，尝试解决一些具有挑战性的系统设计实现中的技术难点，包括环境感知前端硬件协同设计、无线传输中高效传输方案设计和低复杂度边缘测信息分析等，并结合实际场景开展系统原型机搭建，积极推进研究理论和技术方案的落地事宜。