[发明专利]一种语音识别控制的智能电磁超表面

说明书

本发明公开了一种语音识别控制的智能电磁超表面，包括：数字可编程超表面和语音控制系统，语音控制系统其包括：语音识别模块、电脑和数模转换电路；其中，语音识别模块获取到识别语音指令，并对该识别语音指令进行处理形成对应的串口数据，然后再将该串口数据发送至电脑，电脑接受并转换该串口数据，转换成数模转换电路能够处理的格式后，再发送至数模转换电路，数模转换电路产生对应的电压序列来控制数字可编程超表面；本发明利用语音信号实时调控数字可编程超表面的功能，可有效实现宽波束、RCS缩减、涡旋波和波束分裂等功能，同时实现了非接触式的智能调控，将在声学和电磁融合通信方面具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及智能电磁超表面技术领域，特别是涉及一种语音识别控制的智能电磁超表面。

背景技术

近十年来，超表面因其强大的控制电磁波的能力而受到广泛关注。超表面是一种由周期或非周期亚波长单元组成的二维人工结构。与传统的超材料相比，超表面具有超薄、低损耗、易集成等优点。然而，对于无源超表面，一旦加工完成，其功能是不可改变的，人们逐渐意识到无源超表面在实际应用中的局限性，即工作带宽有限、实现功能固定等。最近，关于有源超表面的研究日益增加，有源超表面可以实现对电磁波频率、幅度、相位、极化等参数的动态调控，为超表面的设计提供了新的自由度。其中可调超表面能够拓展带宽，实现相似功能的微调；可重构超表面能够实现几种完全不同功能的切换。

为了实现更多种不同功能的实时调控与切换，崔铁军教授等人于2014年将数字编码表征和现场可编程逻辑门阵列引入到有源超表面设计中，提出了数字编码和可编程超表面，该方法从数字角度表示超表面，在超表面与信息科学之间建立了联系。通过对“0”和“1”的编码序列进行设计，具有独立可调单元的可编程超表面能够实现更先进、更实用的功能器件。最近，人们尝试通过利用电、光、温度和机械方法来控制数字和可编程超表面。信息技术的快速发展促进了多学科的融合，已有相关文献将视觉和运动与超表面的控制相结合。实际上，听觉也有传递信息的能力。

综上所述，若是能够将语音信号与超表面进行结合，将极大的扩展目前超表面的技术领域以及应用前景。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种语音识别控制的智能电磁超表面，用以实现通过将语音识别模块集成到可编程超表面，可以将语音信号和电磁信号连接在一起。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种语音识别控制的智能电磁超表面，所述智能电磁超表面包括：

数字可编程超表面(1)，其由m×n个超级子单元(11)排布组成，所述每一个超级子单元(11)均包括：p×q个有源单元(111)、正电压偏置线(112)、负电压偏置线(113)、正极金属通孔(114)和负极金属通孔(115)，其中，同一个超级子单元中的所有有源单元共享同一个反向偏置电压，并且具有相同的反射系数；

语音控制系统(2)，其包括：语音识别模块(21)、电脑(22)和数模转换电路(23)；

其中，所述语音识别模块(21)获取到识别语音指令，并对该识别语音指令进行处理形成对应的串口数据，然后再将该串口数据发送至电脑(22)，所述电脑(22)接受并转换该串口数据，转换成所述数模转换电路(23)能够处理的格式后，再发送至所述数模转换电路(23)，数模转换电路(23)产生对应的电压序列来控制数字可编程超表面(1)。

进一步的，所述有源单元(111)包括：

金属地(1111)；

介质基板(1112)，其设置在所述金属地(1111)的上表面；