无需射频信号,用热噪声无线传数据

Communication by means of modulated Johnson noise

这项研究实现了一种超低功耗的无线通信新方法,它不再依赖任何外部射频信号源。系统通过选择性连接或断开阻抗匹配的电阻与天线,调制电阻产生的Johnson噪声来传输信息。与需要反射外部信号的RFID标签不同,该技术完全利用热噪声本身,无需预存的RF载波。实验表明,该系统在7.3米距离内可实现最高26 bps的数据传输速率。这种设计不仅简化了系统架构,还允许设备在无环境射频信号的隐蔽环境中工作,甚至可以通过太阳能采集实现无电池运行。

一个有趣的特征是系统的所有组件都处于相同的物理温度,但它之所以能工作是因为它们具有不同的噪声温度。
  1. chicken-stew

    我人不在电脑前,所以只快速扫了一眼文章,直到注意到他们使用了 ADG90x 系列射频开关。

    据我所记,该系列只有一个正电源轨,负电源轨是内部生成的。优点是易于实现,但缺点是会根据开关位置注入一些噪声。论文里有没有处理这个问题?

  2. mitxela

    这太奇怪了。根据热力学第二定律,这不应该是不可能的吗?

    当处于热平衡状态的电阻连接到天线时接收到更多能量,这似乎意味着能量从一个带电阻的天线转移到了一个不带电阻的天线,即使两者都处于热平衡状态。

    也许我们稍后会发现这只是实验上的细微差别,就像那些超光速中微子一样。

  3. pockybum522

    魔法,懂了。

    (我完全被折服了,这居然行得通。太惊人了。)

  4. analog8374

    一场用摩尔斯电码发出的、肉乎乎巴掌声的嘈杂交响。

  5. frumiousirc

    > 最大可达吞吐量为 1.5 米处 26 bps,4.5 米处降至 22 bps。

    那在现实条件下,当有多个发射器存在,而不是在消声室里时呢?

    这确实很酷,如果这项研究纯粹是为了研究本身,那没问题。但除此之外,我很难想到实际的应用场景。我承认我的想象力可能有所欠缺。

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2026-09-19