引言：当信号安全遇上能效挑战
在智能设备爆炸式增长的时代，无线通信的安全与能效矛盾日益突出。传统加密技术依赖复杂算法，而高频段传输又面临功耗攀升的难题。近期，一项关于“近场安全通信”的研究提出创新方法，通过精准调控信号空间分布，既避免了信息泄露风险，又大幅降低设备能耗，为下一代通信网络提供了新思路。

多径干扰：效率与安全的双重枷锁
无线信号在复杂环境中经多次反射形成多径传播，导致符号间干扰（ISI），迫使接收端耗费资源进行信号修复。传统解决方案如正交频分复用（OFDM）需插入循环前缀（CP）隔离干扰，但牺牲了10%的带宽效率。更棘手的是，开放式的信号传播特性让窃听者可轻易捕获电磁波，传统加密手段又难以适配低功耗物联网设备。
研究团队提出的延迟对齐调制（DAM）技术，通过超大阵列天线（XL-array）对每条信号路径进行毫秒级延迟补偿，使多径信号在接收端同步叠加，既消除干扰又提升传输效率。实验显示，DAM的单载波特性使峰均功率比（PAPR）较OFDM降低50%，显著缓解了设备功耗压力。

近场“信号聚焦”：空间即防线
在传统远场通信中，信号以平面波形式扩散，覆盖范围广却易被截获。而近场通信中，非均匀球面波（NUSW）特性让超大阵列天线具备“空间超分辨率”——信号能量可精准聚焦至目标设备，其他位置则因相位混乱难以解析信息。
论文通过仿真揭示：当发射天线数超过多径数量时，DAM结合路径波束赋形，合法接收端信噪比提升20dB，而窃听者因信号不同步和路径干扰，有效信息被完全屏蔽。这种“空间隔离”效应无需依赖人工噪声（AN），避免了额外功耗，尤其适合智能手表、医疗传感器等微型设备。

性能跃升：与传统方案的三维对比
研究团队将DAM与基于人工噪声的OFDM方案（AN-OFDM）进行全面比对：

安全维度：在40dBm发射功率下，DAM保密率较AN-OFDM提升30%，因信号天然携带路径干扰特性，窃听者难以还原完整数据流。
能效维度：DAM节省了12.8%的循环前缀开销，同等带宽下传输容量增加15%，设备待机时间延长20%。
模型适配性：当天线数超过256时，沿用远场平面波模型设计波束会导致保密率骤降20%，凸显近场非均匀球面波模型的必要性。

落地场景：从工业物联网到智慧医疗
尽管当前研究聚焦毫米波频段，但其原理已展现跨场景应用潜力：

工厂安全互联：工业机器人间的近场通信可避免信号外泄，保障生产线控制指令安全。
植入式医疗设备：心脏起搏器的低功耗数据传输需兼顾抗干扰能力，DAM的单载波特性可延长电池寿命。
车路协同系统：路侧单元通过超大阵列定向发射信号，减少车辆间的电磁干扰，提升自动驾驶可靠性。

研究团队指出，未来需攻克复杂攻击环境下的技术鲁棒性，例如应对智能反射面（IRS）辅助窃听，同时探索低分辨率天线阵列的能效优化路径。

未来通信：重新定义信号安全边界
无线通信的安全防护正从“被动加密”转向“主动隔离”。DAM通过近场空间操控，将多径干扰转化为天然屏障，实现了安全与能效的协同提升。正如论文作者所述：“当信号传播本身具备‘空间指纹’，通信安全便不再依赖后期修补。”随着超大阵列天线成本下降，这种“信号隐形”策略或将成为6G网络的基础架构，重新定义人与信息交互的信任边界。

来源: 信息与电子工程前沿FITEE