基于2位超表面实现电磁欺骗伪装的神经逆向设计

《IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters》：Neural Inverse Design for Electromagnetic Deceptive Camouflage Using a 2-Bit Metasurface

　　本文提出了一种用于电磁欺骗伪装的物理引导神经网络逆向设计框架，该框架基于8×8的2位可编程超表面实现。该网络以假目标预设的角度散射特征作为输入，直接合成在整个带符号角度范围内可物理实现的离散编码矩阵。其架构融合了物理感知特征提取、一维残差编码器、多假设编码头和可微阵列散射层。通过多假设输出，多假设头为具有非唯一性的模式到编码映射生成备选编码候选，同时利用全模式相似度损失消除了对预计算最优编码标签的需求。在模型级测试集上，该方法达到了R2中位数为0.9714的性能，每个目标仅需3.08 ms的计算时间，而遗传算法/差分进化/粒子群优化等基线方法则需要213.15–302.91 ms。在3.8 GHz频率下，对制造的样机进行的全波仿真和测量进一步证实，该编码超表面能够复现参考模式的主要散射区域和整体角度包络，为基于可编程超表面的电磁欺骗伪装奠定了一条实用化路径。