信息科学与工程学院科研创新基金项目简介来啦!经学生自愿申请、公开答辩、专家评审、学校公示后,确定以下优秀项目立项,大家一起来观摩吧!
重点项目
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用于6G融合的
双频共口径“动中通”天线波束调控理论研究
项目负责人:尤阳(级信息与通信工程)
项目组成员:徐林通(级电子信息)、孙立莹(级电子信息)、夏林峰(级电子与通信工程)、刘颖巧(级信息与通信工程)、沈书豪(级电子科学与技术)
导师:吴柯
指导老师:黄季甫、陆云龙
研究目标、内容和关键技术之间关系图
INTRODUCTION
本项目采用新体制的机械扫描相控阵技术,突破低剖面、低成本和具有二维波束扫描能力的Ku/Ka双频共口径“动中通”相控阵天线的核心技术。通过对天线宽角扫描工作原理的研究,确定相邻辐射单元间间距的选取方法,在电磁波传播路径上添加周期性非均匀慢波结构,提出天线在不出现栅瓣情况下的宽角扫描工程设计方法;通过研究一种低损耗、轻量化圆极化层和线极化层的共轴圆盘结构极化跟踪装置,实现Ku/Ka波段各波束频率极化自匹配及越区左/右圆极化自动切换设计的难点;研究塑料加工精度及材料参数对VICTS特性参数的影响,突破轻量化纤维增强PPS塑料精加工和镀银制造工艺技术。
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面向复杂广域网环境的自适应传输协议优化研究
项目负责人:龚光辉(级电子信息)
项目组成员:谢燚(级计算机科学与技术)、李鹏辉(级计算机科学与技术)、于彦(级计算机科学与技术)、朱家骅(级计算机技术)
导师:江先亮
指导老师:江先亮
INTRODUCTION
该项目主要面向复杂广域网环境的自适应传输协议优化研究,系统主要解决市面上主流的协议所适应的环境不同、新出现的协议部署等问题提出的。该系统提出拥塞即服务的概念,在实际应用时,系统为使用者提供透明的拥塞控制服务,系统能够通过使用环境时的数据判断对应适合的协议,通过使用者不同的环境数据,系统能够为用户提供不同的协议切换以保证使用者的使用体验,满足不同环境下的数据传输等需求,并且在新协议出现时通过平台能够实现快速协议的部署,降低前期研究的难度。
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基片集成波导滤波天线阵列研究
项目负责人:纪真难(级电子与通信工程)
项目组成员:周挺(级电子与通信工程)、黄民拥(级电子与通信工程)、赵辉(级电子与通信工程)、王思捷(级通信与信息系统)
导师:华昌洲
指导老师:华昌洲
INTRODUCTION
随着移动通信现代信息技术的发展,频谱资源已经深入MHz-GHz,但其始终有限且属于不可再生资源。因此,随着现代通信设备对频谱资源需求的日益强烈,如何对现有频谱资源进行合理的开发分配,以及降低不同频段天线单元间的异频互耦成为重要课题。而滤波天线,在其中发挥着不可替代的作用。同时为了实现远距离传输,天线组阵技术至关重要。
将滤波功分器与阵列天线有效集成,避免造成额外的插入损耗,并实现更紧凑的尺寸,提高射频前端系统的整体性能。利用滤波器的滤波特性与阵列天线的高增益和宽带宽特点,将这些多功能组件在基片集成波导技术中实现。在未来的通信系统中有着广泛的应用价值。
一般项目
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5G可调谐宽带功放天线一体化研究与设计
项目负责人:黄民拥(级电子与通信工程)
项目组成员:刘庆(级电子与通信工程)、朱其昂(级电子信息)、纪真难(级电子与通信工程)、邱俊杰(级电子科学与技术)、张乘峰(级通信与信息系统)
导师:黄季甫
指导老师:黄季甫、陆云龙
INTRODUCTION
本项目提出了一个高度集成的PAIA,具有广泛的频率调谐范围。可调谐PIFA用于在不同频率下直接匹配PA晶体管的输出负载阻抗。因此,传统设计中的可调谐IMN可以被取消。这有助于实现一个紧凑的PAIA与始终如一的高PAE在宽频率调谐范围。本项目设计了功率放大器(PA)天线的深度集成,具有频率调谐的能力。平面倒F天线(PIFA)用于直接匹配PA晶体管。这减轻了PA集成天线(PAIA)中的有损输出阻抗匹配网络(IMN)。为了实现较宽的频率调谐范围,在PIFA上加载电容器组合以控制天线输入阻抗。
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中红外脉冲拉曼光纤激光器研究
项目负责人:张慧茹(级电子与通信工程)
项目组成员:全昌军(级通信与信息系统)、郑佩佩(级电子信息)、张佳言(级通信与信息系统)、胡泽秋(级电子科学与技术)
导师:吴端端
指导老师:吴端端
INTRODUCTION
通过优化二维材料中红外可饱和吸收调制深度和恢复时间,结合管理中红外硫系拉曼光纤激光器的色散及非线性效应,阐明二维材料可饱和吸收参数以及激光器腔内色散和非线性效应影响中红外耗散孤子脉冲性能的内在机理,提出高性能二维材料中红外锁模器研制方案和有效的中红外耗散孤子色散和非线性效应管理方案,实现高性能新波长中红外耗散孤子硫系拉曼光纤激光器,提供新的激光器系统于中红外大能量、窄脉宽光源的研究和应用。
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基于PARAFAC模型的近场源五维参数估计算法
项目负责人:赵天一(级电子与通信工程)
项目组成员:刘永红(级电子与通信工程)、江志伟(级电子信息)
导师:陈华
INTRODUCTION
本项目主要是提出一种新的在极化敏感阵列下基于PARAFAC模型的近场源五维参数估计算法。这种算法在ULA型阵列情况下,能够对近场信源的频率、DOA、距离以及极化参数进行联合估计。在本方法中我们充分利用ULA型极化敏感阵列中特定序号的阵元输出计算的高阶累积量构造四个矩阵,进而构造高维矩阵。然后,在累积量域构造PARAFAC分析模型,从其分解得到的矩阵中联合估计信源参数。最后,通过三线性分解得到的矩阵的特点对参数进行自动配对操作。
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深度强化学习在频谱接入方面的应用
项目负责人:马泽龙(级信息与通信工程)
项目组成员:何鸣(级信息与通信工程)
导师:金明
指导老师:金明
INTRODUCTION
近年来,全球移动数据流量经历了快速增长,在年至年期间将增长7倍,复合年增长率为46%.频谱扩展对于未来无线通信网络应对这种指数级的数据流量增长至关重要。然而,无线电频谱是昂贵且稀缺的资源,并且无线电频谱的使用通常由政府实体监管。当前无线电频谱的短缺使无线运营商很难获得拥有专有所有权的足够许可频段。本项目将深度强化学习应用于频谱接入,在用户通行时会存在两种用户。次级用户SU、主用户PU,PU在进行通信时有最高的优先级,SU要避免对主用户造成干扰,且SU要利用频谱空洞进行通信。本项目拟提出一种SU基于深度强化学习的方法,自主的避开主用户所占的频道,且能进行正常的通信。使次级用户可以通过学习自主的选择可以通信的信道,SU进行通信时不对主用户造成影响且SU之间也不相互影响,提高了频谱的利用率。本项目提出的方法可以有效的提高无限通信中的吞吐量,有利于物联网设备的大量部署。
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深海环境材料耦合腐蚀监测与防护
项目负责人:郑子达(级电子信息)
项目组成员:繆佳磊(级电子科学与技术)、顾港伟(级集成电路工程)、胡诗倩(级电子信息)、曹修东(级电子信息)
导师:张晓伟
指导老师:张晓伟、毛飞雄
INTRODUCTION
本项目通过模拟深海实验、腐蚀防护和协同监测相结合的方法,选择适用于深海复杂环境下的腐蚀监测技术,实现针对金属-合金深海装备的长期腐蚀监测:
(1)在前期针对深海环境中金属-合金装备腐蚀行为研究的基础上,制备适用于深海环境的新型硫醇-烯基底防护涂层,优化其结构设计和防腐性能。
(2)设计并开发深海腐蚀环境监测系统,收集腐蚀环境数据,建立腐蚀状况与腐蚀环境数据之间的数学关系,结合前中期针对深海环境金属-合金装备的腐蚀与防护研究成果,对模型进行可视化呈现。
(3)在腐蚀监测体系中,采用电化学-环境-力学协同监测的方法,实现对整体腐蚀和局部腐蚀状况的监测。
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钙钛矿纳米晶掺杂荧光太阳集光器效率提升的研究
项目负责人:顾港伟(级集成电路工程)
项目组成员:曹修东(级电子信息)、繆佳磊(级电子科学与技术)、郑子达(级电子信息)、束俊鹏(级集成电路工程)、胡诗倩(级电子信息)
导师:张晓伟
指导老师:张晓伟
INTRODUCTION
荧光太阳集光器作为一种新型的光伏器件,采用大面积廉价的材料来代替传统聚光器件,减少昂贵的太阳能电池的使用面积,无需安装追踪装置和冷却系统,因此可降低光伏发电成本,且有望用于光伏建筑一体化。降低铅含量、稳定结构以及提高集光器光电转换效率是无机钙钛矿CsPbX3荧光太阳集光器实用化要面对的几个关键问题。相比荧光太阳集光器结构稳定以及性能改善,无机钙钛矿无铅/减铅的工作进展较为缓慢。本项目提出的金属离子掺杂是一种新的思路和方法。在进一步降低Pb含量的同时,又保持了源于Pb高离子电导率的钙钛矿高离子性,进而稳定钙钛矿结构的稳定性;将其掺杂于我们前期工作的硫醇-烯聚合物体系中,利用无机减铅钙钛矿光致发光。通过光波导全内反射,实现对光的聚集,调节器件结构,优化器件光子传输性能,提高集光器的光电转换效率。
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基于互连线电容耦合的线计算电路设计
项目负责人:李林(级电子科学与技术)
项目组成员:陈佳(级电子科学与技术)、赵志伟(级电路与系统)、韩金亮(级电子与通信工程)、吴秋丰(级电路与系统)、吴志信(级集成电路工程)
导师:张跃军
项目流程图
INTRODUCTION
本项目在研究金属互连线间电容耦合效应的基础上,探索在先进技术节点上利用高层金属线之间的串扰来完成相关逻辑计算的有效方案。通过研究制定广泛调研、理论研究、模型构建、电路设计、仿真分析、测试验证和性能优化等技术路线,实现具有线计算能力的数字逻辑电路。线串扰逻辑计算方法能以数量较少的晶体管实现复杂逻辑电路模块,提供了更密集实现数字CMOS集成电路的机会。线计算电路在晶体管数量、功耗、性能等方面具有一定的优势,有利于芯片向小型化发展。
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基于水的可重构天线研究
项目负责人:张宇新(级电子信息)
项目组成员:王建业(级电子与通信工程)、华昌洲(教师)、刘锦剑(级信息与通信工程)、姜菲(级电子信息)
导师:华昌洲
INTRODUCTION
水,是地球上最常见的物质之一,是生命重要的组成元素,具有流动性、光波段透明、易获取等特点。一般而言,生活中主要的水资源包括河流湖泊水、海水以及自来水、桶装水和蒸馏水等人工制水。依据电导率,这些类别中干净的部分主要可以归纳分为两类:纯净水(或纯水,主要是干净的人工水)和海水。其中,纯净水的电导率在0.04S/m以下,在微波频段可以作为介质使用(?σ/ωε?1),而海水的电导率大约在4-6S/m,在微波频段?σ/ωε?与1数量级相近,可以做导体使用。
海水天线是可用于舰艇、潜艇或民用船舶等海事无线通信系统的水天线。因所需通讯的频段较低,波长在几米甚至几十米(HF、VHF等频段),若使用传统天线尺寸巨大。而此类平台可以随时随地获取船体周围的海水或河水,甚至可在舰上储备所需的水,在需要通信时可以立即抽取水,利用高压水泵垂直向上喷射出直水柱或者倾斜一定角度回落形成半环,而在不需通讯的时候关闭电源即可,具有很强的可收放性、灵活性和隐蔽性。
水天线可用于公园、小区等公共场所,利用其可重构的特性可设计不同变化的形状给人民提供音乐喷泉,午间广播等功能,大大减少了其他硬件天线带来的相对较大的成本。
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面向场耦合纳米电路的时钟方案研究
项目负责人:倪建国(级集成电路工程)
项目组成员:尚传鹤(级集成电路工程)、何翔(级电子科学与技术)
导师:储著飞
INTRODUCTION
近年来,由于CMOS电路尺寸的不断缩小,其面临着漏电流大,功耗大等严重挑战,阻碍了CMOS电路特征尺寸进一步下降。
场耦合纳米计算(Field-coupledNano