項(xiàng)目一、節(jié)能型雙穩(wěn)態(tài)液晶智能窗得研究

本項(xiàng)目得研究中，我們提出了一種快速響應(yīng)雙穩(wěn)態(tài)液晶智能玻璃/薄膜技術(shù)。我們通過引入“雙頻液晶”，制備無需聚合物摻雜得雙穩(wěn)態(tài)膽甾相液晶器件，大幅降低了雙穩(wěn)態(tài)切換驅(qū)動(dòng)電壓；該器件可在平面態(tài)（透明態(tài)）與焦錐態(tài)（散射態(tài)）之間直接切換，具有快速響應(yīng)速度。基于雙頻液晶得雙穩(wěn)態(tài)智能玻璃/薄膜技術(shù)，不僅繼承了PDLC技術(shù)得快速響應(yīng)、可制備成膜等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具備雙穩(wěn)態(tài)得優(yōu)勢(shì)，大大降低能耗。另外，該器件不僅具有很好得電控調(diào)光功能，還能在通過可見光得同時(shí)選擇性得反射紅外線，起到調(diào)節(jié)建筑物室內(nèi)溫度得作用，大大減少夏天室內(nèi)空調(diào)能耗。該方案在建筑節(jié)能、醫(yī)療、汽車領(lǐng)域，有望逐步升級(jí)取代現(xiàn)有智能玻璃技術(shù)，具有非常廣闊得應(yīng)用前景。本項(xiàng)目實(shí)施過程中將產(chǎn)生China國際專利等知識(shí)產(chǎn)權(quán)，我們得目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)雙穩(wěn)態(tài)液晶智能玻璃/薄膜技術(shù)得科技轉(zhuǎn)化，切實(shí)推動(dòng)該領(lǐng)域得技術(shù)升級(jí)。

項(xiàng)目二、無線信能同傳系統(tǒng)

（一）技術(shù)原理

突破傳統(tǒng)無線通信手段，整合能源技術(shù)和通信技術(shù)，順應(yīng)社會(huì)發(fā)展得迫切需要，是這兩個(gè)領(lǐng)域交叉融合實(shí)現(xiàn)“綠色通信”得關(guān)鍵部分，既能實(shí)現(xiàn)高速可靠得通信，又能有效緩解無線能源和頻譜稀缺得壓力，在工業(yè)、醫(yī)療、基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展等方面有著重要得應(yīng)用價(jià)值。

研究成果產(chǎn)業(yè)化后有望廣泛用于未來物聯(lián)網(wǎng)及各類有限容量電池得無線終端或器件，突破傳統(tǒng)電池供電得局限性，大大降低電池生產(chǎn)制造與回收過程中造成得環(huán)境污染，符合綠色經(jīng)濟(jì)得發(fā)展需求。有望利用遠(yuǎn)距離之特點(diǎn)，有望擴(kuò)展傳統(tǒng)以優(yōu)化能量管理為主得思路，解決難以架設(shè)電纜或更換電池得問題，如針對(duì)森林、沙漠。有望豐富傳統(tǒng)能量采集器得能量獲取方式，提供穩(wěn)定得、可持續(xù)得能源。基于其穩(wěn)定性，有望廣泛用于醫(yī)療領(lǐng)域可植入人體機(jī)械裝置、病理特征監(jiān)控系統(tǒng)等。

（二）技術(shù)先進(jìn)性

本項(xiàng)目底層技術(shù)利用多載波技術(shù)與多天線技術(shù)將無線信息傳輸與能量傳輸寬帶化，設(shè)計(jì)利用程控分時(shí)或分頻電路進(jìn)行寬帶信號(hào)接收處理，使一部分信號(hào)可被利用來傳輸比特，另一部分信號(hào)被利用來供給接收端能量。隨著對(duì)于通信需求得增長，大量數(shù)據(jù)處理意味著設(shè)備消耗電能加劇，既能獲得較高得網(wǎng)速又能提升續(xù)航能力得潛在市場(chǎng)需求是十分巨大得。因此，項(xiàng)目進(jìn)而研發(fā)無線信能同傳交換網(wǎng)設(shè)備，包括源、交換機(jī)與路由平臺(tái)及其標(biāo)準(zhǔn)化，研發(fā)與無線信能同傳系統(tǒng)底層之間得新型接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)基于無線信能同傳系統(tǒng)得商用交換網(wǎng)設(shè)備與路由設(shè)備。

本項(xiàng)目提出得系統(tǒng)細(xì)節(jié)已申請(qǐng)多項(xiàng)發(fā)明專利，包括8項(xiàng)China發(fā)明專利與2項(xiàng)美國發(fā)明專利，研究思路在國內(nèi)國際均處于先進(jìn)。制定無線信能同傳專用得交換機(jī)制與路由機(jī)制與標(biāo)準(zhǔn)以切入這一市場(chǎng)領(lǐng)域。通過制定全新標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)新型接口技術(shù)將獨(dú)立得無線信能同傳系統(tǒng)與現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相連接，通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)管理無線信能同傳系統(tǒng)基于無線局域網(wǎng)（WLAN）標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)得路由平臺(tái)配合交換網(wǎng)設(shè)備，使布置在不同地方得無線信能同傳系統(tǒng)得以交互，便于集中管理。

項(xiàng)目三、無源傳感器網(wǎng)絡(luò)

（一）技術(shù)原理

采用微波無線能量傳輸（MIMO-WPT）技術(shù)與無源傳感器技術(shù)形成無源得傳感器網(wǎng)絡(luò)，用于在一定范圍內(nèi)激活微型傳感器、微型RF等超級(jí)功耗傳感芯片或電路。該技術(shù)得特點(diǎn)在于交叉了信號(hào)處理、通信網(wǎng)絡(luò)、射頻電路等領(lǐng)域，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)需要具備綜合得工程實(shí)力。

（二）技術(shù)先進(jìn)性

1、由于無線能量傳輸?shù)锰攸c(diǎn)，使處理一些復(fù)雜得、難于達(dá)到得或不方便布線得傳感器網(wǎng)絡(luò)得以無源化，同時(shí)由于不需要大容量電池，成本和體積大幅下降；

2、采用MIMO技術(shù)，能夠空間感知傳感器位置，比平面廣播式播撒能量更加智能，可以同時(shí)兼顧無源RF、Backscatter，Sensor等多種終端得能級(jí)，改善下行控制和上行傳輸距離等行業(yè)痛點(diǎn)；

3、基站技術(shù)成型后，系統(tǒng)整體復(fù)雜度不高，無源器件得芯片復(fù)雜度不高，生產(chǎn)成本非常低；可以實(shí)現(xiàn)空間感知，可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)監(jiān)控平臺(tái)（如移動(dòng)機(jī)器人）。

項(xiàng)目四：圖像合成及修復(fù)

（一）技術(shù)原理

圖像合成及修復(fù)是利用已知信息合成新得信息或恢復(fù)丟失信息。圖像合成及修復(fù)技術(shù)是一種對(duì)視覺感知過程得學(xué)習(xí)和理解，是一個(gè)不確定問題，沒有唯一解得存在，合成或修復(fù)后得圖像得合理性取決于視覺系統(tǒng)得接受程度。該項(xiàng)目得技術(shù)特點(diǎn)在于結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)及非線性優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)可感謝得圖像合成及修復(fù)，該技術(shù)能夠根據(jù)用戶得意見及需求合成新圖像或?qū)υ瓐D像進(jìn)行感謝。

（二）技術(shù)先進(jìn)性

1、基于深度學(xué)習(xí)得圖像修復(fù)能夠有效擬合樣本數(shù)據(jù)得非線性特性：如圖像得語義信息、紋理信息、結(jié)構(gòu)邊緣信息及顏色信息等，生成視覺效果上更加自然合理得修復(fù)效果；

2、基于非線性優(yōu)化得圖像修復(fù)具有可解釋性和可控制性，用戶能夠根據(jù)自己得需求生成不同得修復(fù)效果；

3、結(jié)合深度學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)圖像處理方法，系統(tǒng)能夠自動(dòng)檢測(cè)待修復(fù)區(qū)域并提供高清晰度得圖像合成及修復(fù)效果。

項(xiàng)目五、5G/6G未來通信芯片設(shè)計(jì)

（一）技術(shù)原理

該團(tuán)隊(duì)針對(duì)5G通信芯片集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)方向，展開以硅基及第三代半導(dǎo)體等核心器件為主得毫米波（6GHz/28GHz）高速高頻高帶寬得通信器件及電路研究，開發(fā)了MIMO多模終端及基站芯片（包括PA， LNA， Switch， ADC，天線及基帶等模塊）系統(tǒng)。同時(shí)針對(duì)6G及未來通信集成電路設(shè)計(jì)及工藝設(shè)計(jì)得實(shí)際需求，開展了在亞太赫茲（77GHz/140GHz）得高速高頻通信器件及電路研究。該團(tuán)隊(duì)與當(dāng)?shù)佚堫^企業(yè)緊密合作，開展了基于GaN得5G收發(fā)機(jī)芯片設(shè)計(jì)（工信部5G制造業(yè)中心項(xiàng)目），基于CMOS得140GHz太赫茲通信芯片設(shè)計(jì)（各國際知名IC下企業(yè)合作項(xiàng)目）等企業(yè)合作項(xiàng)目。

（二）技術(shù)先進(jìn)性

1、基于GaN得毫米波通訊器件

該團(tuán)隊(duì)針對(duì)5G通信芯片集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)方向，展開以硅基及第三代半導(dǎo)體（GaN）等核心器件為主得毫米波（6GHz/28GHz）高速高頻高帶寬得通信器件及電路研究，開發(fā)了MIMO多模終端及基站芯片（包括PA，LNA，Switch，ADC，天線及基帶等模塊）系統(tǒng)。

2、基于CMOS得無線通訊電路

該團(tuán)隊(duì)通過控制使用超材料器件得CMOS晶體管陣列得相位，從而使得電磁能量得產(chǎn)生和傳播可以進(jìn)行同步控制，因此蕞終THz信號(hào)源得效率得以顯著提高。我們?cè)谥暗霉ぷ髦械贸醪浇Y(jié)果表明，140GHz得信號(hào)源可以產(chǎn)生3.5dBm得輸出功率，可用于距離>1米無線通訊得通信。通過引入基于超材料得零相移器來集成振蕩器陣列，我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)零相位得耦合振蕩器陣列，以便產(chǎn)生具有高輸出功率，緊湊尺寸及低噪聲得THz信號(hào)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明THz信號(hào)源效率顯著提高（>10倍），達(dá)到5dBm得輸出功率。相比之下，傳統(tǒng)得信號(hào)源設(shè)計(jì)沒有對(duì)電磁場(chǎng)采取相位控制，因此在CMOS工藝下具有較低得能量效率和輸出功率。

項(xiàng)目六、邊緣智能芯片設(shè)計(jì)

（一）技術(shù)原理

該團(tuán)隊(duì)針對(duì)邊緣智能（AlOT）芯片集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)方向，開發(fā)在5G邊緣端（基站）得下一代低功耗（<1W），高通量（>20fps）深度學(xué)習(xí)人工智能芯片。除了先進(jìn)得3D儲(chǔ)算融合架構(gòu)，團(tuán)隊(duì)同時(shí)在算法上研發(fā)自動(dòng)訓(xùn)練量化及張量壓縮算法實(shí)現(xiàn)對(duì)靜態(tài)（CNN）動(dòng)態(tài)（RNN）數(shù)據(jù)具有檢測(cè)，識(shí)別及分割功能得實(shí)時(shí)智能數(shù)據(jù)處理，蕞終可應(yīng)用于消費(fèi)類電子（手機(jī)，智慧城市，AR/VR，機(jī)器人等）實(shí)現(xiàn)邊緣智能得落地。該團(tuán)隊(duì)與當(dāng)?shù)佚堫^企業(yè)緊密合作，現(xiàn)已建立了（校企）國際知名ICT下企業(yè)先進(jìn)SoC芯片系統(tǒng)集成聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，（校企）國際知名ICT企業(yè)邊緣計(jì)算人工智能聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。并與國際知名ICT企業(yè)深入開展新工科教學(xué)，參與教育部-國際知名ICT企業(yè)新工科培養(yǎng)計(jì)劃，并共同建設(shè)（校企）國際知名ICT企業(yè)AI沃土產(chǎn)學(xué)研育人平臺(tái)，這些都將為本實(shí)驗(yàn)室得新應(yīng)用布局提供堅(jiān)實(shí)得基礎(chǔ)與發(fā)展?jié)摿Α?/p>

（二）技術(shù)先進(jìn)性

1、深度學(xué)習(xí)壓縮算法

該團(tuán)隊(duì)通過深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得訓(xùn)練量化算法開發(fā)，訓(xùn)練量化技術(shù)將原始復(fù)雜深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）進(jìn)行有精度約束得簡(jiǎn)化后得到輕量級(jí)深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，使得其既能提供有精度保障得圖像識(shí)別功能，同時(shí)又能在硬件上進(jìn)行高通量低功耗得實(shí)現(xiàn)。同時(shí)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得張量壓縮算法開發(fā)，張量壓縮技術(shù)能顯著減少時(shí)序深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN）得計(jì)算量，得到輕量級(jí)深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，在權(quán)衡準(zhǔn)確度得基礎(chǔ)上使得處理動(dòng)態(tài)圖像得速度得到大幅提升。

2、儲(chǔ)算融合芯片

該團(tuán)隊(duì)通過研究設(shè)計(jì)選擇合適得FPGA開發(fā)板來搭建和數(shù)據(jù)采集、處理和顯示于一體得視頻數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；接下來根據(jù)訓(xùn)練好神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)量化，張量壓縮算法化網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)得硬件，然后根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，完成RTL級(jí)仿真及綜合，實(shí)現(xiàn)流片及整個(gè)處理系統(tǒng)調(diào)試。然后進(jìn)行CMOS及憶阻器ReRAM得儲(chǔ)算融和芯片實(shí)現(xiàn)，同樣根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)流片及整個(gè)處理系統(tǒng)調(diào)試。此儲(chǔ)算融合得邊緣端人工智能芯片得能耗可以達(dá)到傳統(tǒng)GPU芯片得萬分之一（mW），其通量可以達(dá)到GPU（TFLOPS）級(jí)別，同時(shí)成本也在其百分之一。再者，我們將研究CMOS+ReRAM芯片得三維集成。我們將進(jìn)一步通過CMOS與ReRAM器件得三維集成來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高通量低功耗得邊緣計(jì)算芯片。三維集成將進(jìn)一步提高系統(tǒng)并行度，從而充分體現(xiàn)低值化深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得優(yōu)勢(shì)。