城市电网电能质量综合治理

汪国林

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本课题立足深圳电网当前面临的实际问题和迫切需求，主要开展大型城市电网供电电能质量规范体系的研究、重点区域电能质量问题的分析与治理方案研究、敏感用户高品质电力需求分析与对策研究、电能质量治理装置柔性控制、新型拓扑结构和容量优化等关键技术研究，实现方案定制、装置研制与工程示范，为深圳电网重点区域和敏感用户的电能质量综合治理提供理论依据和技术支撑，对全面提高大型城市电网的电能质量和提升敏感用户的电能体验具有积极的示范作用及推广意义。

应急双向视频图像传输系统

汪国林

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清华大学利用具有自主知识产权的DMB—T系统所开发出来的应急双向视频图像传输系统，在国务院应急办领导视察时获得了好评，并己经在国内部分地区获得了应用，反应良好，有效地解决了特殊情况下图像信息的传输和发送问题，如在反恐演习、奥运安保、2008年雪灾、地震灾害的现场图像回传中发挥了作用。该系统对于构建和谐社会、维护社会治安打击犯罪提供了重要的技术保障。清华大学数字电视技术研宄中心在原有技术基础上，针对当前频率资源紧张的现状，提出了图像传输带宽可变的新一代系统。该方案已经被公安部正式接收成为其标准技术方案之一，未来不少要害行业和部门（公安、消防、电力、卫生、水利、森林防火、库区大坝安全等）都可能需要配备该系统。我们愿意与当地企业合作，根据需求进一步做好系统优化并完成产品设计，使之成为一个具有低成本、高可靠性和产业化成熟度高的产品。

10G—体化网络数据深度安全检查和分析系统

汪国林

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当前网络安全技术发展的主流是向全息安全（HolisticSecurity)发展。无论是网关与端点的结合即网络准入控制（NetworkAdmissionControl)，还是入侵防御与泄露防范(InformationLeakagePrevention)的共生，无论是无线与有线兼容，亦或信息安全与数据安全的结合，都是安全防护技术一体化和集成化在不同侧面的具体表现。在这一发展潮流之中，传统的安全网关也从单纯防火墙的边界保护（perimeterprotection)门卫角色，发展到统一威胁管理（UTM)的区域保护（localprotection)首领地位，不但监控经过的各类流量，而且监控邻域以致虚拟邻域的终端、应用和数据。 本项目将自主知识产权的专利技术研宄与成熟的工程队伍和技术创新机制相结合，研制了基于软硬件协同的应用系统，具有完善的多层次协议分析与过滤能力；具备细粒度访问控制、入侵检测和防御、防病毒、VPN、反垃圾邮件、内容过滤、流量监控、安全策略统一部署等安全能力。

宽带电力线通信数字家庭网络

汪国林

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清华大学宽带电力线通信（PoweriineCommunication，PLC)技术方案和系统设计。与己有的方案不同的是:本方案的核心技术将采用具有自主知识产权的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)技术，在保证技术先进性的同时，为国内相关企业提供一定的技术保障壁垒，在产业传输之初能够有效避免国外公司的竞争。清华大学在与美国波音公司合作进行的研宄中，己经完成了系统方案设计、关键技术研宄、系统的FPGA验证。目前，正在与国家电网合作进行PLC组网技术研发。本项目合作方向包括PLC专用芯片设计、PLC家庭网络产品等。

高端数字电视芯片SoC设计

汪国林

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芯片的重要功能包括：地面数字电视传输标准DTMB、有线数字电视传输标准、AVS/MPEGII解码和UTI接口等。清华大学是DTMB的重要技术提供方，己经于2007年11月顺利完成了DTMB解调芯片的MPW流片，主要性能与国内最好产品的指标相当，一些指标国内领先，当前正在完成国家重大专项数字电视SoC设计和产业化项目。清华大学同时也是工信部确定的《数字电视接收机UTI机卡分离接口技术规范》和《数字电视接收机UTI机卡分离接口测试规范》两项标准的牵头研发单位。在电视机产业面临升级换代的关键时刻，我们愿意充分发挥自己的技术优势，与合作伙伴一道，以国家重点支持的高端数字电视芯片SoC设计为契机，开发出低成本、高可靠性和有市场竞争力的芯片，为当地电子信息产业的发展尽微薄之力。

超高清UHDTV数字电视系统

汪国林

-/电子信息

超高清数字电视系统由清华大学自主研发，包括接收、解码、显示等系统设计和实现。UHDTV系统用4K视频信号编码形成近50Mbps的传输流，米用自主创新的DTMB-A方案传输，传输流接收解复用、视音频解码采用多处理器并行处理技术，视频显示处理算法采用硬件实现。所完成的UHDTV样机是国内率先完成的超高清数字电视实时传输、接收、解码和显示全系统。

新型便携地下信息探测仪

汪国林

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超低频电磁波地下信息探测技术是一种具有低投入、高效益的新型便携的资源探测技术。该技术是由北京大学地质学系、电子学系、地球物理学系和数学系历经12年艰苦攻关研制开发出来的一种非地震地球物理勘探技术，被誉为“无井测井技术”。两次得到国家“863”计划的支持，目前在北京、天津、江苏、内蒙古、塔里木、大庆、河南和滇黔桂等地区进行了广泛的实验和应用，取得了满意的应用效果，尤其在寻找地下水、工程地基勘察、断层探测、采空区探测、瓦斯探测和地热开发中取得了很好的应用效果。

数字音视频编解码标准（AVS)技术开发项目

汪国林

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数字音视频编解码标准工作组（AVS工作组）于2002年6月由国家信息产业部科学技术司批准成立，经过数年的努力，工作组牵头完成了面向数字电视、激光视盘、网络流媒体的数字音视频编解码国家标准的研宄和起草工作，其中视频部分已正式成为国家标准(GB/T20090.2)。凭借国际领先的视频编码性能和科学的专利授权模式，AVS标准得到了国内外产、学、研机构的重点关注和大力支持，应用前景相当看好。

密码应用安全技术及产品

汪国林

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北大安全与密码工程研宄中心充分发挥自身在密码工程研宄方面的优势，先后承担国家“973”计划、国家自然科学基金重大项目研宄计划、科技部中小企业创新基金等国家级项目，并取得国内领先科研成果，成功应用于新型信息安全产品的产业化之中。 目前密码卡加密设备、VPN(虚拟专用网)网关机等产品已成功开发，并通过国家密码管理局组织的安全性审查，并列入国家型号系列。型号分别为“SJY87PCI密码卡”、“SJW85VPN网关机”。它们的研制成功为数据的安全性处理、安全性传送奠定了良好基础。 目前，北大安全与密码工程研宄中心结合自身在密码研宄方面的优势，着眼于强化内网数据安全保护，定位于开发和试制密码与访问控制类别的安全产品。除了上述密码产品外，还开发了文件保密柜、IPSecVPN访问网关、内网安全管理等原型系统，处于产品化阶段。这对于突破和解决我国信息化建设安全瓶颈将产生重要影响。

TD-SCDMA网络优化工具软件研发项目

汪国林

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当前，第三代移动通信系统在全世界引起了广泛的关注。TD-SCDMA是由我国提出的、享有自主知识产权并得到ITU批准的三大主流标准之一。随着TD-SCDMA移动通信技术的发展，各种关键技术得到了顺利解决，TD-SCDMA系统终端、基站和无线控制器等设备逐步商用化。随着3G牌照的发放，中国移动正在全国范围进行TD-SCDMA系统的基础建设，2009年投入558亿元建设了10万个TD基站，今年将投资450亿元建设7万个基站，到2010年底时，将覆盖全国330个城市。随着大规模的网络建设的展开，为了提高系统容量、扩大基站覆盖范围、保证信号传输质量，向更多的用户提供最多的业务内容及价值，同时达到投资成本的最优的目的，网络优化工作变得越来越重要。它直接关系到用户对网络的满意度和运营商所能获得的利润。因此，网络优化工作是TD-SCDMA移动通讯网络中不可缺少的重要组成部分。

基于先进CMOS工艺系列锁相环（PLL)硬IP开发

汪国林

-/电子信息

锁相环（Phase-LockedLoop，PLL)作为提供时钟和频率基准的关键模块，是用做视频采集、高速数据传输、数字信号处理、无线通讯等领域高性能SoC和FPGA芯片的关键知识产权（IntellectualProperty，IP)核。随着通信系统和大规模数字信号处理技术的发展，对高性能锁相环的需求量越来越大。 国内对锁相环路电路特别是其IP核技术研宄较为落后，目前有能力提供锁相环IP核的单位主要集中在中芯国际、上海宏利、华虹NEC等工艺线厂商与极少数的几家第三方IP提供商。工艺线厂商的IP核性能指标一般都无法满足超高速低抖动的要求，而第三方IP提供商的高性能PLL硬IP价格又非常昂贵。北京大学微电子学院研宄和开发的基于先进CMOS工艺系列锁相环（PLL)硬IP具有很好的市场前景。

大规模动态光场采集与再现系统

汪国林

-/电子信息

现实动态场景的捕获与建模技术是推动未来视觉媒体革命的核心技术之一。长久以来，对显示世界视觉信息的获取主要来源于单摄像机捕获以及基于图形学的图形图像虚拟生成技术。基于摄像机阵列的三维场景实时获取及重建技术不仅能够捕获场景与对象的几何结构信息、纹理信息、运动信息，而且还能获得场景与对象表面的反射属性以及环境光照信息，所以该技术在自由视点视频、虚拟现实、沉浸视频会议、电影娱乐、立体视频及运动分析等领域有着广泛应用，也是当前计算机视觉和图形学领域研宄的热点之一。 基于相机拍摄到的多视角图像自动而准确地得到物体的三维模型已经变得越来越重要。这种基于图像的建模技术既可以获取三维模型用于电影电视和计算机游戏产业，而且高精度地得到物体的三维信息可以用科学研宄中的数据分析。

超大规模分布式虚拟现实综合集成支撑平台

汪国林

-/电子信息

本系统密切结合国家重大工程应用中的迫切需要，主要集中在当前虚拟现实系统中的TB级甚至PB级海量场景数据的快速处理、存储与发布、GB级复杂场景实时交互绘制以及高并发协同交互分析等技术难点进行深入研宄，研制了一个超大规模分布式虚拟现实综合集成支撑平台，可以应用于大规模联合作战模拟演练、复杂产品设计与仿真计算、海量多维海洋信息可视化分析、以及城市规划和数字博物馆等多个行业领域，可以克服当前我军数十万个武器装备实体及其行动描述的跨域异地多点的虚拟战场仿真演练的瓶颈问题，也可以用于数字海洋、数字博物馆的海量数据可视化交互显示分析。

信息系统/信息集成系统

汪国林

-/电子信息

2001年，研制出JAVAandXMLBasedHealthcareEnterpriseIntegrationSystem。实现了不同医疗机构之间基于医疗领域通用国际标准HL7的异构医疗信息集成，应用于新加坡NationalHealthcareGroup的Internetportal，得到新加坡方的高度评价； 2002年，研制出PatientCareEnhancementSystem2。研制了系统中的若干核心模块，如TemplateManager，WorkflowEngine，RuleEngine，EventManager，BodyAnnotation。应用于新加坡国防部用来管理军队和后勤部门的医疗信息集成系统； 2003年，研制出InternetTotalHealthcareInformationSystem。研制基于中间件技术、高度集成化、以病人为中心的医院信息系统，为国内第一个基于先进Web技术的医院信息系统，应用于上海仁济医院。 2002至今，课题组一直致力于数据流技术在重症监护信息管理中应用的研宄。能够将医疗设备的信号转化为数据流，提供对医疗数据流的即席查询、变化监测以及降载处理。提出了伪周期性和可伸缩模式查询的概念，实现了医疗数据流变化检测原型系统，将重症监护环境下的虚警率由70%降低到12.4%。 2007—2009年，研制出CCTV固定资产管理信息系统。实现了基于Web的、面向业务流程感知的固定资产管理信息系统，既能够有效管理大量、复杂的业务数据，又能够感知围绕固定资产的相关业务流程活动。 2009—2010年，研宄基于云计算平台的并行数据挖掘算法。在中国移动研宄院由1024个节点构成的云计算平台上，实现了逻辑回归、人工神经网络、基于PCA的特征提取、序列模式挖掘等算法，并集成到其工作流环境下实际运行，在大规模移动真实数据下取得了良好的效果。

集成光电生化探测器

汪国林

-/电子信息

本器件基于平面集成光波导技术，波导的上包层为某种聚合物材料。当该器件处于某种生化环境中时，该生化分子会扩散进聚合物材料。如果波导器件中传输的光波波长刚好是这种生化分子的特征吸收波长，那么波导的聚合物上包层中的生化分子对光场的吸收会造成波导中光场强度的变化。将器件输出的光强度变化通过IC转化成电信号，即可实现对特定生化物质的定性、定量探测。

基于过程神经网络的工业过程控制技术

汪国林

-/电子信息

基于智能方法的工业过程控制研宄，是当前工业过程控制研宄的热点和前沿。而基于过程神经元网络的工业控制技术，更由于其快速稳定的特点，强大的自学能力，对控制过程的准确建模，以及良好的控制效果，成为了智能控制中的热点研宄领域。如何针对实际复杂多变的工业控制过程，提出更能适应环境变化和控制对象参数变化的过程神经元模型，达到更加稳定精确地控制效果，是在基于过程神经元网络的工业控制技术中亟待解决的问题。在这方面的研宄也还十分欠缺。因此，针对工业控制过程的过程神经元网络研宄是具有较大的前沿性和先进性的研宄领域，值得对其进行深入研宄。

基于计算机视觉技术的在线实时图像比对技术

汪国林

-/电子信息

机器视觉就是用机器代替人眼对工业生产产品进行缺陷监测和质量控制，它是一门涉及到计算机科学、智能科学、图像处理学及模式识别技术的学科。近年来，机器视觉的硬件设备有了迅猛发展与成熟。例如，近年来工业相机的性能有了飞跃提高并且成本也有所降低。这都使得机器视觉技术能够广泛地应用在各行业的生产中，尤其那些要求有高精度、高速度的工业生产中。如工业布匹印染、印刷品质量检测、电路板质量检测、电子元件质量检测、集成电路引线检测、立体实物识别检测等发展势头迅猛的领域。 与传统的人眼质检方法相比，智能化的在线(或离线)机器视觉质量检测系统具有很好的柔性、可连续工作、不疲劳、可适应恶劣的工作环境、判断标准客观、一致性好、速度快、效率高、容易实现整个生产线的自动化、容易集成到生产设备中等优点。因此，对于工厂自动化和过程自动化，智能化机器视觉是实现真正意义的自动的基础并且是一种重要的质量控制手段。

石墨烯能源与传感应用技术

汪国林

-/新材料

本成果从石墨烯的可控生长及多维多尺度宏观结构组装出发，探索调控石墨烯电子结构的有效方法，推动其在纳米能源和传感器件中的集成与应用。主要内容包括：高质量石墨烯薄膜的大面积可控制备、转移工艺，及多维多尺度宏观结构组装技术；开发了高效异质结太阳能电池和光电探测器产品，具有规模集成的纳米能源器件制造方法和工艺。太阳能电池转换效率超过15%；光电探测器的灵敏度比同类商用光电器件高3个数量级，在保持同样光电流响应的情况下，其暗电流和噪声等效功率分别了降低了2个和3个数量级；开发了系列柔性传感器产品，及面向移动医疗可穿戴应用的传感器制造方法和工艺。不仅可探测应变、压力、扭转、有机物、声波等信号，还对多种微变形（包括损伤、振动等）高灵敏度识别，具有与生理信息互联的特点，可监测和扫描生命体的生理状态，如脉搏、呼吸、心跳、语音等人体活动。

黑磷-碳布复合材料制备技术

汪国林

-/新材料

黑磷是一种新型的二维材料，由于其较宽的可调控直接带隙、高载流子迁移率和优异的各向异性光电性质，在电子学、光电子学、生物医药、电化学和储能等领域展现了巨大的应用潜力，成为“后石墨烯时代”最受瞩目的二维材料之一。碳布（石墨化碳纤维布）是一种拥有独特功能性质的、可用于支撑功能型材料的三维空间构型的材料。目前，碳布主要用作电沉积的基底材料，以与其它功能材料复合形成新的复合材料，所得的复合材料在电化学和储能方面有着广泛的应用前景。我们发明了一种黑磷-碳布复合新材料，制备方法简单、温和且高效，所制得的黑磷-碳布复合材料表现出优异的电化学性能，特别是在电化学析氧反应中表现优异，能为电化学反应分解水提供新的材料选择。

柔性半导体光电器件

汪国林

-/新材料

本项目采用柔性半导体代替传统的硅基半导体，制备柔性半导体光电器件。此项目将有效降低硅基半导体的制造成本，克服硅基半导体不能弯曲、折叠、大面积成膜的弱点。技术优势、技术路线及实施方案：设计和制备具有高电荷迁移率的有机半导体材料的前驱体，通过全湿化学过程，制备具有良好光电性能的复合柔性半导体薄膜。通过化学自组装、光交联、电化学成膜等技术改善薄膜界面间的结合性能，提高器件的稳定性，实现膜厚和结构在分子水平上的精确控制，制备高性能柔性显示屏、柔性薄膜储存器、电子纸、柔性薄膜晶体管、柔性感光体、柔性薄膜电池等柔性半导体光电器件，为最终实现多功能集成柔性塑料芯片奠定基础。技术水平：本实验室在OLED器件研究和有机太阳能电池的研究方面已有多年的经验积累，技术水平和实验条件在国内处于领先地位。

软硬件混合的多媒体处理器芯片设计

汪国林

-/电子信息

目前，多媒体视频领域存在多个编码标准，包括mpeg1/mpeg2/mpeg4/h.264，以及我们国家拥有自主知识产权的AVS标准。mpeg4标准之中又包括xvid、divx等，而h.264可能也将存在多种编码标准。其中新的编码标准，如h.264、VC-1等，由于其需要较高的处理能力，仅仅依靠嵌入式CPU或DSP的多媒体解决方案是无法获得满意的性能指标的，因此必须采用专用集成电路（ASIC)方法来实现硬件加速功能。 但这种ASIC设计方法一即通过硬件实现直接提供某种（些）编码格式的支持缺乏灵活性，一旦有种新的编码标准推出，就需要重新设计开发芯片。面对众多的媒体编码标准，这种方式增加了设计以及应用成本。而就目前市场发展来看，多种视频编解码技术将长期共存，迫使芯片业界必须迅速攻克灵活性、兼容性等难题。为解决这一问题，清华大学设计了一种软硬件泥合的多媒体处理器解决方案，支持mpeg1/mpeg2/mpeg4/h.264/AVS视频标准以及相关的音频编码标准。其核心是设计一种多媒体处理芯片，该芯片对于通用的多媒体编码中的计算密集型的数据处理，如运动补偿算法（MotionCompensation)、反离散余弦变化(iDCT)、色彩空间转换等，采用ASIC实现。在此硬件平台之上，设计一套与具体标准无关的多媒体处理通用软件开发接口，实现软硬件混合的媒体处理。这样就能够增加媒体处理的灵活性一可以通过修改软件来支持新的编码标准或者新的应用。

软硬件混合的多媒体处理器芯片设计

汪国林

-/电子信息

目前，多媒体视频领域存在多个编码标准，包括mpeg1/mpeg2/mpeg4/h.264，以及我们国家拥有自主知识产权的AVS标准。mpeg4标准之中又包括xvid、divx等，而h.264可能也将存在多种编码标准。其中新的编码标准，如h.264、VC-1等，由于其需要较高的处理能力，仅仅依靠嵌入式CPU或DSP的多媒体解决方案是无法获得满意的性能指标的，因此必须采用专用集成电路（ASIC)方法来实现硬件加速功能。 但这种ASIC设计方法一即通过硬件实现直接提供某种（些）编码格式的支持缺乏灵活性，一旦有种新的编码标准推出，就需要重新设计开发芯片。面对众多的媒体编码标准，这种方式增加了设计以及应用成本。而就目前市场发展来看，多种视频编解码技术将长期共存，迫使芯片业界必须迅速攻克灵活性、兼容性等难题。为解决这一问题，清华大学设计了一种软硬件泥合的多媒体处理器解决方案，支持mpeg1/mpeg2/mpeg4/h.264/AVS视频标准以及相关的音频编码标准。其核心是设计一种多媒体处理芯片，该芯片对于通用的多媒体编码中的计算密集型的数据处理，如运动补偿算法（MotionCompensation)、反离散余弦变化(iDCT)、色彩空间转换等，采用ASIC实现。在此硬件平台之上，设计一套与具体标准无关的多媒体处理通用软件开发接口，实现软硬件混合的媒体处理。这样就能够增加媒体处理的灵活性一可以通过修改软件来支持新的编码标准或者新的应用。

软硬件混合的多媒体处理器芯片设计

汪国林

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目前，多媒体视频领域存在多个编码标准，包括mpeg1/mpeg2/mpeg4/h.264，以及我们国家拥有自主知识产权的AVS标准。mpeg4标准之中又包括xvid、divx等，而h.264可能也将存在多种编码标准。其中新的编码标准，如h.264、VC-1等，由于其需要较高的处理能力，仅仅依靠嵌入式CPU或DSP的多媒体解决方案是无法获得满意的性能指标的，因此必须采用专用集成电路（ASIC)方法来实现硬件加速功能。 但这种ASIC设计方法一即通过硬件实现直接提供某种（些）编码格式的支持缺乏灵活性，一旦有种新的编码标准推出，就需要重新设计开发芯片。面对众多的媒体编码标准，这种方式增加了设计以及应用成本。而就目前市场发展来看，多种视频编解码技术将长期共存，迫使芯片业界必须迅速攻克灵活性、兼容性等难题。为解决这一问题，清华大学设计了一种软硬件泥合的多媒体处理器解决方案，支持mpeg1/mpeg2/mpeg4/h.264/AVS视频标准以及相关的音频编码标准。其核心是设计一种多媒体处理芯片，该芯片对于通用的多媒体编码中的计算密集型的数据处理，如运动补偿算法（MotionCompensation)、反离散余弦变化(iDCT)、色彩空间转换等，采用ASIC实现。在此硬件平台之上，设计一套与具体标准无关的多媒体处理通用软件开发接口，实现软硬件混合的媒体处理。这样就能够增加媒体处理的灵活性一可以通过修改软件来支持新的编码标准或者新的应用。

软硬件混合的多媒体处理器芯片设计

汪国林

-/电子信息

目前，多媒体视频领域存在多个编码标准，包括mpeg1/mpeg2/mpeg4/h.264，以及我们国家拥有自主知识产权的AVS标准。mpeg4标准之中又包括xvid、divx等，而h.264可能也将存在多种编码标准。其中新的编码标准，如h.264、VC-1等，由于其需要较高的处理能力，仅仅依靠嵌入式CPU或DSP的多媒体解决方案是无法获得满意的性能指标的，因此必须采用专用集成电路（ASIC)方法来实现硬件加速功能。 但这种ASIC设计方法一即通过硬件实现直接提供某种（些）编码格式的支持缺乏灵活性，一旦有种新的编码标准推出，就需要重新设计开发芯片。面对众多的媒体编码标准，这种方式增加了设计以及应用成本。而就目前市场发展来看，多种视频编解码技术将长期共存，迫使芯片业界必须迅速攻克灵活性、兼容性等难题。为解决这一问题，清华大学设计了一种软硬件泥合的多媒体处理器解决方案，支持mpeg1/mpeg2/mpeg4/h.264/AVS视频标准以及相关的音频编码标准。其核心是设计一种多媒体处理芯片，该芯片对于通用的多媒体编码中的计算密集型的数据处理，如运动补偿算法（MotionCompensation)、反离散余弦变化(iDCT)、色彩空间转换等，采用ASIC实现。在此硬件平台之上，设计一套与具体标准无关的多媒体处理通用软件开发接口，实现软硬件混合的媒体处理。这样就能够增加媒体处理的灵活性一可以通过修改软件来支持新的编码标准或者新的应用。

软硬件混合的多媒体处理器芯片设计

汪国林

-/电子信息

目前，多媒体视频领域存在多个编码标准，包括mpeg1/mpeg2/mpeg4/h.264，以及我们国家拥有自主知识产权的AVS标准。mpeg4标准之中又包括xvid、divx等，而h.264可能也将存在多种编码标准。其中新的编码标准，如h.264、VC-1等，由于其需要较高的处理能力，仅仅依靠嵌入式CPU或DSP的多媒体解决方案是无法获得满意的性能指标的，因此必须采用专用集成电路（ASIC)方法来实现硬件加速功能。 但这种ASIC设计方法一即通过硬件实现直接提供某种（些）编码格式的支持缺乏灵活性，一旦有种新的编码标准推出，就需要重新设计开发芯片。面对众多的媒体编码标准，这种方式增加了设计以及应用成本。而就目前市场发展来看，多种视频编解码技术将长期共存，迫使芯片业界必须迅速攻克灵活性、兼容性等难题。为解决这一问题，清华大学设计了一种软硬件泥合的多媒体处理器解决方案，支持mpeg1/mpeg2/mpeg4/h.264/AVS视频标准以及相关的音频编码标准。其核心是设计一种多媒体处理芯片，该芯片对于通用的多媒体编码中的计算密集型的数据处理，如运动补偿算法（MotionCompensation)、反离散余弦变化(iDCT)、色彩空间转换等，采用ASIC实现。在此硬件平台之上，设计一套与具体标准无关的多媒体处理通用软件开发接口，实现软硬件混合的媒体处理。这样就能够增加媒体处理的灵活性一可以通过修改软件来支持新的编码标准或者新的应用。

同轴全息光存储系统

陈柏强

北京理工大学/电子信息

一种利福昔明药物组合物及其制备方法

磐安县技术市场有限公司

荣港生技医药科技（北京）有限公司/生物与新医药

本发明公开了一种利福昔明药物组合物及其制备方法，该利福昔明药物组合物包含按质量百分比计40%-60%的利福昔明，10%-50%的微晶纤维素，1%-30%的羧甲基淀粉钠或交联羧甲基淀粉钠，0.5%-6%的二氧化硅，0.5%-6%的硬脂酸，以及质量浓度为0.5%-6%的羟丙基纤维素水溶液微量。该药物组合物的制剂形式包含片剂和胶囊剂，每一剂内分别含有利福昔明550mg。制剂采用的包衣液为质量浓度5%-30%的欧巴代水溶液。本发明还提供了该利福昔明药物组合物的制备方法。本发明提供的利福昔明药物组合物及其制备方法，其制剂能够迅速崩解，充分发挥药效，从而改善肝硬化复发性肝性脑病患者的健康。

微型汽车变速器系列试验台

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

本系列试验台采用同步带传动，传动精度高。不需要增速箱，噪音低。试验台采用了最高转速为 6000r/min 的变频电机、计算机控制与数据采集、处理系统、自动换挡系统、恒温和电气机械加载等先进技术，试验台可实现手动控制和计算机的程序控制，试验台的测试精度高。变速器静扭试验台的扭矩范围为输入扭矩 0～1000Nm,输出扭矩 0～4200Nm，扭矩和扭转角的测试精度分别为±0.5％和±0.112°。变速器齿轮寿命试验台的转速范围为 1100～4400r/min，扭矩范围为 0～100Nm，扭矩和转速的测试精度分别为±0.5％和±2r/min，具有恒温控制，实现设定温度±5°C 恒定。变速器性能试验台的转速范围为 120～6000r/min，扭矩范围为 0～175Nm，动力和测功装臵的转速和扭矩可无级调节；扭矩和转速的测试精度分别为±0.5％和±2r/min，具有恒温控制，实现设定温度±2°C 恒定。变速器同步器性能和寿命试验台的转速范围为 550～2200r/min，扭矩范围为 0～50Nm，动力和测功装臵的转速和扭矩可无级调节；扭矩和转速的测试精度为±0.5％和±5r/min，换挡力为±1％，具有恒温控制，实现设定温度±5°C 恒定。

系列化向心涡轮式液力变矩器

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

研制成功了 D375、D400、D430 和 D460 变矩器系列，并已投入工程应用。该技术已达到了产品化程度，可用于军用车辆、重型民用车辆、公共汽车和工程机械等。功率覆盖范围：200～1100kW。

四轮驱动车辆用液体粘性联轴器

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

带液体粘性传动的四轮驱动车辆，是当前车辆传动发展的一种新潮流。传统的四轮驱动车辆主要存在以下四个问题：急转弯制动现象、前后轮互相干涉、传动效率低、传动系的振动和噪声大。粘性联轴器则不会产生轴间和轮间的转速干涉，消除了轴间的功率循环现象。同时，由于其本身的特点，也衰减了传动系统中的很大一部分振动和噪声。当然，由于存在转速差的原因，会有功率损失。但是，综合所有因素，装备液粘联轴器的车辆仍比不装备液粘联轴器的四轮驱动车辆传动效率高，燃油经济性好。所研制的液粘联轴器传递功率 100kW,50rpm 转速差范围内不会出现“驼峰”现象，转速差大于 200rpm 时出现“驼峰”现象，且出现的时间不会超过 60 秒。

电流变隔振器

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

电流变技术是利用某种特殊悬浮液体在受到外加电场作用时其流变性能改变的特性。这一特性在发动机及其它工作平台的隔振控制方面有着明显的工程应用前景，它能够以振动的频率和振幅适时改变隔振器的动刚度和阻尼力，传统的橡胶隔振器不能满足隔振方面的所有要求。主动液力隔振器比橡胶隔振器有较好的特性，特别是在低频范围内。其次它可以扩大隔振器的频率工作范围，通过选用合适的电流变液体，既可以满足低频下的隔振要求，也可达到高频下隔振的目的。主动式发动机支座系统能够在振动的低频阶段表现出刚度更强而在高频阶段更软的特性，主动式发动机隔振系统一直被认为是下一代发动机主要的隔振应用目标。应用电流变技术开发的发动机主动式隔振器将是最简单、成本最低廉的隔振系统。目前电流变隔振器能达到的主要技术指标是：低频阶段(10Hz 以下)其动刚度和阻尼力有明显的改变，对于其在高频阶段的工作特性正在进一步研究中。

汽车制动防抱死装置（ABS）

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

汽车制动防抱死装臵（ABS），是汽车主动安全装臵的代表，通过在制动过程中自动调节各车轮制动器制动力矩的大小，使车轮滑移率被控制在理想的范围内，保证车轮有较大的侧向附着能力，保持汽车制动时的方向稳定性和缩短制动距离，减少交通事故发生。国家把该装臵列为第一条汽车关键零部件急需开发应用的产品。适用于车辆液压、气压制动系统。具有一通道、二通道、三通道、四通道等多种布臵型式。目前研发的具有自主知识产权的 ABS 装臵，技术成熟，已技术升级到 ABS/ASR 装臵。

大客车汽车 CAN 总线成套技术

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

现代大客车局域网 CAN 总线，采用 PIC18F458 单片机设计，可对大客车整车用电设备进行实时地检测与控制。现代大客车 CAN 总线是一种高速的、具备复杂的错误检测和恢复能力的高可靠性强有力的网络。

高机动车辆悬架高度可调油气悬架

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

车身高度的调整是根据路况自动控制的，也可以通过中央表板上控制键，实施手动控制。高度可调油气悬架的控制程包含 ESP 电子稳定程序，可加强转弯行车的稳定性，保持车身良好姿态。悬架系统刚度、阻尼均程控可调。主要控制工况如下：1)在越野行驶情况下，调整前后悬架高度，增加悬架的动行程和汽车最小离地间隙，可减少悬架击穿的概率与托底失效现象，提高汽车行驶速度，改善汽车的通过性；2)在高速行驶情况下，调整前后悬架高度，降低车身与重心的高度，提高车辆高速行驶时的操纵稳定性；3)在车辆起步、加速和制动的情况下，调整前后悬架高度，抑制车身抬头或点头的趋势；4)在车辆转弯的情况下，调整前后悬架高度，减少车身侧倾，提高汽车的操纵稳定性；5)在特殊情况下，如运输或浮渡时，收起车轮，以满足特殊要求。

整车多能源控制系统

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

采用了由局部管理层、整车信息管理层、人机接口与通讯扩展接口层组成的三层综合网络系统结构，在国内首先实现了电动车整车网络布线，自主定义了电动车辆 CAN 总线通讯协议，成功地实现了整个电动车的综合控制，将电动车的各个部分组成为一个完整的有机整体。该技术主要解决了两大问题：一是如何最有效地管理电动车辆有限的能量，实现电动车辆效率最大化，估计电池组的剩余电量及车辆续驶里程、单体电池及成组电池的检测与电池组温度控制、电机及空调等耗能部件的功率分配等内容；二是如何解决电动车辆运营过程中的故障诊断、高压安全、充电通讯接口、延长电池使用寿命、提高电动车可靠性等问题。

电控气动同步换档的行星变速箱技术

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

单一速比的减速器无法同时满足各种工况下车辆对动力性和经济性的要求。采用多档变速箱的传统车辆需要离合器和换档机构等装臵，系统复杂。上述的新型电机及其控制系统具有大转矩起动和高效工作区宽广的优点，为取消换档离合器，简化换档操作提供了前提，也为采用线控行星变速器提供了理论依据。因此，自主设计了大功率无离合器线控变速器，可实现线控自动换档，既操作简便，又满足了电动车辆爬坡和起步加速时对大转矩的需求。

稀土变磁通电机及其控制

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

为了克服直流电机及斩波控制系统效率低、体积与重量大、电机换向极需要频繁维护、难于有效实现电动车辆再生制动以及交流电机及控制器低速大转矩稳定特性较差以及一般永磁直流电机斩波控制系统不能满足电动车辆大扭矩需求的缺点，发明了一种全新的牵引电机自动控制模式，设计出稀土变磁通电机及驱动系统。将驱动电机的增磁绕组接到永磁电机的续流回路中，使得该电机及其控制器既有稀土永磁电机的高效和高功率密度的优点，又具备直流串激牵引电机低速大扭矩的特性，并具有比串激直流电机更优良的自动弱磁性能，符合电动车辆对动力需求的理想特性；电机电枢电感采用转子无槽结构，将电机电枢电感值减小到传统电机的 1/3～1/4 以内；去掉了驱动系统电机电枢回路的平波电抗器，使系统电枢回路的电感值进一步减小，使换向器火花减小 70％以上，电机电刷维护周期延长 5 倍以上；电机换向器的发热大幅减少，有利于提高电机的转速；电机的体积与重量减小30％；提高了电能转换效率；具有良好的电磁兼容性。

变脉冲快速充电器

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

电池组在采用连续电流充电过程中存在着极化现象，影响电池使用寿命和充电性能，在充电过程中采用脉冲电流充电并按一定规则间歇地放电能有效抑制电池极化。利用了变脉冲宽度充电并间歇地瞬间放电以及将电池在充电过程中的温度、电压、电流、动态内阻综合控制的智能快速充电器设计思想，制成了变脉冲快速电池充电器，实际应用表明使用该充电器提高了充电效率、缩短了充电时间、延长了电池的使用寿命。具有如下特点：采用变脉冲充电并按一定规则间歇地放电能够有效抑制电池的极化，保障电池的使用寿命；功率密度高达 800W/kg；大幅度提高充电效率、缩短充电时间；通过实时检测电池的温度、电压、电流、动态内阻，实现充电过程的动态控制，保障电池组的充电安全。

电动牵引车辆动力驱动技术

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

车站站台、机场用电动牵引车辆要求具有良好的机动性，结合实际使用要求开创性地设计了整体式动力驱动桥技术以及前桥独立悬挂和转向一体化技术，在站台电动牵引车以及机场电动牵引车上的实际应用表明该技术设计合理，满足了使用要求，具有车辆动力性好、转向半径小（<2.35m）、微动性好、故障率低、安全可靠等特点。

高效太阳能海水淡化系统

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

本装臵主要采用了激淋式横管降膜蒸发、多效闪蒸、多效回热、强化冷凝、强化对流等多项先进的强化传热传质措施，并有效地减少了装臵中海水的热容量，使装臵升温更迅速，运行五分钟即有淡水产出。装臵中海水的蒸发与蒸汽的冷凝潜热得到了多次重复利用，使系统产水率得到成倍的提高，是传统盘式太阳能蒸馏器产水率的五倍，平均每平方米太阳能集热器日产水量 12 公斤以上，达到国际先进水平。所生产的淡水水质完全达到国家饮用水标准（＜500ppm）。该装臵可以视用户情况专门设计，而且规模越效率越高。

充气式阻尼可调减振器

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

由于主动悬架的控制系统需要复杂的传感器和电子控制设备，执行机构不仅要选用高精度的液压伺服装臵，而且要较大的外部动力来驱动，导致成本高、结构复杂、可靠性低。因此，大部分车辆行驶系统目前仍然采用半主动悬架控制。为了减少执行机构所需的功率，半主动悬架研究主要集中在调节减振器的阻尼系数方面，阻尼可以根据需要进行调节的减振器也称为可调阻尼减振器或主动减振器。可调减振器的阻尼调节常采用以下两种方法：（1）节流孔径调节：通过步进电机驱动驱动减振器的阀杆连续调节减振器的通流面积，来改变阻尼节流阀或其它形式的驱动阀来实现。这类减振器的主要问题是节流阀结构复杂，制造成本高；（2）减振器液体粘度调节：使用粘性连续可控的新型功能材料电流变液实现阻尼无级变化，电流变液体在外加电场作用下，其流变学性能（如剪切强度，表观粘度等）会发生显著的变化，通过改变电场强度使电流变液体的粘度改变，从而改变减振器的阻尼力。应用在充气式减振器中，可明显降低电流变液在高剪切率下变稀的程度，使复原行程阶段的阻尼力得到明显提高，能有效克服减振器在工作过程中的空程现象。

印刷电路板孔径孔数检测机

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

本设备为一种实时在线印刷电路板孔径孔数检测机(简称: PCB检孔机)，用于印刷电路板的生产过程中，高密度小孔径印刷电路板孔径孔数的产品质量检测。通常这些高密度小孔径印刷电路板孔径孔数的检测人工已经无法胜任。

高速经编机导纱梳栉电子横移装置

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

经编机梳栉的移动，通常为花纹链条或花纹凸轮机构来完成，一种花形就要一种凸轮（或花纹链条），其缺点是凸轮（或花纹链条）加工成本高，花形变化品种有限且代价昂贵，柔性差，花纹链条或凸轮的寿命短，纺织速度受花纹链条或凸轮机构的限制。本项目采用计算机控制的执行机构取代现有的花纹链条或花纹凸轮机构，实现编织花形和梳栉横移的计算机控制。具有故障报警和安全保护功能，克服了花纹链条或凸轮的缺点。具有花形变化柔性好、可根据市场的需求随时调整编织花形、机构的寿命长等优点。

可视化交互装配工艺规划及信息管理系统

陈柏强

北京理工大学/电子信息

本项目通过建立一个基于虚拟现实技术的计算机装配工艺规划仿真分析环境，利用产品的 CAD 模型，在不制造实际模型的情况下，由装配工艺规划人员在计算机环境中对产品的装配工艺过程进行交互式的定义和分析，包括建立产品各组成零部件的装配顺序，空间装配路径，编制工艺文档，并分析装配过程中的装配精度和装配机构运动，从而大幅减少装配工艺规划周期和成本，同时，系统提供装配工艺过程动画录制功能，将规划好的装配工艺以三维动画形式纪录下来，并可以通过安装在装配现场的浏览终端，展示给装配人员，以 3 维工艺来指导 3 维装配，从而使装配人员能更加直观、准确、高效地完成装配工作，提高装配质量和效率，降低时间和成本。

电动汽车电子差速桥技术

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

电子差速桥技术是电动汽车所具有的一项关键技术。基于电动轮驱动技术的电动汽车由于采用多电机驱动策略，不仅传动系统简单、效率高，而且可以解决电动汽车对电动机功率要求高和功率器件性能难以满足要求的矛盾，是电动汽车发展的一个重要方向。结合电动游览车开发项目，设计了电子差速桥，电动轮采用直流串激电动机，电动机电枢采用并联结构，控制器采用了基于转向几何的独立转矩开环和闭环控制策略以及基于减小质心侧偏角的独立转矩控制策略，达到了不用测量方向盘转角即可由电动机自动实现速度与驱动力调节，满足车辆转向行驶要求。应用该技术的电动游览车已进行了试车试验，达到了预期的性能。

电动车辆动力系统性能测试与仿真平台

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

本系统综合了机械测功机和电涡流测功机的优点，采用双路电传动测试装臵，包括直流电源、温控单元、被测试电机及其控制器、转速转矩测试仪、变速箱、机械惯量系统、测功机及其控制器、数据采集系统以及中央计算机，各部分利用模块化设计理念，具有与外界其他设备和仪器的接口。既可以采用其中一路做为单电机驱动系统的测试试验，也可以作为双电机驱动系统的协调综合控制研究，同时可以实现电动车辆整车动力特性的半实物仿真。

电动汽车整车综合控制器

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

电动汽车整车控制网络采用局部成网，区域互联的方式，由局部管理层、整车信息管理层、人机接口与通讯扩展接口层组成综合网络系统。在高速网段，由发动机、变速箱、AMT、ABS 等 CAN 总线构成的动力系统传CAN 总线子网执行 ISO 11898-1 标准。更高速网段，由车载电话、车载音响、GPS 等 CAN 总线构成信息娱乐 CAN 总线子网执行 IDB-C 标准。低速网段，由车门、座椅、车灯、车箱、空调等 CAN 总线构成的车身电子 CAN 总线子网执行 ISO 11519-2 标准，故障诊断 CAN 总线子网执行 ISO/DIS 15765 标准。

电动汽车动力驱动系统技术及应用

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

续流增磁永磁电机是一种复合励磁的直流电动机，兼顾了串励直流电机和他励直流电机的优点。采用稀土永磁和增磁绕组复合励磁方式，转子采用无槽结构，把增磁绕组接在电动机续流回路中， 利用续流回路内的电流进行增磁，从而使永磁直流电动机产生复合磁场，产生了全新的自动弱磁调速理念。该系统很好的满足了电动汽车低速增磁增扭、高速弱磁增速的特性需求；而且能在双象限范围内运行，实现电动汽车再生制动；采用高频脉冲调宽（ Pulse width modulation , PWM ）斩波控制，运行时噪音低。新型续流增磁永磁电动机控制器能够消除传统性直流电动机驱动控制系统在电动汽车应用是存在的缺陷，依据弱磁调速的控制思想，而研制出的一种新型驱动控制系统。与传统型串励直流电机相比，该系统在控制细想、控制结构和再生制动性能方面具有极大的优越性。装车后，该系统表现出了抗干扰能力强、调节速度快、平稳性好、低速增磁增扭和高速弱磁增速的性能都很好，能够很好的满足电动公交大客车的动力特性要求。

高效和高功率密度电机驱动系统

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

高功率大转矩交流感应电机驱动系统峰值转矩达 1400Nm，应用效果良好；车用高效大功率永磁同步电机驱动系统填补了国内该领域的空白，突破了高速稳定弱磁调速技术难，比功率大于 1.45kW/kg。该成果已在大洋电机、北京公交集团、627 厂、福田、618 厂、山东华盛集团、北京飞驰绿能、安徽安凯公司等企业得到推广应用。

电动环卫车整车技术

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

电动环卫车整车技术综合考虑环卫车作业动力需求、作业时间、底盘动力性、整车经济性以及作业运行特点等要求，开发适用于各种使用环境和作业需求的电动洒水车、电动垃圾压缩车、电动扫路车、电动吸尘车、电动垃圾收集车和电动垃圾分类车。其中，电动洒水车基于满载 16 吨底盘研发而成，额定载质量 6 吨以上，最大可以达到 10 吨水，用于城市主干道的道路洒水和路面冲刷作业；电动垃圾压缩车、电动扫路车和电动吸尘车基于满载 8 吨底盘研发而成，主要用于城市各街区和道路的清扫和吸尘作业，路面垃圾压缩收集清运等作业；电动垃圾收集车和电动垃圾分类车基于满载2 吨微型车底盘研发而成，主要用于各小区垃圾的收集和分类运输，由于车辆底盘小，更加适用于老城区巷道内的垃圾收集和分类处理。基于上述三种类型底盘研发的电动环卫车均具有完全自主知识产权，动力性、可靠性、安全性、能耗经济性等各项指标完全满足国家电动汽车产品公告的要求，先后有不同类型的车辆获得国家正式公告，在北京市已经开始小批量的应用示范运行。

氢内燃机

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

氢内燃机汽车将是启动氢能源经济的最现实的途径。针对氢内燃机的特殊要求，北京理工大学借助 985 二期工程经费支持，投资 400 万元建立了满足内燃机燃用氢气的整套试验台架系统，包括：集成的发动机动力测试系统、满足国际标准的氢供应系统、全天候安全系统、实时柔性标定控制系统、完备的动态测试系统、燃烧测试及排放分析系统。下图为已建成的氢内燃机试验台架。该台架是目前国内唯一的一个能够进行氢燃料内燃机系统开发的专用台架，其整体水平与福特公司的台架系统基本相当。

奥运用电动客车 BK6122EV

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

BK6122EV 电动大客车是国内外高新技术合作的高科技产品，采用新型锂离子动力电池、分散式快速更换方案；集成交流电机和自动变速系统的一体化电力驱动系统提高了电机使用效率和电池使用寿命；实现了整车信息共享，三路 CAN 总线分别对整车低压电气、高压电气和电池组进行通讯与控制。整车造型设计独特、车身结构采用轻量化设计，内饰美观高雅、舒适性高，采用专门研制的电动化低地板客车底盘，无障碍设计，达到城市客车超二级相关要求，车身外表面印有北京奥运官方提供的祥云图案。

纯电动客车整车总体技术

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

BK6120EV 整车动力性、可靠性、安全性、能耗经济性好，具有完全自主知识产权；奥运电动客车整车造型设计独特、内饰美观高雅、舒适性高，采用专用电动化低地板底盘，整车达到发动机客车超二级相关要求，并解决了与无轨电车弓网兼容的电电混合的关键技术；该车在国际上首次使用先进的锂离子动力电池组、分散式充电快速更换方案、无离合器三挡机械自动变速电驱动系统、电动涡旋式一体化冷暖空调等具备自主知识产权的关键部件，综合技术水平和产品化程度高、整车能耗低。

纯电动超低地板公交车

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

为实施北京市 2008 年“绿色奥运、科技奥运”承诺，响应北京市“科技奥运行动”计划，作为科技部“十五”863 电动汽车重大专项和北京市“科技奥运”电动汽车重大专项纯电动客车课题承担单位，北京理工大学与北京市京华客车有限责任公司(原北京市客车总厂)联合开发了“京华牌”BK6120EV 型纯电动低地板公交车，整车采用了 600Ah 的锂离子动力电池组、中科院电工所研制的交流驱动系统和株洲时代集团研制的交流驱动系统、北京理工大学开发的两档行星变速箱技术和整车多能源综合控制系统以及专用低地板公交车底盘、节能型电动空调系统等。BK6120EV 于 2003 年 4月试制完成，2003 年 7 月在交通部通县试车场完成了 5000km 可靠性考核和全部型式认证试验，试验结果表明整车最高车速 80km/h，最大爬坡度20％,0～60km/h 加速时间 30s，一次充电续驶里程 210km，而且整车行驶噪音低、零排放，安装的空气悬挂系统，无障碍乘车系统等极大地方便了乘客、节省了上下车时间，非常适合市内交通使用。