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

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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

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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

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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

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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。