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高校科技成果盡在科轉(zhuǎn)云

本發(fā)明公開了光空間調(diào)制通信系統(tǒng)中ＬＥＤ個(gè)數(shù)任意時(shí)的比特映射方法。一般情況下，光通信中的空間調(diào)制都限定發(fā)送端ＬＥＤ的個(gè)數(shù)是２的冪次方。然而，實(shí)際部署的ＬＥＤ個(gè)數(shù)不一定正好是２的冪次方。針對(duì)這一問題，本發(fā)明提出了光空間調(diào)制系統(tǒng)中發(fā)送端ＬＥＤ個(gè)數(shù)任意的比特映射方法。所述方法主要包括三個(gè)步驟：空間域的比特映射、信號(hào)域的比特映射、加入信道信息之后的比特映射。經(jīng)過以上三個(gè)步驟便能得出相應(yīng)場(chǎng)景下性能較好的空間調(diào)制映射方式，從而實(shí)現(xiàn)了發(fā)送端個(gè)數(shù)任意的可見光空間調(diào)制的信息傳輸。

西安科技大學(xué)自 2006 年開始就礦山應(yīng)急救援通信技術(shù)和裝備著手開始研究，現(xiàn)該成果獲陜西省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng) 1 項(xiàng)，發(fā)明專利 1 項(xiàng)，實(shí)用新型專利 6 項(xiàng)，發(fā)表論文 21 篇；研制成果的 “ 無線 / 有線相結(jié)合 ” 的礦山應(yīng)急救援無線多媒體通信系統(tǒng)及裝備，通過現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急救援實(shí)踐，系統(tǒng)裝備提高救護(hù)隊(duì)員的救援效率，實(shí)現(xiàn)了災(zāi)區(qū)信息的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確傳送，提高了救災(zāi)決策的效率和準(zhǔn)確性，有效的避免了救援隊(duì)員遇到的潛在危險(xiǎn)，為科學(xué)救災(zāi)提供了技術(shù)和裝備保障。項(xiàng)目研究成果目前成功得完成了數(shù)十次礦山事故應(yīng)急救援，并為煤礦企業(yè)挽回巨大經(jīng)濟(jì)損失，保障了廣大煤礦井下工作人員的人身安全，樹立了良好的國際形象，取得的巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，推廣應(yīng)用前景廣闊。

本發(fā)明公開了一種實(shí)時(shí)視頻通信中的感興趣區(qū)域提取方法，本發(fā)明首先對(duì)視頻圖像中的運(yùn)動(dòng)區(qū)域和 亮度區(qū)域進(jìn)行提取，同時(shí)將視頻圖像劃分為結(jié)構(gòu)化紋理，平滑紋理，隨機(jī)紋理三個(gè)區(qū)域。根據(jù)人眼對(duì)運(yùn) 動(dòng)的區(qū)域，亮度較高的區(qū)域以及結(jié)構(gòu)化紋理區(qū)域較為感興趣的特點(diǎn)，對(duì)運(yùn)動(dòng)信息，亮度信息和紋理信息 設(shè)置不同的權(quán)重，最終綜合得出人眼對(duì)各個(gè)區(qū)域的感興趣程度。本發(fā)明基于人眼的視覺特性，根據(jù)人眼 對(duì)視頻圖像中不同區(qū)域感興趣程度的不同，對(duì)視頻中感興趣區(qū)域進(jìn)行分級(jí)提取，從而使提取的感

本發(fā)明公開了一種室內(nèi)可見光ＯＡＭ組播通信系統(tǒng)，其下行鏈路通過激光器ＬＤ產(chǎn)生調(diào)制有組播信息的高斯光束，經(jīng)二維激光分束器和空間光調(diào)制器，將準(zhǔn)直的激光變成帶有螺旋相位的ＯＡＭ光束。空間光調(diào)制器在進(jìn)行ＯＡＭ螺旋相位調(diào)制的同時(shí)，通過將光束打旋的方式，擴(kuò)展每一束光的覆蓋面積，同時(shí)各光束照射區(qū)域重疊，以此彌補(bǔ)單一光束的中心暗斑，實(shí)現(xiàn)無盲區(qū)傳輸。針對(duì)組播通信系統(tǒng)，本

項(xiàng)目簡介： SG 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)下， 機(jī)器類通信 (Machine Type Comm unication-MTC) 變得

研究太赫茲寬帶無線通信系統(tǒng)中基于小波包變換的正交多載波 調(diào)制、峰均比抑制、信道編碼以及利用壓縮感知和凸優(yōu)化的新型信道 估計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)。構(gòu)建太赫茲寬帶無線通信系統(tǒng)基帶處理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)， 用 FPGA 硬件驗(yàn)證具有上述關(guān)鍵技術(shù)的基帶系統(tǒng)，并對(duì)其性能做出評(píng) 估。探索出一種更加適合于太赫茲通信系統(tǒng)的新理論和新方法，不僅 為具有全新通信方式和頻譜管理模式的太赫茲無線通信技術(shù)提供新 的解決方案，也能為其它寬帶高速無線通信技術(shù)提供有效的方法。

本發(fā)明提供一種電話通信網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)敏感性排序的方法

研究背景 芯片是人類最偉大的發(fā)明之一，也是現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心。小到手機(jī)、電腦、數(shù)碼相機(jī)，大到6G、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算均基于芯片技術(shù)的不斷突破。半導(dǎo)體光刻工藝水平的發(fā)展是以芯片為核心的電子信息產(chǎn)業(yè)的基石，目前半導(dǎo)體光刻的制造工藝幾乎是摩爾定律的物理極限。隨著制造工藝的越來越小，芯片內(nèi)晶體管單元已經(jīng)接近分子尺度，半導(dǎo)體制作工藝的“瓶頸效應(yīng)”越來越明顯。隨著全球化以及科技的高速發(fā)展，急劇增長的龐大數(shù)據(jù)量要求數(shù)據(jù)處理模型和算法結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化升級(jí)，帶來的結(jié)果就是對(duì)計(jì)算能力和系統(tǒng)功耗的要求不斷提高。而目前智能電子設(shè)備大多存在傳輸瓶頸、功耗增加以及計(jì)算力瓶頸等現(xiàn)象，已越來越難以滿足大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)計(jì)算力與功耗的需求，因此提高運(yùn)算速度同時(shí)降低運(yùn)算功耗是目前信息工業(yè)界面臨的緊要問題。 如當(dāng)年集成電路開創(chuàng)信息時(shí)代一樣，當(dāng)下已經(jīng)普及的光通信正在成為新革命力量的開路先鋒。與此同時(shí)，光子芯片正在從分立式器件向集成光路演進(jìn)，光子芯片向小型化、集成化的發(fā)展趨勢(shì)已是必然。相對(duì)于電子驅(qū)動(dòng)的集成電路，光子芯片有超高速率，超低功耗等特點(diǎn)，利用光信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取、傳輸、計(jì)算、存儲(chǔ)和顯示的光子芯片，具有非常廣闊的發(fā)展空間和巨大的潛能。 項(xiàng)目功能 本項(xiàng)目瞄準(zhǔn)光通信關(guān)鍵技術(shù)及核心芯片，基于量子阱二極管發(fā)光探測(cè)共存現(xiàn)象，探索關(guān)鍵微納制造技術(shù)，研制出可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)通信、感知功能的一體化光電子芯片。 技術(shù)路線 一、技術(shù)原理及可行性 本項(xiàng)目主要負(fù)責(zé)人王永進(jìn)教授發(fā)現(xiàn)如圖1所示的量子阱二極管發(fā)光探測(cè)共存現(xiàn)象，首次研制出同質(zhì)集成發(fā)射、傳輸、調(diào)制和接收器件的光電子芯片，這些原創(chuàng)工作引起了業(yè)界相關(guān)科研小組地廣泛關(guān)注，化合物半導(dǎo)體同質(zhì)集成光電子芯片成為研究熱點(diǎn)。香港大學(xué)的蔡凱威小組和申請(qǐng)人合作提出濕法刻蝕和激光選擇性剝離技術(shù)，在藍(lán)寶石氮化物晶圓上實(shí)現(xiàn)LED基同質(zhì)集成光電子芯片(Optica 5, 564-569 (2018))。沙特阿卜杜拉國王科技大學(xué)Ooi教授和美國加州大學(xué)圣巴巴拉分校Nakamura教授小組在藍(lán)寶石氮化物晶圓上，研制出基于氮化物激光器的同質(zhì)集成光電子芯片(Opt. Express 26, A219(2018))。中科院蘇州納米所孫錢小組在硅襯底氮化物晶圓上，研制出基于氮化物激光器的同質(zhì)集成光電子芯片(IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 24, 8200305 (2018))。在NRZ-OOK調(diào)制方式下，InGaN/GaN量子阱二極管可實(shí)現(xiàn)Gbps的光發(fā)射、調(diào)制和探測(cè)速率(Appl. Phys. Express 13, 014001 (2020))。這些工作表明研發(fā)基于光子傳輸?shù)幕衔锇雽?dǎo)體同質(zhì)集成光電子芯片以實(shí)現(xiàn)片上光子通信是可行的。   二、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝流程 本項(xiàng)目提出的同時(shí)通信/感知一體化光電子芯片基于常規(guī)的藍(lán)寶石襯底氮化鎵基多量子阱LED外延片進(jìn)行設(shè)計(jì)，無需特殊定制的外延結(jié)構(gòu)。以典型的2寸氮化鎵基藍(lán)光LED外延片為例，其外延片結(jié)構(gòu)如圖2所示，從下至上依次為藍(lán)寶石襯底、AlGaN緩沖層、未摻雜GaN層、N型GaN層、InGaN/GaN多量子阱層和P型GaN層，通過調(diào)節(jié)InGaN/GaN多量子阱層的參數(shù)（層厚度與In的比例等等）可制備具有不同中心波長的光源器件。   圖3為本項(xiàng)目所提出的同時(shí)通信/感知一體化光電子芯片結(jié)構(gòu)。在藍(lán)寶石襯底的氮化物晶圓上通過刻蝕和沉積等一系列晶圓級(jí)微納加工技術(shù)，制備出單片集成的InGaN/GaN多量子阱LED和PD。光子芯片的P、N電極可以采用倒裝技術(shù)直接與基板相連，光線從透明的藍(lán)寶石襯底發(fā)出，這樣不僅使得器件具有優(yōu)良的電性能和熱特性而且簡化了其后期的封裝工藝。 三、技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì) 1、同一塊晶圓上集成LED和PD使得兩者間距離大大縮短，不僅有助于增強(qiáng)PD對(duì)藍(lán)寶石表面反射光線的耦合，提升感知系統(tǒng)性能，而且縮小了器件整體外形，符合集成電子器件小型化、便攜化的發(fā)展趨勢(shì)； 2、單片集成的LED和PD器件相比于傳統(tǒng)異質(zhì)的、分立的LED和PD簡化了封裝形式和工藝，不再需要對(duì)LED和PD進(jìn)行單獨(dú)的封裝，而且同質(zhì)集成器件的基板也較異質(zhì)結(jié)構(gòu)的簡單統(tǒng)一，極大地縮短了集成系統(tǒng)的制作周期； 3、同時(shí)通信/感知一體化光電子芯片采用相同的工藝就可以制作出LED和PD，簡化了生長異質(zhì)材料的復(fù)雜性，縮短了器件流片的周期，使用同一工藝就可將LED和PD進(jìn)行批量生產(chǎn)，有效地降低了生產(chǎn)成本。 四、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)所在的Peter Grünberg研究中心擁有完整的LED器件制備、光電性能測(cè)試與電學(xué)性能測(cè)試平臺(tái)，并且項(xiàng)目成員積累了豐富的測(cè)試技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，能夠滿足本項(xiàng)目的同時(shí)通信/感知一體化光電子芯片測(cè)試同時(shí)表征光電參數(shù)與電學(xué)參數(shù)的需求。下圖4所示為器件形貌表征圖，從左邊依次是掃描電鏡圖、光鏡圖、原子力顯微鏡圖。   基于通信感知一體化芯片，本項(xiàng)目利用單個(gè)多功能集成器件成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)人體脈搏的監(jiān)測(cè)功能，如圖5所示。   另外基于通信感知一體化氮化鎵光電子芯片，我們還實(shí)現(xiàn)了照明、成像和探測(cè)功能為一體的LED陣列系統(tǒng)，如圖6所示。該系統(tǒng)可以在點(diǎn)亮照明的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)外界光信號(hào)的探測(cè)與感知，通過后端系統(tǒng)處理后，再將信息通過陣列顯示出來，實(shí)現(xiàn)多種功能的集成。 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王永進(jìn)教授是國家自然基金委優(yōu)秀青年項(xiàng)目、國家973項(xiàng)目獲得者，他以第一或通訊作者身份在Light-Sci Appl.等主流學(xué)術(shù)期刊發(fā)表一系列高質(zhì)量研究論文，獲授權(quán)中國發(fā)明專利23項(xiàng)，美國發(fā)明專利2項(xiàng)，被National Science Review、Semiconductor Today等做9次專題報(bào)道，榮獲2019年中國電子學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)（自然科學(xué)）、2019年南京市十大重大原創(chuàng)成果獎(jiǎng)等。