科研学术

　　近期，电子科技大学英才实验学院吴其谍、王满林、刘天驰三位本科生，分别在国际顶级期刊、会议上发表三项成果，其指导教师是通信抗干扰全国重点实验室的陈杰男教授。

　　2018级本科生吴其谍作为第一作者撰写的论文《DsMLP: A Learning-Based Multi-Layer Perception for MIMO Detection Implemented by Dynamic Stochastic Computing》，被信号处理领域国际顶级期刊IEEE Transactions on Signal Processing（简称TSP）录用。 5G时代背景下，MIMO技术以及相应的信道均衡技术的重要性不可忽视。然而，由于涉及到复杂的复数矩阵运算，传统的信道均衡技术的复杂度将随着MIMO阵列规模增大而显著提高，这为硬件设计和实际应用带来困难。因此，该论文结合动态概率计算技术与神经网络感知技术，建立均衡算法中各信号与神经网络中各训练参数之间的一一映射关系，实现了性能逼近于传统MMSE算法的轻量级均衡算法DsMLP；此外，本文还利用动态概率计算技术实现了DsMLP算法的低开销ASIC硬件结构。基于CMOS 65nm工艺后仿真验证，本设计提出的ASIC电路相比于最新的MIMO均衡器设计，能量效率提升1.2倍，面积效率提升1.74倍。                      

图1 DsMLP与MMSE算法映射关系图

图2 基于动态概率计算的梯度下降阵列电路

　　吴其谍，在大一下从电子学院纳新进入英才学院，大二下进入超新思维团队做科研训练，研究方向主要为概率计算、基于AI算法的信号处理、数字电路设计等。目前在清华大学集成电路学院尹首一教授可重构团队攻读直博，从事可重构架构设计、设计空间探索、高效内存结构设计等方面的研究。

　　2017级本科生王满林以第一作者身份撰写的论文，《Over-the-Air Antenna Array Calibration for mmWave Hybrid Beamforming Systems Based on Monte Carlo Markov Chain Method》，于2022年12月发表在通信与车载技术领域知名期刊IEEE Transactions on Vehicular Technology（简称为IEEE TVT 或 IEEE Trans. Veh. Technol）。该论文对天线相位校准这一影响毫米波混合波束赋形系统性能的关键问题提出了一种新方法。随着目前系统中天线数量的增加，在微波暗室中校准每根天线是不现实的。为了解决这一问题，本文针对毫米波混合波束赋形系统，提出了一种基于空口相位校准的方案，将波束对准和相位校准过程结合起来，简化信道估计过程。同时将相位校准问题规划为基于最小均方差准则的优化问题，利用蒙特卡洛马尔可夫链与概率转换改进的吉布斯采样方法求解。在此基础上，本文提出了一种交替迭代算法来联合校准收发机的相位和幅度偏差。仿真结果表明，当信噪比小于15dB时，校准结果优于现有方法，且该方法在校准过程中具有较高的波束赋形增益。

图3 论文提出的基于发射机和接收机的混合波束形成系统

　　王满林，通过高考进入英才实验学院，于大三加入超新思维团队，从事天线阵列校准方面的科研训练，目前在上海交通大学无线通信技术研究所夏斌老师团队攻读直博，研究方向为无线信道建模、无线通信物理层安全、通信与感知一体化。

　　2020级本科生刘天驰以第一作者身份撰写的论文，《Hardware Efficient Reconfigurable Logic-in-Memory Circuit Based Neural Network Computing》被IEEE旗下通信电路领域旗舰会议The IEEE International Symposium on Circuits and Systems （简称ISCAS）录用。该会议将于今年5月在美国加州召开。该论文在最新一种与二维材料MoS2结合的新型浮栅场效应晶体管（FGFET）基础上，讨论了一种新型电路。这种FGFET的可以通过调整FGFET的门极设置相应的电压，除了能实现一般FGFET所能实现的两种状态，其还有一种普通晶体管的状态。基于这种特性，论文首次提出了一种新型可重构存储器电路，可以实现直接在内存中通过电压配置执行逻辑操作或是存储操作，这是一种实现存算一体的崭新思路，实现了存储与计算资源的动态分配。该电路可以大大缓解传统神经网络加速器对内存的需求，提高芯片资源的利用效率。

图4 论文提出的可重构存储器电路存储资源与计算资源分配图（a为存储密集时，b为计算密集时）

　　刘天驰，大一下以信通学院专业第一的成绩进入英才实验学院，大二上加入超新思维团队，从事数字芯片、AI加速器等相关方向研究。

　　超新思维团队隶属于电子科技大学通信抗干扰全国重点实验室下的通信信号处理与专用集成电路研究团队。团队负责人陈杰男教授致力于集成电路设计与人工智能相关研究。英才学院与超新思维团队在本科生科研素质培养与训练上紧密联系、深度合作，五年来已有超10名英才本科生加入团队。截止到目前，陈杰男教授已指导多位英才本科生发表了10余篇高水平学术会议和SCI期刊论文，并指导学生获得“互联网+”省金奖等多项竞赛奖项。