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一、項目進展 創(chuàng)意計劃階段 二、負(fù)責(zé)人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時間 學(xué)號 楊鈺萍 機電工程學(xué)院/測控技術(shù)與儀器 2016.9/2020.6 201631034227 劉玉潔 機電工程學(xué)院/測控技術(shù)與儀器 2016.9/2020.6 201631034210 黃祺 機電工程學(xué)院/測控技術(shù)與儀器 2017.9/2021.6 201731034414 黎峰 機電工程學(xué)院/測控技術(shù)與儀器 2017.9/2021.6 201731034425 李正煜 機電工程學(xué)院/測控技術(shù)與儀器 2018.9/2022.6 201831034413 任星星 機電工程學(xué)院/測控技術(shù)與儀器 2016.9/2020.6 201631034306 楊柳 外國語學(xué)院/英語 2016.9/2020.6 201631131301 胡玉蓮 外國語學(xué)院/英語 2016.9/2020.6 201631131304 三、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 職務(wù)/職稱 研究方向 陳波 外國語學(xué)院/測試計量技術(shù)及儀器 實驗師 傳感器技術(shù) 四、項目簡介 本項目以電磁流量計的勵磁技術(shù)為切入點展開研究，了解了已有勵磁技術(shù)的優(yōu)缺點，合理推導(dǎo)雙向梯形波具有的優(yōu)點——既有穩(wěn)態(tài)部分利于數(shù)據(jù)采集與處理；又存在緩慢的上升和下降沿可減少微分干擾。故設(shè)計了雙向梯形波勵磁擬解決現(xiàn)有勵磁技術(shù)微分干擾過大的問題，并可提高電磁流量計在流速測量中的精度。該項目一旦成熟推向市場時，可實現(xiàn)系列化生產(chǎn)，對提高流量流速測量精度，擴大電磁流量計的應(yīng)用范圍有較大的現(xiàn)實意義。

碳納米管的優(yōu)越電磁波吸收性能， 在軍事領(lǐng)域及民用領(lǐng)域里有潛在的 巨大用途。碳納米管吸波材料對于國家安全、隱形作戰(zhàn)裝備研制、具有十 分重大的意義。碳納米管 /聚合物復(fù)合吸波材料還可廣泛應(yīng)用于民用領(lǐng)域， 可用于抗靜電、電磁屏蔽，減少或者消除電磁波對人體的傷害及電磁設(shè)備 的干擾。 本研究顯示碳納米管 /聚合物復(fù)合吸波材料具有優(yōu)良的雷達波吸收性 能，具有廣闊的市場空間和應(yīng)用前景。

1 成果簡介隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展和人民生活水平的提高，環(huán)境污染、疾病監(jiān)測、食品安全等民生熱點日益受到人們的關(guān)注。如何對上述問題進行簡單、快速的監(jiān)控，將一些危害降至最低，保障人民生活和生產(chǎn)，這就需要一種可實時實地檢測、操作簡便的多應(yīng)用傳感器件。 表面等離子體波（ SPP）傳感器是一種基于光學(xué)檢測的傳感器件，被廣泛用于藥物篩選、食物檢測、環(huán)境監(jiān)測和細(xì)胞膜模擬等方面。相對于目前常見的化學(xué)、電子、力學(xué)等傳感器，SPP 傳感器擁有實時檢測、無需標(biāo)記、對被檢測物無損害、探測方法簡單等眾多優(yōu)點。為了降低成本、 穩(wěn)定性能、減小體積，集成型 SPP 傳感器件的成為了現(xiàn)今研究熱點。然而現(xiàn)有的集成型 SPP 傳感器件普遍存在靈敏度低，探測范圍小等問題，限制了其應(yīng)用的推廣。 課題組從 2006 年開始合作從事集成型 SPP 傳感器件研究，在清國家 973 項目、自然科學(xué)基金重點項目、教育部清華大學(xué)自主研究項目等項目資助下， 創(chuàng)新性提出一種基于 SPP-介質(zhì)波導(dǎo)異質(zhì)垂直耦合器的可集成生化傳感芯片，并對傳感芯片的傳感特性和應(yīng)用進行了深入研究和探索。芯片的特點和性能如下：可集成，芯片體積小，可與便攜設(shè)備集成；可批量生產(chǎn)，價格低廉；靈敏度較傳統(tǒng)的集成型 SPP 傳感器件高出一個數(shù)量級；可實現(xiàn)對傳感區(qū)域的精確或者大范圍調(diào)節(jié)；可實現(xiàn)對納米量級大小的物質(zhì)的探測；傳感性能穩(wěn)定，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。上述優(yōu)點表明該芯片可以工廠大批量生產(chǎn)經(jīng)營，也可以用于實驗室的科研研究，在化學(xué)，生物，醫(yī)學(xué)等多 個領(lǐng)域均有應(yīng)用價值。查新表明，國內(nèi)外目前尚未發(fā)現(xiàn)有相似原理的器件。 圖 1 (a) 集成型 SPP 傳感芯片與一元硬幣尺寸對比圖 (b) 傳感芯片的顯微鏡照片2 應(yīng)用說明可集成型 SPP 生化傳感芯片在實驗室經(jīng)多次驗證，可以實現(xiàn)對折射率液體以及納米級薄層物質(zhì)的高靈敏探測，并初步應(yīng)用于對雙酚 a（簡稱 BPA，一種塑料生長常用原料，每年生產(chǎn)將近 2700 萬噸含 BPA 的塑料類物質(zhì)， BPA 具有胚胎致畸性和致毒性）的檢測。實驗結(jié)果表明，該芯片對于 BPA 的探測極限濃度可以達到 0.1ng/ml （歐盟公布食品準(zhǔn)則中水含有BPA 的最高濃度為 1ng/ml）。3 效益分析由于目前國內(nèi)尚無同類產(chǎn)品， 而且此產(chǎn)品在疾病檢驗，環(huán)境監(jiān)測，藥品鑒別等多個領(lǐng)域具有應(yīng)用價值， 因此本儀器具有較大的市場推廣空間。本傳感芯片價格低廉，使用簡便，對樣品無二次污染，性能穩(wěn)定，甚至對納米量級的生化小分子探測均具有高靈敏度，相對于其他類型的傳感器件， 具有明顯的經(jīng)濟和技術(shù)優(yōu)勢。

本發(fā)明公開了一種復(fù)合波片光軸對準(zhǔn)方法及裝置。將待對準(zhǔn)復(fù)合波片的兩片晶片裝在支架上之后分別安裝在固定、旋轉(zhuǎn)波片卡盤上；從光源發(fā)出的光經(jīng)過起偏器后形成線偏振光；通過待對準(zhǔn)的復(fù)合波片后，線偏振光偏振態(tài)發(fā)生變化；根據(jù)探測器探測到的透射光強信號可進一步獲得待對準(zhǔn)復(fù)合波片相位延遲波動量的變化幅值；比較相位延遲波動量的變化幅值的相對大小；通過電控旋轉(zhuǎn)臺控制旋轉(zhuǎn)波片卡盤轉(zhuǎn)動，直至將復(fù)合波片的光軸對準(zhǔn)到所要求的精度范圍內(nèi)。裝置包括光源，起偏器，固定波片卡盤，旋轉(zhuǎn)波片卡盤，旋轉(zhuǎn)檢偏器，探測器，電控旋轉(zhuǎn)臺，計算機，步進電機和電控旋轉(zhuǎn)臺控制器。該方法可以實現(xiàn)對復(fù)合波片光軸進行高精度對準(zhǔn)，裝置簡易，操作簡單。

成果與項目的背景及主要用途： 吸波材料即雷達吸波材料（RAM），是指能夠吸收衰減入射的電磁波，并將其電磁能轉(zhuǎn)換成熱能而消耗掉或使電磁波因干涉而消失的一類材料。目前，隨著電磁波污染的日益嚴(yán)重，吸波材料在民用領(lǐng)域具有極大的發(fā)展?jié)摿ΑＴS多研究已證明，持續(xù)、高強度的電磁波照射會誘發(fā)細(xì)胞變異、誘發(fā)腫瘤、癌癥等疾病，電磁波污染已成為世界各國本世紀(jì)重點治理的環(huán)境污染之一。不讓電子設(shè)備發(fā)射電磁波是不可能的，所以消除電磁波污染最有效的辦法就是使用吸波材料。這項屬于電磁干擾（EMI）范疇的研究已在世界各國得到廣泛重視和應(yīng)用。 技術(shù)原理與工藝流程簡介： 本項目研究制備含有不同含量及分布的碳纖維(氈)樹脂基復(fù)合吸波材料，主要研究碳纖維(氈)排布方式、含量對于材料吸波性能的影響，通過調(diào)整參數(shù)，實現(xiàn)材料對電磁波的寬頻吸收、高效吸收、選擇吸收的目的；其次，通過對纖維(氈)表面改性、添加電磁損耗劑、改變基體種類等制備具有剛性和柔性基體吸波材料，同時對吸波機理進行研究，以求開發(fā)一種低成本、寬頻、高效、輕質(zhì)的吸波材料。試樣的制備采用復(fù)合材料成型工藝壓縮模塑。將環(huán)氧樹脂與低分子量聚酰胺按質(zhì)量比 2：1 攪拌均勻（E-44 型環(huán)氧樹脂：低分子量聚酰胺樹脂=100：50～100：100 質(zhì)量比），在真空干燥箱中脫泡，然后澆注到事先預(yù)熱的半溢式模具中，模具中預(yù)置碳纖維或碳?xì)帧Ｔ谕覆▽颖砻婕右粚?S-玻璃布，目的是達到與自由空間的阻抗匹配，在模具底部也加一層玻璃布，目的是抵消由透波層玻璃布引起的應(yīng)力，使試樣不致彎曲而造成測量誤差。然后將澆注好的模具在 60℃，10MPa的壓力下固化 2 個小時，得到所需的 180mm×180mm，厚度為 4mm 的正方標(biāo)準(zhǔn)試樣。 技術(shù)水平及專利與獲獎情況： 本研究通過兩年多的大量實驗，獲得具有良好吸波性能和商用價值的環(huán)境功能材料。可用于消除環(huán)境空間中的有害電磁波。本課題組制備了材料樣品，完成了 4 個專題的研究報告，發(fā)表論文 12 篇，申請專利兩項。本研究已達到國際先進水平。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測： 隨著電信業(yè)的飛速發(fā)展，吸波材料的應(yīng)用已深入到通訊抗干擾、環(huán)保及人體防護等諸多領(lǐng)域。 成本估算： 環(huán)氧樹脂/碳纖維復(fù)合吸波材料E-44 環(huán)氧樹脂：15.4 元/公斤，低分子量聚酰胺樹脂：24 元/公斤。碳纖維：300 元/公斤 每塊試樣用碳纖維：0.36 克 其他費用：電費，模具費，人工費 每塊試樣成本：約 4 元（180×180mm） 折合成本：約 120 元/平方米 應(yīng)用領(lǐng)域：電磁波污染的防護，構(gòu)筑微波暗室。 2、 連續(xù)碳納米管纖維 成果與項目的背景及主要用途： 碳納米管被譽為超級纖維，是 21 世紀(jì)的基礎(chǔ)材料，具有優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)，其密度只有鋼的六分之一，強度超過鋼 100 倍，具有高導(dǎo)電導(dǎo)熱性，導(dǎo)熱性是銅的 5-8 倍，在高性能復(fù)合材料，能源電極，電場發(fā)射等多方面有重要的應(yīng)用前景，世界各國和大公司都爭先投入搶占碳納米管市場，近年來產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。連續(xù)碳納米管纖維是無數(shù)碳納米管構(gòu)成的長紗線，輕于碳纖維，有高柔性，具有碳納米管所有結(jié)構(gòu)和功能特性，可編織和成型，較碳納米管更接近應(yīng)用，在制備高性能復(fù)合材料方面，極具潛力，可用于宇航、汽車用高性能復(fù)合材料、風(fēng)力發(fā)電葉片、導(dǎo)電導(dǎo)熱材料、電力傳輸電纜、高強編織物，智能紡織和柔性光電器件等。 基于天津大學(xué)的氣相法制備連續(xù)碳納米管纖維技術(shù)，研發(fā)碳納米管纖維量產(chǎn)化技術(shù)，制備萬米連續(xù)碳納米管纖維材料, 研發(fā)碳納米纖維復(fù)合材料和相關(guān)新材料，在國內(nèi)率先推出碳納米纖維新產(chǎn)品，主導(dǎo)國內(nèi)市場，開拓國際市場。 技術(shù)原理與工藝流程簡介： 本方法是一步制備連續(xù)碳管纖維的方法，具有工業(yè)化應(yīng)用前景。2010 年天津大學(xué)技術(shù)團隊取得關(guān)鍵制備技術(shù)的突破，紡出千米連續(xù)的碳納米管纖維，為產(chǎn)業(yè)化提供了基礎(chǔ)。氣相紡絲法是以含碳原理和催化劑輸入到高溫爐中，在氣流中生長碳納米管并組裝成絲，用機械的方法紡出碳納米管纖維的新方法。主要成果包括發(fā)明了乙醇/丙酮混合碳源，發(fā)明了水密封反應(yīng)器和致密碳管纖維的紡絲方法。目前已經(jīng)取得連續(xù)紡絲數(shù)小時數(shù)千米連續(xù)碳管纖維，在方法、技術(shù)和材料性能方面處于國際領(lǐng)先水平。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測： 碳納米管的價格范圍較大 2-20000 元/克，價格取決于碳管種類和純度，有些容易合成，有些受制備限制，尚未量產(chǎn)化。目前市場上多壁管 2000 元/公斤，天津大學(xué)科技成果選編高純碳管價格十倍以上。高純單壁碳管尚未量產(chǎn)，目前仍以克量計，純度 80%的單壁管價格為 60 美元/克，高純（>90%）單壁管在 1000-2000 美元/克以上。連續(xù)碳管纖維為雙壁管，純度 90%，短期可參考單壁管價格 60-2000 美元/克。 應(yīng)用領(lǐng)域： 高性能復(fù)合材料、導(dǎo)電導(dǎo)熱材料、儲能材料、功能電子和織物，產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域航空航天、能源、環(huán)境、化工和紡織等。 合作方式及條件： 技術(shù)合作與專利轉(zhuǎn)讓 與國際知名企業(yè)和研究單位建立合作,引領(lǐng)碳納米管纖維新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

衛(wèi)星通信具有覆蓋范圍廣、容量大、傳輸速率高等優(yōu)點，可用于多種復(fù)雜通信環(huán)境，在軍事通信中得到了大量的應(yīng)用。然而由于衛(wèi)星信道的開放性，通信信息極易泄漏，通信隱蔽性較差。因此，如何增強衛(wèi)星通信的安全性，進而提高通信的保密性逐漸成為各國研究的熱點。 針對傳統(tǒng)擴頻通信技術(shù)中擴頻序列易被檢測和破解的問題，提出了一種基于功率混合的安全通信方法，該方法將待加密的軍用信息和其它輔助信息按不同的功率進行混合來傳輸，此過程中，若是非接收方想要破獲待加密信息，只有在得知作為輔助信息的其它信息的前提下才能進行；此外，輔助信息是從普通民用通信中的信號里面進行選取，并通過其他的傳輸路徑到達衛(wèi)星，這樣既實現(xiàn)了信息的有效利用，又提升了通信過程中的安全性。 針對現(xiàn)在擴頻通信技術(shù)，尤其是直接序列擴頻技術(shù)已經(jīng)不再具備安全性，容易被敵方利用擴頻碼的設(shè)計漏洞截獲并破譯的現(xiàn)狀，提出了一種利用偽多徑效應(yīng)來進行安全通信的方法及裝置，在該種信號傳輸模式下，安全性不再依靠擴頻技術(shù)，而是依賴于特定的功率復(fù)用方式，這種復(fù)用方式可以看作是對“多徑效應(yīng)”的一種利用，大大提高了信號傳輸?shù)陌踩浴?針對衛(wèi)星通信信道具有開放性，極易受到外界干擾，當(dāng)外界干擾功率太大時會直接影響正常通信的特點，提出了一種盲源信號分離的方法及裝置， 通過該方法完成了對強干擾信號的估計和分離，改善了衛(wèi)星通信過程的安全性，提高了衛(wèi)星通信系統(tǒng)的通信性能。

本發(fā)明的主要目的是提供一種隱藏通信方法，其基本原理是改變字符圖形與字符的編碼在各種編碼標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)范中已確定的標(biāo)準(zhǔn)映射關(guān)系，采用自定義的方法進行字符圖形與字符編碼的映射，從而使得電子文件 顯示出的字符圖形與電子文件的編碼分別構(gòu)成顯式通信信道和隱藏通信信道，這兩種信道可以獨立地進行 通信。 基于這種隱藏通信方法的文本數(shù)字水印技術(shù)有水印容量大、抗攻擊性能好、水印難以被去除的優(yōu)點。 此外，應(yīng)用該隱藏通信技術(shù)制作成的自包含字符圖形和編碼信息的電子文件，便于現(xiàn)有搜索引擎利用文件 的屬性進行搜索，從而增強了對這種電子文件的搜索能力。 本發(fā)明包括如下緊密相關(guān)的內(nèi)容： (1)隱藏通信方法以及相關(guān)的電子文件。 (2)實現(xiàn)本發(fā)明的隱藏通信方法及生成相關(guān)電子文件的若干具體實現(xiàn)方法。 (3)兩種典型的應(yīng)用技術(shù)。 1.隱藏通信方法以及相關(guān)的電子文件 本發(fā)明提出一種隱藏通信方法，通過在包含字符的電子文件中添加隱藏信息進行隱藏通信。在這種 電子文件中，對于相同的字符編碼，其按照標(biāo)準(zhǔn)編碼規(guī)范定義的內(nèi)容構(gòu)成隱藏信息，按照自定義的字符編 碼與圖形的映射關(guān)系顯示出的字符圖形內(nèi)容構(gòu)成顯式信息，從而在利用該電子文件顯示出的字符圖形

本技術(shù)系CDMA移動通信系統(tǒng)核心技術(shù)方面的發(fā)明性成果，由國家杰出青年科學(xué)基金項目和教育部重點科學(xué)基金項目聯(lián)合支持，并結(jié)合國家863計劃九五重點之重項目和信產(chǎn)部移動通信專項基金“第三代移動通信系統(tǒng)研究開發(fā)項目”的實施而形成。

本實用新型公開了一種藍牙短距離無線通信裝置，屬于藍牙短距離無線通信技術(shù)領(lǐng)域。 其結(jié)構(gòu)包括： 無線信號發(fā)射模塊、藍牙通信模塊、實時時鐘控模塊、狀態(tài)顯示模塊、受控電 源接口模塊，報警模塊以及 微控制器模塊；本實用新型利用帶有藍牙裝置的終端發(fā)出控制信 號，通過微控制器實現(xiàn)對家居電器電源的 13 智能管理。本實用新型利用了現(xiàn)有的帶有藍牙裝置 的手機、PDA、筆記本電腦等電子設(shè)備，實現(xiàn)資源的重 復(fù)利用，并且可以使用高級語言開發(fā)相 對智能的控制終端，向用戶提供更可靠、更全面的用戶圖形操作界 面，方便用戶使用。 

清華大學(xué)寬帶電力線通信(Powerline Communication，PLC)技術(shù)方案和系統(tǒng)設(shè)計。與已有的方案不同的是:本方案的核心技術(shù)將采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的時域同步正交頻分復(fù)用 (TDS-OFDM)技術(shù)，在保證技術(shù)先進性的同時，為國內(nèi)相關(guān)企業(yè)提供一定的技術(shù)保障壁 壘，在產(chǎn)業(yè)傳輸之初能夠有效避免國外公司的競爭。清華大學(xué)在與美國波音公司合作進行的 研究中，已經(jīng)完成了系統(tǒng)方案設(shè)計、關(guān)鍵技術(shù)研究、系統(tǒng)的 FPGA 驗證。目前，正在與國 家電網(wǎng)合作進行 PLC 組網(wǎng)技術(shù)研發(fā)。本項目合作方向包括 PLC 專用芯片設(shè)計、PLC 家庭網(wǎng) 絡(luò)產(chǎn)品等。