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中国青年报:广工本科生的世界级“梦想”

字体: 2015年10月14日 浏览量:2426来源:中国青年报2015年10月14日07版:共青视点 作者:记者林洁 编辑:詹勇

广东工业大学“北斗”科技创新团队

本科生的世界级“梦想”


要研发和设计“高性能测绘级卫星导航芯片”的想法,源于曹鼎的一句外行玩笑话。

当年,正读大一的曹鼎经过笔试、面试,过五关斩六将,如愿加入广东工业大学“北斗”科技创新团队。团队的师兄刚刚凭借研究的定位导航系统,从第十三届“挑战杯”比赛中斩获全国一等奖,曹鼎兴冲冲地向师兄“取经”,发现系统的核心部分——两个芯片购买自美国。

 “为什么不自己研发芯片,然后用在系统上?”曹鼎当时好奇地问。

等曹鼎真正进入团队,才醒悟研发芯片有多难。

目前,中国北斗导航低端芯片技术已接近发达国家水平,但高性能测绘级卫星导航芯片技术还控制在国外公司手里。而彼时才上大一的曹鼎,只上过一些相关专业理论课,遑论动手研发芯片了。

 “刚进实验室时,我东摸一下西摸一下,像个孩子似的,什么都不懂。那时就觉得研发芯片是不可能完成的事。”回忆当时的笨拙,曹鼎笑着说。

但指导老师却认同曹鼎这个“天真”的建议,并鼓励团队勇敢探索。从以为“老师下达任务是在开玩笑”,到凭借《高性能数字基带定位导航芯片设计》作品夺得第十四届“挑战杯” 省级特等奖和国赛资格,打破国外公司对我国导航芯片市场的控制,刚上大四的曹鼎感慨地说:“没想到不可能的事情成了真。”

“北斗”科技创新团队成员以大三和大四的本科生为主,专业涵盖通信工程、电子信息工程和测控技术与仪器等,绝大部分来自学校卓越工程师计划“3+1”试点班和集成电路设计“2+2”实验班。依托学校的“IC集成电路基地”,20131月立项,9月实施,团队开始设计芯片的征程。

冷启动速度,是衡量高性能测绘级卫星导航芯片先进的指标之一。刚开始,团队用普通的算法做冷启动代码,结果冷启动速度很慢,效果并不好。

 “最初跟普通人通过网络知识弄出的定位效果差不多。然而我们不断修改,修改到根本没有什么进步空间的时候,效果依旧不理想。”曹鼎说,仅仅花在改进算法的时间,就用了足足半年。当时,找不到攻关的路径,解决不了难题,是团队最为艰难的时刻。

这时候,指导老师提醒:可以试试用国外的一种算法。团队的攻坚之路豁然开朗。

回过头来看,曹鼎反省当初的固化思维。“本科生做一个突破性的东西很难,在参考别人经验的基础上慢慢摸索。中国这方面的起步较迟,我们所查到的资料较少,想学但找不到突破点”。

后来,团队成员逐渐学着看英文论文,拓展思维与视野。“英文水平不高,英文论文不仅看得慢,还有抵触心理。”曹鼎笑着说,一份十几页的英文论文,他曾用了一个多星期才懵懵懂懂看完。“但还是要全心全意去看,不懂就边翻译边看”。

采用了新颖技术及优化的信号处理算法,芯片的GPS信号的冷启动速度达到了26s,这个速度与现在的世界纪录持平。

而衡量芯片先进的另一指标——水平定位精度也达到世界级标准。该芯片的独立定位水平精度经广东产品质量监督检验研究所鉴定为1.55米,这表明,该芯片不仅可以用于国防、电力和通信同步上,还可以安装在移动网基站上,为手机、车载提供高精度的差分服务,达到世界上精度最高的亚米级(1米以内)定位。

 “北斗”科技创新团队研发和设计的高性能测绘级卫星导航芯片不仅打破了国外公司对我国导航芯片市场的控制,对提升国内卫星导航数字基带信号芯片的研发技术水平也具有重要的参考价值。

团队负责人曹鼎也收获颇丰,他以第一作者身份申报了3项发明专利。

目前团队正在积极备战“挑战杯”国赛。“把系统调试到稳定状态,进一步提高精度和冷启动速度,将错误代码剔除……”曹鼎表示,如果项目成熟稳定后,将进行“流片”程序。流片,意味着该芯片进入商业化阶段。

“研发芯片是一个漫长的过程,漫长却不难熬。一步一步做出来,每到一个阶段很有成就感。”曹鼎说。

网址链接:http://zqb.cyol.com/html/2015-10/14/nw.D110000zgqnb_20151014_1-07.htm

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