一、激光雷达专用芯片和信号处理系统研发

智能感知技术是目前先进传感领域的前沿技术，团队基于光电探测技术的研究基础开展了面向激光雷达应用的专用处理芯片和信号处理系统的研发工作。激光雷达是获取目标物体距离和强度信息的光电探测系统，广泛应用于预警探测、遥测遥感等重要领域，也是实现自动驾驶、智能机器人以及智能制造设备等智慧平台的核心部件。目前，激光雷达成像系统大部分采用分立芯片实现，由此带来了低集成度、低鲁棒性以及高成本等问题，制约了其大规模应用。此外，机械式激光雷达引入的旋转机构以及校准、调试等必要操作将导致系统可靠性降低，进一步限制了激光成像雷达在更多领域的推广应用。

图1 课题组实验室

本课题组针对提高激光雷达系统集成度与可靠性，满足无旋转机械、厘米级实时测距的应用需求，通过开展高带宽高增益模拟前端、高精度时间数字转换器以及低功耗回波重建电路等关键电路设计技术的研究，研发高性能激光成像雷达模拟前端集成电路芯片，克服传统TDC架构与ADC架构带来的局限，能够在避免使用GHz级ADC的前提下，获得复杂环境下媲美传统架构的探测性能，为设计高集成度、低成本、自主可控的激光雷达系统奠定基础，并基于自研芯片开展低成本，高可靠以及高集成度的激光雷达成像系统的研发。

图2 激光雷达的专用芯片和信号处理系统

二、面向信息安全的集成电路芯片级侧信道测评系统

集成电路是构筑信息化、数字化和智能化社会的核心与关键，在工作过程中会产生功耗、延时及电磁等侧信道信息。这些物理信息反映了电路内部运行状态，攻击者可利用其获取安全芯片的密钥、数据流和硬件结构等敏感信息，设计者可以利用其分析芯片的安全性，测试者通过侧信道信息的一致性来检测硬件木马。在众多侧信道信息中，电磁信息包含了时间、空间及频谱等多维度特征，而且可以通过非接触方式进行测量，得到了愈发广泛的研究与应用。通过对电磁信息的精确测试与安全评估，可以实现集成电路侧信道安全的诊断与硬件木马电路的检出，真正做到“一手托两家”。

本实验室开发了一套面向信息安全的集成电路芯片级侧信道测评系统。该系统由电磁屏蔽暗室、三轴位移系统、近场微探头、显微成像系统、示波器、自主研发的ICSC-Analyzer软件等组成，可实现集成电路电磁侧信道信息的精密采集，采用数据降噪、曲线对齐处理方法，构建芯片级时域和频域电磁地图，内嵌自研的ICS-Analyzer软件，集成CEMA、DEMA、T-Test等侧信道安全分析算法，支持对AES、RSA、SM2、SM4及定制密码算法的侧信道信息安全评估；同时兼具聚类分析、支持向量机与径向神经网络等一致性分析算法，支持对芯片木马电路的细粒度识别，为提升集成电路设计的安全性保驾护航。该系统的整体架构如下图所示。

图3 面向信息安全的集成电路芯片级侧信道测评系统