桂林电子科大 | 三年寒窗磨一剑，今朝出鞘露锋芒

这次能拿到TI杯最高奖对于三剑客成员的肖凯、唐海和李帅强实属不易！特别是当三人已经为TI杯备赛一个月后，突然被通知大赛延期且不知推迟到什么时间。这对于同期备战研究生考试的唐海和李帅强来说不得不面临弃赛还是继续准备比赛的艰难抉择。而这一抉择对于已连续三年参赛的三人来说太难了。放弃比赛，意味着会失去拼搏问鼎的机会；更意味着过去一个月的熬夜，模块准备，队伍磨合，同吃同睡同工作的辛苦付出也将付之一炬。

“ 当时，我们觉得很不甘心！”  三人中的唐海说到。“ 幸运的是，事情最后出现了转机！比赛将于11月4号重启。” 经过深思熟虑后，三个人决定把握住这次机会，再搏击一下，争取把这三年学习的知识和技能发挥出来，对自己的初心坚持有个完美交代。而这一坚持最终使得他们拨开云雾见天日，守得云开见月明 – 取得了国赛的最高奖项TI杯。

捧杯时刻

缘于初心    

       笃信自信

三个大男孩虽然都来自桂林电子科技大学信息与通信学院，但却分属电子信息工程、微电子科学与工程和导航工程三个不同的专业。虽说专业不同，但三人都是从2019年就开始积极参加全国大学生电子设计竞赛并连续三年不懈投入。说来三人的这种多元搭配的参赛组合也是缘于对通信和仪器仪表类题目的共同兴趣。原来，肖凯和唐海同学在大一做电赛的时候就开始组队，彼此有自己擅长的领域且相互之间配合默契十足。而李帅强同学也表现出对通信和仪器仪表类的题目浓厚的兴趣。在这“情投意合”的驱动下，三人便在大三下学期一拍即合，决定组队参加2021年的电赛。

俗话说三人行必有我师。一个团队的成功除了默契，还需要结合各自在不同领域专长的团队分工合作的策略。来自不同专业的三人可分别擅长数字信号处理，模拟电路调试和嵌入式开发。这组合搭配优势很快在比赛初期的选题抉择上凸显成效。当时，三人团队纠结于如何从A题与E题中做抉择。经过反复讨论， 分析三人的不同优势，一致认为：相对于A题，E题的数字-模拟信号混合传输收发机更符合三人兼容并蓄的优势，能充分发挥各自特长，更方便分工配合。而这个决定也最终证明了正确的抉择是成功的一半。

放平心态    

     稳扎稳打

通信题目一直是实验室的热点话题之一。它对于做通信题的同学在课程知识和动手能力方面有较高的要求，需要参赛者能结合知识与工程。整个备赛中对于队员所需涉及的知识面要求特别广。回首当时，三人觉得作品的完美收官不但需要团队平稳的心态，更重要的还是依靠平时学习积累以及稳扎稳打的基础。

获奖作品

“这个题目要求我们做的是一个-40dB下的25K带宽下的低功耗数字信号、模拟信号混合传输系统。”队长肖凯回忆道。三人团队最后决定采用的是有别于其他参赛团队的方案-利用AM调制解调技术来完成整个作品。发射机采用的是先把模拟信号和数字编码调制至11.5kHz的ASK信号进行叠加，进行发射，接收机是用了FPGA把10K模拟信号跟11.5K的数字信号进行分开。然而，在作品的完成中，他们遇到了两个主要挑战-40dB的25K带宽传输和低功耗的实现。

首先，在面对-40dB的25K带宽传输，三人想了很多种解决办法，比如FM调制解调，扩频通信等等。但都不太好实现这个指标。

最终，他们选择了用AM调制解调来实现，但是AM调制解调25K的带宽下，基带信号只有12.5K的带宽可用，而语音信号和模拟信号又需要10K的带宽，这就意味着数字信号只有10K到12.5K窄的带宽可以用，于是团队选择把数学信号用ASK调制到11.5KHz，但是在接收端把这两个信号分离就变得十分困难。

最后，通过采用FPGA做了两个400阶的数字高低通滤波器才得以把这个难题解决。随着这一个难题的迎刃而解，整个系统设计就得以继续往下展开。而在思考如何实现低功耗时，三人在设计之初就决定采用无源和低功耗的器件将功耗压至最低。

作为国内优秀的电子类院校，桂林电子科技大学很早就开始与TI进行合作，属于TI大学项目的重点合作院校之一。桂电作为学科特色比较明显的电子类院校，学校的创新创业学院配有专门辅导学生电赛实践的指导老师。TI与桂电的合作除了涵盖模拟和电源相关的一些器件支持外，也包括单片机实践和嵌入式相关的培训课程。TI每年还会定期与桂电老师进行针对学生培养方面的沟通交流和课程开发。老师们也会基于TI的平台和产品开发模拟或电源实验箱以及相关教学套件用于教学，并将这些教学方法和工具推广到广西其他的一些兄弟院校。TI和桂电的相关的合作也为获奖团队提供了大量的实践机会，帮助团队加速了相关领域知识和经验的积累沉淀。凭借这些平日在校内就触手可及的知识，课程和动手实践机会，造就了三人对TI芯片运用的了如于心。因此，三人团队最终决定在器件中用TI的低功耗运放OPA2387，LDO稳压器TPS7A4701和微控制器MSP430进行了低功耗处理，最终降低了整个系统的功耗。

前排依次为赵中华、刘涛老师

后排依次为唐海、李帅强、肖凯同学

在整个备赛过程中，三人不但在专业上互相支持前进，在精神层面也互相扶持鼓励。虽然，团队中的每一个人都有自己独立的分工负责部分，但当一人忙于自己的领域而无暇顾它时，另外的队员就会给与关注关心，比如有时候，唐海会熬夜不懈地一遍一遍进行模块尝试制作，队长肖凯就会在边上默默地一次一次为其准备好泡面宵夜，让队友从心底感到他不是一个人在战斗。此外，在整个四天三夜的电赛的过程中，大家难免会在一些实现方法上存在分歧。而他们三人的解决方法就是：靠验证说话。比如阶段端信号的频率应该降到10.7MHz还是465KHz进行处理，他们的解决方法就是通过兵分两路进行验证， 通过数据和实践说话。

此次获奖的最终作品数字-模拟信号混合传输收发机是几个方面的技术和系统的组成，其意义非凡。虽然，数字-模拟信号混合传输收发机的相关技术在现代的通讯中可能应用不是很广泛，但是在的细分技术方面，如：低功耗的应用，数字信号的应用，窄带通信中具有多样化的应用场景。这些细分技术将更好响应国家倡导的节能减排，提高信号处理中准确度以及对信号提升的要求以及在日常生活中，可在不提升流量花费的窄带宽下传输更多的信息等。

团队同心    

    其利断金

当谈及比赛给予他们最大的感慨时，三人一致认为全国大学生电子设计竞赛历来都是综合性特别强的一个比赛，需要三个队员的紧密配合。首先，整个团队的知识面必须广泛全面及互补，这样才能在比赛中应对各种突发情况。其次，在比赛中遇到任何问题，团队需要有共克难题的团队精神。

钢铁一般的意志和过往参赛的经验促成了这次电赛捧杯的成功。唐海和肖凯同学通过总结2020年模拟邀请赛的滤波器制作教训，通过赛后反复实验，最终将相关技能成功地应用到此次2021国赛上。其次，赛前准备很重要，比如平时他们也会做一些混频器、加法器、乘法器、滤波器之类的东西。如果平时累计足够充分，即使在比赛中遇到突发情况，鉴于平时的经验，就可以很快地化解问题。反之，则可能会手忙脚乱，不知道如何应对。最后，在谈及此次比赛制胜因素时，三人建议学弟妹们可以更多关注一下赛前公布的元器件清单。通过组委会公布的元器件清单可以大胆预测一下比赛题目，从而搜集相关的资料去进行一个预热和预习。

与时俱进  

     笃信自信

作为连续多年参赛的“专业户”，三人觉得今年这届大赛的明显不同之处可简单概括为：现代化强、智能化高、综合性广。无论是题目，还是作品，需要参赛学生同时兼顾技术特点以及综合性，需要有更加扎实的理论知识。TI 杯的命题一直与时俱进，与其他企业或者大赛相比， TI杯做的是一个系统考察学生综合能力，紧跟社会发展步伐的比赛。所以，对于那些希望不断挑战自己和创新的学生来说，TI 杯全国大学生电子设计竞赛不失为一个展现自己能力的含金量极高的舞台。

在谈及未来的研究生发展方向，三人将基于目前的本科专业，分别在数字IC设计，集成电路设计和嵌入式系统开发，包括实时操作的系统开发方面继续深入根植。

让我们期待肖凯，唐海和李帅强能在下一个三年中学有所长，在各自耕耘的领域各有千秋，再创佳绩！