刘佩林教授主要从事信号处理包括语音乐音，图像及视频的编解码、导航、通信及低功耗高性能片上系统（SoC）架构的研究。研究高性能超低功耗的DSP的架构及其实现包括高性能低能耗总线互联、低阈值电压并行计算技术。作为上海交通大学微电子信号处理、导航SoC方向负责人，牵头面向多样化应用的导航SoC设计验证平台和预研低功耗高性能通信DSP的项目论证与实施。在SoC设计服务方面形成平台架构特色； 作为主要负责人参与核高基项目高清数字电视SoC项目。在高性能可配置电路设计方面形成多项创新成果；长期与国际知名企业包括IBM、SONY、富士通等研究机构开展密切合作与学术交流，使研究水平与国际同步。与国内知名企业华为等合作，提供业内需求的技术，所研发的音频技术已进入国家标准。