基于TCM电路的抗温度漂移老化传感器设计

结合电路老化检测原理与温度补偿方法(Temperature Compensation Method, TCM), 提出了一种具有抗温度漂移特性的老化传感器电路方案. 该方案首先根据晶体管的温度补偿, 设计温度不敏感的TCM延迟单元; 然后结合被测组合电路的老化冗余时间, 利用TCM延迟单元级联方式实现参考老化延迟电路; 最后将老化延迟检测电路的输出和参考延迟电路的输出进行时序比较, 判断电路是否处于老化状态. 在SIMC 65nm CMOS工艺下仿真验证, 结果表明所设计的老化传感器功能正常, 在-40~120℃之间稳定性达到98％.     

辅助谐振软开关逆变电路的设计与实现

针对一种辅助谐振软开关逆变电路进行了研究,详尽地分析了电路的工作原理及不同的工作模态,基于MATLAB/Simulink/Power System工具箱建立了电路的仿真模型,并深入研究了谐振参数对该电路的影响.实验结果表明,辅助谐振软开关逆变电路能够良好地工作在软开关状态下,且结构简单、实用性强.     

一种基于带权CAT的DDoS分布式检测方法

针对DCD(distributed change-point detection)方案存在受害端开销大、检测率低等问题,提出了一种基于带权CAT(change aggregation trees)的检测方案.采用分布式分级体系结构,将检测任务分布到互联网源端、中间网络和受害端,实现攻击的早期检测;利用CUSUM算法对微小变化的敏感性,在源端主机和中间网络的路由器处进行基于到达目标数据包数量的检测以及基于超级流聚合变化的检测;受害端进行基于域树权重的榆测.实验和分析表明,CAT方案对UDP攻击的检测率从DCD的最高0.72提高到0.94,TCP攻击检测率也略有提高;网络的通信开销和受害端的存储丌销从o(mnk)降为o(mk),受害端的计算开销从o(mn)降为o(m).系统在实现检测的同时,获得了攻击路径和攻击的准确位置,实现了DDoS攻击的分布式追踪.     

基于快速二-十进制转换算法的智能水表专用控制芯片LCD接口设计

针对智能水表控制芯片与LCD驱动芯片之间信号编码不一致并且转换复杂的问题,提出了一种ZY886B型液晶模块的接口电路.为提高转换速率、节省开销,设计的关键部分采用基于快速二-十进制转换算法的电路,该算法与其它二-十进制转换算法相比具有转换速率和面积上的优势.所设计LCD接口采用Verilog HDL描述,在Modelsim 6.0 SE版本上进行仿真和验证,在Design Compiler综合平台上进行优化综合.结果显示接口满足ZY886B的工作时序,最大时钟频率超过250 MHz,动态功耗小于1 mW.     

基于电桥失衡效应的高随机性PUF电路设计

通过对物理不可克隆函数(Physical Unclonable Functions, PUF)电路和电桥失衡效应的研究, 提出一种高随机性PUF电路设计方案. 该方案首先利用工艺偏差导致电桥失衡产生随机偏差电压, 然后结合电压型灵敏放大器产生随机的、不可克隆的响应信号. 在TSMC 65nm CMOS工艺下, 采用全定制方法设计PUF电路, PUF单元电路的版图面积为2.23?m×2.43?m. 通过Spectre软件, 在不同电压下对所设计PUF电路进行Monte Carlo仿真验证, 分析其逻辑功能、随机性等特性. 实验结果表明: 所设计的PUF电路在电源电压1.2V和温度25℃下随机性可达51.8%.     

基于互连线电容耦合的SR锁存电路研究

通过对线间电容耦合模型的研究, 提出了一种基于互连线电容耦合的SR锁存电路设计方案. 该方案首先分析互连线间电容耦合关系, 利用MOS管栅极电容模拟互连线电容; 然后利用电容耦合结构与线计算特性, 设计或非逻辑门电路, 在此基础上实现基于互连线电容耦合的SR锁存电路; 最后在TSMC 65nm Spectre环境下仿真验证. 结果表明 所设计的电路逻辑功能正 确, 且具有低硬件开销特性.     

基于状态转换图的555单稳态触发器设计方法

提出555时基电路的输出信号与输入信号之间具有时序特征.根据反映时序特征的状态转换图及单稳态触发器的工作特点,系统地研究了555单稳态触发器的设计方法,分析了外加触发信号的输入方式、电平幅度、持续时间要求、RC电路定时单元的接法及电容的充放电过程,并发现了一些新的设计方案.Multisim仿真及实际硬件验证证明了所提出设计方案的正确性.     

流水线模数转换器系统功耗建模与优化方法

针对低功耗应用的需求,对流水线模数转换器(ADC)的系统功耗进行了研究与分析,深入探讨了余量放大器电流、级分辨率分配、热噪声限制、电容缩减系数以及前级采样保持电路等因素对系统功耗的影响.在分析基础上进行了功耗建模,导出系统总功耗.同时,提出采用混合搜索算法来同时优化流水线每一级的精度和单位电容值,实现了一个可以自动完成整个优化过程的CAD工具,应用该工具分别在不同优化条件下对10～15位流水线ADC进行了优化,并给出了14位,100MS.s-1 ADC的具体优化结果.     

基于近似计算技术的FPRM逻辑功耗优化

提出了一种基于近似计算技术的FPRM逻辑功耗优化的算法, 该算法包括基于信号概率和跳变密度的固定极性Reed-Muller(Fixed Polarity Reed-Muller, FPRM)函数动态功耗模型, 基于遗传算法的以功耗优化为导向的RM逻辑极性搜索方法, 以及利用双锐积运算的RM逻辑错误率计算方法. 在错误率的约束下, 通过有选择性地删减部分乘积项, 实现功耗优化. 提出的算法用C语言实现, 并用MCNC Benchmark电路测试. 结果表明: 与原始FPRM电路功耗相比, 在平均错误率为3.21％时, 电路动态功耗平均减少了22.77％.     

面向Saber算法的并行乘法器

随着量子计算的发展, 现有密码系统的安全性将受到严重威胁. Saber算法是抵御量子计算攻击的后量子密码方案之一, 但存在多项式商环上模乘占据运算开销过大的问题. 鉴此, 本文通过对Karatsuba算法和Schoolbook相乘方式的剖析, 提出一种面向Saber算法的并行乘法器设计方案. 该方案首先利用Karatsuba算法分解模乘运算的关键路径, 结合乘法复用和加法替换的策略减少硬件开销, 然后采用并行运算电路压缩关键运算路径时长, 最后在TSMC 65nm工艺下, 利用Modelsim和DC软件仿真验证. 结果表明 该方案运算时长为137个时钟周期, 与传统方式相比速度提升46.50%, 功耗为87.83mW, 面积为927.32×103 ?m2.     

基本触发器、单稳态电路及多谐振荡器的统一设计和教学方法研究

针对一般教科书缺乏对基本触发器、单稳态电路及多谐振荡器设计方法的论述问题,从电路存储信号需求出发,研究了基本触发器、单稳态电路及多谐振荡器间的内在联系,发现通过在基本触发器的支路中接入电容,由电容的充放电实现单稳态电路及多谐振荡器,从而提出了基本触发器、单稳态电路及多谐振荡器的统一设计方法,并在课堂上讲授。这不仅有利于学生学习和掌握这3种电路的设计方法,深入理解这3种电路的工作原理,而且可培养学生探索事物本质及其内在联系的能力。     

多功能计数锁存译码驱动显示电路

本文提出了一种新颖的多功能计数锁存译码驱动显示电路的设计,分析了该电路的逻辑原理、功能、特点及应用。     

基于多β晶体管的三值全功能触发器及其应用

本文在分析多β晶体管工作原理的基础上,提出了利用多β晶体管结合ECL构成三值开关,并以此为基础设计了三值D型锁存器和三值主从型D触发器．本文还设计了三值全功能触发器,并讨论了三值全功能触发器的逻辑功能及其激励函数,最后应用全功能触发器对时序电路的实例进行了设计,实例设计表明应用该触发器可以简化电路结构,提高电路的工作速度．     

基于单稳态定时偏差的高识别性PUF电路设计

通过对单稳态电路定时偏差和物理不可克隆函数(physical unclonable functions,PUF)电路的研究,提出了一种基于单稳态定时偏差的高识别性PUF电路设计方案.首先,分析单稳态定时电路的自我标识物理特性,提出长定时单稳态电路设计方法;然后,利用该单稳态电路产生的定时偏差信号以及激励信号控制数据选择器选择2个定时偏差信号,结合仲裁器判决唯一的、不可克隆的输出响应.采用TSMC 65nm CMOS工艺,在不同环境下对设计的PUF电路进行Monte Carlo仿真,分析其识别性、可靠性等特性.实验结果显示,所设计的PUF电路识别性可达99.82%,且误码率为2.7%.     

基于阈算术代数系统的ECL触发器设计#br# #br# 基于阈算术代数系统的ECL触发器设计

针对ECL触发器设计中存在电路结构复杂、设计过程繁琐等不足,在分析ECL电路特点和阈算术代数系统的基础上,设计出一种ECL算术运算单元电路,进而提出了基于阈算术代数系统的ECL触发器的设计方法,具体设计了ECL二值主从型D触发器、ECL三值D锁存器以及ECL三值T触发器置数单元.采用TSMC 0.18 μm工艺参数对所设计的电路进行HSPICE模拟,结果显示,所设计的电路具有正确的逻辑功能和良好的瞬态特性,验证了本方法的正确性.与以往的ECL触发器电路相比,本方法设计的ECL触发器电路结构有所简化,运用和图方法,使得设计更加简单、直观有效.特别是在较复杂电路设计时,本方法更显优势,电路结构更为简单,所用晶体管数量更少.     

视频通讯系统中的错误隐藏技术

基于错误隐藏的概念，总结分析了各种视频标准中常用的错误隐藏技术。在此基础之上，将一些错误隐藏技术应用于本课题组研制开发的MPEG－1／2视频监控系统中，在编码端加入了码流重同步技术，在解码端实现了一种自适应的错误隐藏算法，使该系统的鲁棒性和稳定性有很大提高，而且和其他技术相比，这些算法并没有使系统增加过多的负担，具有较强的实用性。     

利用库尔特计数器测定溶液中微粒的方法及误差分析

本文阐述了库尔特计数器测定水溶性溶液中微粒的基本方法,系统地分析了仪器的重复分析误差,取样误差以及本底计数对测量误差的影响,并得出如下结论:(1)同一样品中细粒部份的分析误差小于粗粒部份;(2)样品多次重复分析的相对标准差与取样量或分析粒子数密切相关,呈负指数变化规律,增加取样量或分析粒子数有利于减少分析误差:(3)减少空白电解质溶液的本底计数及提高溶液浓度亦有利于减少分析误差.     

基于改进卷积神经网络的数控机床旋转轴热误差建模方法

为对五轴数控机床旋转轴的热误差进行更精确地预测,解决变工况条件下预测精度不佳与热误差数据获取困难的问题,提出了基于改进卷积神经网络的热误差建模方法.采用激光干涉仪与热成像仪采集不同温度下的角度定位误差与热图像,对热误差进行傅里叶函数拟合,将预测目标由不同角度下的热误差转变为拟合函数参数.在VGG网络模型架构上,引入SKNet注意力机制,以提高模型对变工况下的热图像特征提取水平,并采用全局平均池化代替全连接层,以改善过拟合情况.将建立的模型用于热误差预测,结果表明,旋转轴热误差预测RMSE在升温状态下为8.36″,降温条件下为9.57″,预测精度达90%以上,优于普通卷积神经网络模型.结果证实了所提方法在旋转轴热误差建模中的有效性.     

消除挤压机误动作的差错控制编码

运用数据传输的差错控制原理,以TON－92铝材挤压机单片机控制系统为研究对象,具体介绍了串行数据传输的误码纠正方法,给出了能检测每帧中2位以上误码且能纠正1位误码的Hamming码与奇偶校验码混合的编码与解码的工作程序。