利用稳懋0.5 μm GaAs PHEMT工』艺设计了一款宽带低插入损耗的单刀双掷(SPDT)开关芯片.该开关在传统串并联结构的基础上, 考虑了封装引入的键合线电感效应, 并利用键▽合线电感, 优化了开关的射频性能.同时分析了串并联结构开√关的功率容量与偏置点的关系, 把开关偏置在最佳偏置点, 能显著提♀升功率容量.所设计的开关, 在DC-6 GHz范围内, 插入损耗小于0.55 dB, 隔离度大于24 dB.在(-7.5 V/7.5 V)控制电压下, 输入1 dB压缩点大于34 dBm, 可用于6 GHz频率范围内的各种应用.提出的利用键●合线提升开关射频性能的思想, 可用于指导开关及其封装的设计.

提出了一种面向频谱感知的无线传感器网络WSN宽频带监测系统设计方案.该系统采用了分频段协作感知和感知结果融合的处理机制, 可以♀实现多频段频谱的同步和宽频带感知.进而设计了频谱感知节点和汇聚节点, 提出了一种适⊙用于WSN宽频带监测的改进LEACH分簇路由协议, 并进行了系统能耗分析.最后, 采用NS2仿真工具对系统能耗、数据服务类々型和使能型路由选择策略进行了仿真□验证.仿真结』果表明, 此▲设计方案可使系统能耗达到均衡, 从而有效延长系统的生命周期.

由于商用标准单元无法支持在极低电压下工作, 为使数字电路能够工作其最优能耗点, 采用smic130 nm CMOS工艺, 对近/亚阈值电压下标准单元库的设计方法展开研▂究, 定制了近/亚阈值的标准单元库.测试结果显示, 所有库单元能▆够正常工作的电源电压低于90 mV.为了进一步验证定制标准单元库的稳定性, 我们提◤出了一个4×8的FIR滤波器, 测试芯片选择了130 nm的CMOS工艺进行流片, 测↑试结果显示时钟频率为100 Hz时, 最低能耗点的工作电压为0.25 V, 能耗是150 nJ/cycle, 芯片的最低工作电压为0.18 V.

为了降低胎压监测系统中胎内监测模块的功耗, 采用125 kHz低频唤醒通信链路实现主动监测以降低胎内监测模块◥的功耗, 延长锂电池的寿命.125 kHz低频唤醒接收◣机大部分时间都处于监听模式, 需要对电路进行充分的低功耗设计分析.针对125 kHz低频唤醒通信链路中的接收机, 采用上海先进半导体有限公司(ASMC)的0.35 μm 5~40 V BCD汽车电子工艺设计一款低频唤醒接收机, 该接收机的总面积为1.4 mm², 核心面积为0.48 mm².经过流片和测试验证, 该接收机的后仿真功耗为4.72 μA.测试得到的灵敏度指标为0.5 mVpp, 最大数据↘率为ぷ35 kb/s, 该接收机能够很好地满足胎压监测系统低频唤醒的要求.

为了提高帧内编▓码性能, HEVC(High Efficiency Video Coding)首次应用整数离散正弦变换←(The discrete cosine transform, DST)模式.针对现有DST算法运用到硬件设计中存在的设计电路面积较大、运算速度较慢的问题, 结合DST矩阵系数运算数值的特点, 提出了一种新的█DST算法.并以此算法为核心, 设计出了对应的专用有符号乘法器, 通过采用单端口输入输出和组合累加器的方法, 提高了电路的运算速╲度以及降低了电路的工作面积.在SMIC 0.18 μm工艺下综合得到该电路最快工作频率为250 MHz, 电路面积为358 940 μm².从仿真结果来看, 该设计的2D-DST电路有效, 并能够获得较为精简的电路』.

提出了一种根据图像内容动态提取纹理基元并对纹理基元提取特征的图像检索算法.首先, 对图像进行︻LBP变换, 根据LBP值呈现的周期确定纹理基元的初始大小; 其次, 通过逐像素点对比调整纹理基元窗口, 最终确定纹理基◣元; 最后, 对纹理基元提取特征计算图像内容相似度.实验结果显＠ 示, 在检索具有重复纹理基元的图像时, 使用提出的方法得出的检索效果优于已有的基№于整幅图像的检索方法.

针对基础矩阵估计过程中因异常数据的影响导■致精度和稳定性不好等问题, 提出一种新的基础矩阵的估计算▲法.该算法首先对匹配点采用了新的分组抽样策略, 突出了随机性和均匀性.然后以对极距离作为准则, 通过二次中值的方法获得新的内点集和基础矩阵初值.最后引入动态惩罚加权的思想, 对新的匹配点集进行非线性优化, 恢复了精确的对▽极几何关系.大量的模拟数据和真实图像实验数据结果表明, 在误匹配和噪声存在的情况下, 提出的算法切实可行, 能够提高基●础矩阵估计的精度和鲁棒性.

阐述两种针对芯片的侵入式攻击方法, 即扫描◢电镜(SEM)探测和探针攻击.攻击的目标都是︾从EEPROM中提取数据内容, EEPROM因为通常会存储认证信息和个人密钥等敏感信息.描述两个实验过程, 第一个实验利用非易失性存储器的存储特点, 对一个通用存储器芯片进行预处理后直╳接使用SEM进行观测, 试图从图像上辨别不同存储状态的单元并且定位单个存储器□　单元; 第二个实验对某款芯片预处理后, 针对单个EEPROM存储器单元晶体管各端口进行电学连接, 制作焊盘(PAD), 之后使用探针探测存储器单元■工作电信号, 从而区分不同状态的单元.

软件通信体系结构(SCA)作为美军JTRS投巨资制定的技术规范, 是未来各军兵种无线通信系统都将遵循的一体化结构.SCA系统中定义的设备组件是底层物理硬件设备的软件抽象, 为上层波形应用和服务提供统一的设备接口.这使上层波形应用的开发无需关心底层硬↙件设备的实现细节, 从而摆脱底层硬件特性的制约, 实现波形的可移植和可▂重用.由此阐述了以太网设备组件的具体应用背景, 并提出了基于SCA规范的以太网设备组ㄨ件的设计和实现方法, 为SCA系统中其他设备组件的开发也提供了参考.

微机械(MEMS)圆盘谐振器的振荡器具有相位噪声低, 抖动小, 温漂小等特点.采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺设计实现了】一款用于驱动MEMS圆盘谐振器的高增益、低噪声和低功耗跨阻放大器.该放大器采用低功耗宽带电流预放大和电流电压转换级输入技术, 结合基于Cherry-Hooper反相器⊙电压放大的电路结构, 实现了增益、带宽、噪声、低电源电压和动态范围等指标间的折衷, 成功驱动了MEMS圆盘谐振器.Spectre仿真表明, 单端跨阻增益高达115 dBΩ, -3 dB带宽超过500 MHz, 等效输入噪声电流平均值为25 pA/$\sqrt{\mathrm{Hz}}$, 功耗仅为17.6 mW, 芯片面积(包括所有PAD)为620 μm×620 μm.

针对传感器稳像与数字稳像各具优势而又存在不足的〖问题, 提出了传感器稳◥像与数字稳像相结合的复合式稳像方法, 实现两ぷ种方法之间的优势互补.首先, 利用SIFT算法检测图像中的特征点, 并在特征点匹配部分将陀螺数据解算出的←像面位移量所指向的匹配点位置作为特征点匹配时的初始搜索位置, 指示当前帧在参考帧中以该▓匹配点位置为中心的一定大小矩形区域内搜索匹配特征点; 然后, 利用欧式距离最短的几对匹配点在仿射变㊣换模型下计算出帧间变换矩阵; 最后, 利用█基于视觉暂留机制的参考帧更新方法, 对每一幅当前帧图像进行重建, 完成视频序列的复合式稳像.实验∞结果表明, 该方〗法在保证较高稳像精度的同时, 降低了数字稳像方法的计算量, 提升了运算速度, 可满足捷联图像导引系统对】稳像精度及实时性的要求.

基于位置服务提出了基于k匿名的混合式隐私保护系统(HPPS), 分别阐述了混合式隐私保护系统中分散式和中心式两部分的设计.实验结果表々明, 当k值增大时, 隐私≡保护程度也在增加, 同时兴趣点查询质量和隐私保护之间也达到了一种平衡.

基于传统的SIFT特征点匹配方法和图像像↓素级融合的思想, 提出一种☆改进的SIFT特征点匹配的图像拼接算法.首先该算法在特征提取的过程中加入Harris角点算子, 筛选出鲁棒性较强的点; 其次采用基于圆形∮窗口的48维向量来进行特征降维, 并借助匹配特征点对之间的几何一致性来对特征点进行粗提纯, 提高算法运行效率; 最后采用重叠〖区域线性过渡融合算法对图像进行平滑过渡, 消除拼接缝隙.实验ζ验证了该算法的鲁棒性和快速性.

移动网络的开放性使得移◆动电子商务的信息安全问题更加突出, 身份认证是解决这一问题的主要方法之一.对此提出了一种基于模糊综合评价法的指□标评价体系, 用于评价已有的移动电子商务身份认证方案的安全性.对该指标评价体系的仿真分析表明, 该方法是一个定量化的、并且高效︻的评价方法.

针对大规模计算任务场景, 提出在虚拟化环境下多GPU并行计算的实现方案, 使用多线程或流处理的方式实现多GPU并行计算, 并分析GPU多层次存储结构、传输等╳方面内容, 采用经典的蒙特卡罗方法这一具有代表性的科学计算实例进行实验验证.

为了有效降低图像中的噪声, 提出一种基于免疫机理的图像去噪方法.该方法通过模拟生物免疫系统中抗体、抗原间信息处理机制来去除图像中的噪声.一方面考虑中心像素与其一定邻域√范围内像素间的抑制作用; 另一方面引入中心像素与邻域外其他像素间存在的相互刺激作用; 将两者结合加权决定该像素灰度估计值, 获得去噪后的①图像.对比实验结果表明: 与其他方法相比, 此方法获得↙更高的峰值信噪比(PSNR)和等效视数(ENL), 具有更好的视觉ㄨ效果, 能更好地去除图像中的噪声并保留图像细节信息.该方法为图像去噪提供了一条新的途径, 对今后的研究具有重要的参考价值.

分析了当前一类基于混沌系统的图像加密算法, 指出普遍存在安全性方面的不足.基于此, 提出了一种全新的基于♂像素置乱和比特替换的混沌图像加密算法.该算法采用了Kent映射和Logistic映射, 并且使加密」过程与明文图像的大小及像素值总和等特性密切相关.首先, 使用Kent映射产生混沌序列使得明文图像位置Ψ的全局置乱; 然后, 使用Logistic映射产生两组▽混沌序列, 将位置置乱后的图像序列巧妙地融々合到两组混沌序列中产生两个中间密文, 使得明文图像信息得到很好的隐藏.通过实验仿真表明, 该算法不仅『能较好地抵抗差分攻击、统计特性分析, 还能有效→地抵抗选择明文(密文)攻击, 而且密钥空↘间大、加密效◥果好.

针对K-means算法初始化←时需要指定聚类数目, 和▆随机选择初始聚类中心对聚类结果产生不稳定的问题, 结合图论中最小生成树和层次算法【的分裂、凝聚思想, 提出一种基于最小生成树的层次K-means算法.该算法初始㊣时根据数据样本生成一颗最小生成树, 然后利用层次分裂思想把数据分成多个较小的簇, 通过K-means算法迭代操作得到每次操作的评价函数值来判断是否进行簇的合并, 进一步确定聚类簇数目.实验＠结果证明, 该算法能够较准确地判断聚类数△目, 并且聚类结果的稳定性比基本K-means算法要好.

通过结合混沌模型实现对人工鱼群算法中〒各行为的改进, 提出了一种混沌人工鱼群算法(CAFSA)优化SVM参数的○方法々, 并采用测试函数进行测试和比较, 再将寻优的参数运用到一个非特定人、孤立词的语音识〓别系统中.实验结果表明, 在不同低信噪比和不同词汇量的条件下, 基于混沌人工鱼群算法的SVM模型与基于基本人工鱼群算法的SVM模型相比, 收敛速度明№显加快, 语音识别率也有不同程度的提高.

针对IEEE 802.11ac MIMO-OFDM系统设计了一种8通道128点FFT/IFFT处理器, 该处理器采用MRMDC结构, 支持8通道数据的并行处●理, 有效降低了硬件复杂度和提高了数据吞吐率.提出的数据输入和输出顺序调整结构, 可以实现数据自然顺■序的输入和输出, 从而实现了和MIMO-OFDM系统中的其他模块◆直接进行数据传递.FFT/IFFT处理器由Verilog语言实现, 并用Synopsys公司的Design Compiler在SMIC 0.18 μm CMOS工艺库下进行逻辑综合, 内部数据和旋转因子的宽度采用12 bit, 最高工作频率可达100 MHz, 数据吞吐率可达1 Gb/s.

提出一种基于蚁群算法的服务器集群资源调□度算法.该算法引入等待因子的概念, 采用等待因子动态选取服务器∞资源, 提高了集群系统的整体性能.仿真实验结果表明, 改进的蚁群算法优于其他负载均衡算法, 使服务器集群系统⌒　负载更加均衡, 整个集群系统的资源得到了充◣分的利用.

CMOS图像传感器中像素复位方式直接影响图像的成像质量.以双斜率积分和软硬件结合的复位方式为基础, 对现有的复位电路进行仿真、分析, 发现现有复位电路存在的缺陷, 针对□　这些缺陷, 提出了一种高动态范围、抑制图像拖尾的COMS像素复位电路.双斜率积分的长、短积分复位分别采用复位管漏极电压过零复位和软硬件结合的复位方式来抑制图像拖尾.复位管采用衬底独立ζ结构, 避免弱光下, 短积分∩复位时刻浮置扩散区电压受影响.经过验证, 该复位电路能有效地抑制图像拖尾, 扩展→动态范围.

在无线传感器网路的水下应用中, 针对传统DV-Hop定位算法中锚节※点能量消耗大, 容易死亡这一问题, 提出了一种基于→低能耗自适应的定位算法(LSLA).该算法中, 当锚节点能量小于设定阈值时执行LSLA算法, 由此得出的一组普通节点集合来替代进行定位, 从而可以减少自己的能量消耗, 同时对初步定位结果进行了循环位置修正.仿真实验表明, LSLA算法可∏以有效地提高网络节点的定位精度和延长锚节点的存活时间.

针对三维点云数据配准过程▲中最近点搜索效率和配准精度差的问题, 提出一种基于单位四元数的ICP改进算法.首先, 采用扩展方向可控」的二次栅格化点云数据的策略搜索最近点对; 然后根据所得对应点对求取√参考点云和待※配准点云间的变换矩阵; 最后依据变换矩阵实现点云数据的配准.实验结果表明, 所提算法在配准时间和配准精度上均有一定程度的提高, 证明该算法是有效可行的.

将遗传算法的思想应用到I/O调度策略的多参数调整过程中, 使策略参数根据存储系统I/O操作的阶段性统计量进行多轮迭代, 最终筛选出能够最优适应存储系统实时运行环境的策略参数, 发挥出最优的I/O调度性能.改进后的I/O调度策略能够在较短时间内使策略参数收敛.实验结果表明, 在长时间、重负载运行的存储系★统中, 使用所提出的调度策略比使用原有调度策略有明显的I/O性能提升.

针对目前数据量增长迅速, 数据特征多, 存储空间不足等问题, 提出了基于AutoEncoder的增量式聚类⌒算法(ANIC).首先利用AutoEncoder学习数据样本的特征, 进行低维ξ特征整合, 得到数据样本的压缩表示形式, 然后在原有聚类结果的基础上, 通过々一遍式读取数据和动态更新聚类中心点, 对新生成样本进行增量式聚类.在对UCI的四个数据集进行聚○类时, 实验结果表明该←算法能够得到优于k均值算法(Kmeans)和模糊c均值算法(FCM)的聚类效果.同时, 该算＠ 法的时间消耗低, 能够识别离群点, 能够有效地对不断增加的◤数据集进行增量式聚类.

介绍了一︽种双接口NFC芯片的架构和功能, 提出并实现ζ　了用于该双接口NFC芯片的FPGA验证系统及其验证流程.该FPGA验证系统包括FPGA、PIC单片机以及带NFC功能的手机, 可有效缩↓短芯片设计周期, 提高设计效率, 具有一定实践意义.为〓了更好地阐述双接口NFC芯片的应用场景, 在验证系统的基础上, 给出了一套芯片解决方案.

针对煤矿井下回采工作面瓦斯积聚和瓦斯超限等严重问题, 将小∞波包神经网络模型引入煤矿瓦斯涌出量预测中.首先由改进小波包变化对采集数据进行分解、重构并提取特征向量, 然后输入到基于动态节点生成算法的RBF神①经网络模型中训练学习, 同时采用删除策略简化该模型, 最后通过时频联合仿真验证.结果表明, WP-RBF模型在预测精度及训练误差方面明显优于QPSO-RBF模型, 是一种非常适合煤矿瓦斯量预测的有效方法.

Tri-Training算法是半监督算法中的一种, 其初始分类器性能受有标记样本影响较大, 当样本数⊙目不足时, 分类器性能相对较弱, 会直接影响后↑续迭代☉.为此提出IFS-Tri-Training(Tri-Training based on intuitionistic fuzzy sets)算法, 引入SOM算法构建直觉模糊集, 使得分类器在多因素下综合判别无标记样本, 提高无标记样本的使用率, 从而在迭代中扩展有标记样本集.在多个UCI数◆据上进行实验, 结果数据表明, 分类器的性能得「到提高, 学习无标记样本过程是影响分类器的关键点.

分析了压力∩检测技术中的信息融合任务需求, 并在研究和比较常用的※曲线曲面拟合算法和插值算法的基础上, 提出了一种结合二次多项式拟合※和三次样条插值的多传感器信息融合算法, 算法实验结果∞表明在消除温度影响方面效果显著.

分层狄利克雷过程(HDP)可以视为潜在狄利克雷分配(LDA)主题模型在▅无参方面的扩展, 解决了传统主题模型中选择主题数目的问题.消息传递算法则是从消息因子图模型的角度出▓发进而解决贝叶斯后验概率推断问题.提出将消息∏传递算法应用到分层狄利克雷过程模型上的方案, 并从最大期望算法的角度来证明该算法的收敛性, 最终从混淆度的角度将该算法与传统算法进行对比.实验结果表明消息传递算法在混淆度方面相╲比其他算法有明显的优势, 且收敛速度较快√.

提出一种全集成磁敏模拟前端电路, 包括读出电→路和10 bit/1 MHz逐次逼近模数转换器两部分, 应用于巨Ψ 磁阻生物传感器; 读出电路提供300 mV偏置电压加载至巨磁阻生物传感器阵列上, 将巨磁阻生物传感器阵列上的等效电阻变化转换为电流变化, 跨阻放大器将检测电流转换为电压并进行放大; 逐次逼近模数转换器将检测电压转换为数字码, 输出至数字电路进行信息处理, 完成检测.模拟前端电路采★用SMIC 0.18μm 1P6M CMOS工艺实现, 工作电压3.3V.后仿真结果表明, 在1 MHz时钟频率下, 模拟前端电路的输出信∑号有效精度达到7.8 bit, 达到磁敏生物微弱信号的检测电路系统要求.

视觉词典是运用视觉词袋模型有效表示图像的基础和关⌒键.研究了基于聚类分析的无监督视觉词典构造方』法, 针对K-Means和层次K-Means(HKM)聚类算法在构造视觉词典时对初始值敏感和容易陷入局部最优的问题进行改进, 提出了一种基于谱聚类的视觉词典构造方法, 采用对观测数据的相似性矩阵进行特征值分解的方√法来实现聚类, 可在任意分布的特征空〓间收敛到全局最优.通过图像检索实验评估了随机采样、K-Means、HKM和改进的谱聚类视觉㊣　词典的性能, 验证了聚类分析尤其是改进的谱聚类方法构造视觉词典的有效性.