本文提出了增加权重的蜘蛛猴算法(WSMO).为进一步提高蜘蛛猴〗算法(SMO)的性能, 在本地领导者阶段和本地领导者决策阶段对蜘蛛猴个体的原位置引入线性递减的惯性权重, 该算法可以在迭代前期增加种群的多样性, 在迭代后期增加局部╳搜索能力.通过六个基准函数的数值实验结果表々明改进的算法比原始蜘蛛猴算法在收敛速度、寻优精度和鲁棒性等均有改进, 特别是在求解多峰函数优化问题时算法性能的改善更加显著.

针对辅助变量之间相关性差挖掘困难等问题, 提出一种基于特征提取集和极限学习机(MLCRBM_s-ELML)的软测量建模¤方法.该方法首先通过聚类算法对输入数据集进行属性簇划分.按结果将数据集分类后输入至MLCRBM_s特征提取集中进行同步的特征提取, 提取到的◤特征子集经Blending层进行非线性融合得到新特征集, 并输入至极限学习机(ELM)进行拟合得到最后的估计结果.实验结果表明该方法优于传统的方法, 具有更高的预测精度和泛化性能.

为了提高嵌入式图〓形处理器GPU(Graphic Process Unit)中ω顶点染色处理器, 设计了一款超长指令字格式的可编程顶点染色处理器, 采用六级流水线实现, 每条指令在同一个周期最多执行7种操作, 软硬件协同※设计, 降□低了功耗.采用基于FPGA的验证方式, 可编程顶点染色处理器在Xilinx Virtex-7 FPGAs V2000T上最大工作频率达到50 MHz, 顶点的处理速度达到0.16 M/s, 处理一个顶点平均44个周期, 在Synopsys公司Design Compiler工具130 μm工艺◥综合下, 主频150 MHz, 功耗约为177.742 8 mW.

为了解决在多核多操作系统这种情况下任务监测的不便, 尤其是要处理某核运行异常, 仍要有效的捕获和分析该核上的任务状况等问题, 提出了一种基于cache一致性的多核任务监测机制的实现方法, 对任务使用系统资源及自身运行状态与堆栈信息的监测.最后以Zynq-7000为硬╲件平台, 在Linux和FreeRTOS双系统的模式下, 进行试验测试, 结果表明该机制能有效的监测多核系统的任务状况, 为任务管理和异常处理提供方便.

动态可重构高速串行总线(UM-BUS)具有多通道并发冗余的特征以及〒远程存储访问能力, 然而传统的↑固定网络结构已不能适应CPS、物联网对异构资源动态接入、多源感知融合的需求.为解决UM-BUS总→线网络中功能模块的即插即用和实时响应, 本文提★出一种低开销、高效率的↓中断请求与仲裁方法, 采用基于编码仲裁的方式实现总线节点设备的中断处理, 满足CPS、物联网应用环境下, UM-BUS总线节点设备之间事件中断通知与快速实时响应的需求.

针对非线性分布的数据样本在原始特征空间」可分性较差的问题, 文中提出一种基于核迁移稀疏编码的跨域图像分类方法, 并应用于图像分类.首先将图像特征和字典映射到一个高维的再生核希尔伯特空间, 使得线性不可分问题变为线性可分问题.然后在高维特征空间中对每个样本数据进行表示.文中算法不仅有效地处理非线性结构数据, 而且考虑了源域和目标域的分布差异以及⊙几何结构信息, 获得更为鲁棒的稀疏表达, 提高跨域图像分类精度.

针对传统k-nearest neighbor algorithm(K-NN)分类算法计算量大、高维度海量数据集处理效率低的缺点, 本文基于Hadoop平台依托MapReduce分布式编程模型改写Map和Reduce函数, 并针对传统K-NN提出数据集主成分分析和临界区域数据预〗测时距离加权的方法.首先, 对高维度数据进行主成分分析达到降维的目的, 从而提高运行效率; 其次, 在预测分类阶段加入完全区域和临界区域的概念, 临界区域对k个值n种类别进行距离加权, 提高准确率; 最后, 在Hadoop集群环境下的◇算法运行, 针对海量数据进一步提高其运行效率.实验结果表明:该算法在处理海量数据时极大地提高了计算效率和准确率.

本文提出一种基于背景域串行分类器的手写字符识别算法.该算︽法可对52种手写大小写字母和10种数字, 共62种字符进行通用识别, 主要包括两大模块:一是提取字符图像背景域特征; 二是采用MQDF和SVM两级分类器串行组合.首先MQDF分类器通过背景域的凹凸特征进行识别初期的粗分◣类, 然后SVM分类器通过背景域的宽高比和横纵向交截特征进行识别后期的细↓分类.实验结果表明, 本文算法不仅◣通用性较好, 而且识别率、拒识率以及识别速度都优于同类算法.

忆阻器是一种新型的无源元件, 它拥有纳米级的尺寸、非线性以及记忆功能等特点, 在模型分∞析、基础电路设计、电子∴元件设计、集成电路设计、神经突触等方面得到了运用.该文设计了一种混合CMOS忆阻器逻辑门电路, 使用基于忆阻器Ψ 的与门和或门、基于CMOS工艺的反相器, 混合实现了基于忆阻器的异或门电路, 进而组合已实现的逻辑门电路完成二位吠陀乘法器的设计.实验结果表明, 设计的二位吠陀乘法器, 相较于已有的二位吠陀乘法器, 在完成相同功能时, 功耗约为☉原来的80%和面积开销╲为原来的76%.

本文提出了评估DSP电路单粒子翻转效应的试验方法, 该方→法包含单独静态检测SRAM、通过CPU读取内部寄存器和功能检测等三种方式.根据该方法, 设计了DSP电路的单粒子翻◇转检测软件系统和硬件检测系统, 并在HI-13串列重离子加速器上进行了⌒　单粒子翻转验证试验, 获得了待测DSP器件的地面模拟翻转率数据.利用∞在轨错误率计算软件, 计算出在标准辐照注量(1.0E+7 icons/cm²)下电路的SEU在轨软错误率约为1.8E-12错误/位天(GEO, 等效3 mm Al屏蔽), 运用该方法可以较好的评估DSP电路的单粒子翻转性能.

设计了一种低失调电压的轨到轨运算放大器.复合式折叠共射-共基结构作为电路的输入级和中间级, 既保』证了轨到轨的输入特性, 又提高了增益.输出级采用AB类输出结构以达到轨到轨的输出摆幅.基于西岳电子技术有限公司6 μm 40 V标准双极工艺, Spectre仿真测试表明:5 V电压下, 该运算放大器的直流开环♀增益达到160 dB, 单位增益带宽为6.07 MHz.改进的中间级结构在偏置电路中pJFET阈值电压波动20%时, 失调电压降低为传统结构的10%.

本文提出了一个应用于生物医学的全集成小面积的◇交替型双积分模数转换器, 将双积分ADC原本单一的积分时间窗口变成多个时间窗口, 使正反积分交替进行, 极大地减小了积分器所需的RC时间常数, 同时节省了大量的面积, 有利于实现芯片的全集成.为ω　了消除积分器失调的影响和降低功耗, 使用了自动调零♀结构以及动态比较器.该10 bit双积分ADC在0.35 μm工艺下设计, 面积为0.16 mm².在2 V电源电压, 418 S/s采样频率下, ADC的功耗为18.5 μA, Matlab仿真结果显示有效位数为9.77 bit.

为了克服软件层面实现双目测距算法实时性差的缺点, 提出了一种基于FPGA的高速的双目测距算法的硬件架构, 该架构使用并行流水线的结构来实现兴趣点的检测与描述, 通过乒乓操作来实现描述向量的缓存与处理, 同时通过WTA(Winner Takes All)电路和三角测量法来实现视差的搜索和距离的测量〓.实验结果表明:在25 MHz的时钟频率下, 处理640×480的图像对只需12.5 ms, 处理速度约为软件上的68倍, 满足了高速场景下实时性的需求.同时, 处理速度和资源消耗也优于一些相关硬件实现的文献.

射频功率放大器的稳定】性极大的影响了通信系统性能的可靠性, 是通信系统中的重要组件.基于自主研发的RF-LDMOS器件, 利用ADS软件设计了一款射频功率放大器, 并研究了其稳定性▅.采用在栅极增加R-C并联电路的方法, 改善功率放大器在100~200 MHz之间的稳定性.实验结果表明, R-C并联网络的阻抗在低于转折频率时为电阻型, 高于转折频率时为电容型, 因此在低频可以降低不需要的增益, 而对工作频带内的增益和驻波性能※没有明显╲影响.改善后的◤功率放大器在100~200 MHz频段增益达到17.4 dB以上, 可稳定输出37.4 dBm以上功率.

本文提出了一种基于综合学习策略的多目标分解粒子群算法(D-CLMOPSO), 该算法采用综合学习策略对多目标问题进行求解, 从而避█免早熟收敛; 通过分解方法更新主导粒子以增强解的分布; 采用存档机制以存储优化过程中的非支配解, 并采用多项式变异来避免陷入局部最优.最后将所提出的方法与三种多目标进化算→法进行比较, 结果表明所提算法在大多数测试问题上具有良好的性能.

本文根据卷积神经网络特点, 提出了一种基于FPGA的流水线并行加速方案, 设计优化了卷积模块电路、激活模块电路以及下采样模块电路, 从而构建卐了卷积神经网络运算的FPGA基本单元.在网络结构和处理数据相同的情况下, 50 MHz频率的FPGA计算效率为CPU的8倍、GPU的近5倍, 而功耗则只占GPU的27.8%.

随着近年来硬件的飞速发展, 深度学习又一次成为了研究的热门领域, 其中卷积神经网络在多个方面显示了突出的表现.卷积层是卷积神经网络中最重要的组成部分, 具有大量乘加计算.针对该特点, 提出了流水线式的FPGA卷积层并行加速模块.该电路可以在一个周期内获得一个计算结果.在相同结构和数据集的情况下, FPGA的计算效率分别是CPU, GPU的近7倍和5倍, 而功耗只有GPU的28.87%.

提出了一种低噪声高电源纹波抑制比(PSR)的低压差线性稳压器(LDO).该低压差线性稳压器通过提高带隙基准和误差放大器的噪声抑制性能以及PSR性能以达到提高LDO性能的目的.在0.6 μm BiCMOS工艺下进行了流片验证, 测试结果表明, 当负载电流为100 mA时, 100 Hz电源纹波抑制比为75 dB; 10 kHz时电源纹波抑制比为72 dB.输出噪声电压(100 Hz~100 KHz)为15 μV_RMS.

针对基本鸡群算法存在早熟收敛和易陷入局部最优的问题, 提出了一种具有自适应能力的改进鸡群算法(ICSO).首先通过佳点集构造初始种□　群, 使初始解能够均匀的分布在解空间中, 提高种群的多样性; 然后根据算法的实际运行情况, 引入寻食速度因子和聚集度因子, 同时根据这两个参数对惯性权值的影响, 把惯性权值表示为二者的一个函数; 最后把惯性权值加入ξ到母鸡的位置更新公式中, 从而使算法根据实际运行情况动态调整惯性权值, 具有自适应性.通过对8个基准函数的仿真实验, 并与其↓它几种算法进行对比, 结果证明了改进鸡群算法的优越性.

针对当前软件安全测试算法检测准确性较差, 异常点定位精度低, 且检测效率不高的问题, 提出一种基于特征点匹配的软件安全测试算法, 完成软件安全测试.利用因素集与因素指标矩阵的确定, 和匹配指标矩阵与因素权重向量的计算, 给出相似度计算结果; 对相似实例的规则进行确定, 获得高精度软件异常检测结果; 采用二级制法对异常点进行定位, 并将其转换为二进制向量; 对多重异常二进制向量进行计算获得软件异常点定位集合.实验表明, 所提算法不仅提升了软件异常点检测和定位准确性, 还有效增强了软件安全检测效率.

基于65 nm工艺, 完成了高性能海量处理器芯【片中的高速DDR3存储控制器的物理设计.重点介绍了DDR3存储控制器物理设计中的布图布局设计和时钟树设计, 并针对EDA工具自动生成时钟树导致的DDR3 PHY域内总线时钟偏差较大问题, 提出并实现精确手动干预关键时钟路径上的时钟树设计优化方法, 并进一步采用寄存器逻辑优化方式, 成功将DDR3 PHY域内总线时钟偏差控制在30 ps内, 满足设计要求的性能.

本文介绍了一种基于ROF技术的多制式、宽频带的光发射模块的研制方案.该模块采用数字光模块的QSFP接口实现多通道传输, 通过L型电阻匹配网络∩实现软硬板之间的阻抗匹配, 并且对模块链路中存在的信号完整性问题利用全波仿真工具(HFSS)进行了优化设计与研究.测试结果表明, 该方案可以保证在DC-6 GHz保证很好的增益平坦度.

以Oracle关系数据库为研究对象, 对其运行效率性能进行优化分析.首先, 针对数据库主要部分SQL查询语句功能, 利用MathSQL语句调整思想.运用推理机将问题语句与知识库中语句进行比对, 并判断出SQL语句的性能问题; 其次, 利用蚂蚁寻优理论优化SQL语句查询功能, 根据用户查询需求设定人工蚂蚁寻优起点, 蚂蚁依据语句分布情况选择目标路径, 留下信息素并实现信息素更新处理, 使蚂蚁在移动过程中形成最短查询SQL语句路径, 从而达到优化数据库的目的.实验证明, 通过运用文中方法的优化调整提高了数据库运行效率.

通过在传感器网络中一些节点附近部署静态】辅助充电器(ACs)的方法, 能提升网络中从source节点流向sink节♂点的最大流量.为此, 构建了该问题的混合整数线性规划模型(MILP), 并证明该问题为NP-hard问题, 提出首先使用BottleNeck算法为遗传算法生成初始种群, 该∞算法以路径为单位, 采用能量最低的节点优先的原则部署ACs, 然后使用改进的自适应的遗传算法(IAGA)模拟自然进化过程, 搜索部署ACs的最优位置, 使到达sink节点的流量达到最大.仿真实验结果表明, 与其他的几种布属ACs的方法相比, IAGA可以有效╳提高到达sink节点的最大流量.

为了优化云环境中预算约束下的科学工作流调度问题, 提出一种工作流均衡调度算法BDWTS.算法以满足工作流预算约束并同步优化执行代价和执行时间为目标, 将工作流调度划分为四个阶段:工作流分级、预算分割、任务选择和实例选择.工作流分级通过自顶向下的方式对所有工作流任务进行分级, 预算分割中设计了六种用户预算在不同工作流分级上的子划分方法, 任务选择通过最早开始时◥间原则选择优先的调度任务, 实例选择则综→合考虑时间因子和代价因子选择最优执行资源.通过仿真实验, 证明了算法可以在预算约束下得到降低工作流执行时间和代价的均衡调度方案.

针对当前虚拟多媒体信息交互存在的交互后信息失真, 延时长, 占用内存大问题, 提出一种基于三维数据模型的虚拟多媒体信息交互方法, 对虚拟多媒体信息交互的识别框架进行分析, 利用阈值对虚拟多媒体信息冲突程度进Ψ行描述, 构建决策函数和知识矩阵, 实现虚拟多媒体信息提取.通过对信息量进行分析, 对信息交互过程中的交互系数进行计算, 分析信息交互量化的过程, 构建信息交互的三维数据模型, 实现信息交互.实验结果表明, 所提方法能够保证数据◥的可靠性, 数据质量较高, 保证了数据的可利用性, 占用的计算机内存少, 耗时少, 及时性好, 保证了时效性, 为课题向应用研究领域发展提供理论依据.

本文设计了一款系统结构参数可配置的多核全系统模拟器MPSimu(MPSoC Simulator), 采用混合精度建模技术实现模拟器速度与精度的平衡, 集成了调试器和布局优化器用于工作数据收集、调试及布局优化.实验结果表明, MPSimu较为准确地模拟了目标系统的行为, 测试程序在MPSimu上运行的周期与系统实测周期误差在10%以内, 为MPSoC的性能评测和架构分析提供一种高效的解决方案.

为了解决交换机中数据风暴、DoS(Denial of Service)攻击等网络安全问题, 本文提出了一种基于数据帧差异化控制的访问控制模块, 该模块以接收端口数据帧为基本粒度进行解析, 生成与接口数据帧一一对应的解析关键字, 然后通过解析关键字的匹配分析对数据帧ξ　进行差异化管理, 同时通过令牌桶和计数器进行数据帧流量控制, 从而实现了对以太网各种数据帧的过滤、TOS/DSCP修改以及转发向量更新等.仿真ζ　结果表明, 该模块实现了预期功能, 满足项目应用需求.