越来越多的研究↑表明，借助量子计算技术可以提高有监督分类算法和无监督聚类算法的计算效率，甚至是学习精度.通常采用的方法有：基于量子理论将经典信息转换为量子态的形式存储起来，用量子态々来表示所有样本；以量子态之间的距离替代样本数据之间的经典Ψ距离，形成新的相似度来度量样本数据间的相似性等.通过理论和模拟验证表明，量子计算可以实现对经典机器学习算法的加速.最后，总结了量子机器学习技术的优势和目前所存在的问题，并展望了未来该领域的发展趋势.

在以航天为代表的嵌入式领域，使用传统的模板匹配方法进行目标定位搜索，往往会因为场景复杂，目标物有形变或角度变换而导致匹配的准确率大幅降低.而使用CNN网络直接进行目标检测的算法因网络规模和运算量巨大而难以移植到嵌入式平台上.本文提出一种Siamese网络匹配算法，一方面︼利用CNN网络的特征提取能力，提高了在复杂场景下↘的匹配准确性，另一方面利用Siamese的对称性，使用子图对匹配过程进行监督，大大缩减了网络规模，使算法可以移植至嵌入式平台，具有很强的实用性.

本文提出了一种基于频率响应不变同心圆阵列(Uniform Concentric Circular Array，UCCA)的近场宽带信号源到达角(Direction-of-Arrival，DOA)估计方法.该方法的基本原理是利用离散傅里叶逆变换(IDFT)将接收信号转换至相位模式，然后利用近场补偿因子进行滤波，以修正近◢场效应带来的信号畸变.经近场修正后的各∮路相位模式信号还将配备一个有限长响应(FIR)滤波器，以达到阵列响应频率不变的特性.通过上述处理后的近场宽带阵列信号则具有频率不变远场阵列响应的特点，因而可借鉴远场窄带波束形成设计方法设计阵列响应.设计例子表明，相较于其它近场宽带阵列方法，本文基于UCCA近场宽带频率响应不变阵↑列的DOA估计在◢性能上有显著提高.

为了应对大数据量实时处理，解决处理器间通信带宽瓶颈.采用自主设计的混合多FPGA平台搭建了面向新※型RISC-V处理器互连的高速串行传输系统，通过对互连接口的改进，实现了单通道4倍传输速率的提升.实验表明，该系统总吞吐率可达300 Gbps，单通道速率最高可达25 Gbps，支持的互连链路大于40路，传输误码率低于1E-11，能够满足高带宽、高可靠性传输需♂求，同时极大地减少了IO管脚数量.最后，基于该系统，在相同速率下对比和评估了3种高速串行协议的实现情况，为传输效率提升和系统优化提供帮助.

粗粒度可重构架构在能效比方面具有明显优势，然而其指令存储与传输过程◥的功耗代价过高.实验发现指令间具有明显的相似性，由此本文提出一种基于指令相似性的压缩技术，通过对指令的压缩、传⌒输与解压，可以在不降低性能的前提下，优化架构的功耗和面积.针对同构和异构平台分别提出了指令分№发模型和指令寄存器模型的解决方案，结合编译策略优化，最终与两种传统结构相比，面积效率比分别提升36%和181%，功耗效率比分别提升33%和118%.

针对氮←化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)沟道温度过高导致器件性能下降的问题，提出一种降低GaN HEMT沟道▅温度的新结构，通过优化沟道电场来降低沟道温度.该结构采用混★合势垒层设计，将栅㊣　极下方的势垒层分为两层，上层采用AlN，下层采用重掺杂的AlGaN；此外，该结构还使用场板；为了更好的散热，该结构采用热导率更高的AlN代替传统的Si₃N₄作为器ξ件的钝化层.场板和混合势垒层有利于改善沟道电场，降低器件沟道●温度.仿真结〓果表明，相比于传统结构，新结构的沟道温度分布更加均匀，温度峰值下降47 K.此外，新结构的击穿电压提高50%，输出特性也得到了改善.

随着器件加工工艺技术的√不断发展，器件单元尺寸逐渐缩小，工作电压不断下降，使得器件抵挡单粒子效应的能力也在不断降低.针对某无人机用机载数据采集计算机，分析在大气中☉子辐射下数据采集计算机的故◤障传播机理.结合改进的FMECA方法，基于原因故障、结果故障以及★原因故障对结果故障的贡献率，建立了计算机的故障传播图，通过逐层推理求得各底层故障模式发生概率，进而提出一种可能高风险源定位方法，定位到系统级可能的高风险故障源为数采计算机上两块单机板的核心器件FPGA.

随着制造工艺的进步和SoC功能的日益丰富，现代SoC大多会集成大量不同种类的嵌入式SRAM，三单元耦合「故障对电路的影响开始加深.传统MBIST通常基于EDA工具直接实现▓，以检测单、双单元故障为主，无法全面覆盖三单元耦合故障，应用于现代SoC时还面临测试开销过大，测试覆盖率低等问题.通过提出一种针对三单元耦合故障，以及基于嵌》入式SRAM的大小、类型、数量和版图布局的精细化MBIST优化设计方法，实现了SoC芯片面积和测试时间的△平衡和优化，降低了测试成本并提升Ψ 了测试覆盖率.

传统的基于三态反相器设计的时间放大器(TDA)具有电路复杂度ζ低、对电压余度和温度的影响不敏感的特点，但该结构的时间★分辨率低，增益误差大，应用范围相对较窄.本文提出一种改进的时间放大器结构，通过重新设计延迟链控制信号产生电路以实现高精度增益的要求.基于40 nm CMOS工艺进行Spectre仿真结果表明，本文提出的TDA结构不仅具有稳定可控的增益(增益误差保持在±4%以下)和高时〖间分辨率(380 fs)，而且输入＠范围得到进一步提升.

本文针对电流基准功耗大、电源电压范围窄的问题，设计了一款同时具备低功耗、宽电压范围、低温度系数的CMOS基准电流源.基准电流由PTAT电流和CTAT电流按一定比例系数相加产生，表现出与温度无关的特性.使用基于CMOS亚阈值特性的运放和自级联电』流镜，扩大了电源电压范围，降低了电路整体功耗，提升了电路性能.电路基于XFAB 0.35 μm CMOS工艺进行设♀计，结果表明，基准电流为5 μA，在-25℃~125℃温度范围内，温漂系数为40 ppm/℃，电源电压为2.5 V~6 V，功耗为25 μA.

实际应用中存在着大量的数值型数据，然而传统的决策粗糙集只能够处理符号型数据，为了改善这一局限性，本文构造出一种「模糊邻域决策粗糙集模型，并提出一种最小化决策代价的属性约简算法.文中首先将将模糊粗糙集和邻域粗糙集融入决策粗糙集中，提出了模糊邻域决策粗糙集，使得该模型同时具有模糊粗糙集和邻域粗糙集处理数值型数据的优点；然后基于该模型，给出一种决策代价定义，并提出相应的最小化决策代价属性约简算法；最后通①过实验分析表明所提出的算法具有▆较好的代价敏感属性约简性能.

本文通过分析集成电路级单粒子效应的表征形式和传播规律，建立了一套科学╲合理、操作性强的单粒子效应仿真和预估方法.在对集成电路级单粒子效应♂掩蔽因子计算方法、单粒▲子仿真评估流程研究的基础上，设计了基于故障注入方式的单粒子效应掩蔽因子计算方法以及仿真软件.本文利用该仿真方法对一款65 nm CMOS体硅工艺的ASIC电路进行软件仿真.仿真结果与试验结果分№析表明，该仿真方法可以用于大规』模集成电路的单粒子效应仿真，并对试验结果具有一定的预估能力.

为了解决基于FPGA的卷积神经网络硬件加速器资源分配的问题，提出一种基于细〗粒度流水线架构的设计空间探索▓方法.为了提高吞吐率，该方法主要使用了三种技术：1)通过对DSP进行多阶段分配，实现各级流水线平衡；2)利用可调节的中间值缓存，协调BRAM和DDR带宽资源；3)利用深度可分解卷积替换部分卷积层，减少网络∮整体计算量.为了验证提出的设计空间探索方法，在ZC-706FPGA上实现了YOLO2-tiny网络，结果表明与同类设计相比，本设计的吞吐率与能效比高，整体延时低.

随着空间科学技术的发展，载荷数据种类和数据传输速率不断提高与数据处理传输能力不足之间的〓矛盾日益凸显，为了解决这一问题，设计了一种基于CCSDS AOS协议的星载数据复接器设计方案.该设计方案能够通过LVDS接口接收实时遥□测数据，回放数据，以及1553B总线数据，通过RS422接口接收工程遥测数据，话音数据，并将以上各路数据复接组帧加扰下行.

针对采←用低成本MEMS-IMU器件的INS/GNSS组合导航系⊙统在GNSS信号中断时产生较大▂误差的问题，研究了一种基于车辆非完整约束辅助的低成本车载INS/GNSS组合导航系统，针对系统的低成本特性对车辆非完整约束进行了简化，并据此推导了滤波算法的模型.仿真分析以及车载测试的结果均表明，对于消费级MEMS-IMU和GNSS接收机构成的①低成本INS/GNSS组合导航系统，加入简化车◥辆非完整约束的辅助后，在GNSS信号中断1min期间组合导航位置误差小于行驶距离的3%.该约束的应用可以显著提高低成本车载INS/GNSS组合导航系统的精度.