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李勇, 秦海阳, 李振涛

2015, 32(4): 1-4,9.

摘要(142) PDF (8)

摘要:
采用2位分组进行并行分工︻计数,使用◢二叉树的电路结构进行108位前导0计数器电路设计.采用2位分组的108位前导0计数器电↑路进行PT分析的时序为0.17,而采用8位分组的RTL级代码进行DC综合的时序为0.21,通过比较发现设计电路在速度上比RTL级代码快了19%.

基于十字形金属亚波长孔☆阵列的电调谐太赫兹调制器设计

梁晓新, 阎跃鹏

2015, 32(4): 5-9.

摘要(129) PDF (1)

摘要:
研究了一种硅基十字型金↑属亚波长孔阵列在太赫兹波段的传※输性质和电调谐性质.十字形半波长■金属孔阵列加工在n型◆掺杂硅上形成肖特基结,其耗尽区的电导率可通过调ζ整外加反向偏压实时控制,从而实现对增强谐振的太赫兹波传输的控制.由此提出了一种半导体材料电学特性与太赫兹器件电磁场特性结合的联合仿真方法:首先基于漂移扩散方程模拟半导体材料在不同偏置电压下载流子的稳态分布并计算出其对应的材料电导率,进而利用时域有限差分法仿真器件在太赫兹波段的传输性质.设计的原理型调制器在外加偏压分别为在0 V和16 V时在4.87 THz谐振频率●处实现了76%的调制深度.并且硅介质材料和相对简单的器件结构使器件实︻现成本和难度大大降低.这种设计方法和器件结构也可被应用于其他太赫兹或光学频段,尤其在光学频段将具有更好的性能.

一种结合路由器旁路通道的低延迟NoC容错机制

刘江, 张金艺, 周多, 周文强

2015, 32(4): 10-14.

摘要(92) PDF (2)

摘要:
提出一种结合路由器旁路通道的低延迟NoC容错机制,该机制首先在路由器内部增加了旁路通道☆和检错装置,来实现NoC的容错;其次在容错路由算法中引入了多级拥塞控制的理念〇,来降低NoC的网络∏延迟.通过使用NIRGAM平台进行卐仿真,实验●结果表明,所提出的容错路由算法与ASL-XY算法以及低延迟可靠传输算法相比,网络平均延迟有明显的降低,并且随着数据包注入速率的增大,并且此算法的网络平均延迟增长率要明显缓于其他两种算法.

基于SAKURA-G实验板的SM4硬件电路Ψ 能量攻击研究

胡文静, 王安, 乌力吉, 谢鑫君

2015, 32(4): 15-20.

摘要(168) PDF (6)

摘要:
目前,公开研究SM4能量攻击的实验中,功耗波形都采用计算机仿真♀、单〓片机软件实现等手段,这与实际中使用的SM4硬件电路实现的功耗尚有很大差别.由此分析了一种SM4算法硬件电路实现的安全性,将它的Verilog硬件电路下载到SAKURA-G开发板中,并采集其实际运行时的功耗信息.通过相关性能量分析技术对首轮S盒输入、首轮S盒输出、首轮输出寄存器多个可能泄露信息的位置进行攻击▃,还原了首轮子密钥.通过相同方法可以还原∑第2~4轮子密钥,最终推导128比特源密▓钥.最后分别从系】统级和算法级探讨了相↓应的防御对策.

高速可重构抽取移位单元研究与设计

常忠祥, 戴紫彬, 李伟, 龚海宁

2015, 32(4): 21-24,30.

摘要(113) PDF (3)

摘要:
为了提升密码算法中抽取、移位等位操作的处理效率,降低抽取和移位实现的硬件资源消耗,构建了以iButterfly网络为基础的高速可重构抽取移位硬件架构,提出架构所▼需的路由信息生成算法并进行高速硬件映射.最后对架构进行性能评估,结果表明,提出的抽取移位单元具有较高的※处理效『率和灵活性〓,在CMOS 65 nm 工艺下,32比特抽取移位工作频率可达到2 GHz.

一种基于双缓冲和XYX路由的片上◥网络容错机制设计

周芳, 吴宁

2015, 32(4): 25-30.

摘要(131) PDF (1)

摘要:
提出了一种基于双缓冲和XYX路由的容错机制.该机制通过使用双缓冲存储数据包来减少数据发送的等待延时,并采用XYX路由算法缩短路由路径,达到通信延时和功耗优化的目的,实现数据的高可靠高效率传输.通过System C所搭建的4×4的2D-Mesh网络平台验证了该机制的有效性,实验结果表明,基于双缓冲和XYX路由的容错机制相对端到端随机〗路由算法具有更低的延【时和功耗,当失效率【小于2%时,数据的传输延时和功耗开销可分别降低约50%和20%.

基于FPGA的六级流水线MIPS处理器设计

孙巧稚, 施慧彬

2015, 32(4): 31-34,39.

摘要(190) PDF (13)

摘要:
设计出了一种兼容MIPS指令集的32位六级流水线嵌入式处理器.六级流水线的划分平衡了各个阶段的任务.并详细介绍了数据冲突和控制冲突的解决方法.该处理器使∮用FPGA实现,在DE2芯片上的运行时○钟频率可达81.7 MHz.最后给出〓了设计的综合结果,并对该设←计进行了软件仿真和硬件验证.

基于主题聚类的Web资源个性化推荐研究

张万山, 肖瑶, 梁俊杰, 余敦辉

2015, 32(4): 35-39.

摘要(134) PDF (0)

摘要:
提出了基于主题聚类的Web资源个性化推荐算法PRWRTC(personalized recommendations of Web resource based on Topic clustering),该算法首先基于Web资源的主题提出Web资源︽聚类算法,从而提高Web资源聚类的精确度,进而提升Web资源推荐的准确度;然后,基于用户的浏览行为,提出实时获取用■户偏好的算法;最后,针对用户偏好的动态演化,在算法中加入了时效的概念,实现了对Web资源的动态推荐.并通过实验验证了该算法的有效性.

真值关系逻辑原理及实现

何群

2015, 32(4): 40-43.

摘要(108) PDF (2)

摘要:
为有效地提高运算系统的运行速度.以关系运算为∩理论基础,提出真值关系逻辑的二维两层的设计算法:将变量作为元组(行)而变量的各值域作为属性(列)形成真值关系∩表.根据运※算式或子程序的要求分别对表采用行、列两维的关系运算得到相应的概念模型;应用FPGA(尤其是ISP)技术对概念模型进行底层编程(VHDL)及配置为固件.使得运算式或子程序的运行直接由固件完成,即用函数变量的真值由固化硬件直接产生出函数的真值,极大地提高其运行速度.给出算法原理并用各类实例以证明.

一种基于降维滤波的快速去雾算法

刘杰, 谢正祥, 吕霞付, 陈学渊

2015, 32(4): 44-49,55.

摘要(166) PDF (2)

摘要:
为了达到☆单幅图像的快速去雾,提出了一种基于降▓维滤波的快速去雾算法.采用边界约束来求取透射率图,然后用降维滤波对透射率图进行优化,减少了计算量;通过自适应调节大气光值和透■射率下限值优化了天空区域的失真;对去雾后的图像进行自适应Zadeh-X变换改善图像的视觉效果.通过对多种带雾图像实验表明该算法可以达到高速和高质量的去雾,并且适用于偏暗、偏亮和颜色不丰富的带雾场景.

面向软件缺陷数据①的负关联规则挖掘方法

万琳, 范秋灵

2015, 32(4): 50-55.

摘要(118) PDF (2)

摘要:
面向软件缺陷数据的关联规则挖掘的意义在〓于探寻软件缺陷数据之间的关联Ψ 关系,为软件开发、测试人员提供一定的指导作用.负关联规则阐述的是不同项目之间的相互排斥关系,具有非常重要的意义.本文通过引入数据矩阵的概念及遗传算法的思想,提出了一种新颖的负关联规则挖掘方法GMNAR,并通过→实验验证了该方法的有效性和高效性.

融合相对熵与自适应LLE的两阶段文本】降维方法

李卫平, 杨杰, 王钢

2015, 32(4): 56-60,64.

摘要(137) PDF (0)

摘要:
多数基于贪婪策略的特征选∏择往往只能得到次优解.对此提出了一种两♂阶段特征降维方法,首先设计条件乘积相对熵算法以选择文档的特征子集,然后在文档特征子集中使用提出的自适应LLE算法进行特征抽取以进一步降低文档特征维度.实验结果显示,两阶段降维方法可显著降√低维数并提高文本挖掘性能.

一种基于memory的数※据加解密算法

张金旻, 谢小东

2015, 32(4): 61-64.

摘要(126) PDF (1)

摘要:
对于memory的研究,大部分都只是停留在对容量的扩充,速度∞的提高等性能提升方面,很少涉及对memory进行辅助设计以实现更多的↘特殊功能.提出了一种通过对memory地址作用加解密算法,利用memory自身的特性来实现对数据的加解密的功能,并通过实验仿真验证了该方法的可行性.

一种2.45GHz高线性度CMOS功率放大ζ　器设计

李聪, 任志雄, 万美琳, 韩爽, 戴葵

2015, 32(4): 65-69.

摘要(128) PDF (4)

摘要:
设计了一种带电容补偿的2.45 GHz高线性度、低功耗CMOS功率放大器(PA).电路设计采用了差分结构,工作在AB类放大状态下.驱动级采用共源共栅结构,为下〗一级提供大的电压输出摆幅,功放级采用共源结构,负载采用LC谐振网络,提供大的输出功率.此外,设计从MOS管级对PA进行了优化,提出了PMOS管电容补偿技术,通过补偿栅源电容(C_gs),使得三阶交调失真(IMD3)减小了10 dBc,从而提高了PA的线性度,并实现低功耗.电路采用TSMC 0.18 μm RF CMOS工艺设计仿真,结果表明:在2.45GHz工作点处,PA的□输入反射系数小于-20 dB,功率增益为25 dB,功率附加效率(PAE)为27%,三阶交调失真小于-42 dBc.

ATE测试中的Bandgap Trim技术研究

葛南, 陈东坡

2015, 32(4): 70-74,78.

摘要(252) PDF (17)

摘要:
由于工艺的影响,带隙基准电压会有一定的偏差,在ATE测试阶段,需要利用trim技术对基准电压进行修调.通过一种EEPROM修调电路,在EEPROM中写入trim code来控制与trim电阻并联的开关,以达到修调基准电压的目的.同时采用了一种新颖的自动修调算法,只需要测试基准电压的初始值,就可以自◤动找出最佳的trim code,对于每个芯片◤来说既可以节省长达63.3 ms的测试时间,又能够保证测试准确,降低了测试∮成本.通过对300个芯片的基准电压测试结果的分析,验证了这种算法的准确性.

基于多核系统的2D-Mesh片上网络的设计研究

孔德春, 施慧彬

2015, 32(4): 75-78.

摘要(190) PDF (3)

摘要:
针对传统总线系统架构的缺点,为提高多核系统性能,设计了一『个2D-Mesh Network-on-chip(NoC)片上网络,通过片上网络中的路由器来连接芯∏片上的各个处理器核,实现核◣间通信.2D-Mesh拓扑结构、电路交换技术和XY路由算法保证□了系统的延迟和吞吐量,硬¤件设计语言Verilog HDL物理实现NoC.利用Altera公司的FPGA开发板对本文设计的片上网络NoC进行测试,测试︽结果表明本文所设计的片上网络是正确的,能有效的完成系统通信.

基于NC-Verilog的反熔丝FPGA全电路快速仿真

王洪昕, 李平, 杜涛, 万义才

2015, 32(4): 79-81,85.

摘要(149) PDF (3)

摘要:
介绍了ぷ一种基于NC_Verilog仿真工具的反熔丝①FPGA全电路数字快速功能仿真的方法.首先分析了反熔丝的烧▓录原理并在此基础上对反熔丝器件建立等效模型,然后给出☆了对反熔丝FPGA进行数字╳仿真的方案,最后给出了对反熔丝FPGA全电路数字□　仿真的结果和结论.仿ω　真结果表明,用此方法可以达成功能仿真验证的目的,仿真效率得到较大的提高.

基于特征空间法的旋转多字体文字识别

梁华刚, 程加乐, 茹锋

2015, 32(4): 82-85.

摘要(167) PDF (0)

摘要:
针对计算机识别旋转╲多字体文字困难问题,提出基于特征空间法的文字识别方法.首先,提取文字特征√,建立文◥字的特征空间◣,确定文字的运动轨迹;其次,通过空间距离比较待测文字特征→与轨迹的相似度,识别出文字及其对应的旋转角度.最后,分别以单一字体旋转字符以及四种字体字符为※例分别进行了实验,发现62个字符中54个字符识别率达100%,旋转角度精度在10°以内的字符达94%.实验表明该方法具有较高识别率.

一种完全消除阈值电↓压损失的低纹波高效№电荷泵

李卿, 周健军

2015, 32(4): 86-89,93.

摘要(146) PDF (7)

摘要:
提出了一种新型全PMOS四相时钟电荷泵结构▓.双支路交叉⌒型的输出级消除了阈值电压的损失,降低了输出电▲压纹波,同时辅助晶体管的栅极采用互补支路的节点动态偏置,采用新的时钟驱动策略,消除了栅极连接的辅助电容反复充放电的影响,进而提升了电荷泵输出效率.最后在TSMC 0.18 μm工艺下,对电路进行了仿真验证.

基于HowNet词汇相关性的文本聚类

周爱武, 汪贤惠, 刘慧婷

2015, 32(4): 90-93.

摘要(164) PDF (3)

摘要:
提出基于HowNet词汇相关性的『聚类方法,该方法通过统计学的Z分数来消除孤立点,根据文档的稀疏分布程度,选择初始聚类中心㊣　,并且考虑词与词的相关性和词与词的语义相似性,使得文本聚类的精确度得到了提升,时间消耗上也大大减少.

基于FPGA的高速图像实时信息合成处理器的设计

何家维, 何昕, 魏仲慧, 梁国龙

2015, 32(4): 94-97.

摘要(116) PDF (0)

摘要:
提出了一种由硬件进行实时化信息合成的解决方案,设计了基于FPGA的实时信息合成处理器.在相机输出图像的过程中,实时合成同步信息,最多可接收并合成16路RS-422串行数据和8路RS-232串行数据,并可自动适应输入图像的分辨率和帧频.实验数据验证了信息合成的正确性.具有实时性☆好、稳定性高、集成度高的优点.

反熔丝FPGA配置电路的研究

张伟, 杜涛, 张国俊

2015, 32(4): 98-101.

摘要(154) PDF (0)

摘要:
反熔丝FPGA的编程过△程是对可编程逻辑模块进行配置的过程▼,具体过程是利用配置电路对连接在逻辑模块输入、输出端口的反熔丝单元施加高压,将其击穿形成连接通路,从而使得逻辑模块连〓接在信号线上.位流数据控制配置电路完成反熔丝单元的预充电、寻址、加压以及编程过程.通过控制晶体管的打开和关断及复用编♀程通道,可以实现不同类型反熔丝的编程,并简化配置电路的设计规模.测试结果表ㄨ明,配置电路可靠地完成◤了反熔丝的编程功能.

湿法腐蚀制备GaN LED蓝宝石图形衬底的工艺方法研究

徐文俊, 李海鸥, 李琦, 翟江辉, 何志毅, 李思敏

2015, 32(4): 102-106.

摘要(168) PDF (3)

摘要:
近几年来,蓝宝石图形衬底(PSS)制备工艺技术已成为国内外研究GaN基发光二极管(LED)的热点问题.该技术不仅♂能够降低GaN外延缺陷和位错密度,还能∏够有效提高LED的光提取效率.为了获得均匀性好『的PSS及操作简∩便、成本较低的制备方法,采用湿法腐蚀◥方式研制C面蓝宝石图□形衬底;利用自主设计的高温腐蚀系统,在硫酸和磷酸配比为3:1,加热280℃的条件下,腐蚀40分钟∴得到深度大于2 μm的规整图形结构,具有极高的图形占空比;分析了时间、温度、腐蚀深度等因素与腐蚀速率的关系,对PSS结构设计和实现◥具有参考意义.

基于概率测度支ぷ持向量机的静态手写数字识别方法

方向, 陈思佳, 贾颖

2015, 32(4): 107-110.

摘要(134) PDF (0)

摘要:
提出了基于概率测度的支持向量机算法,它采用概率分布作为均值嵌入▓构造再生希尔伯特空间,为了能够直接采用任何标准的基于核的学习技术,又构造了支持向量机的一般形式,称为基于概率测度的支持向量机 (PM-SVM).通过在MNIST数据库构建的虚拟样本进行实验,证明了该算法在识别率和时间消耗上更为有╲效.

基于Logistic映射的可变置乱◥参数的图像加密算法

谢国波, 丁煜明

2015, 32(4): 111-115.

摘要(158) PDF (2)

摘要:
近年来,人们提出了很多基「于混沌理论的数字图像加密算法,但是其∩中有很大一部分采用传统的置乱-扩散体系,当攻击者通过选择明文攻ㄨ击时,这种算法的安全性就大大降低.针对这个问题,提出了一种结※合Logistic映射的变置乱参数的Arnold变换的图像加密算法,增加了置乱-扩散两个操作之间的关联性.仿真←结果和数值分析表明,该算法具有密钥空间大,密钥＠敏感性强等特点,能够有效地抵№抗统计攻击.

一种有效的舌▅体提取算法研究

张志顺, 奚建清, 刘勇

2015, 32(4): 116-119,124.

摘要(155) PDF (0)

摘要:
针对在舌象中较难准确分离舌体的问题,提出从舌体的颜色、形状、位置等先验知识出发,采用HIS色彩模型去除舌象中的嘴唇、脸部等信息,获得舌体初始轮廓,然后用舌体修正■模型修正舌体初始轮廓,最后卐用改进的GAC算法提取舌体.通过舌体提取实验及分析,表明该方法在舌体提取时,不仅ζ能克服嘴唇和脸部的影响,而且在舌体凹陷区域和边缘模糊区域均能取得较好的提取效果.舌体的准确提取为下一步舌质舌苔的分离打下了良好基础.

一种改进的DV-HOP定位算法

蔡丽萍, 蒋晶晶, 洪利

2015, 32(4): 120-124.

摘要(89) PDF (0)

摘要:
针对传统DV-HOP算◇法的不足提出一种改进的DV-HOP节点自身定位算法.在距离估计∞阶段,根据邻居节点间的距离对◢跳数进行加权处理,修正平︻均跳距;位↑置估计阶段,通过引入优化选择锚节点的限制条件,缩小未知节点被包围的三角形区域,筛选出最终进行坐标计算的锚节点.仿真结果表明,在相同的网络环境下改进后的DV-HOP算法大大提高了节点的定位精度.

一种基于DCO的可配置数字频率合成器

文治平, 王浩弛, 陈雷, 李学武, 张彦龙

2015, 32(4): 125-128,133.

摘要(119) PDF (1)

摘要:
首先设计了一种基于MDLL的数控振荡器(DCO),进而实现了一种⌒基于DCO的☆全数字可配置的数字频率合成器(DFS),输出时钟频率等于参考时钟频率乘以M除以D,实现了ξ类似于MDLL的抖动△特性.频率合成器提供一个可配置的倍频因子M和一个分频因子D,其范围为2~32和1~32,用户可以通过对M和D的配置,实现任意倍数的频率合成.所设计的DFS采用TSMC的0.13 mm标准CMOS工艺实现,版图面积○为480 μm×120 μm.DFS的输出频率范围为15~400 MHz,输入频率范围为1~270 MHz.输出频Ψ 率为270 MHz时实测的相位噪声为-110.01 dBc/Hz@1 MHz.

云计算下基于启发式混合算法的工作流调度研◤究

徐文忠, 彭志平, 左敬龙

2015, 32(4): 129-133.

摘要(124) PDF (3)

摘要:
针≡对当前云环境中资源利用率不高,节点负载不均衡的问题,提出了一种基于遗传算法的启发式混合算法用于工作︾流调度.该算法首先基●于图的拓扑结构将任务按优先级排序,然后融合Best-Fit方法创建最优初始种群,最终结合交叉和变异操作来获得最佳解决方案.通过在CloudSim环境下的仿真分析和比较,该算法在任务完成时间、负载均衡率以及加速比方面都优于其他算法.

基于状态映射∏的跨语种自适应研究

夏菽兰, 赵力

2015, 32(4): 134-137.

摘要(131) PDF (0)

摘要:
以基于状态映射的中英跨语种自适应方法为研究对象,将状态映射应用于跨语种◥自适应中,对自适应中两种使用状态映射信息的方式(数据映射和变换映射)进行了¤比较分析.通过实验发现,基于状态映射的自适应方法具有一∞定的效果,CSMAPLR算法优于CMLLR算法,而且两种方式各有优劣.

一种快速瞬态响应无输出电容LDO的研究与设计

王程左, 刘阳, 李威

2015, 32(4): 138-141.

摘要(147) PDF (2)

摘要:
设计了一种基于自适应◥偏置放大器的具有快速瞬态响应的无输出电容LDO.自适应偏置放大器在发生负载瞬态响应时能够调节自身偏置电流以提供较大的输▆出电流来增加摆率;瞬态响应提升电路通过减小负载电容充放电电流而减小了输出电压的建立时间;通过并联反馈补偿来提高环路的稳定性.仿真结果表明,所设计的无输出电容LDO最大输出电流200 mA,最小跌落电压200 mV,静态电流仅♀16 μA,全负载正负阶跃变化响应时间分别为2.5 μs和3.5 μs.

基于蚁群算法的双链传输路由改进算法

宋艳琴, 王华倩, 张晓东, 乔学工

2015, 32(4): 142-145.

摘要(122) PDF (0)

摘要:
提出了一种基于优化蚁群算法的双链传输∩路由算法ADCT.首先采用双重选簇的方法进行簇头选举,考虑了节点的剩余能量、网ㄨ络平均能量、簇的大小等因素.其次采用基于优化蚁群○算法的双向链式数据传输方式进行簇头与汇聚节点之间的通信.仿真实验结果表明:改进的协议显著地提高了网络性能,延长了网络寿命,均衡了网络能耗∴.

铁电存储单元单粒子翻转机理仿真研究

辜科, 李平, 李威, 范雪

2015, 32(4): 146-149.

摘要(160) PDF (1)

摘要:
采用电路仿真的方法对铁电存储单元中不同电路节点的单粒子效应敏感性进行了研究,分析了铁电存储单元发生单粒子翻转的机理.仿真结果表明,铁电存储单元的单粒子翻转效应与铁电电容的极化状态有㊣关.当单粒子入射阵〖列中截止态NMOS管时,只会造成存"0"铁电电容的极化翻转;板线上的单╲粒子瞬态脉冲对存储数据无影响.根据2T2C和1T1C型铁电存储单元【的读出方式》,分别分析了可能发生的数据翻转类型.提出了铁电存储单元抗单粒子翻转的加固措施.

基于Hadoop的并行FP-Growth算法的研究与实现

施亮, 钱雪忠

2015, 32(4): 150-154.

摘要(139) PDF (4)

摘要:
在PFP(Parallel FP-Growth)算法的基础上提出了一种负载均衡并行¤的挖掘算法LBPFP(Load-Balanced Parallel FP-Growth)算法,该算法在Hadoop框架实现并行计算的同时,在数据分发中利用负载均衡策略,使主节点均衡地向子节点分配数据.除此之外,在子节点进行数据处理的过程◢中利用剪⌒　枝策略,减少数据的︻处理量,该算法在提高并行计算能力的同时也大大缩→小了数据的处理量.最后,通过实验分↑析表明该算法在大数据的处理中具有较好的效果,证实了该算法的可行性.

一种基于关系矩阵维度增量式约简算法

景运革, 黄峻福

2015, 32(4): 155-158.

摘要(136) PDF (0)

摘要:
目前决策表的数据信息都是动态变化的,为了有效地对这些数据集进行属性约简处理,在改进的☆等价关系矩阵的基础上, 提出一种∮增量式属性约简算法,决策表增加了一些属性,利用更新前决策表的等价关系矩阵和属性约简ξ等信息,便能快速求解出更新ζ后的决策表属性约简.实验结果进一步验证√了该方法的有效性和正确性.

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