CMOS电路泄漏功耗估算与降低方法研究

为了减小深亚微米互补金属氧化物半导体（CMOS）电路待机模式下的泄漏功耗，须寻找使电路泄
漏功耗最低的最小泄漏向量（MLV）.为此，提出了一种基于泄漏功耗库的线性规划功耗模型，并在此基
础上提出了基于改进的遗传算法搜索电路MLV的方法.线性规划模型根据电路泄漏功耗库中各个基本单元
的状态对应的泄漏功耗值，来估算整个门级电路的泄漏功耗.遗传算法利用线性规划模型作为评价函数，
通过对输入向量集进行自然选择、交叉、变异操作，搜索使电路泄漏功耗最低的MLV.仿真结果表明，搜
索到的MLV可以显著降低电路的泄漏功耗，而且易于实现，能够应用于超大规模集成电路泄漏功耗的估计
和降低.     

发动机汽缸套－活塞环摩擦力及摩擦功耗分析

提出了一种基于润滑状态分析计算发动机汽缸套－活塞环摩擦力及摩擦功耗的方法，并对现有结构的Ｓ１９５柴油发动机汽缸套－活塞环摩擦副的摩擦力和摩擦功耗进行了计算，为进行低摩擦功耗活塞环组的设计提供了依据．     

双重掩码的模幂算法聚类相关功耗分析攻击

相关功耗分析方法是模幂算法最常用的攻击方法之一，当设计中使用底数和指数双重掩码防护措施时，现有的相关功耗分析无法使用。采用高阶相关功耗分析可以对这类防护措施实施有效攻击，但会带来噪声、降低攻击准确率，并且攻击过程中分类方法采用人工观察设定阈值方式，攻击效果严重依赖于攻击者的经验。针对以上问题，提出了一种基于聚类相关功耗分析攻击方法，利用模乘之间功耗的相关性特征差异，评估功耗点有效度，提高有效信息利用率，降低噪声和人工参与过程。实验结果表明，针对双层掩码的模幂防范算法，聚类相关功耗分析与现有策略相比，攻击效率和算法通用性得到提升，400条功耗曲线攻击准确率收敛于1。     

功耗估计中的多值行为几率算法

本文介绍了信号几率在功耗估计中的应用及存在的问题，并进一步提出了基珩几率的两种传递算法及其在功耗估计中的应用特点，本文指出，基于多值逻辑的信号行为几率传递算法与基于信号几率的传递算法相比，具有计算直接、且能包含竞争冒险所致毛刺的特点，因此它能达到较高的功耗估计精度。     

传感器网络中的多重贪心路由算法

基于二层架构的无线传感器网络，以减少网络功耗为目的，提出了一种新的路由算法－－多重贪心算法以获得最优路径。模拟结果证明了此算法复杂度量级远小于穷举法，和贪心算法近似，不过相对于贪心算法大幅度减少了组长传感器的平均功耗，从而提高了网络的生命期。     

基于非冗余排序的地址总线的功耗优化编码

提出了一种新的低功耗非冗余排序总线编码方法．通过对改进的偏移地址线的动态重排以降低具有高负载的地址总线的功耗．该编码方法根据偏移地址的值域对地址总线的低位进行优化重排，通过高位地址总线传送排序矢量至存储器的地址接收端．相对于传统的地址总线编码方法，具有更低的总线跳变率．实验结果表明。采用所提出的非冗余排序总线编码．地址总线的跳变率降低了88．2％，功耗减少了76．1％．有效降低了地址总线的功耗．     

现场可编程门阵列动态重构下的低功耗研究

提出了一个开关级模型来估算在不同布线结构参数（输入端口和输出端口的连接块复杂度）下现场可编程门阵列（FPGA）在动态重构（RTR）工作状态下的功耗，并对基于查找表（LUT）和逻辑块结构的FPGA，给出了用于估计电容的FPGA基元等效电路.在功耗估计部分考虑了动态重构下被激活逻辑块的统计分布，使用改进型fpgaEva-LP构架，同时分析电容和开关转换频率，进而估算出功耗，并得出了连接块的复杂度与功耗的关系.结果表明,合理地选择连接块的复杂度可以有效地降低功耗.     

传感器网络中的多重贪心路由算法

基于二层架构的无线传感器网络，以减少网络功耗为目的，提出了一种新的路由算法－－多重贪心算法以获得最优路径。模拟结果证明了此算法复杂度量级远小于穷举法，和贪心算法近似，不过相对于贪心算法大幅度减少了组长传感器的平均功耗，从而提高了网络的生命期。     

普及计算终端设备的电源管理技术研究

根据硬件提供的功耗管理机制,参考Intel和Microsoft公司制订的高级电源管理规范,在嵌入式领域中提出了系统工作的常规模式、空闲模式、休眠模式和睡眠模式四种功耗模式,并在嵌入式操作系统中使用电源管理模块,提供了有效的功耗管理机制。分析了基于操作系统功耗管理机制的功耗管理策略,从而实现系统的低功耗目的。     

低功耗无损电流检测技术的分析与设计

通过分析DC-DC电流模开关电源的结构,提出了一种新颖的低功耗无损电流检测技术,降低了开关电源的静态功耗。该技术实现了"虚拟"的无损电流检测电阻和一个低功耗高灵敏度的电流检测放大器。通过降低电流检测电路的功耗,优化了电流模开关电源控制环路的功耗,从而实现了静态功耗的最小化。基于无损电流检测技术设计,开关电源的静态功耗为61.22 mW,为典型情况的57.5%。     

电力系统强迫振荡的同心松弛现象分析

为快速准确定位电力系统强迫功率振荡扰动源,提出强迫振荡平均耗散功率分布的同心松弛规律.在强迫振荡等幅振荡阶段,将系统中的频率偏差和功率偏差用相量表示.通过相量运算,推导了耗散能量分布的2条准则:节点注入平均耗散功率和为0,支路首末端平均耗散功率近似相等.再考虑电网相对于故障所具有的放射式结构,得出了平均耗散功率分布的同心松弛规律.10机39节点仿真验证了这一规律.同心松弛规律将有助于制.定大电网强迫振荡扰动源快速定位策略,避免对扰动源的误判.     

一种新型低功耗触发器的设计

介绍一种新型低功耗触发器的设计方法，这种新型的双门控触发器克服了原门控触发器只有在输入信号跳变比较慢或基本不跳变时才满足低功耗要求的局限性．这种双门控的触发器可以用于原门控触发器所适用的所有低功耗电路或标准单元库的设计．     

基于量子遗传算法的XOR/AND电路功耗和面积优化

通过研究量子遗传算法、XOR/AND逻辑展开式及其对应电路的功耗和面积关系,提出一种基于量子遗传算法的单输出XOR/AND电路功耗和面积同时优化的算法.从量子比特、量子叠加态的概念出发,结合XOR/AND电路的功耗估计模型,以XOR/AND门电路数衡量电路面积,利用染色体编码、适应度函数构造和量子旋转门调整等方法,有效实现了功耗和面积的折中.将提出算法与遍历算法和整体退火遗传算法进行比较,结果表明该算法高效、稳定、收敛速度快.对较大规模电路的测试结果表明,该算法的优化结果与极性为零时的XOR/AND电路相比,功耗和面积平均节省了81.7％和54.7％.     

Low power dissipation real time counter for sensor network application

In sensor network application, to calculate the sleeping time of the sensor nodes, the real time counter is an important part. When the sensor node is in the sleep mode, most of power dissipation is consumed by the real time counter. How to reduce the power dissipation of the real time counter becomes an important research topic to extend the battery life in senor network application. This paper presents a low power dissipation 16-bit real time counter for sensor network application. Charge recovery logic technology is adopted in the real time counter to achieve low power dissipation. To demonstrate the performance of the proposed real time counter, a test chip is designed and fabricated by 018μm CMOS technology. Experimental results indicate that the proposed real time counter with a charge recovery logic dissipates only 27nW when working at the frequency of 100kHz, while the conventional structure of the real time counter dissipates 140nW in total.     

用于APFC的低功耗MOSFET驱动电路设计

设计了一款用于驱动有源功率因数校正外部功率MOSFET的驱动电路.该电路包括电平移位和图腾柱输出级两个部分.电平移位采用电流镜结构,通过控制偏置电流降低电路功耗.图腾柱输出级通过加入死区时间降低功耗,并将高压P管的栅电压箝位在6 V和11 V之间,不仅能够降低功耗,也节省了版图面积.基于0.4μm BCD工艺,采用HSPICE仿真结果表明,在VDD为14 V,开关频率为75 kHz时,整体电路的功耗约为7.34 mW,并节约了15%的版图面积.     

通口水电站冲沙底孔廊道压力和消能问题的试验

通口水电站是以发电为主,采用混合开发方式的综合性水利枢纽工程,坝高73.5 m。本文结合水工模型试验成果,论述了通口电站冲沙底孔的过流能力和流量系数,研究了冲沙底孔体型布置对廊道压力、消能防冲及电站尾水等的影响,提出了改善冲沙底孔廊道压力和改善消能防冲条件的工程措施,该研究成果已被设计采用。     

剩余电流动作保护装置的设计

针对设备的剩余电流问题,根据剩余电流保护装置的工作原理,基于C8051F410单片机运行速率高、功耗低等优点,设计了一款剩余电流动作保护装置．详细描述了该装置的产品结构和各项功能．经实验证明,该装置体积小,重量轻,便于携带,功耗低,测试准确,精度高．     

Entransy dissipation/loss-based optimization of two-stage organic Rankine cycle (TSORC) with R245fa for geothermal power generation

Based on organic Rankine cycle (ORC), the two-stage evaporation strategy is adopted to replace the single-stage evaporation to improve the system performance. In order to evaluate the temperature matching of the two-stage evaporation, a theoretical optimization model was established to optimize the two stage organic Rankine cycle (TSORC) based on the entransy theory and thermodynamics, with the ratio of the entransy dissipation rate of the TSORC to that of the ORC as the objective function. This paper aims to illuminate the improving degree of the system performance of the TSORC. The results show that the TSORC enhances the average evaporating temperature, thereby reducing the entransy dissipation rate in the evaporator and the total entransy dissipation rate. The maximal net power output is proportional to the entransy loss rate and inversely proportional to the entransy dissipation rate. However, compared with the ORC, the TSORC can output more power but requires a higher total thermal conductance. Moreover, there exists an optimal intermediate geothermal water temperature (IGWT) to maximize the net power output of the TSORC. The TSORC can be considered in engineering applications.     

采用相邻耦合动态功耗优化的低功耗布线方法

根据相邻信号线的逻辑电位计算两线耦合动态功耗．将这种方法应用于计算N位总线的M个连续时刻的功耗,得到N位总线的平均功率因子,以反映N位总线的相邻耦合平均动态功率．根据程序地址总线的数据,搜索得到对应最小平均功率因子的总线内信号线的排布方式,实现最优的低功耗总线布线,使程序地址总线的动态功耗降低了38.2％．