基于单元规则度信息的提取和实现的Data-Path布局算法

提出了一种有效的Data- Path布局算法DPP,该算法基于一个新的“不规则度”概念来评价电路单元之间连接关系的规则性信息,并根据这些规则性信息提取规则化的单元形成规则矩阵;然后算法把规则矩阵转化为二次布局的约束条件进行最终的布局.与Cadence公司布图工具SE的对比实验表明,DPP是一种有效地针对Data- Path子电路的布局算法,它在时延平衡方面可以得到非常满意的结果     

标准单元模式下的一种快速增量式布局算法

增量式布局是适应高性能设计要求的一种新的布局模式 .它针对电路更改 ,局部地调整单元位置 ,重新获得合理的布局 .本文提出了一种标准单元模式下的快速增量布局算法 .算法采用单元行划分的方法处理布局约束 ,然后将布局调整归结为单元依次插入单元行的问题 ,并构造了一个数学规划求解最佳的插入方案 .同时提出了复杂度为O(n)的双对角线搜索法求解这个特殊的数学规划 .实际电路测试表明算法高效而稳定 ,比简单的启发式算法快十倍 ,并使布局修改减少 2 0 %以上     

标准单元模式下的一种快速增量式分局算法

增量式布局是适应高性能设计要求的一种新的布局模式,它针对电路更改,局部地调整单元位置,重新获得合理的布局,本文提出了一种标准单元模式下的快速增量布局算法,算法采用单元行划分的方法处理布局约束,然后将布局调整归结为单元依次插入单元行的问题,并构造了一人数学人规划求解最佳的插入方案,同时提出了复杂度为O（n）的双对角线搜索求解这个特殊的数学规划,实际电路测试表明算法高效而稳定,比简单的启发式算法快十倍,并使布局修改减少20%以上。     

适用于数据通路的可编程逻辑器件FDP100K软件系统

本软件系统是适用于第一款国产可编程逻辑器件FDP100K(FDP:FPGA for Data-Path)的实用软件开发系统.该软件系统中的各模块针对FDP100K硬件结构提出新的实现算法,尤其是后端的工艺映射和布局布线两个模块.经过完整软硬件协同测试表明:该软件系统各模块功能正确,与总控模块接口正确,与硬件对应接口正确,能高效正确地实现数据通路领域电路和其他类型电路的功能.     

适用于数据通路的可编程逻辑器件FDP100K

设计研制了一款适用于数据通路的10万门容量的FPGA器件FDP100K(FDP:FPGA for Data-Path),其主要特点为:可编程逻辑单元结构不同于国际上已有的可编程逻辑单元结构,是一种新颖的基于查询表LUT和多路选择器MUX的混合结构;连线资源结构采用新颖的层次式布线结构,提供高度灵活的布线能力.芯片采用SMIC 0.35 μm CMOS工艺,包含1024个可编程逻辑单元和128个可编程IO单元.芯片配合自主开发的软件系统FDE(FPGA Development Environment)进行测试,结果表明:FDP100K芯片的可编程逻辑单元功能正常;芯片的各种连线资源功能正常;可以准确地实现数据通路型电路和其他类型的电路的功能.     

标准单元模式下的一种时钟驱动增量式布局算法

增量式布局是适应高性能布局设计要求而出现的一种新型布局方法。本文针对时钟设计中的有用偏差时钟布线问题，提出了一种标准单元模式下时钟性能驱动的增量式布局算法CEP。该算法通过局部调整单元位置，重新获得合理的布局，从而降低触发器单元对时钟信号同步性的要求。通过对实际电路的测试，表明CEP算法可以在不破坏原有布局性能参数的前提下，有效地改善触发器单元之间的合理偏差范围，有利于后续的时钟布线。     

基于CMOS模拟电路的高速模糊神经网络设计

本文提出了可构成多规则模糊神经网络的CMOS模拟单元电路,包括:类Gauss型隶属度函数电路,电压求小电路和重心算法去模糊电路.基于这些电路设计了一个两输入/一输出、25条规则的控制系统,并通过非线性函数逼近进行了验证.所有单元均采用SMIC 0.18-μm CMOS数模混合工艺制造,芯片测试结果表明:提出的单元电路结构简单,输出电压偏差小,便于扩展和调节;因而适于实现多规则,自适应调节的高速高精度控制系统.     

一种新的基于查找表的时钟性能驱动的增量式布局算法

提出了一种新的时钟性能驱动的增量式布局算法,它针对目前工业界较为流行的标准单元布局,应用查找表模型来计算延迟.由于在布局阶段较早地考虑到时钟信息,可以通过调整单元位置,更有利于后续的有用偏差时钟布线和偏差优化问题.来自于工业界的测试用例结果表明,该算法可以有效地改善合理偏差范围的分布,而对电路的其它性能影响很小.     

一种新的基于查找表的时钟性能驱动的增量式布局算法

提出了一种新的时钟性能驱动的增量式布局算法,它针对目前工业界较为流行的标准单元布局,应用查找表模型来计算延迟.由于在布局阶段较早地考虑到时钟信息,可以通过调整单元位置,更有利于后续的有用偏差时钟布线和偏差优化问题.来自于工业界的测试用例结果表明,该算法可以有效地改善合理偏差范围的分布,而对电路的其它性能影响很小.     

一种针对QCA电路自动布局布线的混合策略研究

量子元胞自动机（Quantum Cellular Automata,QCA）电路的自动布局布线是在相关约束条件下自动放置电路单元、自动形成连线，实现门级或元胞级电路的设计过程，是QCA电路设计大型化、复杂化和系统化的必要工具.布局布线算法设计过程中最大的难题是如何解决“时钟同步”，随着二维时钟方案提出，该问题的解决方案变得更加策略化，但仍存在诸多缺陷，如成功率低，布局面积较大等.本文将二维时钟方案的布局布线问题抽象成组合优化模型，提出了一种基于遗传算法GA(Genetic Algorithm)和改进A*算法的混合策略.两种算法相互配合搭建可能的电路布局，并通过精心设计的适应度函数，搜索满足时钟同步的个体，最终实现从硬件电路到二维时钟方案上的门级布局.实验结果表明，本算法在目前被广泛应用的二维时钟方案USE(Universal,Scalable and Efficient)上的布局成功率接近100%.相较当前世界上最先进的两个QCA布局布线工具fiction和Ropper，本算法可适用电路规模更大（逻辑门数量大于10），在成功率和生成布局面积上都有大幅度的优化.     

An Algorithm of Programming Data Flow Analysis Based on Data Flow Expresion

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｓｔａｔｅｍｅｎｔｓｉｎｐｒｏｇｒａｍｓｈａｖｅｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｎｖａｒｉａｂｌｅｓｔｏｔａｌｙ：ｄｅｆｉｎｉｎｇｖａｒｉａｂｌｅｓ，ｍａｋｉｎｇｔｈｅｖａｒｉａｂｌｅｓｈａｖｅｄｅｆｉｎ...     

基于马尔可夫随机场的降质光学图像预处理

文本图像等统计规律比较强的图像中存在模糊、笔划不完整等降质问题,基于文本图像在结构和统计规律等方面的特点,建立相应的马尔可夫随机场模型对其进行预处理,以进一步提高后续处理的正确率并减轻后续工作难度.该方法首先通过样本训练建立观测模型以对先验概率进行学习,然后采用模拟退火算法对模型参数优化计算,最后利用前两阶段所得模型进行未知图像处理.实验结果表明,该方法简单有效,可以取得较好的预处理效果.     

Formal design procedures for pass transistor switching circuits

Two formal design techniques are presented to realize pass logic networks in NMOS and CMOS technologies. The first technique uses a modified Karnaugh map minimization procedure, which can be effective tool for the design of networks up to five or six variables. For networks involving more than six variables, an algorithmic procedure is developed by modifying the conventional Quine-McCluskey approach. The savings in silicon area depends on the transistor count as well as the interconnect structure. Maximum topograph regularity for an array of pass transistors can be achieved in the intersection of the set of control variables with the set of pass variables in a null set. This allows the pass variables and the control variables to flow at right angles to each other. This requirement may increase the transistor count in the design, hence there is a tradeoff between topological regularity and transistor count. Cells drawn in CMOS and NMOS are compared.     

长持续时间数据流的并行检测算法

针对现有长持续时间数据流检测算法的实时性差、检测精度与估计精度低的问题,提出长持续时间数据流的并行检测算法。基于共享数据结构的长持续时间数据流的并行检测算法中不同线程访问共享数据结构,线程之间的同步开销过大。在此基础上,基于独立数据结构的长持续时间数据流的并行检测算法中不同线程具有本地数据结构,线程之间不需要同步,产生较少的开销。理论分析与实验结果表明,基于独立数据结构的长持续时间数据流的并行检测算法具有良好的时间效率、较高的检测精度和流持续时间估计精度。     

A fast filtering algorithm for image enhancement

A filtering algorithm for fast image enhancement is described. The algorithm tries to make the minimum modification on the original image structures while it performs noise smoothing at a given filtering level. The filtered image is a weighted combination of four subimages obtained from low-pass filtering the original image along four major directions. The weighting on each subimage is controlled by the differences between these subimages and the original image The resulting image is then nonsymmetrically sharpened to enhance the image structure boundaries, The overall effect of this filtering structure is effective adaptive noise reduction and edge enhancement with an efficient implementation using array processors. The high regularity and parallelism of the algorithm also makes it suitable for its efficient implementation using very large scale integrated (VLSI) circuits or multiprocessor systems. The performance of the algorithm in effectively reducing image noise and preserving/enhancing important image structures is discussed and demonstrated using several MR images from a low-field-strength MR imaging system.     

分离M维DFT快速算法

本文提出了一种新的多维信号ＤＦＴ快速算法，该算法是将多维ＤＦＴ转变成多组一维奇频率ＤＦＴ进行运算，那么其运算量主要取决于一维奇频率ＦＦＴ算法，同时，这有很强的结构，可实现同址运算，文中例举了二维信号时，它与多项式算法的比较，结果是实数据时，两者相同，复数据时，本文算法比文献在加法运算量方面略优，文中还给出了三维四维的运算量。     

Inference of nonlinear state-space models for sandwich-type lateral flow immunoassay using extended Kalman filtering

In this paper, a mathematical model for sandwich-type lateral flow immunoassay is developed via short available time series. A nonlinear dynamic stochastic model is considered that consists of the biochemical reaction system equations and the observation equation. After specifying the model structure, we apply the extended Kalman filter (EKF) algorithm for identifying both the states and parameters of the nonlinear state-space model. It is shown that the EKF algorithm can accurately identify the parameters and also predict the system states in the nonlinear dynamic stochastic model through an iterative procedure by using a small number of observations. The identified mathematical model provides a powerful tool for testing the system hypotheses and also for inspecting the effects from various design parameters in both rapid and inexpensive way. Furthermore, by means of the established model, the dynamic changes in the concentration of antigens and antibodies can be predicted, thereby making it possible for us to analyze, optimize, and design the properties of lateral flow immunoassay devices.     

A robust O(N log n) algorithm for optimal decoding of first-orderΣ-Δ sequences

An exact recursive formula is derived to describe the structure of an ideal first-order Σ-Δ output sequence as a function of its input. Specifically, it is shown that every Σ-Δ sequence generated by the constant input x∈[0, 1] can be decomposed into a shorter E-A subsequence whose input x'∈[0, 1) may be used to recover that of the original Σ-Δ sequence. This formula is applied to develop an O(N log N) algorithm for decoding an N-length sequence. Without knowledge of the modulator's initial state, it exhibits an average improvement, over all initial states, of 4.2 dB in output signal-to-noise ratio (SNR) compared with a near-optimal linear finite impulse response (FIR) filter. The regularity of the ideal first-order Σ-Δ structure with constant inputs permits the algorithm to be extended to bandlimited and noise-corrupted data. A simple error correction procedure is demonstrated, and it is shown that the recursive algorithm can outperform FIR filters on sequences of length N<64 having input SNRs as low as 30 dB     

基于Marple算法的科氏流量计频率估计方法研究

科氏流量计振动频率的精确获取是质量流量测量的重要环节,为了提高频率获取的精度和稳定性,文章采用AR模型中的Marple算法进行科氏流量计的振动频率估计,对Marple算法的估计方法及影响估计精度的相关的因素进行探讨,针对科氏流量计的频率范围在计算机上进行仿真,仿真结果证实该Marple算法的频率估计精度高于流量计的一般要求,并且具有更好的稳定性和估计的一致性。