通用乘法器IP核可测性设计研究

为了改善所研制的运动视觉系统芯片(SOC)中乘法器IP的可测性，采用基于内建自测试的方法，在外围增如改进的线性反馈移位寄存器和多输入特征寄存器，对乘法器IP内部进行测试．所实现的测试结构对乘法器的内部结构和运算速度影响很小，而且测试结构所占的比例也很小．仿真实验的结果表明，这种乘法器IP的可测性设计方法对提高测试覆盖率非常有效．     

流水线技术在FPGA设计中的应用

本文讨论了在FPGA中设计流水线加法器、乘法器和16阶低通滤波器的设计方法,并以一个16阶低通FIR滤波器设计为例,对该方法设计的加法器、乘法器和滤波器进行性能对比,说明了给出的流水线方法能较好地提高运算速度.     

基于SCOAP算法的电路设计改进

针对数字电路的可测性度量,提出了基于SCOAP测度的数字电路故障可测性度量方法.该方法通过对数字电路的可控性和可观测性进行评价,达到对电路测试复杂度进行分析的目的.对具体数字电路的设计改进实例表明,该方法在电路可测性设计中有效可行.     

基于Verilog HDL的DDS相位累加器的一种优化设计

通过对基于Verilog HDL的DDS相位累加器的传统设计方法的对比分析，提出了应用流水线技术加法器与寄存器结合在一起进行相位累加器设计的方案，该方案既具有提高速度又具有节约资源的优点，并且以一个八位相位累加器为例，给出了实验仿真结果。     

扩频通信专用芯片Z87200原理

介绍了ZLOG电信公司生产的Z872 0 0直接系列数字脉冲调制解调芯片的硬件结构及其工作原理。该芯片包括发送部分、接收部分和控制部分 ,是全数字化芯片 ,Z872 0 0将扩频通信收发主要电路的各个部分都集成于一块 10 0个引脚的芯片中 ,是一种智能化、可编程、可在全双工和半双工下工作的扩频收发芯片 ,它包括差分译码、调制器、PN码发生器、数控振荡器、匹配滤波器、数字向下变换器、功率检测器、符号跟踪处理器、自动频率控制器及环形滤波器等模块。功能寄存器的设计及使用是芯片设计的关键 ,必须正确设置各个功能寄存器的值 ,才能完成设计要求。介绍了直接系列扩频调制解调芯片的主要硬件组成原理 ,重要系统参数 ,实验结果 ,测试指标和设计中的经验 ,可供设计人员参考     

新型的高层次测试综合方法

提出了一种基于遗传算法的高层次测试综合方法. 该方法在调度、模块分配和寄存器分配过程中考虑电路的可测性问题. 给出了一种可以同时进行高层次调度和模块分配的遗传算法染色体编码,并设计了基于数据依赖的单点杂交算子和基于控制步约束的变异算子,避免了进化过程中不可行解的产生. 实验结果表明,该方法在有效地改善了可测性。     

运动补偿的高效插值结构设计

为了减少视频编解码标准H.264/AVC中运动补偿模块插值结构的硬件复杂度,提出了一种高效插值结构,包括“串行输入并行输出”亮度插值结构和只需要2个乘法器和1个加法器的色度插值结构.该插值结构采用串行输入的维纳滤波器来产生水平半像素点中间值;通过分析1/4像素插值的数据相关性来选取整像素点,优化1/4像素的滤波算法;通过分析插值窗口的重叠情况,采用垂直优先插值顺序;并且根据插值的分数像素点的不同读取不同大小的插值窗口.试验结果表明,与现有其他设计相比,该结构可以节省水平方向的6抽头FIR滤波器,减少了寄存器阵列的大小,并且节省了数据读取带宽.在H.264解码器上实现了该插值结构,仿真和综合后的结果表明,与其他设计相比,该结构的硬件复杂度更低.     

H．264／AVC运动补偿的高效插值结构设计

为了减少视频编解码标准H.264/AVC中运动补偿模块插值结构的硬件复杂度,提出了一种高效插值结构,包括"串行输入并行输出"亮度插值结构和只需要2个乘法器和1个加法器的色度插值结构.该插值结构采用串行输入的维纳滤波器来产生水平半像素点中间值;通过分析1/4像素插值的数据相关性来选取整像素点,优化1/4像素的滤波算法;通过分析插值窗口的重叠情况,采用垂直优先插值顺序;并且根据插值的分数像素点的不同读取不同大小的插值窗口.试验结果表明,与现有其他设计相比,该结构可以节省水平方向的6抽头FIR滤波器,减少了寄存器阵列的大小,并且节省了数据读取带宽.在H.264解码器上实现了该插值结构,仿真和综合后的结果表明,与其他设计相比,该结构的硬件复杂度更低.     

基于平行耦合线和开路枝节的小型带通滤波器设计

为了解决耦合线滤波器谐波抑制问题,提出了一种新的结构简单的平行耦合线带通滤波器.该滤波器由平行耦合线和开路枝节组成.首先基于耦合线带通滤波器的等效电路图,通过奇偶模理论得到设计方程,并设计了带通滤波器;分析了滤波器特性与电参数之间的关系;通过仿真优化得到了滤波器的物理尺寸;制备并测试了滤波器的S参数,仿真结果和测试结果基本一致.该滤波器具有结构简单、面积小等优点,并通过引入传输零点实现了较宽的阻带抑制和较好的选择性.     

用于FIR滤波器设计的共同子表达式消除新方法

提出基于等权重准则的共同子表达式消除(CSE)方法减少有限冲击响应(FIR)滤波器的硅面积与功耗开销. 该方法通过在等权重的系数位中选择子表达式, 然后消除不等权重的共同子表达式, 减少加法器数量的同时确保了加法器的平均位宽较小. 另外, 该方法基于折叠直接型结构, 相对于采用转置型结构的传统方法减少约50%的寄存器开销. 针对如何寻找最优的共同子表达式, 介绍了一种低复杂度的矩阵搜索过程. 实验结果表明, 该方法相较于已有的H-CSE方法平均减少46%的电路面积以及69%的功耗; 相较于V-CSE方法平均减少45%的电路面积以及68%的功耗.     

FPGA设计中接口电路模块的研究

文中介绍了FPGA内部功能模块划分及FPGA与外围器件接口电路的设计要求与处理方法,分析了FPGA接口电路设计中的三态门、锁存器、滤波器、移位寄存器、FIFO、时钟恢复等基本元素的功能与设计要求,并给出了接口电路中部分基本元素和输入接口、输出接口、双向接口电路的实现方案。     

Optimization methodology for the number of additions in multiplier

This paper presents a low-power design methodology for the multiplier, whose optimization specification is the number of operations of the adders inside synthesized multiplier. The implementation technique resolves the problem of the optimization logic being introduced into the optimized system, which exists in present low power design. It can reduce system power and area significantly without an additional logic, a declined system working efficiency and a declined calculation accuracy. After a radio-frequency circuit is optimized, FPGA test results show that logic utilization is reduced by 32.1％, total registers number is reduced by 33.1％, and total block memory bits utilization is reduced by 35.4％. The methodology has good performance in optimizing the system including large-scale multipliers, such as DSP, digital filter, etc.     

载波移相双重化技术的有源电力滤波器研究

介绍了一种150 kVA并联型有源电力滤波器的研制,包括双重化的主电路结构和载波移相的PWM方法,三相软件锁相环技术、直流侧电压稳压控制策略、直流侧电压的低通滤波器设计、APF的谐波提取及其控制策略等,最后给出了采用二重化有源电力滤波器的实验结果。实验结果表明:双重化有源电力滤波器具有很好的补偿效果。它能在不提高逆变桥的开关频率与保持主电路拓扑结构的前提下获得高的等效开关频率,以及可以减少系统输出的高次谐波含量。     

EFT/B interference transmission model and method of anti-interference in a coal mine monitoring substation

Coal mining monitoring system has been enforcing tests for the immunity of Electromagnetic Compatibility (EMC) since 2006.However,not all monitoring substations can pass the Electrical Fast Transient/Burst (EFT/B) immunity test and the explosion-proof test simultaneously.In order to enhance EMC,the EFT/B interfere transmission model was presented at the substation power port,after the EFT/B test method was used to analyze the monitoring substation power ports.Hence,a low-pass filter was designed by using the simulation software PIPICE and an anti-jamming method was proposed by way of a parallel connection of the discharge interfere circuit and the low-pass filter.The improved complex EMI filter was made up of an interference discharge device and a filter.The dynamic equivalent circuit was proposed for the EFT/B immunity test.As a result,the monitoring substation has passed the EFT/B immunity and explosion-proof tests with the complex filter.It is concluded that the complex EMI filter has significantly enhanced the immunity of the coal mining monitoring system.     

R有源双二次型标准部件的设计

本文对R有源二阶滤波器的设计进行讨论,以降低灵敏度,节省电阻元件,电路调整方便为目的推导出一个二阶滤波器新电路。给出了设计过程和实验结果。     

10kW移相控制ZVS-PWM全桥变换器的设计

根据电力电子变换技术在电源领域的应用,设计了10kW大功率的移相控制全桥变换器。该变换器主电路采用全桥拓扑结构,控制电路采用PWM移相控制芯片UCC3895。详述了主电路变压器、滤波电感、滤波电容和谐振电感的参数设计,介绍了PWM移相控制电路和反馈控制电路的设计。通过对样机的测试结果分析,验证了理论设计的合理性。     

汽车尾气余热发电气道温度检测系统设计

针对汽车尾气余热发电气道实验系统设计了由单片机、二阶巴特沃斯有源滤波电路、温度采集电路和CAN通信电路组成的多点温度检测系统,结合抗干扰的软件滤波算法,克服了传统温度检测范围局限性大、精度低、不稳定和无数字通信的缺点。对汽车运行时尾气管道的温度进行检测,表明该温度检测系统不仅精度高,而且稳定。     

无源滤波电路的稳健优化设计

针对实际电路系统元件参数值存在离散性以及老化、环境变化等因素使实际参数值偏离设计值而导致滤波特性改变的实际问题,建立了以系统滤波性能波动最小、元件参数值的相对容差范围最大以及参数变化时滤波性能的波动量最小的稳健优化设计数学模型.运用离散随机方向搜索、复合型等优化设计技术相结合的方式进行数值求解.应用于800MHz发射机带通滤波电路的设计中,获得了满足工程实际要求的元件参数值,给出了元件参数值的最大允许波动范围及此条件下的滤波性能的最大波动范围.对比原设计方案及容差优化设计方案,稳健优化不仅使系统的通带具有较好的平坦特性,且在元件容差较大时通带波动性也较小,即稳定性得到提高.     

可变低温环境锂电池组内部短路故障诊断

针对可变低温环境下锂离子电池组易发生的内部短路故障问题,提出基于模型的电池组参数估计和故障诊断方法. 通过特性实验,建立三元锂电池容量与温度的关系. 根据标准-偏差模型,采用无迹卡尔曼滤波实时估计标准电池状态和参数,结合双卡尔曼滤波得到电池组状态和参数的实时估计结果,根据电池容量衰减定量诊断内部短路故障. 在5~25 °C时变温度下,结合实际工况进行电池组充放电实验,通过并联电阻法模拟内部短路故障,得到电池组状态和内部短路电阻估计值和真实值的对比. 实验结果表明,利用提出的方法能够快速、精确地跟踪电池组状态,准确地诊断电池内部短路故障.     

模拟乘法器式自动跟踪滤波器设计与研究

介绍了一种模拟乘法器式自动跟踪滤波器.这种跟踪滤波器以状态变量型滤波器为基础,转速脉冲信号通过锁相倍频器和频压转换器变成直流后,再通过模拟乘法器控制滤波器的中心频率.还给出了具体电路参数和实验测试结果。