高速光纤通信用定时恢复判决电路

对光纤通信用定时恢复判决电路进行了研究,设计了由1μm耗尽型GaAs金属－半导体势垒场效应晶体管（MESFET）器件构成的判决电路和时钟提取电路。判决电路的基本单元为源耦合场效应晶体管逻辑（SCFL）电路,时钟提取电路由预处理器和锁相环构成。模拟分析表明,时钟提取电路可从输入信号中提取判决电路所需的时钟脉冲,频率达2．5GHz,判决电路可对输入信号进行正确的“0”、“1”判决,并经时钟抽样后,输出正确的数字信号,传输速率达2．5Gbit/s。实测电路可正确判决,时钟抽样后,输出正确的数字信号,传输速率达2．5Gbit/s。     

DTRC:针对变频时钟功耗优化片上谐振网络

针对片上谐振时钟网络在变频环境下功耗优化能力减弱问题,提出了一种基于可调数字延时控制单元的谐振时钟网络结构——关断调节式谐振时钟电路(DTRC),该结构可有效改善谐振电路在变频环境下的整体功耗优化情况。产生这一问题的根本原因是在系统电感和电容值确定后,电路本征谐振频率固定,对于传统结构,当时钟工作频率偏移谐振频率,谐振电路功耗优化能力减弱,甚至恶化。本文在12 nm Fin-FET工艺下实现完整时钟分布网络(CDN),后仿结果表明,通过调整谐振电路驱动单元关断时间,在时钟1～5 GHz频率范围内,相比传统无谐振电路实现18%～46%功耗优化,相比已有谐振时钟电路实现13%～54%功耗优化。     

基于动态电路的高速发送端设计

为了降低高速串行接口中发送端的延迟,在研究、分析现有发送端结构的基础上,提出了新的数据跨时钟域传输方法并在实际电路中得到实现。此方法可以大幅降低数据跨时钟域传输时用于异步FIFO的延迟。而且,使用动态电路对高速发送端并串转换电路进行了晶体管级的改进,放松了关键路径的时序要求,使发送端整体电路能运行在更高的频率下。发送端电路使用40nm CMOS工艺实现,实际芯片测试数据表明,使用该电路的发送端可以稳定工作在13Gb/s的速率下。     

双STC时钟恢复电路的设计与实现

针对数字电视机顶盒的重要功能——多节目解码对播放同步的需求,设计了一种双时钟计数器(STC)的时钟恢复电路,并在支持先进音视频编码标准(AVS)的高清解码芯片中得到实现。该电路使用主从两个STC,主STC由一个混合型的锁相环驱动,该锁相环产生的27MHz时钟同时用于产生音视频解码时钟;从STC则由一个全数字的锁相环驱动,它仅用于与展示时间戳(PTS)比较产生显示同步控制信号。同时提出了一个硬件的低通滤波算法,该算法保证了STC在稳态下追踪传输流中的节目时钟参考(PCR)的变化,并且提供稳定的时钟输出,同时有效降低了主控CPU的负荷。仿真实验结果表明,所提出的时钟恢复电路和低通滤波算法具有较好的性能和较低的计算复杂度,并有效地降低了硬件开销。     

基于时分多路接入自适应休眠的低功耗DOCSIS上行发射器

针对DOCSIS上行发射器的高功耗问题,通过建立DOCSIS上行信道多电缆调制解调器(CM) 突发传输和功耗模型,提出了一种基于时分多路接入(TDMA)方式接入自适应休眠的低功耗上行发射器的设计方法.典型网络环境下的实验结果表明,所提出方法能使DOCSIS上行发射器降低51.37%的功耗.该低功耗DOCSIS上行发射器已经成功应用于符合EuroDOCSIS1.1 规范的支持双向有线电视点播的CM SOC平台中,并表现出优良的低功耗性.     

随钻声波测井仪数据采集电路设计

针对随钻声波测井仪数据采集系统的快速、高精度、接口传输速度可编程控制的要求,设计了一种以"前端模拟调理模块+ADC+DSP"架构为核心的四通道数据采集电路。详细介绍了电路的硬件结构和软件设计流程,着重阐述了模数转换之前的信号调理模块和ADC与DSP之间的通信接口的实现。实验结果表明:该数据采集系统能够在随钻声波测井仪控制系统的控制下稳定可靠地完成声波测井数据的采集,满足工业生产作业的需要。     

一种可用于自容式水听器的信号采集电路设计

针对自容式水听器低功耗、低噪声等需求,设计了一种自容式的水声信号采集电路。在模拟电路部分,为了提高信噪比、降低功耗,使用了二端口噪声分析和全差分设计,并将模拟电路的工作电压降至3 V;为了削减1/f噪声和高频无关噪声,组合使用了贝塞尔滤波器和切比雪夫滤波器。在数字电路部分,使用ZYNQ可拓展处理平台代替传统的微控制器(Micro Control Unit,MCU)与现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA),并根据工作频带通过配置锁相环(Phase Locked Loop,PLL)锁相环的工作频率调节采样频率,使用双先入先出队列(First In First Out,FIFO)块向外置记忆卡(Trans Flash,TF)卡写入数据,使数字信号以较高速率传输并存储。经过仿真和测试,模拟电路在60 Hz~58 kHz之间的增益达到52 dB。实测结果显示,模拟电路部分的功耗为95 mW,数字电路部分的功耗为1.9 W;在模数转换(Analog/Digital,A/D)芯片采样率达到128 kHz时,电路自噪声频谱略高于−110 dB,总噪声均方根为961μV。该采集系统配合大容量的TF卡,可以满足自容式水听器长时间连续采集声信号的需求。     

一种高性能低功耗水声引信滤波器的设计

水声引信要求滤波器必须有较低的功耗和较快的阻带衰减。基于高性能开关电容滤波器LMF100设计一种适于水声引信的带通滤波器。采用了两种设计带通滤波器的方法,通过实际测试对两种方法作了比较,最终设计出了过渡带窄、截止频率精确可调、阻带衰减快、低功耗的带通滤波器,并给出了实际调试的结果。     

一种数据采集与融合系统结构及其实例

提出了一种基于DSP和单片机的数据采集与融合系统的硬件体系结构。根据该体系结构与设计方案,采用89C52、ADμC812和TMS320F206设计了微操作机械手的数据采集与融合系统。介绍了系统的硬件组成、接口电路、工作原理以及程序设计。系统在结构上具有可扩展性、开放性及可编程的特点,从而具有良好的通用性。     

共平面低功耗CO气体传感器的设计及制作

设计了一种新型的共平面微结构气体传感器,利用MEMS技术制作了传感器样品.实验测得该传感器对于体积分数为50×10~(-6)CO气体的灵敏度为8.6(R0/R),功耗为82mW,响应时间约5s,恢复时间约22s,该传感器的灵敏度是同种敏感材料烧结型传感器(测体积分数50×10~(-6) CO气体)的2.5倍,而功耗却是同种敏感材料烧结型传感器的1/2,是一种具备了体积小、重量轻、功耗低、灵敏度高、便于与其它器件集成等特点,而且制作工艺简单,成本较低的微结构CO气体传感器.     

一种基于元操作的宏模块功耗建模方法

为了有效支持系统芯片(SOC)的功耗分析和第三方IP的功耗评估,并有效保护知识产权,提出了元操作的概念,给出了一种基于元操作的宏模块功耗建模方法,建立了元操作功耗模型.该模型是一种周期精确的功耗模型,它描述了宏模块每个时钟周期的动态功耗变化情况.文中论述了这一模型的开发方法和使用方法,并指出,建立元操作功耗模型的关键是模块的功能定义、模块的功能到元操作的映射以及门级功耗样本的产生和收集.通过与门级功耗分析的实验数据对比,此元操作功耗模型的功耗分析误差在4%以内,功耗分析效率可以提高百倍以上.     

低温余热发电技术在煤化工项目上的应用

研究了采用有机朗肯循环(ORC)的低温余热发电技术。为了有效利用煤化工项目的低温凝液余热资源,在计算工艺凝液余热容量的基础上确定了合理的ORC余热利用方案,利用ORC余热发电机组代替原有的循环水冷却器,以便在完成对工艺凝液冷却的同时实现余热资源发电收益。分析结果表明:该余热发电项目的净发电功率为516k W,节约原有冷却塔循环水泵消耗的功率为110k W,年收益电量达500.8万度,年节约标准煤1812.4吨。     

A demonstration of the improved efficiency of the canonical coordinates method using nonlinear combined heat and power economic dispatch problems

Economic dispatch is the short-term determination of the optimal output from a number of electricity generation facilities to meet the system load while providing power. As such, it represents one of the main optimization problems in the operation of electrical power systems. This article presents techniques to substantially improve the efficiency of the canonical coordinates method (CCM) algorithm when applied to nonlinear combined heat and power economic dispatch (CHPED) problems. The improvement is to eliminate the need to solve a system of nonlinear differential equations, which appears in the line search process in the CCM algorithm. The modified algorithm was tested and the analytical solution was verified using nonlinear CHPED optimization problems, thereby demonstrating the effectiveness of the algorithm. The CCM methods proved numerically stable and, in the case of nonlinear programs, produced solutions with unprecedented accuracy within a reasonable time.