防串扰的3D芯片TSV自动布局

为了防止3D芯片中的硅过孔(TSV)串扰,提出一种TSV自动排布算法.该算法结合TSV串扰的机理,利用Comsol证明了通过接地TSV解决屏蔽方法的有效性,完成了对接地TSV屏蔽效果的量化;提出电源/接地TSV和信号TSV自动排布算法,其中考虑了不同类型TSV比例和工艺最小间距对3D芯片性能的影响.最后利用IBM基准电路进行仿真,结果表明,文中算法可以防串扰的目的对电路中TSV进行自动布局.     

PCB传输线间串扰抑制方法分析

研究数字电子技术设备中,串扰是印刷电路板(PCB)上电磁兼容的重要内容之一.为了抑制PCB传输线间串扰,提高系统信号准确性,消除噪音,通常在传输线间插入一列用金属填充的、顶端用微带连接的接地柱线(简称保护带).由于加有保护带的传输线系统结构复杂,理论分析比较困难,利用网络级联的方法对加有保护带的传输线建模进行分析.计算分析结果表明,加入保护带能有效地抑制线间串扰,保护带参数(接地柱间距、半径)的变化对串扰抑制有明显影响.研究对工程中正确设置保护带以降低串扰提供了必要的参考.     

面向串扰时延效应的时序分析方法及在集成电路测试中的应用

随着特征尺寸进入纳米尺度,相邻连线之间的电容耦合对电路时序的影响越来越大,并可能使得电路在运行时失效.准确和快速地估计电路中的串扰效应影响,找到电路中潜在的串扰时延故障目标,并针对这些故障进行测试是非常必要的.文中提出了一种基于通路的考虑多串扰引起的时延效应的静态时序分析方法,该方法通过同时考虑临界通路及为其所有相关侵略线传播信号的子通路来分析多串扰耦合效应.该方法引入了新的数据结构"跳变图"来记录所有可能的信号跳变时间,能够精确地找到潜在的串扰噪声源,并在考虑串扰时延的情况下有效找到临界通路及引起其最大串扰减速效应的侵略子通路集.这种方法可以通过控制跳变图中时间槽的大小来平衡计算精度和运行时间.最后,文中介绍了在基于精确源串扰通路时延故障模型的测试技术中,该静态时序分析方法在耦合线对选择和故障敏化中的应用.针对ISCAS89电路的实验结果显示,文中提出的技术能够适应于大电路的串扰效应分析和测试,并且具有可接受的运行时间.     

矩形谐振腔串扰抑制方法研究

在高速数字系统中,信号完整性问题越来越突出,信号速率和设计密度的不断提高使得串扰上升为主要因素之一。先研究了基于矩形谐振腔的串扰抑制方法;然后与三倍线宽方法(3W方法)和有过孔接地的防护线方法的对比分析表明,矩形谐振腔方法对微带线间近端串扰的抑制能力不理想,但对远端串扰的抑制非常有效,在频域仿真中远端串扰幅度可提高12 dB和8 dB,在时域仿真中远端串扰峰值分别为前两种方法的18.2%和23.1%;最后进一步研究了矩形谐振腔的结构参数（间距、长度和宽度）对远端串扰的影响,发现这三个参数存在一组最优值,能最大程度地减小远端串扰。     

SoC总线串扰的精简MT测试集

多跳变(MT)故障模型是一种有效的总线串扰故障模型,可以测试由电容和电感导致的串扰故障,但是MT的原始测试集存在严重的向量冗余.通过分析MT原始测试集向量冗余的3类情况,利用欧拉回路对测试向量进行组合优化,得到MT精简测试集,同时不损失MT故障覆盖率;还设计了MT故障模型的软件自测试程序来实施MT精简测试集,用于实速在线检测串扰故障,而不需要使用高速测试仪.实验结果表明,采用MT精简测试集可以有效地减少总线串扰测试的时间和向量存储开销.     

高速互连总线结构中多平行传输线间的串扰分析与控制

随着数字芯片和系统的时钟频率不断提高, 串扰成为高速互连系统设计、分析中不容忽视的严峻问题。为研究串行总线结构中多平行传输线间串扰的影响, 分析了电信号传输时串扰产生的机理, 采用信号完整性分析软件Hyperlynx, 构建了三平行传输线串扰模型和总线电路模型, 研究了不同模型中控制多平行传输线间串扰噪声的方法。仿真验证结果表明, 增加传输线间距、减小介质层厚度、进行端接匹配可以明显减小平行传输线间的串扰。最后提出了减小总线电路模型中抑制串扰噪声干扰的相应措施。     

神经元网络语音增强方法及DSP实现

在噪声环境下双麦克风语音增强应用中,由于麦克风之间存在交叉串扰,传统自适应对消算法降噪性能受到极大的哪影响.为了提高降噪系统性能,提出了一种基于神经元网络双麦克风自适应抗交叉串扰语音增强方法.该方法通过设置两级自适应算法,消除了麦克风之间的交叉串扰,其中自适应算法均采用神经元网络对消方法.算法仿真基础上,运用DSP制作了实时降噪处理样机.测试结果表明,采用新方法后,系统噪声抑制性能得到了很大的提高.     

一种基于反相器减小传感器信号线间串扰方法

传感器信号传输时由于信号线间的电磁耦合产生不可避免的串扰。信号线间串扰严重影响信号线系统信号完整性。针对传感器信号线间串扰提出一种抑制方法,基于反相器防护线减小信号线间串扰方法,该防护线物理结构非常简单,从而很好地减小物理设计成本。通过PSpice软件搭建仿真电路进行仿真验证,仿真结果表明：未采用反相器防护线的受害线受到串扰严重且信号发生误码现象,而采用反相器防护线后受害线串扰现象明显改善且传输信号和原始传输信号100%吻合,从而验证了反相器防护线具有很强的抑制传感器信号线间串扰能力。     

基于隔离带方法的两平行微带线间串扰抑制分析

在实际工程中,由于PCB的物理尺寸逐渐趋向于小型化,系统布线趋向于密集化,设计人员很难对强信号线的干扰按照传统的串扰抑制准则进行设计;在此背景下,文章采用在强信号线两边各加一排顶端用迹线连接的接地孔(简称隔离带)的方法来对其进行屏蔽,以减少微带线间串扰;在模型建立过程中添加了微带线高度及接地平面厚度两个参数,完善了采用隔离带方法来抑制线间串扰的仿真模型,并通过Ansoft公司的HFSS软件验证了此方法是有效的;在隔离带参数设置上,仿真结果表明,通过改变相关隔离带参数S1、g、d、h可进一步抑制线间串扰。     

基于时域特征的角位移传感器信号线间串扰方法研究

传统串扰方法计算得到的数据时域特征较弱,难以应用到不同的信号线间串扰问题分析中,为此提出基于时域特征的角位移传感器信号线间串扰方法.根据串扰基本原理,提取角位移传感器参数特性,通过相敏检波计算信号频率差异值,得到角位移传感器信号的时域特征,构建基于时域特征的串扰模型.设置单线、绞线以及屏蔽线三组不同的信号线,利用本文提出的方法和传统方法获取串扰数据.实验结果表明,两组方法可以获得角位移传感器与单线间的串扰;当端接电阻值增大到100Ω时,本文方法能够获得角位移传感器与绞线间的串扰;当测试角位移传感器与屏蔽线间的串扰时,本文方法可以获得具有对称性质的近端与远端串扰波形.     

基于之字形解码算法优化的高效低存储ZD码

ZD码(ZigZag-decodable codes)是基于之字形解码算法设计生成的一类纠删码, 它仅需要少量的计算即可修复存储系统中的故障数据, 但需要存储相对其他纠删码更多的冗余数据以保证系统的高可靠性. 为了降低ZD码产生的存储开销, 本文通过分析当前在存储系统中使用的之字形解码的思想, 提出了一种优化的之字形解码算法. 新的解码算法能够更充分利用校验数据中的信息来完成数据修复. 基于新的解码算法, 本文相应的提出了一种新的ZD码编码方案, 由于新算法更高的信息利用率, 新的编码方案能够用更少的存储开销来满足存储系统的高可靠性. 实验结果表明, 本文提出的ZD码编码方案具有最优的存储开销, 且编解码性能远高于目前广泛使用的RS码.     

Selected Crosstalk Avoidance Code for Reliable Network-on-Chip

With the shrink of the technology into nanometer scale, network-on-chip (NOC) has become a reasonable solution for connecting plenty of IP blocks on a single chip. But it suffers from both crosstalk effects and single event upset (SEU), especially crosstalk-induced delay, which may constrain the overall performance of NOC. In this paper, we introduce a reliable NOC design using a code with the capability of both crosstalk avoidance and single error correction. Such a code, named selected crosstalk avoidance code (SCAC) in our previous work, joins crosstalk avoidance code (CAC) and error correction code (ECC) together through codeword selection from an original CAC codeword set. It can handle possible error caused by either crosstalk effects or SEU. When designing a reliable NOC, data are encoded to SCAC codewords and can be transmitted rapidly and reliably across NOC. Experimental results show that the NOC design with SCAC achieves higher performance and is reliable to tolerate single errors. Compared with previous crosstalk avoidance methods, SCAC reduces wire overhead, power dissipation and the total delay. When SCAC is used in NOC, it can save 20% area overhead and reduce 49% power dissipation.     

基于GA-BP的实时视频通信自适应前向纠错码

针对在动态的网络环境中,实时视频在基于数据报协议的传输中遇到大量丢包的问题,提出了一种基于遗传算法改进的BP神经网络自适应前向纠错码的方法。该方法通过设计自适应的前向纠错编码来恢复丢失的数据包。首先,设计一个基于帧级别的前向纠错的框架,主要包括视频编码解码器、RS前向纠错码编解码模块和前向纠错码冗余度计算模块,用来模拟一般视频传输的环境;然后,设计GA-BP模型,将其应用到RS-FEC的冗余度计算,实现一种帧级不均等的保护方案;最后,基于GE信道模拟网络,生成丢包数据,训练离线模型,进行实验验证。实验结果表明,相比StaticRS和DeepRS,所提方法能够在较低冗余度下较高地恢复丢失的数据包,得到更高质量的视频。     

线性优先级不等差保护LT码的设计

LT码作为一种无码率的编码,能显著地提高网络数据吞吐量。在不同优先级的网络数据传输中,不等差保护（ UEP）是一种必要的方法。所以,设计一个性能良好的具有不等差错保护功能的LT码有很大的应用价值。文中设计了一类具有线性优先级不等差保护特性的LT码（ UEP-LT）。也就是说,对数据层的保护水平是线性分布的。提出的UEP-LT码能以极低的译码开销恢复大多数高优先级的数据。同时,这种UEP-LT码在合理的译码开销下具有比等差保护（ EEP）低的误码率,更好地满足了多媒体传输中对不等差错保护的要求。     

一种FPF编码分析改进方法

针对飞机客观检查系统参数信息存储采用的FPF编码格式不明确导致参数信息利用不充分的问题,提出一种改进的FPF编码格式分析方法。基于WinHex和C++Builder联合分析校验FPF编码,采用位运算和流操作技术,实现对FPF的译码。通过与外方提供的分析软件对比,证明该方法有效,并经重新编码获得了更易于二次开发的CDT文件。     

结合社区发现和局部恢复码的区块链扩容研究

区块链全节点需要存储完整的账本,不能满足数据快速增长的需求,其存储扩容成为当前研究热点之一。现有最优研究成果虽然结合分片和RS(Reed-Solomon)纠删码技术,降低了存储开销,实现了数据可恢复,但存在网络开销较高和跨节点数据请求效率较低的问题。因此,提出了一种基于社区发现和局部恢复码（local reconstruction codes,LRC）的区块链存储扩容方案,一定程度上解决了这些问题。改进现有基于传导性的社区发现方法,在此基础上提出了一种区块链节点分组方法,使平均连接速度更快的节点分为一组,有效地缩短了跨节点请求区块的响应时间;采用了更优的LRC码来替代RS纠删码,利用更少的原始数据实现单点故障数据恢复,降低了网络开销。大量实验结果表明提出的存储方案在保持目前最优方案的数据恢复能力和存储开销的基础上,能有效减少网络开销和跨节点请求区块的时间。     

三维TPC编解码器的仿真研究

对三维TPC（Turbo乘积码）编译码的算法及性能进行了仿真。TPC编码的3个子码都采用（16,11）的扩展汉明码,编码码率约为0．32,码字长度为4096。三维TPC译码采用基于Chase2算法的软输入／软输出迭代译码算法。利用matlab进行仿真,采用4次迭代,在AWGN信道中,Eb／N0为3dB时,误码率小于1×10^-6。这种纠错方式适用于带宽宽,功率受限且传榆性能要求高的通信系统中。     

Low-Delay Low-Complexity Bandwidth-Constrained Wireless Video Transmission Using SVC Over MIMO Systems

We propose an efficient strategy for the transmission of scalable video over multiple-input multiple-output (MIMO) wireless systems. In this paper, we use the latest scalable H.264 codec (SVC), which provides combined temporal, quality and spatial scalability. At the transmitter, we estimate the decoded video distortion for given channel conditions taking into account the effects of quantization, packet loss and error concealment. The proposed scalable decoder distortion algorithm offers low delay and low complexity. The performance of this method is validated using experimental results. In our proposed system, we use a MIMO system with orthogonal space-time block codes (O-STBC) that provides spatial diversity and guarantees independent transmission of different symbols within the block code. The bandwidth constrained allocation problem considered here is simplified and solved for one O-STBC symbol at a time. Furthermore, we take the advantage of the hierarchical structure of SVC to attain the optimal solution for each group of pictures (GOP) of the video sequence. We incorporate the estimated decoder distortion to optimally select the application layer parameter, i.e., quantization parameter (QP), and physical layer parameters, i.e., channel coding rate and modulation type for wireless video transmission.      

基于Simulink的线性分组码的仿真设计与分析

通过对数字通信系统功能模块结构图的分析,根据Simulink工具箱所能提供的功能模块,选取线性分组码的编解码器,搭建起简单的具有差错控制功能的通信传输系统。对传输系统进行了通信实验仿真,根据仿真结果,对线性分组码的差错控制能力进行了分析,总结出不同线性分组码的差错控制特点及检纠错的能力。     

民航卫星导航干扰信号多径抑制算法仿真

针对日益严重的卫星信号多径干扰问题,提出一种有效的民航卫星导航干扰信号多径抑制算法,在多径干扰卫星信号数据模型基础上,通过空间平滑技术采用损失天线阵列孔径方法实现多径卫星信号的解相干处理,得到不同阵列子阵数据协方差矩阵;再采用豪斯霍尔德变换的广义旁瓣相消技术,根据广义旁瓣相消器输出的多径和噪声功率以及不同阵列子阵数据协方差矩阵,计算直达信号最佳权重矢量,采用低复杂度自适应度算法迭代计算最佳权重矢量,获取最终旁瓣相消器多径抑制后的直达卫星信号,实现民航卫星导航干扰信号的多径抑制。仿真结果表明,所提算法在任意载噪比环境下的码相位跟踪误差均较小,对民航卫星导航干扰信号的多径抑制性能较强;且算法多径抑制耗时短、民航卫星导航的定位精度高。