A novel design of 8-bit adder/subtractor by quantum-dot cellular automata

Application of quantum-dot is a promising technology for implementing digital systems at nano-scale. QCA supports the new devices with nanotechnology architecture. This technique works based on electron interactions inside quantum-dots leading to emergence of quantum features and decreasing the problem of future integrated circuits in terms of size. In this paper, we will successfully design, implement and simulate a new full adder based on QCA with the minimum delay, area and complexities. Also, new XOR gates will be presented which are used in 8-bit controllable inverter in QCA. Furthermore, a new 8-bit full adder is designed based on the majority gate in the QCA, with the minimum number of cells and area which combines both designs to implement an 8-bit adder/subtractor in the QCA. This 8-bit adder/subtractor circuit has the minimum delay and complexity. Being potentially pipeline, the QCA technology calculates the maximum operating speed.     

基于矩阵初等变换的量子可逆逻辑电路双向综合算法

基于矩阵初等变换,提出了量子可逆逻辑电路双向综合算法。该算法依据两数字间的汉明距离,通过交换矩阵行号或矩阵元素对量子可逆逻辑电路的矩阵进行初等行变换。在变换的过程中,利用邻接矩阵的电路转化规则,生成任意给定置换的量子可逆逻辑电路。与其它同类算法相比,由于不需要穷尽搜索,该算法的时空复杂度有大幅降低;又由于采用任意n量子扩展通用Toffoli门,该算法可综合任一置换(奇或偶置换)的量子可逆逻辑电路,并且电路中门的数量有所减少。     

MUSIC算法的FPGA实现

针对多重信号分类（MUSIC）算法计算复杂度高,难以实时实现的特点,给出了适用于均匀线阵的实数化预处理算法和实用的空间谱定义,并选择了适合FPGA硬件实现的特征值分解算法,给出了MUSIC算法FPGA实现的整体架构。仿真实验结果表明,该FPGA实现能够完成MUSIC算法的准确、快速计算。     

燃气用聚乙烯管件注塑模具浇注系统的研究

依据聚乙烯管件壁厚超常规的特点，提出了聚乙烯管件浇注系统的设计原则；尤其建立了浇口大端尺寸(D)的经验公式，实践证明该式对聚乙烯管件模具浇道系统的设计具有较好的指导作用，据其所制得的浇道系统非常有利于生产效率的提高和外观质量的改善。     

新型高压大功率器件IGCT的建模与仿真

集成门极换向晶闸管(IGCT)是新型电力半导体开关,具有耐压高、电流大、开关频率高、开关损耗低等优越性能,尤其适用于高压大功率电力电子装置.目前通用电路仿真软件中还没有专门的IGCT仿真模型,不能满足可靠的仿真性能的要求.基于电力电子器件的物理现象,建立IGCT模型的方法有:功能模型法、电学模型法、集总电荷模型法和物理模型法等.对上述几种建模方法分别进行了仿真研究后,对比分析各模型开关动作过程和器件内部物理现象,比较它们之间的优缺点,分析出各种模型的适用范围.     

运用硬件提高计算全息运算速度综述

计算全息技术的快速发展使得全息电视、全息电影成为可能.许多研究者正在致力于开发的电子全息三维显示系统的最关键的技术之一就是提高计算全息技术的运算速度.由于计算全息技术所需要的计算量很大,使用一般计算机无法以帧频速率实现全息图的计算,因此研究者们在提高全息图的计算速度方面进行了大量的研究工作.在主要调查研究使用硬件加速的方法来提高全息图计算速度的基础上,论述了其研究现状以及未来的发展动态.     

通用突变控制方法及其在潜艇中的应用

运用非线性动力学和突变理论,研究了高维系统建立具有理想特性突变的控制方法.引入冲失滤波器保证系统平衡点不变,并利用隐式判据、中心流形定理以及规范形法确定控制增益.以潜艇空间运动为例,阐述计算的全过程.该控制方法简便、快捷,可广泛应用到实际控制系统的设计中.     

Stability control of gate groups in deep wells

In order to study stability control methods for a deep gate group under complex stresses, we conducted field investiga-tions and analyses of reasons for damage in the Xuzhou mining district. Three reasons are proposed: deep high stress, improper roadway layout and support technology. The stability control countermeasures of the gate group consist of an intensive design technology and responding bolt-mesh-anchor truss support technology. Our research method has been applied at the -1000 m level gate group in Qishan Coal Mine. Suitable countermeasures have been tested by field monitoring.     

三维声纳频域波束形成算法的优化及实现

为了对三维声纳频域波束形成算法进行优化,提出了一种算法的优化方法。利用声纳回波信号的位移矢量分解与合成原理,推导出波束强度与相应方向角的数学关系式,进而使算法得到优化,并对优化的波束形成算法进行了仿真。同时,给出了实现此算法的两种数据通路,并对其内存需求量和计算量进行了分析。最终在XilinxISE环境下,在现场实现可编程门阵列(FPGA)上对该两种数据通路进行了仿真,并列出了相应的资源利用情况。优化后的算法不仅可以得到与传统算法相同的波束强度矩阵结果,而且减少了存储相移参数所需的内存空间。     

双电压动态可重构FPGA任务模型及调度算法

通过对单电压动态可重构可编程逻辑门阵列（FPGA）实时任务模型的学习研究,建立基于双电压动态可重构FPGA的非可抢占任务模型.该模型很好地描述了双电压动态可重构FPGA任务的特征,在单电压任务模型的基础上增加了双电压任务模型特有的属性.并基于降序首次自适应算法提出一种新的硬件任务调度算法,该算法在保证任务集限制时间内完成所有任务的同时,利用动态电压调节的方法大幅度减少了任务集完成所需要的能量.在Sun Saloris 工作站下对任务调度模型及其算法进行仿真和评估,实验数据表明,这种基于双电压的任务模型的调度算法,能够有效降低FPGA任务执行的能耗,对于大规模的任务,能耗最高可节省24.1%.