基于DRAM和PCM的混合主存模拟器

相变存储器（PCM）由于其非易失性、高读取速度以及低静态功耗等优点,已成为主存研究领域的热点.然而,目前缺乏可用的PCM设备,这使得基于PCM的算法研究得不到有效验证.因此,本文提出了利用主存模拟器仿真并验证PCM算法的思路.本文首先介绍了现有主存模拟器的特点,并指出其并不能完全满足当前主存研究的实际需求,在此基础上提出并构建了一个基于DRAM和PCM的混合主存模拟器.与现有模拟器的实验比较结果表明,本文设计的混合主存模拟器能够有效地模拟DRAM和PCM混合存储架构,并能够支持不同形式的混合主存系统模拟,具有高可配置性.最后,论文通过一个使用示例说明了混合主存模拟器编程接口的易用性.     

小型高分辨率中阶梯光栅光谱仪光学设计

为了克服传统光栅光谱仪小体积与高分辨率无法共存的缺点,提出一种以中阶梯光栅为核心色散元件、反射棱镜为辅助色散元件的光谱仪光学设计方法.具体分析了中阶梯光栅的基本原理,从光路设计和元件参数设计两方面进行仪器光学设计,最后设计了一个焦距为150 mm、光谱范围为200 nm～600 nm、理论光谱分辨能力为0.1 nm的中阶梯光栅光谱仪,仿真和实验表明,设计的光谱仪在Hg灯253.652 nm处光谱分辨能力为0.023 9 nm,在Hg灯546.074 nm处光谱分辨能力为0.061 nm,满足设计指标要求.     

一种基于忆阻器的新型曝光量传感器

为了增大曝光量传感器的测量范围,提出了一种基于忆阻器的新型曝光量传感器设计方案。该传感器主要由光敏电阻、限流电阻和忆阻器组成。光敏电阻的阻值随着光照度的变化发生改变,引起回路电流和电荷量发生变化。基于记忆效应,忆阻器利用其阻值来表征物体被辐照时光照度在一段时间内的积分值,从而实现了对曝光量的测量。为了验证所设计的基于忆阻器的曝光量传感器,进行了光照度恒定不变、逐渐增大和随机变化情况下的测试。实验结果表明,曝光量传感器实现了对曝光量的测量,具有比一般测量方法更大的测量范围,而且随着光照度的增大,传感器的测量范围随之增大。另外,随着限流电阻的增大,传感器的测量范围逐渐增大,但其灵敏度随之降低。     

分布式光纤振动传感系统的多级零频点定位研究

为了减少直线结构Sagnac分布式光纤传感系统的定位误差,提出一种多级零频点的优化方法,通过分析直线结构Sagnac分布式光纤传感定位原理,确定固定的采样速率下离散化是造成定位误差大的原因.并分析得出振动信号频域曲线会周期出现多个零频点,进而对振动定位的多级零频点优化方法进行了理论推导,阐明高倍零频点下的定位误差会有效减小.通过实验验证表明,在总长为11.769 km的传感光纤上,优化后的定位方法在不改变采样速率下可保证定位误差提升到±20 m范围内,可以基本满足系统对外界振动信号进行精确定位的要求.     

遥感图像飞机目标分类的卷积神经网络方法

目的 遥感图像飞机目标分类,利用可见光遥感图像对飞机类型进行有效区分,对提供军事作战信息有重要意义。针对该问题,目前存在一些传统机器学习方法,但这些方法需人工提取特征,且难以适应真实遥感图像的复杂背景。近年来,深度卷积神经网络方法兴起,网络能自动学习图像特征且泛化能力强,在计算机视觉各领域应用广泛。但深度卷积神经网络在遥感图像飞机分类问题上应用少见。本文旨在将深度卷积神经网络应用于遥感图像飞机目标分类问题。方法 在缺乏公开数据集的情况下,收集了真实可见光遥感图像中的8种飞机数据,按大致4∶1的比例分为训练集和测试集,并对训练集进行合理扩充。然后针对遥感图像与飞机分类的特殊性,结合深度学习卷积神经网络相关理论,有的放矢地设计了一个5层卷积神经网络。结果 首先,在逐步扩充的训练集上分别训练该卷积神经网络,并分别用同一测试集进行测试,实验表明训练集扩充有利于网络训练,测试准确率从72.4%提升至97.2%。在扩充后训练集上,分别对经典传统机器学习方法、经典卷积神经网络LeNet-5和本文设计的卷积神经网络进行训练,并在同一测试集上测试,实验表明该卷积神经网络的分类准确率高于其他两种方法,最终能在测试集上达到97.2%的准确率,其余两者准确率分别为82.3%、88.7%。结论 在少见使用深度卷积神经网络的遥感图像飞机目标分类问题上,本文设计了一个5层卷积神经网络加以应用。实验结果表明,该网络能适应图像场景,自动学习特征,分类效果良好。     

弹载高g值三轴加速度测试系统技术分析

为准确分析弹丸在内弹道运动时的加速度特点,本文设计了一种基于动态存储测试技术的弹载高g值三轴加速度测试系统.文章介绍了系统组成及关键技术,这些关键技术为系统在恶劣的测试环境中能准确测得实验数据提供了保障.最后,对实测得的轴向和径向加速度数据分别进行了处理及分析并得出了相关结论.该测试系统具有实际工程使用价值,可为分析膛炸现象提供一种有效的测试手段.     

XXX爆炸威力场远距离多参数数据采集系统

针对当前爆炸场测量中存在测试系统布设不便、存储测试系统数据需要回收的问题,综合运用数据采集技术、存储测试技术与无线和光纤通信技术,设计了一种用于爆炸场的远距离多参数数据采集系统。该系统是用来测试XXX爆炸威力场中压力、振动加速度、温度和爆炸时刻的多参数数据专用系统。该系统主要由ZigBee和光纤模块对多个传感器节点进行参数设置(量程设置、采样频率设置、触发电平设置等),使用FPGA和AVR单片机为主控芯片,解决了特殊环境中多通道变参数数据采集问题。实际测试表明:这种新型测试系统可以得到爆炸场中多个参数的变化曲线,具有可无线遥控、微功耗、抗高冲击、抗干扰、工作稳定可靠等特点,适于恶劣环境下数据记录和传输。     

光学透视头盔显示器标定技术

光学透视头盔显示器(OSTHMD)标定是增强现实技术研究中一个具有挑战性的关键技术问题. 研究了OSTHMD标定的几种常见技术及其优缺点, 详细论述了当前最常用的OSTHMD标定法: SPAAM法, 同时提出了一种基于图像的快速标定OSTHMD的方法, 从算法复杂度方面对两种标定法进行了对比, 并采用用户自行评估法进行评估, 认为基于图像的快速标定OSTHMD的方法更为快速精准.     

Architecting high-performance energy-efficient soft error resilient cache under 3D integration technology

Radiation-induced soft error has become an emerging reliability threat to high performance microprocessor design. As the size of on chip cache memory steadily increased for the past decades, resilient techniques against soft errors in cache are becoming increasingly important for processor reliability. However, conventional soft error resilient techniques have significantly increased the access latency and energy consumption in cache memory, thereby resulting in undesirable performance and energy efficiency degradation. The emerging 3D integration technology provides an attractive advantage, as the 3D microarchitecture exhibits heterogeneous soft error resilient characteristics due to the shielding effect of die stacking. Moreover, the 3D shielding effect can offer several inner dies that are inherently invulnerable to soft error, as they are implicitly protected by the outer dies. To exploit the invulnerability benefit, we propose a soft error resilient 3D cache architecture, in which data blocks on the soft error invulnerable dies have no protection against soft error, therefore, access to the data block on the soft error invulnerable die incurs a considerably reduced access latency and energy. Furthermore, we propose to maximize the access on the soft error invulnerable dies by dynamically moving data blocks among different dies, thereby achieving further performance and energy efficiency improvement. Simulation results show that the proposed 3D cache architecture can reduce the power consumption by up to 65% for the L1 instruction cache, 60% for the L1 data cache and 20% for the L2 cache, respectively. In general, the overall IPC performance can be improved by 5% on average.     

Flash memory efficient LTL model checking

As the capacity and speed of flash memories in form of solid state disks grow, they are becoming a practical alternative for standard magnetic drives. Currently, most solid-state disks are based on NAND technology and much faster than magnetic disks in random reads, while in random writes they are generally not.So far, large-scale LTL model checking algorithms have been designed to employ external memory optimized for magnetic disks. We propose algorithms optimized for flash memory access. In contrast to approaches relying on the delayed detection of duplicate states, in this work, we design and exploit appropriate hash functions to re-invent immediate duplicate detection.For flash memory efficient on-the-fly LTL model checking, which aims at finding any counter-example to the specified LTL property, we study hash functions adapted to the two-level hierarchy of RAM and flash memory. For flash memory efficient off-line LTL model checking, which aims at generating a minimal counterexample and scans the entire state space at least once, we analyze the effect of outsourcing a memory-based perfect hash function from RAM to flash memory.Since the characteristics of flash memories are different to magnetic hard disks, the existing I/O complexity model is no longer sufficient. Therefore, we provide an extended model for the computation of the I/O complexity adapted to flash memories that has a better fit to the observed behavior of our algorithms.