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一種基于指令流水線的數(shù)據(jù)匹配算法[模擬設(shè)計(jì)][工業(yè)自動(dòng)化]

基于正則表達(dá)式的數(shù)據(jù)匹配技術(shù)在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)治理和清洗方面有著重要的應(yīng)用價(jià)值。然而，在高性能計(jì)算領(lǐng)域的數(shù)據(jù)處理過(guò)程中因算法匹配吞吐率低，無(wú)法滿足大數(shù)據(jù)處理環(huán)境下對(duì)算法的高性能要求，造成其應(yīng)用范圍受限。針對(duì)此現(xiàn)象，提出一種基于指令流水線的數(shù)據(jù)匹配算法，稱之為γFA：利用Intel架構(gòu)內(nèi)置的向量指令流水式讀入若干字符段，通過(guò)大寬度向量比較函數(shù)進(jìn)行字符段與非信任字符集的流水比值處理并轉(zhuǎn)換成整型向量，通過(guò)位置定位函數(shù)累加定位出所有整型向量的首個(gè)非信任字符位置，計(jì)算出可略過(guò)的總字符數(shù)，減少正則表達(dá)式匹配引擎因處理非信任字符集導(dǎo)致訪問(wèn)低速內(nèi)存而帶來(lái)巨大的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)，實(shí)現(xiàn)正則表達(dá)式匹配算法的性能提升。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，γFA算法的吞吐率是原始DFA算法的15.88~53.06倍，相比于ßFA算法，吞吐率提升了35.12%~63.26%，取得較好的性能加速效果。此外，通過(guò)對(duì)γFA算法進(jìn)行優(yōu)化后，性能可接近100 Gb/s，為原始DFA匹配算法性能的15.88~64.94倍，相比于γFA算法性能提升了2.15%~43.09%。

發(fā)表于：2/20/2025 1:11:05 PM

基于FPGA的多路SGMII接口以太網(wǎng)設(shè)計(jì)與測(cè)試[可編程邏輯][通信網(wǎng)絡(luò)]

嵌入式處理器受功耗、尺寸、成本限制，一般集成1個(gè)或2個(gè)以太網(wǎng)控制器，不能滿足某些特定現(xiàn)場(chǎng)對(duì)多路以太網(wǎng)數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸?shù)男枨蟆Ｌ岢鲆环N基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）的以太網(wǎng)設(shè)計(jì)，利用FPGA高速、并行處理優(yōu)勢(shì)，集成的串行/解串器（SerDes）資源情況，擴(kuò)展出多路以太網(wǎng)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)同時(shí)收發(fā)。與外部物理層（PHY）芯片通信采用串行以太網(wǎng)（SGMII）接口，可以有效減少印制線路板（PCB）尺寸和布線數(shù)量。提出一種針對(duì)底層鏈路傳輸可靠性的多級(jí)測(cè)試方法，最終通過(guò)上板調(diào)試驗(yàn)證，12路以太網(wǎng)接口在1 000 Mb/s速率下傳輸穩(wěn)定、數(shù)據(jù)無(wú)誤碼。

發(fā)表于：2/19/2025 5:07:16 PM

基于IP包拆分重組技術(shù)的混合語(yǔ)音壓縮編碼算法研究[通信與網(wǎng)絡(luò)][通信網(wǎng)絡(luò)]

針對(duì)某特殊通信網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，在10 kb/s的窄帶信道上傳輸1路標(biāo)準(zhǔn)G.729編碼格式的VoIP語(yǔ)音數(shù)據(jù)的特殊通信場(chǎng)景，提出一種基于IP包拆分重組技術(shù)的混合語(yǔ)音壓縮編碼算法，將G.729壓縮后的語(yǔ)音數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮，再通過(guò)AMBE進(jìn)行二次壓縮，結(jié)合IP包拆分重組技術(shù)，保留語(yǔ)音數(shù)據(jù)中有效載荷，剔除多余開(kāi)銷(xiāo)數(shù)據(jù)，減小語(yǔ)音數(shù)據(jù)傳輸所需帶寬。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性，當(dāng)G.729和AMBE的語(yǔ)音壓縮編碼速率分別為8 kb/s、2.4 kb/s，載荷長(zhǎng)度為20 ms，IP包打包周期為8包時(shí)，實(shí)驗(yàn)表明無(wú)論在何種光路狀態(tài)下，平均句子可懂度達(dá)85%以上，話音信號(hào)等級(jí)達(dá)3級(jí)以上，滿足話音傳輸系統(tǒng)要求。

發(fā)表于：2/19/2025 4:52:27 PM

基于RINSIM2.0仿真平臺(tái)的安全級(jí)儀控系統(tǒng)的仿真應(yīng)用研究[測(cè)試測(cè)量][工業(yè)自動(dòng)化]

介紹了VVER堆型全范圍模擬機(jī)基于國(guó)產(chǎn)化RINSIM2.0仿真平臺(tái)的改造開(kāi)發(fā)過(guò)程。由于原Linux平臺(tái)與國(guó)產(chǎn)化平臺(tái)在操作系統(tǒng)、編譯器等方面存在顯著差異，針對(duì)仿真模型、西門(mén)子安全級(jí)儀控（TXS）系統(tǒng)、通信接口、堆芯儀控系統(tǒng)以及教練員站等方面進(jìn)行了深入的開(kāi)發(fā)與改造并完成RINSIM2.0仿真平臺(tái)集成。詳細(xì)介紹了西門(mén)子安全級(jí)儀控系統(tǒng)在國(guó)產(chǎn)化平臺(tái)的開(kāi)發(fā)過(guò)程，在此基礎(chǔ)上開(kāi)展了瞬態(tài)測(cè)試驗(yàn)證，測(cè)試結(jié)果表明，國(guó)產(chǎn)化RINSIM2.0仿真平臺(tái)的計(jì)算結(jié)果與原平臺(tái)基本一致，驗(yàn)證了仿真平臺(tái)國(guó)產(chǎn)化開(kāi)發(fā)工作的成功，為中國(guó)核電VVER堆型全范圍模擬機(jī)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和集約化管理奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

發(fā)表于：2/19/2025 4:37:05 PM

基于SGMD-LSTM的GIS局部放電故障診斷方法[測(cè)試測(cè)量][工業(yè)自動(dòng)化]

為準(zhǔn)確對(duì)氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備（GIS）局部放電進(jìn)行故障診斷，提出一種基于辛幾何模態(tài)分解（SGMD）與改進(jìn)長(zhǎng)短神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（LSTM）的故障診斷方法。引入SGMD對(duì)局部放電信號(hào)進(jìn)行分解；對(duì)信號(hào)進(jìn)行多維特征提取，構(gòu)造時(shí)-頻-熵值混合特征向量；通過(guò)魚(yú)鷹-柯西變異的麻雀優(yōu)化算法（Osprey-Cauchy-Sparrow Search Algorithm， OCSSA）對(duì)LSTM的隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)和學(xué)習(xí)率進(jìn)行自適應(yīng)尋優(yōu)；最后使用OCSSA-LSTM進(jìn)行局部放電識(shí)別。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，OCSSA在收斂精度、速度上有較大提升，表現(xiàn)優(yōu)異；與其他故障診斷模型對(duì)比，OCSSA-LSTM故障診斷模型準(zhǔn)確率最高可達(dá)97.5%，對(duì)實(shí)際GIS運(yùn)維數(shù)據(jù)也能準(zhǔn)確識(shí)別。

發(fā)表于：2/19/2025 3:44:56 PM

一種便攜式穩(wěn)譜源探測(cè)器的研制[測(cè)試測(cè)量][工業(yè)自動(dòng)化]

目前國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)化測(cè)井公司大多擁有內(nèi)置源上千枚，國(guó)家對(duì)放射源的管控極其嚴(yán)格，穩(wěn)譜源管控成為安全管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。儀器在維修或運(yùn)輸過(guò)程中丟失或被盜，如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，可能導(dǎo)致人員誤照射或放射源失控風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)有的放射源探測(cè)器由于涉源儀器高密度金屬外殼屏蔽、選用晶體體積小等原因，均不能檢測(cè)出儀器內(nèi)部穩(wěn)譜源信號(hào)。為解決該問(wèn)題，研制了一種便攜式能譜源探測(cè)器，該裝置采用高分辨率大體積碘化鈉（NaI）晶體和光電倍增管（PMT），采用該類(lèi)別檢測(cè)器獨(dú)有的峰值采樣原理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)屏蔽后的納居里級(jí)穩(wěn)譜源快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)。研制的穩(wěn)譜源探測(cè)器不僅操作簡(jiǎn)便、探測(cè)效率高，而且能夠在不拆卸儀器、儀器不工作的情況下，有效識(shí)別儀器內(nèi)部的穩(wěn)譜源。

發(fā)表于：2/19/2025 3:31:51 PM

多級(jí)可配置CIC濾波器設(shè)計(jì)[微波|射頻][通信網(wǎng)絡(luò)]

針對(duì)超大規(guī)模集成電路的發(fā)展以及Sigma Delta模數(shù)轉(zhuǎn)換器的廣泛應(yīng)用，提出一種面向24位Sigma Delta模數(shù)轉(zhuǎn)換器的多級(jí)可配置級(jí)聯(lián)積分梳狀（Cascade Integral Comb，CIC）濾波器結(jié)構(gòu)。濾波器結(jié)構(gòu)借助級(jí)數(shù)調(diào)節(jié)和分時(shí)復(fù)用技術(shù)減少運(yùn)算邏輯和存儲(chǔ)邏輯單元，從而實(shí)現(xiàn)降低面積的目的。通過(guò)MATLAB Simulink搭建CIC濾波器模型進(jìn)行仿真，并實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)，仿真結(jié)果表明該濾波器可實(shí)現(xiàn)64~8 192倍8種降采樣可調(diào)和2級(jí)或3級(jí)級(jí)聯(lián)可調(diào)。基于180nm COMS標(biāo)準(zhǔn)單元工藝庫(kù)進(jìn)行ASIC版圖設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)CIC濾波器比較，數(shù)字電路在面積上具有顯著優(yōu)勢(shì)。

發(fā)表于：2/19/2025 2:10:00 PM

DSP片上Flash測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[模擬設(shè)計(jì)][工業(yè)自動(dòng)化]

在DSP芯片的可靠性篩選考核試驗(yàn)中，片上Flash擦寫(xiě)耐久和數(shù)據(jù)保持測(cè)試是最重要的試驗(yàn)之一。針對(duì)內(nèi)建自測(cè)試和外部自動(dòng)化機(jī)臺(tái)測(cè)試的局限性，提出了一種DSP片上Flash測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。在分析了Flash故障類(lèi)型和測(cè)試算法的基礎(chǔ)上，給出了硬件原理圖和軟件實(shí)現(xiàn)流程，并搭建了實(shí)物平臺(tái)進(jìn)行效果評(píng)估。測(cè)試結(jié)果表明：該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多工位DSP片上Flash自動(dòng)化測(cè)試，無(wú)需人工參與。同時(shí)工作狀態(tài)可實(shí)時(shí)顯示，測(cè)試過(guò)程中的數(shù)據(jù)和結(jié)果自動(dòng)保存在外部存儲(chǔ)器中，便于后期進(jìn)行測(cè)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析。

發(fā)表于：2/19/2025 1:52:29 PM

一種用于時(shí)間交織ADC的低時(shí)間失配采樣方法[模擬設(shè)計(jì)][工業(yè)自動(dòng)化]

為了應(yīng)對(duì)時(shí)間交織型模數(shù)轉(zhuǎn)換器中時(shí)間失配導(dǎo)致的性能下降問(wèn)題，提出了一種高效的分層串聯(lián)采樣方法。該采樣方法的思路是將與采樣精度相關(guān)的時(shí)鐘源集總在主采樣開(kāi)關(guān)位置，緩解由于多路子采樣開(kāi)關(guān)控制時(shí)鐘存在時(shí)間失配導(dǎo)致采樣精度下降的問(wèn)題。此外，還設(shè)計(jì)了一種高速自舉式采樣開(kāi)關(guān)，具有開(kāi)啟速度快、線性度高的特點(diǎn)。該采樣方法基于22 nm CMOS工藝搭建電路并進(jìn)行后仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明該采樣方法對(duì)時(shí)間失配不敏感，在0.9 V電源電壓，輸入信號(hào)頻率為2 GHz下，采樣網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)噪聲失真比（SNDR）達(dá)到72 dB。

發(fā)表于：2/18/2025 5:25:29 PM

針對(duì)總劑量效應(yīng)4H-SiC功率器件的加固設(shè)計(jì)方法[模擬設(shè)計(jì)][工業(yè)自動(dòng)化]

介紹了總劑量效應(yīng)對(duì)4H-SiC功率器件的影響以及對(duì)應(yīng)的加固方案。首先介紹了4H-SiC功率器件的電氣特性以及工作時(shí)面臨的輻照環(huán)境。接著根據(jù)輻射對(duì)器件特性的影響，識(shí)別輻射缺陷，并建立了退化機(jī)制。然后，分析了單極性器件和雙極性器件的輻照的特性。最后，針對(duì)器件在輻照環(huán)境中的退化機(jī)理，分別從工藝、器件結(jié)構(gòu)、版圖與電路方面提出了加固設(shè)計(jì)方法。

發(fā)表于：2/18/2025 5:11:17 PM