关键词： CORDIC   平方根   除法   平行   CORDIC   反余弦  

摘要： 在大数据量计算的雷达成像系统研究中,降低匹配函数的资源占用与功耗是重要的研究课题,而除法与平方根是匹配函数中计算的核心.提出一种在坐标旋转数字计算机(Coordinate Rotation Digital Computer,CORDIC)中利用附加函数计算平方根和除法的无乘法器且可靠的设计架构,消除了在不同硬件上计算平方根与除法的限制.在保证计算速度与精度的前提下,低资源占用与低功耗是该架构的显著特征.在Xilinx Virtex⁃6(XC6vlx240t)上完成16 bit精度电路的硬件仿真实验,该结构的最大时钟频率为201 MHz,实例电路在UMC 90 nm技术节点下以1 MHz的频率在ASIC上实现.与以往的类似工作相比,该结构减少了84.23%的Slice LUTs,节省77.02%的功耗,并在最大时钟频率上有所提升.同时,对提出的架构进行了误差分析,16 bit精度电路在平方根与除法计算中的平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)分别为1.8×10^(-4)和2.7×10^(-4).为进一步可视化误差,还进行了比特位误差(Bit Position Error)实验.

关键词： 一二次融合   低功耗互感器   误差   方差   假设检验  

摘要： 低功耗互感器小型化设计后准确度降低限制了它在配电设备一二次融合中的应用,为寻求低功耗互感器的准确性提升方法,推动配电设备一二次融合的发展,文中开展了一二次融合用低功耗互感器误差及其影响因素的研究。系统的开展了温度循环、振动、电磁场干扰以及接线等因素对低功耗互感器误差影响的试验。采用方差计算的方法分析了互感器误差的变化特征;在样本量不足的条件下,采用假设检验的方法验证了论文对振动试验结果的分析。建立了电场计算模型,分析了邻近效应、接线等对互感器误差的影响机理。研究结果表明:所有试验中低功耗互感器的误差均在限值范围内,表明低功耗互感器的准确性完全符合一二次融合设计要求。考虑准确性因素,在温度变化较大和频繁的场合,一二次融合设计方案中优先考虑电阻分压型互感器;振动对互感器误差的影响很小,甚至小于温度的影响。低功耗互感器在有振动的场合仍具有稳定可靠的准确性;在磁场干扰的条件下,选择线性范围宽、不易饱和的铁芯仍能使LPCT互感器具有较高的准确性;接线时,选择最佳高压引线长度且使高压引线与水平方向夹角为90°,可将接线对互感器误差的影响降到最低;适当增大互感器的安装距离、在互感器上加装屏蔽罩是减小电场干扰,提升互感器准确度的有效措施。

关键词： 中断服务程序   中断请求   主程序   超低功耗单片机   游戏  

摘要： 什么是中断?举例来讲,中断有点像是打游戏的过程(主程序)中,提醒上课的闹祌响了(出现中断请求),我们只能暂停游戏(响应中断)、保存游戏(保护中断现场),然后赶紧跑去上课(进入中断服务程序),等到下课(退出中断服务程序)之后,再从先前保存的游戏位置(中断现场)重新开始游戏(主程序),如图1所示。

关键词： 低功耗   GMR-1协议   空闲模式   浅睡模式   深睡模式  

摘要： 从待机低功耗考虑,分析终端的主要耗电模块,结合GMR-13G卫星通信协议,研究终端的空闲模式特性及其工作模式。利用非连续接收的思想,提出针对终端在空闲模式下信道数据接收的睡眠算法,通过睡眠算法,实现终端功能模块在具体帧号的打开或关闭。将低功耗模式划分为浅睡模式及深睡模式,基于睡眠算法对这两种模式分别进行设计。通过对功耗数据进行测试,验证了低功耗设计方案能够有效降低终端空闲状态下的待机功耗。

关键词： 分区缓存区重放   多线程交互   深度强化学习   多智能体   信息交互   行为决策  

摘要： 近些年,深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)已成为人工智能领域一个新的机器学习范式与方法论,它在许多高维度大状态的复杂空间任务中能够取得显著的成功.然而,传统的深度强化学习仍然存在着学习效率低、训练时间长的问题,在多智能体的行为决策研究中难以达到理想的效果.针对这些问题,本文提出了一种基于分区缓存区重放与多线程交互的多智能体深度强化学习算法(Partitioned Buffer Replay and Multiple Process Interaction,PBR-MPI).首先,该算法使用分区缓存区的经验重放形式,通过划分奖励空间来区分正面经验、负面经验与中性经验,并在训练时使用分层随机的采样方式抽取这些经验数据.其次,算法运用多线程的交互方式促进了智能体与环境的试错过程,通过智能体的多个克隆体并行的学习并整合它们的学习经验来训练网络模型的参数.然后,为了构建PBR-MPI算法的适用场景,本文根据目前多智能体系统(Multi-Agent System,MAS)的最新研究进展,将多智能体的信息交互方式归纳总结为集中式信息交互、全信息交互和欠信息交互三大类.最后,将新算法与其它的多智能体DRL算法分别在三种不同的信息交互场景中进行对比实验,用于验证和评价PBR-MPI的有效性及整体性能.实验结果表明,在智能体个数为5的多智能体目标追踪任务中,缓存区数为3、线程数为5的PBR-MPI算法的学习收敛速度平均提高了21%,训练效率平均提升了34%,并且在综合性能的评估中新算法的整体性能改善了50%.

关键词： 迟滞比较器   宽供电范围   低供电电压   低功耗  

摘要： 根据微弱能量收集系统的应用需要,设计了一种宽电压范围的折叠式低电压、低功耗迟滞比较器。在比较器输入级、输出级分别利用偏置电路和内部节点对尾电流管进行偏置,实现了根据现场工作电压的变化自动调节尾电流,达到降低功耗、加快输出响应速度的目的。基于0.18μm CMOS工艺进行设计。仿真结果表明,该比较器在0.8~1.2V电源电压范围内正常工作,迟滞电压在15~70mV范围内可调,最低功耗为0.15μW。

关键词： 无线网络相机   低功耗框架设计   电池   动态功耗管理   嵌入式应用系统  

摘要： 目前,无线网络相机在环境监控领域、军事监控领域、城市监控领域正发挥越来越重要的作用。在远程或者密闭环境中使用时,无线网络相机由电池供电且不方便更换电池,相机必须满足长时间续航的要求。相机续航时间由相机功耗以及电池容量共同决定,由于电池技术无突破性进展,无线网络相机的低功耗架构设计成为了一个重要的研究方向。首先,罗列和分析了无线网络相机上各种硬件方案以及实际功耗表现。接着,对比了不同编码算法的功耗表现。在相机动态功耗管理方面,提出和分析了无线网络相机的动态功耗模型,为动态功耗管理提供理论基础,还分析了相机状态切换时的功耗模型,确定了超时模式下相机切换状态的阈值时间。最后,提出了无线网络相机的低功耗架构的总体设计流程。

关键词： 深度神经网络   目标检测   神经网络加速器   低功耗   硬件优化  

摘要： 轻量级神经网络部署在低功耗平台上的解决方案可有效用于无人机(UAV)检测、自动驾驶等人工智能(AI)、物联网(IOT)领域,但在资源有限情况下,同时兼顾高精度和低延时来构建深度神经网络(DNN)加速器是非常有挑战性的。该文针对此问题提出一系列高效的硬件优化策略,包括构建可堆叠共享计算引擎(PE)以平衡不同卷积中数据重用和内存访问模式的不一致;提出了可调的循环次数和通道增强方法,有效扩展加速器与外部存储器之间的访问带宽,提高DNN浅层网络计算效率;优化了预加载工作流,从整体上提高了异构系统的并行度。经Xilinx Ultra96 V2板卡验证,该文的硬件优化策略有效地改进了iSmart3-SkyNet和SkrSkr-SkyNet类的DNN加速芯片设计。结果显示,优化后的加速器每秒处理78.576帧图像,每幅图像的功耗为0.068 J。

关键词： 射频识别   低功耗   电压基准  

摘要： 提出了一种适用于超高频无源电子标签芯片的低功耗电压基准电路。电路采用N+注入栅的PMOS管和亚阈值区温度补偿技术。芯片采用TSMC 0.18μm CMOS混合工艺流片。测试结果表明:该芯片可以在1.2~2.4 V的电源电压范围下工作,1.2 V电源电压下电压基准电路静态功耗为60 nW。电路面积为0.01 mm2,TT/FF/SS工艺角无校准条件下输出电压温度系数为75×10^(-6)/℃。

关键词： 反射式液晶屏   液晶电子纸   低功耗显示   无背光源显示   户外显示  

摘要： 文中研究了反射式TFT液晶电子纸的原理及实现方法。其特征为在普通TFT面板的基础上,增加全反射结构以及采用低功耗驱动。该液晶电子纸可直接利用环境光,不需要背光,功耗较低。实验结果表明该反射式TFT液晶电子纸具有传统电子纸类似的显示效果,同时具有高速的显示响应和优越的高温环境显示性能。对采用5.4 cm反射式TFT液晶面板的显示器的测试结果表明,其显示维持电流仅为20μA左右,可满足便携式等低功耗场合的应用。最后,对该电子纸的应用拓展和市场前景进行了分析。