关键词： 物联网   逐次逼近型模数转换器   高精度比较器   分段电容阵列   低功耗  

摘要： 基于180 nm CMOS工艺,设计了一种应用于物联网的14-bit逐次逼近型模数转换器(Successive Approximation Analog-to-Digital Converter,SAR ADC)。电容阵列采用分段和冗余技术,高段电容加入了两位冗余电容,在提高ADC的精度与线性度的同时也减少了版图面积。为了实现高精度,采用了一种基于电荷泵的失调电压降低技术的动态比较器,基于电荷泵的逐次逼近比较环路改变全动态预放大器两个输入晶体管的衬底电压差值,有效的补偿了失调电压,最终稳定在一个小的失调步长内。相比于传统静态预放大器,全动态预放大器节省了更多的功耗,相比于现有电荷泵补偿技术,使用更加简单的校准逻辑,大大减少数字电路的开销。动态器件匹配(DEM)技术用于提高电容阵列最高3位的电容的匹配度,将最高3位的电容拆分为大小相等的7个电容,让电容转换过程中,被选中的概率相同,将电容失配的误差平均化,从而将谐波平均分布到频域范围,以减少电容失配的影响。仿真结果表明,在采样频率为4 kS/s时,供电电压为1.8 V的条件下,无杂散动态范围为94.9 dB,功耗为1.002μW,有效位数为13.01 bit。

关键词： 信息安全   随机性   显著性水平   伪随机序列   随机性检,验   动态链接库   多线程  

摘要： 随机序列在基于密码学的网络安全算法中被大量应用,在网络安全应用中扮演着重要的角色,随机序列的测试方法也在持续发展,为了提高随机序列的随机性测试效率,开展了随机序列测试软件设计;通过对美国NIST公布的SP 800-22随机序列测试标准的梳理,在原配套测试集工具包的基础上,随机序列测试软件采用动态链接库和多线程技术,对软件设计架构和测试模式上进行了创新,提高了测试执行效率和人机界面友好性,并通过真随机数序列和伪随机数序列两种方式对其随机性检验效果进行了验证;经实际应用验证,该测试软件设计架构开放、灵活、可配置,测试模式支持多种随机性检验项目的并发执行,测试结果支持量化呈现,提升了测试评估人员的工作效率,在工程实践中具有一定的参考价值。

关键词： 边缘计算   低功耗   模型压缩   移动通讯设备  

摘要： 随着移动互联网、物联网等技术的飞速发展,移动通讯设备越来越多地应用于人们的日常生活当中。然而,这类器件往往受限于电池容量、计算资源等因素,迫切需要低功耗、高性能的 AI算法。本文研究面向移动通讯设备的低功耗边缘AI算法优化与模型压缩技术,以提升设备的智能处理能力和续航时间。结果表明,优化后的低功耗边缘AI算法在智能图像识别、语音识别和健康监测等典型应用场景中表现出色。证明了低功耗边缘AI算法与模型压缩技术能够在资源受限的移动设备上实现高效、低功耗地AI推理,显著提升用户体验。

关键词： 脉冲神经网络   音频识别   SOM时空特征稀疏编码   兴奋抑制双监督训练   低功耗  

摘要： 近年来,在人工神经网络技术的推动下,音频分类技术不断提高。然而,传统人工神经网络存在计算功耗大、时域信号处理困难等问题。脉冲神经网络由于其事件驱动的特性,有着低功耗、可解释、时域处理能力强等特点,非常适用于音频信号处理任务。提出一种基于SOM时空特征稀疏编码和SNN有监督分类的音频识别方法,利用MFCC进行时-频域转换后,再利用SOM实现对时间序列音频信号的稀疏编码,不同于其他基于误差反向传播的有监督学习,利用带积分的STDP学习规则训练权重,并且通过使用兴奋抑制双监督训练方法,可以使得SNN有效提取和分析音频信号中的空间特征与时间特征,最终所提方法在TIDIGITS数字音频数据集上取得了96.47%的分类准确度。

关键词： 流水车间   交货期   订单接受与调度   多线程并行迭代贪婪算法   二分查找算法  

摘要： 针对流水车间实际生产过程中交货期短和生产能力不足的困难,研究了流水车间订单接受与调度问题,并以企业生产总净利润最大化为目标建立了数学优化模型。鉴于传统迭代贪婪算法求解流水车间调度问题的优势与不足之处,提出了一种多线程并行迭代贪婪算法(MPIG)。在算法的初始化阶段以及破坏重构阶段分别设计基于NEH(Nawaz-Enscore-Ham)的初始解产生方法以及融合不同破坏优先级的破坏方式。为提高算法搜索效率,提出了一种多线程并行搜索策略。首先利用二分查找算法快速找到订单在待插入序列中的拒绝点,随后通过多个线程同时搜索订单在序列中的局部最优位置,并最终找到订单最佳插入位置。实验结果表明,与解决类似生产调度问题的相关智能优化算法相比,所提出的MPIG具有更好的求解质量以及求解稳定性。同时,与实际生产过程中常用的启发式调度方法相比,所提出的算法在目标值上表现出不低于11%的改进率,可以有效增加企业生产总净利润,减小拖期成本。

关键词： 含沙量检测   超低功耗   LoRa   径流  

摘要： 【目的】我国水土流失现象严重，通过对水土流失状况进行有效、可靠的检测，为研究人员提供可靠的数据依据，助力水土流失和水土保持效益定量评价，更好的掌握水土流失情况和治理效果。【方法】本研究基于物联网架构，设计了一套基于远距离无线电（Long Range Radio，LoRa）组网的坡面土壤侵蚀动态检测系统，该系统采用LoRa Standby-CAD工作策略实现超低功耗。【结果】与传统技术相比，本系统可降低40%能耗，待机时长可提高8.5倍；基于ECharts框架和华为云平台设计可视化大屏，实现检测数据可视化。经多次实地测试，本系统与采用传统比重法相比，检测数据相对误差均值为3.08%。【结论】本研究设计的系统能持续地实时检测野外坡面径流小区径流含沙量及降水量，相比传统物联网技术方案，系统功耗低，测试精度高、数据可视化、投产建设及维护成本低，可为相关生产、研究工作提供真实有效的实测数据及解决方案。

关键词： MATLAB   Simulink   Sigma-Delta调制器   开关电容   折叠共源共栅运放   增益增强   低功耗  

摘要： 为了应对Sigma-Delta ADC(Sigma-Delta Analog-to-Digital Converter)具有较高功耗的挑战，文中提出一种适用于低功耗高精度语音识别芯片的开关电容积分器。在MATLAB系统建模中提出新建模思路，根据MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)管的寄生参数重新定义非理想因子系数，使模型更贴近实际电路。Sigma-Delta调制器模型采用过采样率为128倍的3阶单比特前馈调制器。通过对Sigma-Delta调制器模型仿真可以得到各级积分器系数，为后续使用Cadence软件进行MOS晶体管电路设计提供指导。在MATLAB系统建模仿真中，最终仿真结果表明Sigma-Delta调制器有效位数可达16.95位，信噪比可达103.8 dB。在0.18 ■工艺下，对Sigma-Delta调制器的第1级积分器电路进行设计，第1级开关电容积分器中的运算放大器经过仿真验证，直流增益可以达到104 dB，增益带宽积为72 MHz，相位裕度为85°，直流静态功耗为915 ■。

关键词： 电子对抗   仿真引擎   离散事件仿真混合推进   多线程并行  

摘要： 随着电子对抗仿真技术应用的不断深入,用户对电子对抗仿真环境的要求越来越高。仿真引擎是仿真系统内驱动模型运行的核心组件,直接影响到仿真的逼真性与仿真效率,传统的仿真引擎技术采用单一推进机制,适用范围有限、仿真效率不高。为了提高离散事件仿真的效率,同时降低仿真引擎对计算机网络条件的依赖,发展了一种基于混合推进的多线程并行离散事件仿真引擎,采用多线程并行方式加载与解析仿真方案,提高了数据加载与解析的速度,采用混合推进机制减少了算力开支与时间成本,提高了离散事件仿真的效率。同时实现了仿真引擎与模型的解绑,仿真引擎能够根据事件类型灵活加载模型组件,拓宽了其适用范围。最后,通过具体仿真实验案例的验证,证实了所提方法的可靠性与应用潜力。

关键词： 无线网络   移动节点   节点分布   优化方法  

摘要： 传统节点分布优化方法未对节点属性进行分析,直接构建节点分布优化模型,导致节点分布优化效果较差。为此,低功耗广域无线网络移动节点分布优化方法。对无线网络移动节点数据属性进行解析,构建低功耗广域无线网络移动节点分布优化模型,利用模型实现低功耗广域无线网络移动节点分布优化。实验结果表明,所研究方法的优化效果更好,值得推广。

关键词： 5G网络   室内定位   算法优化   定位精度   低功耗  

摘要： 提出一种5G网络下的高精度室内定位算法优化方法。该方法综合利用5G网络的大带宽、低时延和高连接密度等特点,通过优化信号测量、多源异构数据融合和定位计算模型,显著提升了定位精度和实时性。同时,引入低功耗策略,延长了设备电池寿命。仿真实验表明,该算法在定位精度、实时性和能耗方面均优于现有方法,为5G室内定位的实际应用奠定了基础。