面向VLSI的门级单粒子效应评估技术

由于空间辐射环境充满了各类射线和高能粒子，非常容易诱发集成电路发生单粒子效应，因此有必要开发对应的评估技术，分析单粒子效应对超大规模集成电路（VLSI）的影响。以ISCAS89测试基准电路为主要研究对象，提出了一种适用于VLSI的单粒子效应评估技术，可以通过脚本自动生成仿真和测试文件，实现任意节点的故障注入，并可以在任何一种支持硬件描述语言的EDA仿真工具上进行评估。分别对使用三模冗余技术、自刷新寄存器技术加固后的电路和原始电路进行了对比评估。评估结果符合逻辑，验证了门级单粒子效应评估测试技术的有效性。通过提出的评估技术，可以快速评估电路的抗辐射能力，提高查找设计缺陷、对电路进行针对性加固的效率，对于提高集成电路的安全性和稳定性有着重要的应用价值。     

集成电路故障注入攻击仿真方法

故障注入攻击以设备要求低、效果显著逐渐成为芯片攻击的一种有效手段,对集成电路信息安全构成了严重威胁.为了尽早发现集成电路设计中的安全隐患,设计者需要简单有效的方法在设计阶段检测设计的抗故障注入攻击能力.为此,提出一种故障注入攻击软件仿真方法.首先设置3个基本参数生成包含故障数据的控制文件,构建复杂故障模型以模拟各种故障注入攻击技术;然后综合待测电路源码得到网表,在网表中插入采用可综合的硬件描述语言实现的故障注入逻辑得到新网表;再将新网表送入仿真器中仿真,仿真过程中故障注入逻辑自动读取控制文件将故障注入到待测电路中,同时收集待测电路输出;最后评估程序分析收集到的输出数据,给出评估报告.当待测电路提交给仿真系统后,系统自动完成故障注入攻击模拟和安全评估操作,给出待测电路抗故障注入攻击能力评估报告.对AES-128加密电路进行故障注入攻击和差分故障分析的实验结果表明,该方法简单有效;AES-128电路对翻转故障敏感,其输出端口的一些字节更容易出现错误,需要加强防护.     

用于电路级仿真软故障注入的自动化方法

为了克服电路级仿真故障注入评估软错误敏感性时烦琐费时的缺陷,提出一种将注入过程自动化的方法.使用LL(k)语法分析技术自动解析Spice网表,以自动提取故障注入目标的信息;由程序将网表自动展平,克服了多次例化的子电路无法注入单故障的问题;通过对展平后网表的遍历而自动插入表征软错误的电流源;开发了一个电路级软错误注入器HSECT-SPI,并针对ISCAS'85和ISCAS'89 Benchmark电路进行了故障注入实验,结果表明:文中方法适于自动分析单元和模块电路的软错误敏感性,并可指导高可靠集成电路的设计.     

考虑单粒子多瞬态故障的数字电路失效概率评估

为了准确评估电路的失效概率,提出一种考虑单粒子多瞬态(SEMT)的数字电路失效概率评估方法.该方法通过解析电路门级网表提取SEMT故障位置对;使用双指数电流源模型模拟故障注入,通过SEMT脉冲复合模型将SEMT脉冲转化为复合的SET脉冲并沿数据通路向下游传播;在脉冲传播过程中,使用SEMT脉冲屏蔽模型评估逻辑屏蔽、电气屏蔽与时窗屏蔽效应,使用电路失效概率计算方法得到电路总体失效概率.实验结果表明,与同类方法相比,文中方法计算结果更为精确;与基于统计的蒙特卡罗方法相比,该方法的相对误差仅为2%,能够有效地指导集成电路容错设计.     

SRAM型FPGA单粒子辐照试验系统技术研究

单粒子辐射效应严重制约FPGA的空间应用,为提高FPGA在辐射环境中的可靠性,深入研究抗辐射加固FPGA单粒子效应评估方法,设计优化单粒子效应评估方案,开发相应的评估系统,提出基于SRAM时序修正的码流存储比较技术和基于SelectMAP端口配置回读技术。借助国内高能量大注量率的辐照试验环境,完成FPGA单粒子翻转（SEU）、单粒子闩锁（SEL）和单粒子功能中断（SEFI）等单粒子效应的检测,试验结果表明,该方法可以科学有效地对SRAM型FPGA抗单粒子辐射性能进行评估。     

一种新的电路故障自主仿真系统的研究与开发

在航空航天等面临恶劣外部辐射环境的应用中,要特别考虑由空间辐射引发的单粒子翻转事件(Single-Eyent Upset)对数字电子系统带来的影响,必须对电子系统进行抗SEU性能的评估,以保证系统的可靠性;提出了一种新的SEU故障注入仿真平台;不同于传统的软件故障仿真方法,该平台基于FPGA来进行故障注入仿真,具有成本低、自主工作及测试快速的特点;实验显示单个SEU故障注人仅耗时46μs.     

抗辐射集成电路单粒子激光试验与仿真分析

使用脉冲激光模拟单粒子效应技术,对抗辐射集成电路进行激光实验,找到抗辐射集成电路版图上的引起单粒子翻转的敏感位置。通过抗辐射集成电路版图与逻辑图对照和对抗辐射集成电路逻辑功能分析,在抗辐射集成电路逻辑功能框图中找到引起单粒子翻转的逻辑功能块,分析该逻辑功能块中信号的属性、信号传输的方向、信号强弱、信号对单粒子敏感程度,最终找到在脉冲激光模拟单粒子试验中出现逻辑功能错误的MOS器件。使用仿真软件模拟辐照试验中的单粒子干扰,对发生逻辑功能错误的MOS器件进行仿真,通过调整MOS器件的宽长比属性和仿真激励模型,找到逻辑功能错误的MOS器件的属性与发生单粒子翻转现象之间的联系,最终找到解决该集成电路单粒子翻转问题的方案并验证成功。     

基于SS序列集成电路布线技术

集成电路（IC）是在半导体基片上形成的完整的电子线路。当前芯片里的电路与系统日趋复杂,超大规模集成电路（VLSI）设计技术水平也在逐渐提高。VLSI设计中一般采用分级设计的方法。布图设计过程是整个VLSI分级设计中非常关键的步骤之一。基于Single-Sequence的集成电路布图就是在SS编解码的应用下对芯片中各单元的摆放进行优化从而达到芯片面积利用率最大化。本文重点介绍了在SS序列生成版图后各单元间连线的设计以及如何根据水平／垂直约束图提取版图中各单元的坐标。并根据要连模块的位置关系对其连线经过的模块进行有条件加线宽的处理。     

一种SRAM型FPGA单粒子效应加固平台设计

针对大规模集成电路在空间环境的应用需求,介绍了目前国内外针对FPGA的抗辐射加固的研究现状,对空间辐射和单粒子效应进行了简单描述,分析了SRAM型FPGA的结构和故障特点,提出了一种基于高可靠单元针对Xilinx Kintex-7系列FPGA进行配置、监控、回读校验和刷新的单粒子翻转加固硬件平台设计。介绍了对Kintex-7系列FPGA进行防护的流程和故障注入测试系统的组成,该平台已经在某项目中得到应用并通过了功能测试和相关环境试验,为大规模集成电路在空间应用提供了设计参考。     

考虑NBTI效应的组合电路软错误率计算方法EI北大核心CSCD

工艺尺寸的降低导致组合电路对软错误的敏感性越发突出,由负偏置温度不稳定性(NBTI)效应引起的老化现象越发不容忽视.为了准确地评估集成电路在其生命周期不同阶段的软错误率,提出一种考虑NBTI效应的组合电路软错误率计算方法.首先通过对节点输出逻辑进行翻转来模拟故障注入,并搜索考虑扇出重汇聚的敏化路径;再基于单粒子瞬态(SET)脉冲在产生过程中展宽的解析模型对初始SET脉冲进行展宽,使用NBTI模型计算PMOS晶体管阈值电压增量并映射到PTM模型卡;最后使用考虑老化的HSPICE工具测量SET脉冲在门单元中传播时的展宽,并将传播到锁存器的SET脉冲进行软错误率计算.在考虑10年NBTI效应的影响下,与不考虑NBTI效应的软错误率评估方法相比的实验结果表明,该方法能够平均提高15%的软错误率计算准确度.     

基于CAN总线实时应用的可靠调度性研究

CAN总线是一种高级的串行通信协议，适用于各种分布式控制系统。在实时应用中，标准的CAN协议使用静态优先级算法，对传输信道的利用率比较低。对基于CAN总线通信的动态优先级调度算法进行研究后，提出了一种基于指数分配方式的MTS算法，在保证强实时性消息的同时兼顾了低优先级消息的公平性。     

VoIP认证与计费的设计与实现

基于RADIUS的VoIP认证系统，采用分散受理、集中管理的接入认证管理体系，数据集中存放在认证中心(RADIUS服务器)，用户身份认证由PC向网守发起，网守通过RADIUS协议向认证中心的认证服务器发起认证请求。这样，可以保证用户安全地使用网络资源，以确保用户身份的合法性。同时其落地话单经过处理，可进行计费及其它帐务处理。文中论述了RADIUS对VoIP的支持，提出了一个Gatekeeper与RADIUS结合的整体解决方案。     

一种改进的心电信号预处理方法研究

心电信号是典型的强噪声下的非平稳微弱信号,减小噪声的干扰对心电信号的分析有着十分重要的意义,因此,有效的滤波方法一直是该领域学者关注的热点问题。本文在基于小波变换心电信号分析研究基础上,针对小波去噪时分解只作用于低频部分,从而忽略了高频区域中一部分有用信号的问题,提出了一种采用改进小波包理论实现心电信号去噪的方法,利用小波包在消除信号噪声方面具有更为精确的局部分析能力的特点,采用了‘db4’小波和＂最优基＂选择的方法,对心电信号进行消噪。以MIT-BIH心电数据库中心律失常数据仿真实验,得到了较理想的去噪效果。对比该方法与小波滤波去噪,发现基于小波包的心电信号去噪具有更优良的去噪性能。     

VCR智能无扰动特性的精确数值运算

根据智能变进制(VCR)的变溢性、拓展性及申缩性有机结合的技术,提出一种新颖智能的、无数字扰动的精确数值运算.该运算结果值的精确位数.是可以任意或无限地确定的,它可以很好地解决了计算机数值分辨率即由CPU字长制约的有效数字位教不足而造成的数值精确计算PC(Precise Computing)的扰动性问题,例如对中国古代数学家祖冲之曾研究圆周密率π值实验数据(π=355/113)的除法精确计算.     

深度强化学习研究综述

深度强化学习是指利用深度神经网络的特征表示能力对强化学习的状态、动作、价值等函数进行拟合,以提升强化学习模型性能,广泛应用于电子游戏、机械控制、推荐系统、金融投资等领域。回顾深度强化学习方法的主要发展历程,根据当前研究目标对深度强化学习方法进行分类,分析与讨论高维状态动作空间任务上的算法收敛、复杂应用场景下的算法样本效率提高、奖励函数稀疏或无明确定义情况下的算法探索以及多任务场景下的算法泛化性能增强问题,总结与归纳4类深度强化学习方法的研究现状,同时针对深度强化学习技术的未来发展方向进行展望。     

基于LVM 的系统扩容技术研究

近年来,随着大数据业务的使用,系统在运行时会产生大量的数据信息与日志文件并保存在磁盘中。由于在系统规划初期,对系统分区大小规划预期不足,很难合理规划磁盘空间,造成后期系统运行中经常出现系统分区磁盘不足的问题。当发生此类告警时,通常的分区很难动态调整大小,通常采用暂停业务,更换磁盘,数据备份与恢复的方式,该方式操作困难,程序复杂,有数据丢失的风险。在Linux系统里使用LVM(逻辑卷)技术,支持在线空间扩容,可以在用户无感知的情况下扩展系统分区容量,达到合理利用磁盘空间的目的。本文介绍了LVM技术,并在Linux系统里将分区做成逻辑卷,达到合理利用磁盘空间的目的。     

基于C_nV结构的自动语言辨识研究

与说话人识别、连续语音识别相比,自动语言辨识是一个相对较新的研究,而且是一项较难的课题。与音素配位学相比较韵律是语言辨识的更有希望的一个语言辨识特征。论文介绍了一种基于伪音节结构CnV的自动语言辨识方法,该系统提取了辅音、元音构成的伪音节结构的MFCC和!MFCC特征参数,使用了与语言无关的GMM算法模型化该特征。经过对OGI-TS数据库中的英语、法语、汉语测试表明,元音、辅音特征信息在语言辨识中起到一定作用,伪音节结构模型也是语言辨识的有效模型之一。     

区域生长辅助的地图配准在室内定位中的应用

地图匹配（ MM）算法通过粒子滤波（ PF）利用室内地图信息来抑制基于惯性传感器的室内定位系统的误差累计。利用区域生长（ RG）算法结合当前步长和方向信息在地图上找到合理的落脚范围,并以此来判断粒子的有效性。这种方法能有效改善地图配准算法的实用性和计算复杂度。提出一种改进的零速度（ ZV）检测算法能准确提取步伐信息,间接提升了零速度更新（ ZUPT）算法和地图配准算法的精度。实验结果表明：该算法的定位误差小于1.0%,定位精度比单纯的航位推算（ DR）算法平均提高了5.97%。     

综合系统管理与网络管理实现技术的研究

该文提出了适应于大型计算机网络和通信网络及应用系统的综合系统管理与网络管理体系结构,研究了基于大型数据库和Web技术的网管、网络自动拓扑发现、策略描述与策略服务以及资源依赖性分析服务等关键技术。该文将这些关键技术应用到综合系统管理与网络管理原型系统的工程实践中,为最终研制高性能、可伸缩和实用的系统管理与网络管理产品提供强有力的技术支持。     

基于数据仓库的数据采掘技术应用

本文首先分析了基于数据仓库的数据采掘的主要方法,技术和应用,然后通过实例讨论了数据采掘在股票分析与决策系统中的应用。