空间机器人遥操作地面验证技术研究

针对空间机器人遥操作任务需求,建立了一套遥操作地面验证子系统．该地面验证子系统由天地通信模拟模块、空间机器人动力学模块、物理验证模块及星载验证模块组成．天地通信模拟模块对天地通信链路的时延和带宽进行模拟,动力学模块根据遥操作命令计算系统的动力学响应,物理验证模块和星载验证模块分别对空间机器人的末端运动、中央控制器的运算能力和执行时序进行验证．实验结果表明了该子系统的有效性．     

笔记本电脑嵌入式控制器的设计与实现

为了解决各类便携式计算机中电源管理与功耗控制问题,延长电池续航时间,提出了一种适用于笔记本电脑嵌入式控制器(embedded controller,EC)的设计方法.分析了EC的功能特性,在此基础上从硬件设计与软件实现两个方面给出设计思路.介绍了软件的实现,结合模块化思想提出了主要模块的解决方法,从而提高数据读取及功能控制等多项关键性功能的效果与效率.功能测试验证了该设计的可行性与有效性.     

一种基于混合仿真技术的电路并行后仿真加速算法

随着集成电路制造工艺的发展,芯片的特征尺寸不断地缩小,寄生电阻和电容对电路性能的影响也变得越来越显著,电路后仿真成为集成电路设计验证不可缺少的关键技术.但是集成电路规模的不断增大,寄生电阻和电容的数目急剧膨胀,电路后仿真中求解线性方程组所需要的时间急剧增加,导致电路验证时间越来越长,影响集成电路的设计周期和产品交付时间.文中利用超图划分的方法将电路划分成若干个相互耦合的子模块,子模块的矩阵求解应用LU分解方法,顶层矩阵求解利用GMRES方法;针对GMRES方法收敛速度慢的问题,根据快节点和电源网格节点本身的物理特性提出一种预处理算法,能够显著加速线性方程组的求解速度,从而提升电路的仿真效率.该算法已经应用到华大九天的电路仿真工具ALPS中,通过大量工业实际用例的测试,证明了算法的有效性.     

基于可拓变换与时间模块的产品族加工时间快速确定方法

为提高定制企业工时定额制定的效率以满足顾客对产品交货期的需求,提出一种新的工时定额计算方法。该方法以产品族的结构组成为基础,将产品族加工时间分为静态工时、柔性工时、特有工时三大工时模块,提出了时间模块的概念,并运用可拓变换的思想对柔性工时模块进行了可拓学描述,运用工艺聚类分析实现了各工时模块时间的计算。通过对制造对象物元的三级匹配搜索和事元的匹配搜索提取相似的制造对象,以实现加工时间的快速重用。最后通过实例验证了方法的可行性和有效性。     

基于信号完整性分析的TPM芯片设计

由于可信计算平台自身的设计原理及机制上的缺陷,其在面对物理攻击时很难有效地保护整个平台系统的安全性,而基于信号完整性分析的TPM芯片设计思想已给出了较好的解决方案.在上述研究工作的基础上,进一步提出了逻辑分层的TPM-APM（TPM-analog parameter measurement）子模块改进设计方案.通过对时延模拟参数的度量,给出了TPM芯片中TPM-APM子模块的工程实现方法,并使用眼图比对法,为TPM-APM子模块实现的可行性进行了验证.分析结果表明,引入改进设计的TPM-APM子模块可增强可信计算平台面对物理攻击时的防御能力.     

RTL验证框架--HRV

设计并实现了一个RTL覆盖率驱动的验证框架HRV，它集成了自主开发的基于程序切片技术的设计抽取器、基于VCD文件的代码覆盖率分析器以及基于路径和基于断言的模拟矢量自动生成方法．实验结果表明，HRV通过集成多种验证工具，提高了模拟验证效率，加速了错误检测和错误定位．     

基于接口定义的异构数据有效性验证方法

给出一种异构环境下多模块通用的数据有效性验证方法。该方法运用接口定义语言的通用＂接口定义＂思想,使用数据验证配置XML文件定义公共的数据验证项,使用类C语言定义通用的数据验证接口,各模块根据定义的接口实现数据验证功能并举例说明。该方法使数据验证的维护可以通过直接修改公用的配置文件快速实现,避免了多模块重复修改,提高了软件开发效率。     

模拟电路网络撕裂法的子网络划分方案优选

针对模拟电路网络撕裂方法,研究子网络划分问题,总结了子网络划分时应遵循的基本原则,在此基础上提出了“最大化诊断效率,最小化测试消耗”的子网络划分思想,并从置换激励源,元件、测试点、故障特征灵敏度四方面对子网络划分方案的选择做进一步量化分析,提出了优选标准和具体实施步骤,通过仿真实验,验证了方法的可行性和有效性。     

基于FPGA的分子动力学模拟多流水数据预取系统

为提高分子动力学模拟中短程力的计算效率，设计并实现了基于FPGA的分子动力学模拟短程力多流水计算系统。针对在短程力多流水计算过程中多个计算模块频繁调用大量的粒子信息导致的高带宽需求和访问内存冲突问题，提出了多流水数据预取系统的设计，可减少对粒子数据的重复读取，缓解访问冲突，保证计算模块的效率。本文使用Xilinx Virtex UltraScale+HBM VCU128 FPGA开发板，实验结果表明，与短程力单流水计算系统相比，短程力多流水计算系统的计算效率提高了3.29倍，同时验证了多流水数据预取系统的有效性。     

射频功率放大器模块的设计与实现

提出了功率放大器设计中的两个关键问题，结合GSM直放站功率放大器模块的工程实例，详细分析了该功率放大器模块的设计过程．最后给出该模块样机的实测结果，进一步验证了设计方法的有效性。     

A face detection and recognition system in color image series

A human face detection and recognition system for color image series is presented in this paper. The system is composed of two subsystems: human face detection subsystem and human face recognition subsystem. The face detection subsystem includes two modules: face finding and face verification. The human face finding module determines the face regions of a number of subjects from color image series using skin color analysis and motion analysis. The human face verification module is developed to verify the detected human faces by judging of eclipse and support vector machine (SVM), and precisely localize human faces by locating eyes and mouths based on Generalized Symmetry Transform. The features characterizing the relation between face patterns can be extracted and selected by Principal Component Analysis. Using these selected features to train multiple SVMs, we can finally classify human faces. Moreover, in these modules, several simple and complex methods are used to reduce the searching space. So the system can work at a high speed and high detection and recognition rate. Human face detection accuracy of the system is 97.2% under controllable lightning condition. Human face recognition accuracy of the system for 70 persons is 96.5% (with 20 eigenvectors) and 98.3% (with 30 eigenvectors).     

功能覆盖率驱动的TAU/MVBC模块验证*

本文基于验证方法学(VMM),使用硬件验证语言搭建分层可复用的TAU/MVBC验证环境,利用功能覆盖率结果对随机激励生成器进行导向,同时使用断言覆盖未达到的边角情况,在合理的时间内达到了预定的覆盖率要求。结果表明,覆盖率导向的带约束随机激励生成方法通过提高对覆盖率贡献较大的小概率事件出现的次数,有效地提高了验证效率。     

ARINC659芯片设计与实现关键技术研究

ARINC659总线是一个半双工传输的、总线交叉检验的、线性多点的串行容错总线,用于综合模块化航空电子系统机架内部各个在线可更换模块之间的通信,其总线传输时间和存储空间上具有高可靠性和高完整性等特点。在国外,该总线已广泛应用在航空、航天等领域。文中对ARINC659总线进行了概述,分析了ARINC659总线协议的关键技术,重点阐述了ARINC659芯片的体系架构设计、详细设计与实现、虚拟仿真验证及FPGA原型验证等关键技术。目前,ARINC659芯片已经一次流片成功,并成功应用在多个领域。     

Certificateless network coding proxy signatures from lattice

Network coding can improve the information transmission efficiency and reduces the network resource consumption, so it is a very good platform for information transmission. Certificateless proxy signatures are widely applied in information security fields. However, certificateless proxy signatures based on classical number theory are not suitable for the network coding environment and cannot resist the quantum computing attacks. In view of this, we construct certificateless network coding proxy signatures from lattice (LCL-NCPS). LCL-NCPS is new multi-source signature scheme which has the characteristics of anti-quantum, anti-pollution and anti-forgery. In LCL-NCPS, each source node user can output a message vector to intermediate node and sink node, and the message vectors from different source nodes will be linearly combined to achieve the aim of improving the network transmission rate and network robustness. In terms of efficiency analysis of space dimension, LCL-NCPS can obtain the lower computation complexity by reducing the dimension of proxy key. In terms of efficiency analysis of time dimension, LCL-NCPS has higher computation efficiency in signature and verification.     

基于误差分治的神经网络验证

随着神经网络技术的快速发展, 其在自动驾驶、智能制造、医疗诊断等安全攸关领域得到了广泛应用, 神经网络的可信保障变得至关重要. 然而, 由于神经网络具有脆弱性, 轻微的扰动经常会导致错误的结果, 因此采用形式化验证的手段来保障神经网络安全可信是非常重要的. 目前神经网络的验证方法主要关注分析的精度, 而易忽略运行效率. 在验证一些复杂网络的安全性质时, 较大规模的状态空间可能会导致验证方法不可行或者无法求解等问题. 为了减少神经网络的状态空间, 提高验证效率, 提出一种基于过近似误差分治的神经网络形式化验证方法. 该方法利用可达性分析技术计算非线性节点的上下界, 并采用一种改进的符号线性松弛方法减少了非线性节点边界计算过程中的过近似误差. 通过计算节点过近似误差的直接和间接影响, 将节点的约束进行细化, 从而将原始验证问题划分为一组子问题, 其混合整数规划(MILP)公式具有较少的约束数量. 所提方法已实现为工具NNVerifier, 并通过实验在经典的3个数据集上训练的4个基于ReLU的全连接基准网络进行性质验证和评估. 实验结果表明, NNVerifier的验证效率比现有的完备验证技术提高了37.18%.     

基于定性推理的矩形phase-portrait近似

矩形phase-portrait近似的关键是控制模态的有效划分.本文提出了基于定性推理的phase-portrait近似,给出了一种基于向量场、感兴趣多项式及其李导数动态特性的模态空间划分方法,并进一步给出了基于精化多项式的抽象模型精化方法.实验结果表明,基于定性推理划分的phase-portrait近似验证明显地减少了模态空间的划分数目,提高了验证的效率.     

基于RISC-V指令集的向量控制模块验证实现

RISC-V指令集架构具有永久开源、指令集精简且高效、处理器微架构模块化、架构扩展性强等特点,在云计算、边缘计算、车载智能计算等领域的应用日渐广泛,其向量扩展部件可以大幅度提高计算机的运算效率,减少不必要的硬件开销。随着处理器运算能力增强和寄存器位数扩展等硬件的进一步发展,向量部件已成为处理器芯片架构中的常用技术,可用来增强处理器性能。向量控制模块是向量部件的核心控制单元,具有时序关系复杂、规范难以描述等特点。本文针对向量控制模块特点,优化设计验证流程,构建高效率验证平台,以功能覆盖率和代码覆盖率为牵引量化验证进度。通过RISC-V向量控制模块验证,有效提升向量控制模块的可靠性,降低流片风险,减轻子系统级验证和系统级验证负担,使之专注于互联、交互响应和接口验证。     

A CAD-Based hierarchical approach to interference detection among fixture modules in a reconfigurable fixturing system

A reconfigurable fixturing system has been developed for a computer-integrated assembly environment. The fixturing system employs a number of fixture modules which are set-up, adjusted and changed automatically by the assembly robot. A dedicated software program has been developed for the design, analysis, and verification of the fixture layout. The software program has been integrated with a commercially available computer-aided design (CAD) package to provide a user-friendly platform for modeling and display purposes. The robot program for setting up, adjusting, and dismantling the designed fixture is generated automatically. Interference between fixture modules during the fixture construction may arise due to incorrect selection of the fixture contact points at the design stage. The objective of the work described here is to develop a hierarchical approach for calculation of interference between fixture modules in a reconfigurable fixturing system. The formulation for the interference detection employs geometrical constraints as the basis. The approach does not require detailed simulation of the fixture construction for interference detection.     

Multi-cue Pedestrian Detection and Tracking from a Moving Vehicle

This paper presents a multi-cue vision system for the real-time detection and tracking of pedestrians from a moving vehicle. The detection component involves a cascade of modules, each utilizing complementary visual criteria to successively narrow down the image search space, balancing robustness and efficiency considerations. Novel is the tight integration of the consecutive modules: (sparse) stereo-based ROI generation, shape-based detection, texture-based classification and (dense) stereo-based verification. For example, shape-based detection activates a weighted combination of texture-based classifiers, each attuned to a particular body pose. Performance of individual modules and their interaction is analyzed by means of Receiver Operator Characteristics (ROCs). A sequential optimization technique allows the successive combination of individual ROCs, providing optimized system parameter settings in a systematic fashion, avoiding ad-hoc parameter tuning. Application-dependent processing constraints can be incorporated in the optimization procedure. Results from extensive field tests in difficult urban traffic conditions suggest system performance is at the leading edge.