EDA课程建设与创新型人才培养

EDA课程是教育部认定的电子类专业核心课程之一,具有软硬件知识更新速度快和应用面广等特点.本文依托中央与地方共建实验室和校级教育教学改革项目,开展EDA课程建设.我们从培养学生的实践和创新能力入手,建立了开放式的共享实验教学平台,构建了科学合理的三层次教学内容,通过多样化的教学手段,充分调动学生积极性,已收到很好的建设...     

改进残差神经网络的图像去雾算法

针对图像去雾算法中存在因介质透射率估计不准确而造成色彩失真、去雾不完全的问题, 提出了一种改进残差神经网络的图像去雾算法. 首先采用并行多尺度卷积层提取雾图像特征. 然后通过引入了深度可分离卷积层的残差网络学习介质透射率, 并利用加权引导滤波细化介质透射率. 最后根据大气散射模型反演得到无雾清晰图像. 实验结果表明, 该算法与其他去雾算法相比在峰值信噪比(peak signal to noise ratio, PSNR)和结构相似度(structural similarity, SSIM)指标上取得了一定的提高, 并且去雾图像在主观视觉上也取得了较好表现.     

高保真无线数字音频系统设计

<正> 本文介绍基于PCM2906和nRF2421的高保真无线数字音频传输系统设计。该系统支持CD音质的数字音频信号传输。在发射端具有USB、SPDIF、IIS数字音频接口。该系统抗干扰性强,音质达到HiFi水平。     

Spectrum allocation for wireless backhaul in heterogeneous ultra-dense networks

Wireless ultra-dense network (UDN) is one of the important technologies to solve the burst of throughput demand in the forthcoming fifth generation (5G) cellular networks. Reusing spectrum resource for the backhaul of small base stations (SBSs) is a hotspot research because of lower cost and rapid implementation with macro base stations (MBSs) in recent years. In heterogeneous UDN, the problem of spectrum allocation for wireless backhaul is investigated. In particular, two different spectrum resource reusing strategies for wireless backhaul are proposed in heterogeneous UDN with the limited bandwidth condition. Using a stochastic geometry-based heterogeneous UDN model, the success probabilities that mobile users communicate with SBSs or MBSs are derived under two different spectrum resource reusing strategies. In addition, the network throughput’s analytical expressions and the optimal ratio of spectrum allocation are derived. Numeral results are provided to evaluate the performance of the proposed strategies at throughput. Thus, the effectiveness of the strategy that mobile users can only communicate with SBSs is validated.     

电路可动态重组的模式化综合实验系统的研制

设计了一种基于单片机和可编程逻辑器件的模式化综合实验系统。该实验系统采用电路可动态重组的设计方案,在一套实验系统上既可同时满足"数字电路与逻辑设计"、"可编程逻辑器件与应用"、"单片机原理与应用"三门课程的教学需要,也能完成综合性设计项目。该实验系统共8个模式,预留扩展接口,且EDA核心板和单片机均可根据实际需要进行更换。综合实验系统使用方便、灵活、可升级性好。在实验教学中学生反映良好,极大地提升了教学效果。     

基于肤色质心与边缘自生长的手势分割算法

针对现有手势分割方法难以在类肤色背景下从图像中高效完整地分割出静态手势的问题,提出一种基于肤色质心与边缘自生长的手势分割算法。利用肤色模型得到手势区域的质心,质心可降低后续边缘检测算法的计算量;利用改进的边缘检测算法得到手势边缘,同时提出一种边缘自生长算法,能有效补全局部断裂边缘,增强后续分割效果;将肤色信息与边缘信息进行差分运算分离类肤色背景,再用连通域及形态学处理去除以得到最终手势图像。实验结果证明,该算法较传统肤色模型及同类算法,能更加快速准确地在类肤色背景下分割出手势图像。     

一种低复杂度定位算法的设计与实现

目前,基于定位技术的应用已经成为最具发展潜力的物联网业务之一。物联网感知层传感节点受自身功耗和处理能力的限制,无法直接求解无线定位算法方程。对传统三边测量定位算法进行改进,通过几何近似求解的方法,只需要进行简单的比较、加减、乘除运算,即可获取节点的位置信息。该算法在求解过程中引入了一定的误差值,但大幅降低了定位算法的求解复杂度,为低运算能力的微控制器直接定位提供了一种可行的解决方案。经过定位实验评估, 该算法在文中实验条件下的平均定位误差为1.18m,可满足多数中小场景范围定位的要求。     

“电子系统综合设计”课程建设探索

我校新开设的"电子系统综合设计"课程,以培养学生知识综合应用及电子系统设计分析能力为目标。该课程打破传统理论授课与实践授课的界限,采用多种教学方式,引入PSo C技术;同时将课程建设与科技活动紧密结合,既有利于大面积学生动手能力的提升,又能够帮助优秀学生脱颖而出。     

基于自动编译码器的端到端无线通信系统FPGA实现

基于自动编译码器的通信系统是近年来无线通信的一个热门研究领域，如何将其部署在嵌入式设备中具有非常重要的实践意义。提出了一种基于自动编译码器的端到端无线通信系统的FPGA设计方案，在FPGA上部署基于自动编译码器的端到端无线通信系统，使用AD9361射频芯片作为射频前端处理模块，实现真正意义上的空中传输。并且对系统中的卷积神经网络设计了硬件加速方案，在卷积计算单元内进行并行性探索，设计了流水线架构，加速卷积运算。对于存储单元，采用双缓冲设计，利用乒乓操作，提高数据通信速率。实验结果表明，在不同的调制方式下，系统实测误块率与在瑞利信道下的仿真结果相接近。在误块率相当的情况下，与通用CPU Intel i5-9300相比，所设计的系统的网络推理速度提升了3.98倍。与英伟达1650 GPU相比，功耗约是它的0.18倍。     

基于FPGA的卷积神经网络硬件加速器设计

为了提高中小规模设备卷积神经网络的推理速度，提出一种基于FPGA的卷积神经网络硬件加速器设计方案。针对模型中的卷积运算单元，该硬件加速器采用输入、输出二维循环展开和循环分块的方法，设计128个并行乘法器单元。模型的输入输出接口采用双缓存设计，通过乒乓操作，降低数据传输带来的时间延迟。同时，采用16位定点量化模型中权重参数，偏置参数和输入输出特征图的像素值。实验结果表明，与通用CPU酷睿i5-4440处理器相比，在COCO数据集上准确率几乎不变的情况下，计算性能提高5.77倍。在系统时钟频率为150 MHz时，硬件加速器的计算性能达到28.88 GOPS。