高速通信系统中并行CRC计算及电路实现

针对高位宽数据情况下的循环冗余校验码(Cyclic Redundancy Code, CRC)电路计算工作频率较低以及资源占用过多的问题,设计并实现了一种并行CRC计算方法。该方法将CRC计算拆分为数据CRC计算和余数CRC计算两个部分,余数CRC计算由多个余数CRC计算模块级联完成,数据CRC计算模块由固定逻辑表达式实现,对二者计算结果做模二加法即得到CRC计算结果。根据数据长度选择相应的数据CRC计算模块和余数CRC计算模块的组合,以适应高位宽可变数据长度的CRC计算。以100 Gbps远程直接数据存取(Remote Direct Memory Access, RDMA)通信系统中的1 024 bits数据位宽CRC-32的计算为例,在VCU118开发板上实现了该算法的硬件电路。实验结果表明,所提设计仅使用4 760个查找表和2 658个触发器,整个系统带宽最高可达97.85 Gbps,最高工作频率可达326 MHz。与其他相关方法相比,提出的方法具有较高的工作频率且资源占用较少。

基于AD595芯片的恒温控制仪设计

介绍了用AD595作信号调理,PIC16F877芯片为控制核心制作的恒温仪的设计。仪器采用加热丝升温,热电偶为传感元件。在使用热电偶时,往往由于环境和现场条件等原因,冷端温度不能维持在0℃(To≠0),使热电偶输出的电势值产生误差。AD595芯片是针对上述问题设计的专用芯片,内部具有放大、冷端补偿、冰点基准、温差电偶故障报警等电路。在系统中做信号调理单元。软件主要是对信号检测处理后,给出控制信号,稳定仪器温度。

超声刺激对海藻酸钠微球机械特性和释放特性的影响

为了测量海藻酸钠微球的剪切模量,并检测在超声刺激下海藻酸钠微球的机械特性和释放特性的变化,采用传统挤压方法制备海藻酸钠微球.在稳定状态下,通过压缩实验技术和Hertz理论模型分析得到海藻酸钠微球的剪切模量.采用不同的超声刺激海藻酸钠微球,通过测量其剪切模量,观察超声刺激对微球的机械特性的影响.实验对于包埋牛血清蛋白(bovine serum albumin,BSA)的海藻酸钠微球,采用Higuchi模型分析其释放特性.结果表明:海藻酸钠微球的剪切模量为42.5 kPa,超声刺激对微球的剪切模量无明显影响,而其释放速率受到超声刺激时间和功率的影响.

PMC模型下超立方体的一种条件诊断算法

诊断是一种提升互连网络可靠性的常用手段.条件诊断是假设系统中任一节点的所有相邻节点不会同时发生故障,这种诊断大大提高了诊断的有效性.提出一种在PMC模型下超立方体的条件诊断算法,通过广度优先搜索遍历整个超立方体,在遍历过程中通过相邻节点之间的诊断结果将超立方体节点分成若干个集合,再通过集合之间的关系和集合中所含元素的数量识别出故障集合和无故障集合.对于n维超立方体,节点数为N,该算法的时间复杂度为O(N2)。

基于Mbius立方体的最短路径路由算法

Mbius立方体是超立方体的一种变形结构。Mbius立方体除了具有超立方体本身的可扩展性和路由简单等优点外,它与含有相同数目的点和边的超立方体相比具有更好的性能。文中提出一种新的用于Mbius立方体网络的最短路径路由算法,避免了递归调用。分析和实验证明,相对于Cull P提出的最短路径算法有更高的效率,并易于硬件实现,且时间复杂度为O(n)。

快速非局部均值滤波图像去噪

针对非局部平均(NLM)去噪算法复杂度过高,滤波过程中对图像信号产生过度平滑的问题,提出一种基于高斯主成分分析的快速NLM去噪算法。该方法首先对所有像素点的邻域进行高斯滤波降低噪声干扰,提高主成分分析的准确度,降低分解结果的维度,进而提高NLM算法中的块匹配效率和准确性,为提高去噪效果奠定基础。虽然该方法在NLM前加入了高斯预滤波和主成分分析,但是由于有效的降维,整体算法复杂度较传统NLM仍有减少,且算法性能有所提高。实验表明与传统的NLM算法相比,本文所提出的新算法不仅降低了计算复杂度,而且可以产生更好的去噪效果。

分层路由交叉互连Mesh网络的建模与仿真

随着半导体工艺的不断发展,片上网络中所包含的IP核数目越来越多,这时片上网络的拓扑结构对于系统的面积和性能起着决定性的作用,并且深刻的影响着系统的通信传输能力。提出了一种新的分层路由交叉片上互连网络——HRCM(Hierarchical Routing Cross-connected Mesh),将2N个2×2全连接的子网连接成N×N的Mesh结构。采用了一种新的分层XY路由算法——HXY(Hierarchical XY)。采用OPNET对该结构进行了进程层、节点层、网络层建模与仿真,结果表明在系统平均延时、系统归一化吞吐量等方面都优于传统Mesh、Xmesh结构。

无数据缓存的容错环形NoC

提出一种分层双组双环NoC拓扑结构,该结构中链路分为两组环网,其中有一组环网为主环,另一组为备用环网,用于NoC网络的容错。每组环网中包含一个控制环和一个数据环,控制环采用包的形式交换结点之间路由、链路错误和差错控制信息,数据环用电路交换方式进行数据通信。针对以上NoC拓扑结构,提出交换结点无需缓冲区的三级流水线结构,使得各个IP之间的数据通信延时最小。环网中采用时分复用和优先级相结合的机制,实现了公平路由和带宽的空分复用。仿真结果表明,该结构可以有效避免拥塞、死锁和饥饿,保证带宽充分利用,与理论分析一致。

AD6654在TD-SCDMA系统中数字下变频的实现

数字下变频技术是软件无线电技术的核心内容,简单介绍数字下变频原理以及高性能数字下变频(DDC)器件AD6654的主要特征,着重论述了采用AD6654实现TD-SCDMA系统中6载波的数字下变频功能,最后给出对应的仿真结果。

基于TCAM的深部包检测技术研究与实现

深度包检测技术(DPI)已成为网络信息安全的研究重点。基于硬件实现模式匹配的DPI技术凭借其更强的处理能力受到广泛关注。本文提出一种基于TCAM模式匹配的方法实现DPI,规则表项按字节分别存储在TCAM(三态内容寻址存储器)中,输入字符按不同字节与TCAM中内容进行匹配,提高了DPI中模式匹配的处理速度。针对该技术功耗大的缺点,提出BF(Bloom Filter)和TCAM相结合的两级模式匹配技术,BF可将较少可疑包转发给TCAM处理模块,从而降低了系统功耗,大大提高了系统处理速度。

基于布隆过滤器的字符串模糊匹配算法的FPGA实现

深度包检测技术通过对数据包内容的深入扫描和检测,能够有效识别出隐藏在数据包有效载荷内的非法数据,但该技术存在功耗非常大的缺点。针对该问题,提出了采用Bloom Filter(布隆过滤器)进行字符串模糊匹配方式,利用Bloom Filter将信息流中大部分正常流量过滤掉,从而减轻了后端的字符串精确匹配的压力,降低了系统功耗,大大提高了处理速度。

多输入多输出(MIMO)系统信道容量技术

本文讨论了在多输入多输出( Multiple- Input Multiple- Output,MIMO)信道上传输的基本容量极限。首先假设信道矩阵是独立的复高斯变量,按照这种理想环境推导出MIMO信道容量;

基于Nios Ⅱ的信道模拟系统控制单元实现

本文介绍如何在Quartus Ⅱ开发平台上,使用Altera Nios Ⅱ软核处理器实现信道模拟器的控制功能。使用Nios Ⅱ软核处理器是一项新的设计思路和方法,本文从实例开发角度,详细讨论了基于SOPC的信道模拟系统控制单元硬件的设计思路与实现方法。

基于MC35的GSM直放站远程监控系统

在对GSM移动通信系统和直放站系统理论分析基础之上,重点介绍了基于MC35的直放站监控系统主控板软硬件的设计、实现。主控板作为监控系统的核心部分有着重要的作用,他要对直放站各功能模块进行监控管理,包括对直放站状态的查询、功放开关及ATT的设置并及时地将直放站的工作状态通过MC35模块主动上报给远端的监控中心。

一种小型高通量SPR生物传感检测装置的研制

针对一种角度扫描型SPR生物传感检测装置的小型化、高通量研究,包括系统的硬、软件研制及实验测试。在现有SPR传感研究基础上,提出了实现仪器小型化的设计方案,可以在仪器体积明显减小的情况下,保持检测精度基本不变。同时,利用入射光分束,靶标阵列,以及相应的阵列图像采集、处理及分析方法,实现了多样品的同时检测分析。针对新的系统设计,利用计算仿真确定了相应的实验参数。在新建立的SPR检测装置上完成了不同金膜厚度及芯片表面修饰后的共振曲线检测,并实现了C反应蛋白的检测分析。结果表明,该系统能够有效地分析表面介质特性改变所引起的共振角度变化,同时,设备的小型化和高通量基本实现。

马素平巧用宣上法治疗肝硬化腹水经验介绍

马素平教授是河南中医药大学第一附属医院主任中医师,河南中医药大学硕士研究生导师,中华中医药学会肝病专业委员会委员,河南省中医药学会肝病专业委员会常务委员,第五批全国名老中医药专家学术经验继承工作指导老师,从事中医药防治慢性肝病20余年,在肝硬化腹水的治疗方面有着丰富的临床经验。

集成电路设计与集成系统S-CDIO实践教学体系构建

集成电路设计与集成系统是一个工程性和实践性很强的本科专业,在大工程观教育理念指导下,在分析CDIO培养大纲能力要求和集成电路设计与集成系统专业能力要求基础上,构建了集成电路设计与集成系统S-CDIO实践教学体系,探索了教学科研协同、学校企业协同项目驱动的研究式实践教学方法,完善并建设了多样化的实践环境和工程经验丰富的师资队伍,建立有效的人才培养评价体系,保障实践教学体系的有效实施。

次声在生物医学中的研究进展

次声是不可听声,综合国内外的研究,介绍了次声对动物心血管系统、神经系统、听觉、视觉等的影响,及其在医疗器械中的应用,分析了次声的阈值问题。次声的作用机理是生物共振,次声应用于生物医学,前景将会十分广阔。

集成电路设计与集成系统专业创新型人才培养的课程体系研究

集成电路设计与集成系统本科专业是国家特设专业,又是一个多学科交叉、高技术密集的新兴专业。目前国内没有形成完善的专业规范,因此如何合理、有效地设置课程体系成为本专业建设的重点和难点问题。本文对集成电路设计与集成系统本科专业人才培养特点进行了研究,确定了创新型人才培养目标定位,根据学科交叉融合发展规律,确定了人才培养规格,提出了一种理论与实践并重融合的课程体系。该课程体系具有系统性、完备性、交叉融合性,通过教学内容的有机组织,实现知识的连贯性、内容的先进性和实用性,将为集成电路设计与集成系统本科专业的创新型人才培养奠定良好的基础。

数字电路与系统设计基础课程改革的探索与实践

以西安邮电大学集成电路设计与集成系统专业所开设的数字电路与系统设计基础课程为例,从教学内容、教学模式、教学方法、考核方式、人才培养效果等方面介绍了该课程改革的具体措施,力求为地方高等院校集成电路设计与集成系统专业的课程改革提供借鉴与参考。