芯粒互连数据接口中用于噪声消除的弦和信令技术

芯粒(Chiplet)技术可以提升集成芯片良率、降低研发成本并提升效率,因此成为目前的研究热点。不同芯粒之间需要高速数据接口进行互连通信。为提升总带宽密度,芯粒互连多采用单端信号传输数据,因此会受共模噪声、同步开关噪声以及串扰噪声的影响。弦和信令通过对传输数据编解码将单端信号转换为伪差分信号,可以抑制噪声,提高信号传输质量。同时,弦和信令作为一种调制方式,与工艺、架构等无关,工艺移植性良好,因此得到广泛应用。本文对常见的弦和信令进行了回顾,并分析总结了其性能参数,最后对弦和信令的发展进行了展望。

便秘历史溯源及中药调节水液代谢治疗便秘研究进展

便秘病因病机与人体五脏六腑功能失调紧密相关,中医药治疗便秘历史悠久,临床疗效显著,具有整体调控、标本兼治的优势。本研究梳理便秘历史沿革,为中医临床治疗便秘提供参考;综述近年来中成药、单味中药、中药复方通过水液代谢治疗便秘的现代研究,为中药通过水液代谢机制治疗便秘的研究提供思路和方法。

一款400μm^(2)用于极短距离接收机具有中频补偿的56 Gb/s PAM4反相器型连续时间线性均衡器

高速极短距离有线数据接口是芯粒间互连的重要技术方案。传统的基于电流模逻辑的连续时间线性均衡器由于高电源电压和无源器件的使用已经无法满足芯粒间数据接口高密度、小型化、低功耗的需求。针对该问题,本文提出了一种带中频补偿的反相器型连续时间线性均衡器,可在极短距离应用中传输28 Gb/s非归零信号以及56 Gb/s四电平脉冲幅度调制信号。本设计采用28 nm CMOS工艺实现,核心面积仅为400μm^(2)。经过-9.4 dB@14 GHz的极短距离信道后,基于版图的仿真结果表明,所提出的连续时间线性均衡器使28 Gbaud的非归零信号与四电平脉冲幅度调制信号眼宽分别提升0.14 UI与0.41 UI,眼高提升328 mV与119 mV,56 Gb/s四电平脉冲幅度调制信号工况下功耗为6.12 mW。

监测麻醉下局部软组织浸润麻醉在老年股骨粗隆间骨折患者手术中的应用效果

目的分析监测麻醉联合局部软组织浸润麻醉在老年股骨粗隆间骨折(ITF)患者手术中的应用效果。方法选取2020年6月至2022年6月新泰市人民医院收治的150例老年ITF患者作为研究对象,随机分为对照组与观察组,每组75例。两组患者均行防旋型股骨近端髓内针内固定手术治疗,对照组采用常规全身麻醉,观察组采用监测麻醉联合局部软组织浸润麻醉。比较两组麻醉效果、围手术期生命体征[心率(HR)、呼吸频率(RR)、血氧饱和度(SpO_(2))、血红蛋白(Hb)、呼气末二氧化碳分压(ETCO_(2))]、应激反应指标[白细胞介素-2(IL-2)、白细胞介素-1β(IL-1β)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)]、数字疼痛分级法(NRS)评分及不良反应发生率。结果观察组液体输注量少于对照组,苏醒时间短于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组最小HR快于对照组,术前术后Hb差值高于对照组,最大HR、最小RR均慢于对照组,ETCO_(2)低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组最大SpO_(2)水平比较差异无统计学意义。麻醉2 h后,观察组血清MDA、IL-2、IL-1β水平低于对照组,血清SOD水平高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。术后12、24、48 h,观察组NRS评分均低于对照组,阿片类镇痛药使用量、对乙基苯酚使用量均少于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组并发症发生率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论监测麻醉下局部软组织浸润麻醉应用于老年ITF患者手术中,能维持患者生命体征稳定,减轻机体应激反应,缓解患者镇痛程度,减少并发症。

一款0.16 mm^(2)基于180 nm CMOS采用全局去偏斜的半速率8×2.5 Gb/s时钟转发架构接收机

在时钟转发架构的高速有线通信接收机中,需要去偏斜电路实现时钟与数据之间的最佳采样关系,并保证多路数据的同步。本文提出了一种全局去偏斜方案,仅采用一路数据与时钟进行对齐,并通过时钟延时匹配与分布技术实现多路数据同步,减小了各通道独立去偏斜方案带来的功耗与面积开销。所提出的接收机由8路数据通道、1路半速率转发时钟通道与基于延迟锁定环路的全局去偏斜电路构成。基于180 nm CMOS工艺,在2.5 Gb/s数据率下,可去除输入时钟与数据任意偏斜,得到位于数据中心的采样相位,同时具有时钟占空比校准能力。在1.8 V电源电压下,所提出的接收机总功耗为187 mW,总面积为0.16 mm^(2),对比各通道独立去偏斜方案,功耗和面积开销分别节约了45.2%与62.8%。

核电子学在空间科学探测领域的应用

21世纪以来,随着科学技术的进步和对宇宙探索的不懈追求,我国成功发射了多颗空间科学卫星和深空探测载荷。在这些空间科学卫星或搭载的科学仪器中,核与粒子探测器发挥着至关重要的作用。核电子学作为探测器的重要组成部分,其功能涵盖前端信号放大读出、数字化、触发判选与处理等多个环节。空间科学探测中的核电子学除满足探测器在高分辨率、大动态范围、精确粒子鉴别和数据压缩等方面的需求,同时还须符合空间环境下的抗辐照、高可靠性和长寿命等工程要求。本文通过回顾核电子学在我国空间探测领域的应用,希望为核电子学技术在空间科学领域的进一步发展提供参考和见解。论文分析了几个空间科学任务中的核电子学设计方案,包括暗物质粒子探测卫星(Dark Matter Particle Explorer,DAMPE)、硬X射线调制望远镜(Hard X-ray Modulation Telescope,HXMT)、引力波暴高能电磁对应体全天监测器卫星(Gravitational Wave High-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor, GECAM)、天问一号(Tianwen-1)、先进天基太阳天文台(Advanced Space-based Solar Observatory, ASO-S)和爱因斯坦探针卫星(Einstein Probe,EP)等。在此基础上,本文进一步探讨了核电子学技术对于实现空间探测科学目标的重要性及其面临的挑战,包括创新性、空间环境适应能力等方面,并对未来的发展方向进行了展望。核电子学是核与粒子探测的核心技术,在空间科学任务中,核电子学系统除必须满足对探测器信号进行精密读出等所需要达到的电性能参数方面的要求,还要确保在太空特殊环境中的长期可靠性。此外,随着科学目标的拓展和提升,空间探测任务对核电子学的数据处理和传输能力也提出了更高的要求。同时,受益于新材料、先进工艺和人工智能等技术的发展,未来的核电子学系统有望更紧凑、可靠和智能化。核电子学的持续发展有望为实现更高水平的空间科学探测提供强有力的支持,推动对宇宙空间的更深度探索。

基于数据库分析ANLN在宫颈癌中预后价值及其与免疫浸润的相关性

目的分析ANLN在宫颈癌组织中的表达及其在宫颈癌中潜在预后及免疫浸润中的作用价值。方法通过R语言软件利用TCGA、GEO数据库分析ANLN在宫颈癌中的表达情况,HPA数据库进一步验证;利用ROC曲线和Kaplan-Meier生存曲线、Cox比例风险模型分析ANLN与宫颈癌预后的关系;ssGSEA法评估肿瘤样本中免疫细胞浸润的占比差异,并分析ANLN与肿瘤免疫浸润的相关性;ESTIMATE法计算宫颈癌中的基质和免疫评分,分析其在ANLN表达之间的差异;利用TISIDB数据库分析了ANLN的表达水平与免疫细胞趋化因子和趋化因子受体、免疫抑制剂和免疫刺激剂的表达之间的相关性。结果ANLN在宫颈癌组织中表达水平升高,ANLN水平升高的宫颈癌患者预后不良,ANLN表达水平与T helper cells、Tcm、Tgd、Th2成正相关。ANLN的表达与趋化因子CCL14、趋化因子受体CXCR4显著负相关,与趋化因子CXCL8显著正相关。ANLN表达与免疫抑制剂LGALS9、TGFB1、TGFBR1、VTCN1显著相关,与免疫刺激剂CXCR4、RAET1E、TNFRSF14显著相关。结论ANLN可作为宫颈癌患者预后不良和免疫浸润的预后生物标志物。

基于灰色关联度法对11个产地不同商品等级大黄的质量评价

目的:构建大黄不同商品等级质量的灰色关联度模型并进行比较。方法:收集大黄11个主产区不同商品等级的大黄药材,测定其浸出物、总灰分、儿茶素、芦荟大黄素和大黄素的含量,采用灰色关联度法建立大黄不同商品等级质量的灰色关联度评价模型。结果:各评价单元序列的相对关联度在0.298~0.635,单元序列的相对关联度>0.400的样本有33批,其主要来源于大黄的主产区甘肃省礼县、青海省化隆县、四川省阿坝州九寨沟县等地,药材质量相对较高。相对关联度排名在前25名的样本中,甘肃产有10批,青海产有6批,云南产有5批,四川产有4批,分别占各样本总数的40.0%、24.0%、20.0%和16.0%,说明采购于甘肃、青海的大黄质量较优;前25名排序中,一等品(n=11)>二等品(n=8)>三等品(n=4)>水根(n=2),说明依据大黄药材的质地轻重、直径大小等性状差异对大黄进行商品等级划分具有一定实际意义,与主产地对大黄药材质量评价依靠商品等级进行“优形即优价”的科学内涵相一致。结论:该方法及模型可推广于其他药材不同商品等级的质量评价。

丝素蛋白/石墨烯复合忆阻器的构筑和性能研究

丝素蛋白(SF)是一种具有优异生物相容性、降解性能可调、易于加工的生物材料,可用于制备生物忆阻器。但多数纯SF基忆阻器存在开关电流比(I_(ON)/I_(OFF))低、能耗高、阈值电压不稳定、循环稳定性差等问题。为提升SF基忆阻器的电流开关比、可重复性及忆阻稳定性,本文利用SF与石墨烯(Gr)材料复合,采用层层自组装技术构筑了氧化铟锡(ITO)/Gr/SF/Gr/Al复合忆阻器,采用透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、台阶仪等对忆阻功能层的形貌及结构进行分析,并通过半导体参数分析仪表征器件的忆阻性能。结果表明,该复合忆阻器实现了稳定的双极性电阻转变。其中,忆阻器的I_(ON)/I_(OFF)可提升至10^(3),器件可实现超过50次的稳定电阻转变过程,启动电压(V_(SET))和置位电压(V_(RESET))分别分布于-2~-1 V以及3~4 V之间,阻态保持时长可达1000 s。通过拟合I-V曲线可知,该复合忆阻器的忆阻机制为空间电荷限制电流机制。

中国第一台高性能白光中子源——CSNS反角白光中子源及其应用

基于中国散裂中子源(CSNS)建设的我国第一台高性能白光中子源——反角白光中子源(Back-n)是国际上综合性能最好的白光中子源之一,能区范围覆盖meV~百MeV,飞行时间测量分辨率可在全能区达到1%以内,中子注量率国际领先。自2018年3月建成以来,Back-n已开展了一系列的核数据测量实验、探测器标定实验、中子辐射效应实验和中子照相研究,科研产出效率非常高,实验数据质量达到了研究要求,为我国多领域的科学研究和应用研究提供了一个强大的平台。本文对该白光中子源的性能特点、已投入运行和规划中的核数据测量实验谱仪进行了综述,并指出了主要应用方向。

基于变异系数的模糊物元模型评价不同产地大黄药材质量

目的利用基于变异系数的模糊物元模型评价不同产地大黄的质量。方法结合欧氏贴近度概念,构建基于变异系数权重的中药质量综合评价的模糊物元模型。选取大黄中没食子酸、游离蒽醌等14个评价指标,评价不同产地大黄的质量。结果27个产地大黄药材样品中,欧氏贴近度ρHj>0.2209的样品有9批,主要集中在四川和甘肃陇南,品质较优,均具有"红肉白筋,体重质坚,星点环列,味苦"的优良性状特征;ρHj<0.160 4的样品主要集中在青海达日和四川峨眉山等地,样品性状与"个头普遍较小,体轻质松,内部有糠心"的劣药特征一致。结论本研究建立的模型使用简单、易于计算,能客观反映大黄药材的质量,也可为基于多种化学成分指标的其他中药材质量综合评价提供参考。

主动学习策略融合算法在高光谱图像分类中的应用

针对传统主动学习单一策略算法在挑选最有价值未标记样本时出现的抖动和不稳定的现象,引入集成学习(ensemble learning)分类器的加权组合思想,提出一种基于组合策略的联合挑选(ESAL)方法,将模型的组合衍生至策略的组合,从而实现单一模型多策略的融合,获得更高的稳定性。通过对高光谱遥感图像分类结果的分析可以看出,在获得相同精度阈值时,ESAL算法相对于单一策略算法最高可节省成本25.4%,抖动频率减少至原来的16.67%,抖动明显改善,体现出ESAL算法良好的稳定性。

基于灰色关联度方法评价不同产地大黄质量

目的:利用灰色关联法评价不同产地大黄的质量差异。方法:采用灰色思维概念构建基于相对灰色关联度的中药质量评价方法,选取大黄中没食子酸、表儿茶素等14个评价指标评价27个不同产地大黄质量。结果:依据相对灰色关联度的大小,其中相对关联度>0.439的样本量有9批,这些样本主要集中在四川和甘肃陇南,品质较优,均具有"红肉白筋,体重质坚,星点环列,味苦"的优良性状特征;相对关联度<0.359的样本主要集中在四川若尔盖、四川平武、四川巴中、西藏林芝等地,样品的排名相对靠后,样品的性状与"药材个头普遍较小,体轻质松,内部有糠心"等劣药特征相一致。结论:本方法使用简单,易于计算,能客观反映大黄药材的质量,也可对基于多种化学成分指标的其他中药材的质量进行综合全面的评价,结果更为客观、科学、准确。

基于改进SPA算法的高效降维方法

为解决高光谱图像数据维数高、冗余信息较多、容易出现Hughes现象等问题,将改进的连续投影算法应用到高光谱图像降维处理中。改进的连续投影算法在原始算法基础上,分别采用峰度值和偏度值对初始波段的选择进行限制,在较短的时间内获得了少量高效的特征波段,提高了分类性能和处理速度。在AVIRIS数据基础上,对本文提出的算法进行实验仿真,分别采用相关向量机(RVM)和支持向量机(SVM)分类器进行分类处理,并与改进的连续投影算法和蒙特卡罗算法的结果进行比较,实验结果表明改进算法的降维性能更好。

多维冲击提高PDC钻头破岩效率的机理研究

在一维冲击辅助破岩技术基础上发展出了更加高效的多维冲击破岩技术,但相应的破岩机理研究却不够深入。为揭示多维冲击提高PDC钻头破岩效率的机理,建立了冲击-切削破岩分析模型,模型将一维和多维冲击作用视为不同角度的单齿冲击问题,通过有限单元法探讨了轴向、扭向和多维冲击作用下岩石的损伤演化和岩屑形成过程,并进一步计算和分析了冲击角度范围为0°~90°的破岩比功,通过现场试验对模拟结果进行了验证。结果表明:一维与多维冲击的岩石破碎机理不同,多维冲击破岩过程同时受到挤压和剪切裂纹的影响;不同冲击速度矢量存在不同的最优冲击角度使破岩比功最低;多维冲击器提速幅度高于一维冲击钻井工具;研究结果有助于传统冲击钻井工具与结构优化的技术升级。

轴扭复合冲击工具的研制与应用

为提高PDC钻头破岩效率并减小钻具的粘滑振动,研制了一种轴扭复合冲击工具。该工具以自激振荡脉冲射流为能量来源,通过螺旋面结构将轴向冲击力转换为轴扭复合冲击力进行破岩,具有结构简单和轴向、扭向冲击力同步作用的特点。现场应用结果表明:与常规钻具相比,轴扭复合冲击工具的机械钻速提高了95.2%~193.8%,单只钻头进尺增加了46.4%~229.2%;与螺杆钻具相比,轴扭复合冲击工具的机械钻速提高了71.0%;与轴向冲击工具相比,轴扭复合冲击工具的机械钻速提高了66.3%,单只钻头进尺增加了194.0%;与扭向冲击工具相比,轴扭复合冲击工具的机械钻速提高了30.2%~46.8%,单只钻头进尺增加了17.2%~191.8%。研究表明,轴扭复合冲击工具可以提高破岩效率,减小硬地层的粘滑振动,破岩提速效果显著,具有推广应用价值。

多维冲击器钻井提速技术及应用

多维冲击器是一种轴向与扭向复合冲击钻井工具,其冲击载荷在轴向与扭向的分配固定。为了提高该工具在不同地层的提速效果,对工具进行了技术改进,使其轴向与扭向冲击载荷能够根据需要进行合理分配。阐述了多维冲击器的工作原理以及内部冲击载荷的分配方法,针对应用井各层段的钻探难点,将不同冲击载荷分配比例的多维冲击器应用于不同地层,并将其提速效果与常规钻井方法的提速效果进行对比。研究结果表明:该工具的机械钻速比常规钻井方法提高7.1%~98.5%,单趟钻进尺提高30.8%~171.3%。基于多维冲击器的分地层钻井提速技术能够有针对性地解决深井钻井中的钻探难题,从而获得最佳的提速效果,为塔里木盆地深层钻探提供了一种有效的全井段提速模式。

STCF RICH原型探测器的测试电子学系统构建与联调测试

环形成像切伦科夫(RICH)探测器作为超级陶粲装置(STCF)带电强子(π/K/p)鉴别的技术选项之一,采用厚型气体电子倍增器+微网格气体(THGEM+Micromegas)混合探测器结构以实现对切伦科夫光的探测.针对RICH原型探测器的信号读出,构建了一套1024通道测试电子学系统,并与探测器进行了联合测试.该测试电子学系统使用高密接插件与RICH原型探测器进行连接,探测器输出信号通过测试电子学系统上的AGET和ADC芯片进行放大、成形和波形数字化,输出的数据经FPGA处理后通过千兆以太网传输至后端PC并进行数据分析.测试结果表明,在120 fC输入动态范围下,系统的等效噪声电荷(ENC)小于0.3 fC,且具有良好的输入-输出线性.该系统成功应用于RICH原型探测器切伦科夫成像束流实验中,并取得了良好的切伦科夫光成像结果.

面向暗物质直接探测的原型液氩探测器读出电子学系统设计

针对面向暗物质直接探测的t级原型液氩探测器的信号读出需求,本文设计了1套基于高速、高精度波形数字化技术及PXI Express高速仪器总线技术的读出电子学系统。该系统采用多个波形数字化模块和1个全局触发模块,实现单机箱40路光电倍增管信号的同步采集。系统具有很好的灵活性和可扩展性,通过将多个机箱的触发模块级联可进一步将系统规模扩展至数百通道。该系统研制完成后,配合1个10 kg级的小型液氩探测器开展了单光电子标定和放射源联调测试。通过放射源测试,获得了高质量的液氩探测器闪烁光信号波形。利用脉冲形状甄别算法,可清晰区分核反冲事例和γ事例,初步结果表明,在80~240 pe(光电子)信号幅度范围内的17万个事例中,没有电子反冲信号被误判为中子信号,验证了读出电子学技术路线和设计方案的可行性。

自激振荡式冲击钻井提速系统输出凿入力特性研究

冲击载荷高效破岩的技术优势已得到广泛认可,同时也是目前油气钻井提速的主要途径,自激振荡冲击钻井提速技术便是联合动静载荷,发挥其高效破岩特点,实现油气钻井提速的成功应用。基于自激振荡工具本身特性及前期现场试验研究,建立了自激振荡冲击凿入数学模型,定量分析了自激冲击力幅频特性、钻压及凿入系数对系统输出凿入力的影响,研究结论与实际认识相符,并进行了现场应用。研究表明:自激冲击力频率及幅值不会影响系统输出凿入力的振动平衡值,但其凿入力波动幅度与输入自激冲击力的幅值成正比,与输入振动的频率成反比;钻压不会影响冲击凿入力的频率和波动幅值,但相同冲击参数下,钻压越大,凿入力平衡值相对于初始值的增加幅度越大,大钻压可有效提高凿入力冲击效果;凿入系数虽不会影响凿入力的最终平衡值,但凿入系数增加导致凿入力波动更加强烈,且凿入力达到最终平衡值的时间越短。