一种改进的基于时钟沿的单粒子翻转自检纠错方法

通过将数据与时钟的转变沿进行对比,检验其是否同步,设计了一种改进的基于时钟沿的单粒子翻转自检纠错电路结构,来实现数据翻转错误的检测和纠正。该电路在保持原有电路优点的同时,克服了原电路的不足,既可完成上升沿和下跳沿错误检测,又可以同时实现多位SEU错误的检测纠正。仿真和实际应用均表明,所提出的改进电路是一个有实用价值的检错纠错电路。

带通采样时钟沿抖动对解调性能的影响分析

在中频直接采样系统中,采样时钟的抖动问题是带通采样的一个关键问题。研究了带通采样时钟抖动对系统的影响,介绍了带通采样时钟沿抖动的产生极其直观影响,分析带通采样时钟沿抖动对解调性能的影响,并仿真验证了理论分析的正确性。结合典型的调制编码方式对带通采样时钟沿抖动范围提出了要求,为带通采样的设计及实现提供了依据。

基于IEEE 802.1AS的多跳时钟同步算法与系统实现

针对现有IEEE 802.1AS协议中单一主时钟无法保障多跳网络下高精度同步的问题,提出一种基于多属性决策的冗余时钟同步方法.首先,基于链路拥塞程度、节点拓扑属性和时钟源质量系数对时钟属性值进行建模;其次,采用多属性决策算法选取最佳主时钟并生成冗余时钟序列表;最后,利用FPGA(Field Programmable Gate Array)平台设计并实现冗余时钟同步系统,同时搭建真实网络环境对所提方法进行测试.结果表明,相较于现有方法,时钟同步精度提升了68%,主时钟失效后重新同步所需收敛时间减小了60%.

物联网智能北斗时钟的设计与实现

传统的数字时钟功能单一,且易受环境温度等因素影响出现误差。本设计基于北斗卫星导航系统的精准授时技术,结合单片机主控系统、传感器模块、WiFi模块和LCD12864模块,实现日期、时间的实时获取和显示、语音闹钟的设置和提醒、LCD背景灯光的自动开关、温湿度数据的检测和监控报警等功能。其中,闹钟、温湿度等数据的功能设置和信息获取均可通过手机端进行远程无线智能语音交互,实现北斗数字时钟的物联网智能控制。

辛伐他汀预防小鼠高脂血症合并脑缺血损伤及其对时钟基因的调控

目的探讨辛伐他汀对小鼠高血脂合并脑缺血再灌注损伤(CIRI)的预防作用及机制。方法将60只C57BL/6J小鼠分为假手术组、CIRI组〔采用大脑中动脉阻塞再灌注法(MCAO/R)制备小鼠CIRI模型〕、高脂组(ip给予泊洛沙姆407)、高脂+CIRI组(ip给予泊洛沙姆407,24 h后MCAO/R造模)、高脂+CIRI+辛伐他汀5和10 mg·kg^(-1)组(先ig给予辛伐他汀连续7 d,后按照高脂+CIRI组处理)。再灌注24 h后,对各组小鼠进行神经功能缺损评分;转棒实验测定掉落潜伏期;自主活动测试小鼠活动次数;TTC染色测定脑梗死体积;激光散斑血流成像检测小鼠脑血流量;取全血分离血清,并测定总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、丙二醛(MDA)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)含量;实时荧光定量PCR和Westen印迹法检测小鼠右脑皮质时钟基因Rev-erbα和Bmal1 mRNA及蛋白表达水平。结果与假手术组相比,CIRI组小鼠神经功能缺损评分升高(P<0.01),掉落潜伏期缩短(P<0.01),活动次数减少(P<0.01)。与CIRI组相比,高脂+CIRI组小鼠神经功能损伤加重(P<0.01);脑梗死体积显著增加(P<0.01);脑血流量显著降低(P<0.01);血清中TC,TG,LDL-C及MDA含量显著升高(P<0.01),GSH-PX水平显著降低(P<0.01);脑皮质Rev-erbαmRNA和蛋白表达水平显著下调(P<0.01);Bmal1 mRNA和蛋白表达水平显著上调(P<0.01)。与高脂+CIRI组相比,高脂+CIRI+辛伐他汀5和10 mg·kg^(-1)组小鼠神经功能损伤减轻(P<0.01);脑梗死体积显著减小(P<0.01);脑血流量显著增加(P<0.01);血清中TC,TG,LDL-C及MDA含量显著降低(P<0.01),GSH-PX水平显著升高(P<0.01);脑皮质Rev-erbαmRNA和蛋白表达水平显著上调(P<0.01);Bmal1 mRNA和蛋白表达水平显著下调(P<0.01)。结论辛伐他汀预防性给药能有效减轻小鼠高脂血症合并CIRI,其机制与其降血脂及调节时钟基因表达有关。

高速比较器与时钟驱动器电源模块电磁敏感性研究

高空电磁脉冲(HEMP)能够对电子器件或系统产生不可忽视的电磁脉冲效应。选取高速比较器与时钟驱动器,采用脉冲电流注入(PCI)的实验方法研究这两种器件电源模块的电磁敏感性。试验结果表明:双指数脉冲电流的上升沿是引起高速比较器与时钟驱动器输出扰动的主要原因,且扰动幅度都受到注入脉冲电流幅值的影响;高速比较器工作在不同电平时电源模块的电磁敏感性不同;高速比较器与时钟驱动器在不同工作频率下会表现出不同的电磁敏感性。研究结果对电子器件或系统的电磁敏感性分析与加固具有一定的指导意义。

基于时钟抖动流水线结构的高效率真随机数发生器

现代加密系统对密钥随机性的需求不断增加。使用时序抖动、热噪声、亚稳态等作为熵源的真随机数发生器,因其可以提供高质量的随机性成为该领域的研究热点。因此,提出一种可配置、轻量级、高效率的真随机数发生器。该发生器使用基于随机数学模型的设计方法,由差分构架的两级时钟抖动流水线组成。第一级流水线中两个环形振荡器在规定时间内累积抖动,第二级流水线利用近似相同的两个环形振荡器的微小周期差构建时间数字转换器,对第一级输出的高斯抖动进行量化,通过数字化模块输出随机比特。在时间数字转换器运行过程中,第一级流水线已经重新启动累积下一个阶段的抖动,减少了空闲时间,提高了真随机数的质量和效率。在Xilinx Atrix-7平台进行了验证,该结构的硬件资源仅消耗了25个LUTs和13个DFFs,获得高达32.55 Mb/s的吞吐量。

基于条件预充电技术的低功耗真单相时钟触发器

基于条件预充电技术,设计了一种高速低功耗真单相时钟触发器。在存在冗余开关活动的关键路径中,通过增加场效应管和控制条件,控制内部节点的冗余预充电活动;通过消除冗余结构,消除冗余的场效应管,从而改善电路结构,降低功耗和总功耗延时积。通用电路分析程序(simulation program with integrated circuit emphasis,HSPICE)仿真结果表明,在100 MHz的工作频率与低阈值电压下,触发器功耗低至158.6127 nW、总功耗延时积低至0.048735 fJ,电路具有正确的逻辑功能,且在功耗、延迟方面均优于近几年提出的电路。

一种趣味LED时钟的设计

为激发学生课堂学习激情,提升学习效率,本文提出一种趣味LED时钟的设计方案。该时钟包含LED时钟,闹铃,炫彩LED,随机转盘,光电交互,触摸交互,温度显示等功能,该时钟以STC8H1K08-TSSOP20单片机为主控单元,采用DS1302外部时钟芯片,具备长时间待机工作效果,刻度的60颗LED阵列采用74HC595串级解决方案,具备3个功能按钮和一个电源开关,供电采用干电池和USB互补供电模式,光电交互采用光敏电阻串联分压方式设计,结合高精度12位ADC实现人机交互体验,触摸交互采用人体触摸电阻设计方案,温度采集采用DS18B20数字温度传感器,结合时钟LED刻度,实现温度采集显示。该时钟专业综合度高,趣味性强,成本低等特点,使其在课堂教学,科普纪念品方面具有较高性价比。

高动态跳频信号时钟同步设计与实现

由于跳频信号各跳之间的符号速率和符号数量不一致,特别是低速跳只含少量符号,导致时钟误差提取困难。针对高动态下的跳频信号时钟同步难题,提出基于频偏估计的钟偏反馈调整方法。该方法通过同步序列进行频率估计和钟偏估计,并结合反馈方法调整钟偏和时钟跟踪,实现了高精度时钟同步。仿真结果表明:该方法适应飞行速度7.9 km/s、加速度0.2 km/s2的超高动态,定时同步性能优越,定时精度满足高速跳频信号解调要求,且解调损失小于0.1 dB。

基于无迹卡尔曼滤波的精密时钟同步算法

工业以太网中,各设备对时钟同步精度的要求越来越高。以IEEE1588协议理论为基础,设计一种基于无迹卡尔曼滤波的时钟同步算法。通过对PTP得到的时间差进行观测,获取对下一个周期时钟偏差、时钟频率的估计值,使用该估计值校正从时钟频率和时钟偏差,以保证时钟同步。实验证明,该方法能够有效提高时钟同步精度。

基于时钟循环神经网络的光伏故障诊断

光伏电站大多地处恶劣环境,遭受风沙雨雪腐蚀,电池板容易出现多类型故障,如何对故障进行有效识别与定位尤为重要。为此,提出了一种基于时钟循环神经网络(clockwork-recurrent neural network,CW-RNN)的光伏故障诊断策略。首先,建立了光伏阵列系统仿真模型,分析了光伏发电故障的成因,模拟了不同故障下的光伏阵列输出特征;其次,采用CW-RNN方法建立了故障诊断模型,对光伏阵列故障进行识别与定位;最后,基于实时数据库系统搭建了光伏发电故障分析平台,对所提出的故障诊断模型性能进行验证,结果表明其有效性和准确性,对光伏电站高效地进行故障准确识别与定位具有一定参考意义。

面向无线传感网络的同步时钟技术研究

考虑到传统的时钟同步技术在信息交互过程中产生的延迟具有不确定性,为了消除其对时钟同步的影响,提出了面向无线传感网络的同步时钟技术研究。通过对任意一个网络节点在真实物理时间的本地时间进行变换处理,构建无线传感网络的线性时钟模型,根据高斯分布所具有的加减特性,计算两个连续同步轮次的动态响应时间差值,在离散形式下,构建无线传感网络观测模型。通过计算无线传感网络时钟差值的均值,得到无线传感网络节点的时间戳,将无线传感网络节点数据交互误差补偿的目标函数转换成向量的形式,补偿无线传感网络节点数据交互误差,实现无线传感网络的时钟同步处理。实验结果表明,在微秒级延迟下,该技术的同步精度仍较高,可以有效消除网络信息延迟的不确定性对同步时钟的影响。

Multisim 14.0在电子设计课程中的应用研究——以数字时钟电路为例

为提高电子设计课程的教学效果,帮助学生依照电路原理进行虚拟实验,以数字时钟设计教学为例,研究在电子设计课程中应用Multisim14.0进行电路设计、仿真、修改、元器件封装及PCB制作。实践结果表明,在电子设计课程中应用Multisim 14.0可以夯实学生的理论知识,提高学生的实践能力,提升电子设计课程的教学效果。

时钟基因调控低氧训练肥胖大鼠白色脂肪组织棕色化

背景:低氧训练可以促进机体脂肪的降解,外界环境变化可影响动物昼夜节律,但昼夜节律变化对脂肪组织棕色化及脂肪降解的调控机制尚不明确。目的:阐明时钟基因对低氧训练大鼠附睾脂肪组织棕色化的调控机制。方法:喂养高脂饲料构建肥胖大鼠模型,造模成功后抽取40只肥胖大鼠随机分为4组,即常氧安静组、低氧安静组、常氧训练组、低氧训练组,每组10只,进行4周的干预。安静组大鼠不实施干预;低氧组大鼠全天生活在氧浓度为13.6%的低氧仓中;训练组第1周为适应性训练,后3周训练速度和时长保持不变。测量肥胖大鼠体质量、体长和肾周脂肪质量;并使用血脂生化检测试剂盒检测肥胖大鼠血清中三酰甘油、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇以及高密度脂蛋白胆固醇水平;油红O染色观察肝脏脂肪含量变化;苏木精-伊红染色评价各组大鼠附睾脂肪组织棕色化变化;转录组测序技术结合生物信息学分析脂肪组织中转录组水平变化;采用qRT-PCR检测附睾脂肪组织中PGC-1α、Beclin1、KLF2、Perilipin1 mRNA的表达变化情况。结果与结论:①低氧训练干预使营养性肥胖大鼠体质量、脂体比、Lees’s指数、血清总胆固醇、三酰甘油以及低密度脂蛋白胆固醇浓度显著降低(P<0.01),高密度脂蛋白胆固醇浓度显著升高(P<0.01);②油红O染色和苏木精-伊红染色显示,相比于常氧安静组、低氧安静组和常氧训练组,低氧训练更能有效促进大鼠肝脏组织中脂肪动员和附睾旁脂肪组织棕色化;③转录组测序结果显示,低氧训练时钟基因Dbp、Nr1d1、Sik1以及脂肪组织棕色化基因Ppargc1a(PGC-1α)等表达显著上调(P<0.05),而Arntl(Bmal1)显著下调(P<0.05),同时伴随物质代谢相关基因的表达增强;④qRT-PCR结果证实低氧训练时脂肪组织棕色化基因PGC-1α和脂代谢基因Perilipin1表达量均显著升高(P<0.01);⑤结果证实时钟基因在低氧训练促进脂肪组织棕色化过程中起到重要作用。

基于PI闭环反馈的EtherCAT分布式时钟漂移补偿优化

接入工业总线的设备的增加会导致高延迟等同步性问题。基于EtherCAT对分布式时钟同步算法进行研究与分析,针对其在漂移补偿过程中存在补偿精度低的问题,提出了一种基于闭环反馈控制思想的动态漂移补偿算法。算法先利用定点数改进本地时钟,再利用PI控制调节漂移补偿值。最后搭建了测试平台,包括基于SOEM实现的主站与基于STM32+FPGA架构实现的从站,优化前后的算法分别在FPGA中实现。测试结果表明:定点数改进的本地时钟分辨率可以达到2^(-20) ns, PI闭环反馈优化后的漂移补偿算法可以将同步误差降低到25 ns之内,明显提高从站之间的同步性能。

脊椎动物体节形成的分节时钟调控机制

脊椎动物胚胎发育早期中胚层细胞的分节时钟控制着体节的周期性形成。体节是沿身体轴的重复结构,最终发育形成椎骨和肋骨。如果分节时钟受到干扰,体节形成就会出现缺陷,从而导致身体发育异常,最终产生脊柱先天性疾病。参与体节发育的主要模型是时钟和波前模型。中胚层分化由组合梯度系统调节,该系统涉及成纤维细胞生长因子(FGF)、Wnt/β-catenin和视黄酸(RA)信号通路。FGF信号和Wnt/β-catenin信号控制后中胚层处于未分化状态,RA信号则诱导前中胚层细胞分化导致体节成熟。因此相反的信号梯度在特定位点达到平衡。当分子振荡器从尾芽起始表达并以行波模式向前传播至信号平衡临界点时,将启动分节时钟程序,触发Mesp2等分化基因表达,表现为未成熟的前体节中胚层发育形成一对体节。随着细胞二维培养体系和时事报告系统的成熟,研究人员成功在体外将干细胞诱导分化至中胚层并实现了分节时钟的二维可视化振荡。研究表明,细胞通信中的耦合延迟可以保持相邻细胞之间同步振荡,因此导致体节边界和双侧对称形成。此后研究人员在体外重建了诱导多能干细胞的三维培养系统,再现了具有前-后(AP)轴特征的体节样结构的形成。这为解码分节时钟网络调控机理、探索体节双侧对称形成以及不同物种发育速率的代谢调控机制提供了一个宝贵的研究体系。同时为探索病理性体节缺陷发展中的失调机制创造了一个平台。

无人战车中时钟同步技术的研究

时钟同步技术应用于无人战车是目前无人战车实时性的发展趋势。通过分析无人战车中对于时钟同步技术的需求,以及比较用于无人战车的主要时钟同步技术协议IEEE 1588、SAE AS6802和IEEE 802.1AS,提出将AS6802中的容错机制增加到IEEE802.1AS中,即将时钟监测技术、路径冗余技术和主时钟冗余技术应用到IEEE802.1AS中,最终实现在保持高精度时钟同步,提高其可靠性。

应用于0.5~12.5Gb/s CMOS时钟数据恢复电路的相位插值器设计

文中采用28 nm CMOS工艺,设计了一款应用于半速率CDR电路中的相位插值器。该插值器采用锁相环提供的正交参考时钟,通过编码控制的DAC电流源调整电流权重控制输出相位,一个周期内可实现128次相位插值。为了提高接收器在多通道、多协议的性能,提出了输入时钟整形电路对斜率进行调节,提高了线性度。仿真结果表明,插值器在6.25 GHz工作频率下线性度良好,微分非线性(DNL)最大不超过1 LSB,积分非线性(INL)最大不超过2 LSB,实现了高线性度、宽频率范围的设计目标。

基于5G信号异步时钟误差补偿的多无人机协同定位方法

5G信号可为多无人机(UAV)提供精确的相对测距/测角信息,进而提升其在卫星接收机故障时的协同定位精度。然而,协同网络中各节点的5G通讯时钟往往是异步的,这会对测距/测角信息的精度产生较大影响,进而降低融合性能。针对上述问题,提出了一种基于5G信号异步时钟误差补偿的多无人机协同定位方法。首先,构建了基于5G信号异步时钟误差的相对测距模型,并利用相对测距/测角信息以及高度计信息建立了从机的位置观测方程。在此基础上,通过设计迭代扩展卡尔曼滤波器(IEKF)实现了对从机惯导系统(INS)误差以及异步时钟误差的联合最优估计,提高了从机定位精度。仿真结果表明,相比于传统方法,所提方法将从机的水平定位精度提高了25.3%。