一种基于汉明码纠错的高可靠存储系统设计

为提高片上存储的可靠性,设计了一种基于汉明码纠错的高可靠存储系统。该电路包括检错纠错(ECC)寄存器模块和ECC_CTRL模块。CPU可通过高级高性能总线(AHB)配置ECC寄存器以实现相应功能,SRAM和Flash的读写数据则通过ECC_CTRL模块进行校验码的生成和数据的检错纠错。仿真结果表明,该高可靠存储系统能够检测单bit和双bit错误,纠正单bit错误,提高数据存储的可靠性,同时可将发生错误的数据和地址锁存在寄存器中,以免用户访问发生错误的地址。

高阶滚比修正系数对弧齿锥齿轮齿面形状的影响规律

基于弧齿锥齿轮齿面数学模型,引入高阶滚比修正系数,采用矢量运算与二元迭代的方法,对齿面进行了离散化处理,计算了各离散点的齿形偏差。分析了各阶滚比修正系数的改变对弧齿锥齿轮齿面形状的影响规律,绘制了齿面误差拓扑图,表示了误差齿面相对于理论齿面的偏离方向以及误差值的大小。基于齿面误差的模型,采用最小二乘法,计算了弧齿锥齿轮齿面在各阶滚比修正系数改变下的敏感系数,分析了各阶滚比修正系数对齿面形状的影响类型和程度,为弧齿锥齿轮实际加工过程中齿面几何形状的调整和齿形误差的修正提供了理论依据。通过实际的磨齿加工和测量,验证了齿面数学模型与齿面误差拓扑图结果的正确性。

高阶色散效应对孤子和孤子对传输的影响

用数值法求解含高阶色散效应的光孤子NLS方程 ,数值求解发现三阶色散效应使孤子脉座单边振荡和四阶色散效应使孤子脉座的双边振荡 ,导致临近的脉冲相互重叠和脉冲形状畸变 ,在孤子对间激起次脉冲 ,从而造成系统误码 ,提出重点应对三阶色散进行补偿以减小系统误码。

慢衰落信道下高阶调制编码协作方案及性能分析

提出一种基于高阶星座调制的高效编码协作方案.用户或协作伙伴的编码比特分组后分别通过比特交织器,之后映射到高阶二维星座按分配时隙发送.推导了该协作方案在慢瑞利衰落信道下的成对错误概率.理论分析以及仿真结果都表明,慢瑞利衰落信道下,本方案在提高频谱效率的同时可获得完全分集.

低信噪比下图像传输的纠错编码方法

针对数字图像无线通信系统中低信噪比下图像质量的"门限效应",提出了一种基于tent map混沌系统的高阶量纠错编码方法。仿真实验中与LDPC(low-density parity-check)码、镜像Baker码对比发现,压缩图像经LDPC码处理后出现"门限效应",且信噪比低于2.2dB时,图像的峰值信噪比(peak signal to noise ratio,PSNR)急剧下降,而高阶量纠错码图像的PSNR随信噪比(signal to noise ratio,SNR)呈线性变化;与镜像Baker码相比,高阶量纠错码图像的PSNR有5dB的增益,并提高了编译码效率和带宽利用率,具有较强的纠错能力和较低的编译码复杂度。

面向HPC互连网络的低延迟前向纠错编码研究与实现

当前主流高性能互连网络的端口速率已达到100~400 Gbps,其单通道速率已达到25~50 Gbps。在这种高速率的网络上传输数据,前向纠错编码是提高其可靠性的必要技术。以太网国际规范IEEE 802.3采用的前向纠错编码为RS(528,514)和RS(544,514),但是这2种码型难以满足高性能互连网络在低延迟方面的性能需求。首先,分析了RS的编码和译码结构,并定量研究了RS码型参数与编解码延迟之间的关系。接着,提出了一种面向当前高性能互连网络的新型低延迟编码—RS(271,257),并比较了该码型在占用带宽和纠错能力等方面的优缺点。最后,实现了基于RS(271,257)的低延迟网络编码子层,并对其进行了资源消耗评估和延迟性能模拟。综合考虑资源消耗、纠错能力和延迟性能3方面因素,RS(271,257)是一种理想的低延迟前向纠错码型,可满足当前面向HPC的低延迟高性能互连网络的编码子层的设计需求。

高性能处理器的差错校正技术

随着芯片密度的不断增加和对可靠性要求的不断提高,高性能处理器的容错设计越来越受到关注.对近年来高性能处理器的差错校正技术进行了分析和比较,它们被分为时钟级差错恢复、指令级差错恢复、线程级差错恢复以及重构等4类,研究对象包括研究方案、原型和产品.研究结果表明,以片上多处理器和/或同时多线程为特征的高性能处理器除了沿用传统的容错技术之外,多以固有的、旨在为改善性能而重复设置的硬件资源为基础来设计容错机制和调度方案.

基于FPGA的两级冗余编码系统

针对恶劣条件下,数据远距离传输中可靠性不高的问题,提出了基于FPGA的两级冗余编码系统。该系统通过硬件优化和软件优化相结合的方式,来提高数据传输过程中的稳定性。在硬件电路中,通过添加驱动器和均衡器,增强信号的传输能力;在软件逻辑方面,通过两级嵌套编码,字内编码实现字内的一位纠错,字间编码实现字内的多位纠错,字内纠错和字间纠错相结合的编码方式,来实现对数据传输过程的纠错。环境试验结果表明,在240 m的双绞线上,两级冗余编码的传输系统可以以600 Mb/s的速率正确传输。相对于单一编码方式编码,两级冗余编码方案极大地降低了数据传输过程中的误码率,提高了传输系统的可靠性。

误差均值法实现广角反射NMO校正

从具有截断误差校正的广角反射NMO校正公式出发,分析了引起动校误差的原因,并指出由于误差的存在而进行的剩余误差估算方法在实现过程中存在的问题。在此基础上,根据泰勒四阶截断方程与六阶截断方程分别位于实际反射波旅行时曲线的上、下方,以及由一条曲线向另一条曲线逼近时,相似性较高的两曲线逼近程度也较高这样两个客观事实,采用使最佳六阶方程逼近与四阶截断方程有相同误差且位于实际反射波旅行时下方的曲线,并求取六阶方程与四阶截断方程的均值,以消除应用泰勒截断方程存在的截断误差影响。该方法可以精确地逼近反射波旅行时,且避免了剩余截断误差的估算。文中利用理论模型及实际资料对该方法进行了检验。

一种弹载信息处理器NAND Flash高可靠数据管理方法

为解决弹载信息处理器NAND Flash存取关键数据时,采用坏块管理和数据备份机制仍然无法避免的数据错误问题,提出一种NAND Flash全生命周期高可靠数据管理方法:以DSP软件进行坏块管理为基础,结合一种基于FPGA的改进BCH ECC校验算法,对弹载信息处理器NAND Flash全生命周期进行坏块检测评价,来提高数据管理的可靠性。提出的改进BCH ECC校验算法,采用PE单元复用方式实现读取NAND Flash数据时检9纠8实时检测。相比传统BCH ECC校验算法,该算法检测准确,占用FPGA逻辑资源少,检测速度快,非常适合高可靠性、强实时性弹载信息处理器应用场合。仿真效验结果表明,采用该方法可有效提高NAND Flash数据管理可靠性。

信息生物学刍议

提出分子生物学以生命信息流的运动(生命信息的遗传,传输,控制与表达)的基本规律为核心,按实证性和理性相结合的原则重新建立或组织的研究路线,把这样建立或组织起来的分子生物学称为信息生物学.提出信息生物学应包含至少两方面的规律,一是编码信息量的扩增规律,二是信息系统的精确性,容错性和热力学有序性.尝试采用比较清晰的逻辑形式表达上述两方面5条基本规律为中心的信息生物学内容.

ECC技术在大容量智能Smart Media卡上的应用

分析了Smart Media(SM)智能卡的使用现状,特别是大容量SM卡数据存储系统的关键技术问题。提出利用ECC编码技术在SM卡实现DOS文件系统的ECC编码,从而解决大容量SM卡在实际应用中的关键技术问题。

静态存储器的抗单粒子翻转效应研究

空间环境中存在大量的高能带电粒子,空天导弹自身的电子器件将会受到高能粒子的冲击影响,从而产生单粒子效应。研究分析了静态储存器在空间环境中最常发生的单粒子效应-单粒子翻转,采用修正海明码实现一个检错纠错模块,该模块可以检测数据存储单元的两位错误,检测定位并纠正数据存储单元的一位错误。通过仿真分析及计算,该方案可以很大程度上降低单粒子翻转效应对静态存储器的影响,具有很强的实用意义。

高阶量纠错码理论限及软判决编译码算法

基于tent混沌映射的高阶量纠错码可以实现对图像的线性纠错,解决了压缩图像峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio,PSNR)存在的"门限效应"问题。通过对基于tent混沌映射的纠错码的图像PSNR理论限的分析,得出符号位的准确估计是提高码字性能的关键。传统的基于符号位硬判决的编译码方法难以实现对符号位的有效保护。基于此,借鉴低密度奇偶校验(low density parity check,LDPC)码的软判决编译码方法,提出一种基于符号位软判决译码的高阶量纠错码。仿真结果表明:基于符号位软判决译码的高阶量纠错码的图像PSNR不断逼近理论限;与硬判决高阶量纠错码相比,在编译码复杂度相当的情况下(符号位初始化概率通过查表得到),图像PSNR有2dB的增益。

基于误差修正项调整的高阶单整变量差分建模

为提高高阶单整变量之间因果关系检验的准确度,文章首先对基于均方误差的最小化的传统检验法进行数理推导,并指出该方法对变量平稳性要求的检验劣势,然后再基于误差修正项调整从同阶变量和不同阶变量两个方面对协整变量检验进行拓展,并使用差分方法对不存在协整关系的变量之间的因果关系进行检验。

适用于高误比特率信道的鲁棒信息隐藏

提出不需要原始图文件比对即可提取出隐藏信息的方法。作法是应用扩频信息隐藏技术,选取部分隐藏位置与加入错误修正编码和交错器,强化信息隐藏的强度,以JPEG压缩破坏、随机信道破坏与图像分割等方式来验证。实验结果显示,在JPEG压缩品质为80%,压缩率为16倍时,提取隐藏信息的误比特率在6%以内;随机信道破坏的破坏率在15%时,误比特率在13%以内;图像分割1/2时,误比特率在13%以内。表明该方法能提高信息隐藏在高误比特率信道的鲁棒性。

机载P波段UWB SAR高效成像方法研究

针对机载P波段超宽带合成孔径雷达高效成像问题,改进了距离-多普勒算法。不仅能补偿高阶相位,而且通过chirp-z变换完成距离迁移校正,避免了经典RD算法的插值运算,所以是一种高效的高分辨成像算法。分析了如何划分子测绘带以便分别处理,以抑制高阶相位误差的影响。实际机载数据的处理结果证明了算法的有效性。

高阶调制LDPC-BICM系统中的交织器设计

基于高阶调制和非规则LDPC码的不等错误保护性质,提出一种适用于高阶调制LDPC-BICM系统的交织器设计方案。该方案区别对待LDPC码的信息比特和校验比特,将信息比特部分度小的节点映射到调制符号中较可靠的比特上,而校验比特部分则相反。仿真结果表明,对于采用256-QAM调制的LDPC-BICM系统,在AWGN信道和Rayleigh信道条件下,研究提出的交织器设计方案性能优于不交织和随机交织。

一种改进的高速链路前向纠错编码

在高速链路的可靠传输中,物理层前向纠错的研究主要集中在提高编码的纠错性能,且编码冗余位全部用于纠错校验,难以满足用户在传输中加载定制信息的应用需求。针对这一问题,设计了一种编码利用率更高、灵活性更强的前向纠错编码方案,并通过Matlab和综合工具对性能和开销进行了评估,在不损失编码性能的前提下得到了一系列可以无损加载用户定制信息的前向纠错编码。

利用LDPC码度分布的QAM方案

为改善通信质量,提高频谱效率,对非规则低密度奇偶校验(LDPC)码与高阶调制技术相结合进行研究,提出了一种简单而有效的结合方案.该方案充分考虑了非规则LDPC码的度分布影响和高阶调制技术的不均等错误保护(UEP)特性.在调制映射过程中,对不同度数的变量节点进行不同级别的保护.利用高斯近似(GA)算法证明,该方案能提升系统性能.仿真结果表明,本方案降低了系统出错率.