电子设计自动化工具集成与异构数据接口

针对国内电子设计自动化工具配置和使用现状 ,选择了最具代表性的三种电子设计自动化工具 :Windows平台的Protel、Unix平台的Cadence、Mentor,开发了它们之间不同层次的数据转换接口 ,沟通了这几种典型的电子设计自动化工具 ,在此基础上采用客户机 /服务器模式 ,构建了一个并行的产品数据管理体系和设计环境 ,为分散设计、集中制造提供方便 ,实现了异地设计。

21世纪微电子芯片设计技术发展方向

文章主要阐述了 2 1世纪微电子芯片技术及其发展的三个方向 :1 )遵照 Moore定律和按比例缩小原理继续高速发展 ;2 )系统芯片 (SOC) ;3 )智能芯片 。

适用于大角度抖动的电子稳像算法

在角点检测的基础上,提出了一点对多点的配对策略,并针对该策略推导了能够解决图像序列同时存在平移和大角度旋转的稳像新算法.该算法克服了其他稳像算法必须准确求解图像旋转中心的缺点,突破了以往大多数算法仅解决平移和小角度旋转(一般是3°到5°)的限制.实验结果表明,当抖动图像的旋转角度转到18°时,仍然能达到很好的稳像效果,且稳像后图像的平均峰值信噪比比稳像前提高了约26 dB.

电子镇流器中的波峰因数过流保护电路

提出一种波峰因数过流保护电路.利用外部低端驱动管的导通电阻来实现谐振电感电流的采样,并且通过对波峰因数的测量实现过流检测,完成对谐振电感的过流保护,从而延长电子镇流器的使用寿命.基于0.5μm BCD工艺,在典型情况下,通过Cadence Hspice工具仿真验证,结果表明该电路能够可靠实现对谐振电感的过流保护.

视频运动对象的自动分割

视频运动对象的分割技术在运动视觉检测和新的MPEG 4视频编码标准中十分重要 提出了一种运动对象分割算法 该算法采用序列图像帧间差的高阶统计量 (HigherOrderStatistics,HOS)假设检验 ,确定运动对象的位置 ,自动分离运动区域与背景 ;根据三帧序列图像中前后帧差图像灰度边缘重合的部分为中间帧运动对象的边缘来有效地解决运动对象前后帧的遮挡问题 ;采用形态滤波的方法填充分割出的运动对象二值模板中的空洞 ,消除残余噪声及平滑边缘 分析和实验证明 ,该算法需要调整的参数少 ,抗干扰能力强 ,可以高效率地进行运动对象的自动分割 此外 ,该算法具有潜在的并行机制 。

一种快速自适应RSUSAN角点检测算法

根据图像边缘灰度的渐变性,我们重新定义SUSAN(Small Univalue Segment Assimilating Nucleus)算法中小核值相似区;并找到一种更为有效和简便的计算小核值相似区面积的方法;在此基础上提出了RSUSAN(Redefined SUSAN)角点检测算法。与经典的角点检测算法SUSAN、MIC(Minimum Intensity Change)相比,RSUSAN具有角点检测准确性高。计算简单,运算速度大为提高等优点。对于模糊、噪声大的图像本文还进一步提出了采用自适应平滑和RSUSAN相结合的方法,称为自适应RSUSAN算法。实验证明,相比较SUSAN、MIC算法而言,自适应RSUSAN算法没有显著地增加计算量,而且在对模糊、噪声大的图像进行角点检测时,虚报及漏检概率大大减少,对噪声的鲁棒性好,角点检测位置精确。

一种二阶曲率补偿的高精度带隙基准电压源

提出了一种输出电压可调的带隙基准电路.通过对双极晶体管基极-发射极电压的二阶温度补偿,大大改善了带隙基准的温度特性,并增加嵌套密勒补偿,进一步提高了系统的稳定性.基于0.6μmCMOS工艺,利用Hspice进行了仿真验证,结果表明,在-40-120℃温度范围内,0.8 V基准电压的温度系数为6.1×10^-6/℃,低频时电源抑制比为-82 dB,正常工作时静态工作电流小于6.5μA.

基于动态目标建模的粒子滤波视觉跟踪算法

提出一种根据场景变化动态建立目标模型的粒子滤波视觉跟踪算法.该方法首先选择简单且具有互补性的特征描述当前图像,并统一采用直方图法对这些特征进行建模;然后在粒子滤波框架下,根据巴塔恰里亚测度评价各个目标特征和背景特征之间的可区分程度,动态调整特征间的置信度;并对各个特征似然函数的噪音参量进行在线估计和更新,使其似然函数的度量标准达到统一.分析和实验表明,该算法性能优于仅仅采用多特征融合进行粒子滤波视觉跟踪的方法,对摄像机运动、混淆干扰、遮挡及目标外观大小的改变具有更强的鲁棒性.

一种消除失调的开关电容带隙基准电路

本文介绍了一种基于开关电容的带隙基准芯片电路.本文巧妙地利用电容和开关的模拟电阻,实现了静态电流小,温度系数好的开关型基准电压.同时运用自动调零技术,克服了线性基准的失调缺陷,消除了运放的失调电压,提高了输出电压的失调精度.电路在0.5μm VIS CMOS工艺下实现,温度系数29×10-6V/℃,20mV输入失调电压下的电压漂移仅为0.4mV.

稳定运动物体视频的特征方法

将背景特征块配对和直方图聚类运动矢量滤波相结合,提出了一种稳定运动物体视频的方法。用得到的全局运动参量补偿摄像机的帧间运动,运用帧差法分割出前景块和背景块,把参考帧背景上的特征块与当前帧上的特征块配对估计下一轮的帧间运动。用一块对多块的匹配策略,把参考块和以参考块为中心的搜索窗内的当前帧上的最佳匹配块配对,建立稀疏运动矢量场。然后,运用直方图聚类方法滤除矢量场中未分离出的前景块矢量和误匹配矢量。最后,用多个包含运动物体的实际视频序列对提出方法进行测试,并与其它先进稳像算法和技术仿真比较。结果表明:提出方法的全局平均帧间变换保真度可达31.05dB,接近或优于上述先进算法和技术。提出的方法对包含运动物体的视频具有较强的鲁棒性,可以去除帧间高频抖动并有效改善视频质量。

高性能分段温度曲率补偿基准电压源设计

针对带隙基准电压源温漂高、电源抑制比(PSRR)低的问题,提出一种新颖的分段曲率补偿技术.该电路将基准源工作的全温度范围划分为3个区间,对各段温度区间进行不同的温度补偿,同时引入电流环负反馈结构,提高电路在低频时的电源抑制比,实现在-40～150℃内,温度系数为1.24×10-6,在DC时电源抑制比为-137dB.该电路采用TSMC0.6μmBCD工艺设计实现,芯片面积为0.5mm2,关断电流小于0.1μA,工作静态功耗为125μW.投片测试结果验证了电路设计的正确性,当电源电压为2.5～6.0V时,该基准源输出电压摆幅仅为0.220mV.

一种DC-DC开关电源片上软启动电路

提出了一种基于DAC(digital-to-analog converter)控制的数字软启动电路,利用DAC控制和软启动电压检测技术,有效抑制了DC-DC开关电源启动过程中产生的浪涌电流和输出电压过冲,实现了输出电压从零到调整值的平坦上升.在启动完成后启动电路的偏置电流被彻底关断,实现了低功耗设计.该软启动电路采用CMOS器件设计,无需任何外围元件,便于被DC-DC开关电源集成.该电路已成功集成到一款Buck型PWM(pulse width modulation)控制器当中,测试结果表明:在整个负载范围内,DC-DC在启动过程中电感电流平稳变化,输出电压平滑上升、无过冲,启动时间控制在1.2ms.

升压型DC-DC转换器中的动态斜坡补偿电路设计

文章给出了一种用于升压型DCDC转换器的动态斜坡补偿电路。该设计引入了输入、输出电压反馈控制电路,利用工作于线性区的MOS管压控电阻特性,实现了动态、优化的斜坡补偿。与传统的设计相比,引入的斜坡补偿对系统带载能力、瞬态响应的负面影响有效减小,并给出了仿真结果。

采用拟梯度方向信息的随机Hough变换直线检测

针对随机 Hough 变换(RHT)中的无效采样和累积问题,以边缘点的梯度方向信息为基础,提出了利用边缘的拟梯度方向代替边缘点作为待测空间的直线检测方法。理论分析和实验表明,与传统 RHT 相比,本算法具有检测速度更快、精度更好等优点。

复杂背景下多运动目标轮廓检测

该文在研究多种运动目标轮廓检测算法的基础上,提出了一种新的复杂背景下基于连续3帧即可精确检测多运动目标轮廓的算法。分析和实验表明,该算法抗干扰能力强,可以有效地消除被运动目标遮挡和重现的纹理背景,对复杂背景及不重叠多目标运动情况,可以精确地定位各个运动目标的外轮廓。此外,该算法具有潜在的并行机制,易于实现实时运动图像处理。

CMOS电压基准的设计原理

电压基准是集成电路一个重要的构成单元。结合多年设计经验,介绍了五类CMOS电压基准的设计原理、理论推导、参考电路、特点和主要性能指标,给出了主要参数的计算公式。最后,对各种CMOS电压基准的性能进行了比较。

减小DC-DC中斜坡补偿对带载能力的影响

电流模PWM集成DC-DC变换器设计中,为了防止亚谐波振荡而普遍采用的斜坡补偿,会在占空比较大时严重影响芯片的带载能力.文中提出的方法减小了斜坡补偿对最大电感电流的影响,从而在大占空比时电感电流仍旧可以保持较大的峰值,提高了芯片的带载能力.实现中采用了一种新颖的复合比较器,将三个比较器和部分逻辑的功能在一个复合比较器中实现,功耗仅等于一个传统比较器的功耗,并且电路紧凑简洁,易于实现.

耦合微带线的散射参数特性分析

针对耦合微带线的散射参数在一些频率点处呈现出波峰、波谷现象,该文根据微波网络理论,从两根平行微带线的奇模和偶模的散射参数出发,推导出四端口网络散射参数的波峰、波谷处频率与并行长度和线间距的关系。同时分别在频域和时域研究了两根平行微带结构的插入损耗对信号传输的影响。经分析发现,由于微带线间的耦合,波峰、波谷处的频率随线间距增大而提高,随长度增大而降低;而且在串扰产生的同时,所传输的信号也有一定程度的衰减。

一种实现导纳矩阵宏模型无源性的快速方法

传统的二次规划方法使用不等式约束,并利用数值优化来补偿无源性违背,仿真时间很长.针对上述问题,提出了一种新的二次规划方法来实现宏模型的无源性.该方法在二次规划方法的基础上,用等式约束代替不等式约束,采用拉格朗日乘数法进行优化.由此优化算法所产生的线性系统通过Krylov子空间方法进行求解,可以充分利用矩阵的稀疏性,从而使求解时间大大减小.同时还给出了无源性违背的频率选择策略.实验表明,该方法的仿真时间小于传统二次规划方法的1/10.

防护线减小微带线间串扰的FDTD分析

随着信号转换速度日益提高,高速电路设计中的串扰问题也日趋严重。该文分析了使用防护线减小PCB微带线间串扰的效果,并运用FDTD对长耦合微带线进行了仿真验证。仿真结果表明,只要:(1)添加有接地过孔的防护线并使过孔间距小于信号在RT／2(RT:传输信号的上升时间)时段内的传输距离;(2)在满足线间距布线规则的前提下,将防护线适当加宽而又维持三条线(防护线和两条微带线)中两两之间的中心距不变,就能够有效减小线间的远端和近端串扰。