新市场推动对可编程逻辑器件的需求

新市场推动对可编程逻辑器件的需求

一、新的市场推动了对可编程逻辑器件的需求(论文文献综述)

宗德媛,朱炯,李兵[1](2021)在《理论仿真实验相融合的电工学教学方式研究》文中进行了进一步梳理电工学是学生理解、掌握及应用电学知识,培养学生动手能力和综合实践能力的专业基础课。在电工学教学中,将EWB虚拟仿真技术、传统实验技术及理论教学相结合,通过仿真计算、实验演示,让学生理解掌握电路的组成、工作原理和性能特点。EWB仿真软件开展案例教学,可以帮助学生更好地理解和掌握电子技术理论,同时为提高学生实际操作能力打好基础。

陈浩[2](2021)在《反激式Buck-boost转换器的研究与设计实现》文中研究指明近年来,有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器以其高能效和优越的显示质量特性被广泛应用于各种应用领域。为了驱动AMOLED显示器,通常需要双极供电轨,一个固定的正电压为像素级颜色控制提供电流源,一个可编程的负电压为亮度控制提供显示器输出功率,本文重点对可提供负电压的反激式Buck-boost转换器为研究对象,旨在为AMOLED提供高质量的驱动负电源。为提升Buck-boost芯片的转换效率,本文采用了 NMOS管主开关管技术,以减小开关管的传导损耗,针对NMOS主开关管的栅极驱动能力问题,本文利用已有的开关时序信号与电压切换关系设计实现了对应的自举驱动电路,针对NMOS主开关管采样过程中由于栅源电压过低无法使用同类型的MOS采样电阻的问题,本文采用了多种电阻相结合的方式实现零温度系数的采样比例;由于Buck-boost是一个闭环高度非线性控制系统,需要复杂的稳定性验证过程,本文研究了一种更加简便且适用于工程的频率稳定性验证方法,利用电流调制器与电压环之间的对应关系,将环路分解成两个独立的验证环路,分别进行稳定性验证;为实现Buck-boost的多功能输出,利用6位DAC编程来实现输出电压的编程控制,通过对控制信号的脉冲数进行计数,脉冲数与6位DAC编程码一一对应,利用编程码控制误差放大器输入端的基准电压,从而控制输出电压,实现输出电压的可编程控制。本文的研究成果基于CSMC 0.1 8μm高压BCD工艺完成了具体的电路与系统设计、后端与版图实现。经过全面验证,输入电压为2.9V到4.5V时,开关频率为1.45MHz,输出电压可实现-5.V4到-1.4V的可编程控制,满载时输出电压纹波小于6mV,负载调整率下冲时为16.7mV/A过冲时为10mV/A,线性调整率下冲时为7.5mV/,V过冲时为1.25mV/V,最高转换效率为9 1%。

孙树志[3](2021)在《面向微纳卫星的可重构星载计算机研制》文中研究说明

赵岩[4](2021)在《基于机器学习的相干光通信系统性能监测与损伤补偿技术研究》文中认为物联网、云计算和大数据等新兴业务的高速增长推动着光网络向具备高速长距离传输且精细化处理的大容量动态光网络方向演进。为满足繁杂多样的业务需求,光网络需通过实时感知光物理层链路质量且动态调度调制格式等网络资源来建立高谱效和高可靠的光连接,然而动态多变的光连接极大加剧了光网络的复杂性,导致需以较高的复杂度才能有效监测以光信噪比(Optical Signal to Noise Ratio,OSNR)为代表的物理层参数。高波特率、高阶调制格式和波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)等高速大容量传输使能技术显着地提升了光网络容量,但高入纤功率导致的显着光纤非线性效应成为限制大容量长距离网络性能的关键性因素之一。现有数字信号处理算法虽然能够有效地补偿光纤非线性损伤,但依旧存在着因计算复杂度过高而难以实际应用的局限性。高波特率传输需采用大带宽高采样率数模转换器(Digital Analog Converter,DAC),技术难度大且实现成本高。因此,本文针对相干光通信系统中物理层参数监测方案复杂度过高、光纤非线性补偿算法有效性与复杂度相互制约及高波特率传输系统实现代价大等问题,展开了深入的研究,主要研究工作及创新点如下。1、针对现有调制格式识别方案中低复杂度与光纤非线性损伤容忍性难以兼得的问题,本文提出了一种基于随机森林的低复杂度且非线性容忍的调制格式识别方案。得益于简单的二叉树结构以及决策树集成实现的群体智能,随机森林算法可以在显着降低计算复杂度的同时有效克服光纤非线性损伤对调制格式特征分布的不利影响。16 GBaud偏振复用-4/8/16/32/64星座正交幅度调制(Polarization Multiplexing-4/8/16/32/64 Quadrature Amplitude Modulation,PM-4/8/16/32/64QAM)三波长WDM相干光通信系统仿真结果表明,PM-4QAM、PM-8/16QAM和PM-32/64QAM调制格式下当入纤功率分别高达12、7和6 dBm,即比最佳入纤功率大11、6和5 dB时,所提方案仍可保持100%的识别准确率,而且仅需30棵深度为5的决策树,计算复杂度相比于性能相当的深度神经网络算法至少降低了一个数量级。此外,进一步在16 GBaud PM-4/16/32QAM三波长WDM离线实验系统中验证了仿真训练过程所得调制格式识别模型的有效性,实验结果表明在比最佳入纤功率至少大4 dB的情况下该模型仍可实现100%的识别准确率。2、OSNR与调制格式的联合监测有利于在相干接收机中实现成本有效的链路质量诊断及调制格式自适应数字信号处理,但现有联合监测方案大都存在计算复杂度过高的问题。针对该问题,本文提出了一种基于随机森林的低复杂度OSNR估计与调制格式识别联合监测方案。随机森林中集成的众多决策树仅需执行少量计算复杂度低的比较运算,不仅能够以并行模式运行,而且决策树间的群体投票策略和平均策略可有效保证监测精度。16 GBaud PM-4/8/16/32/64QAM系统仿真结果表明,所提联合监测方案中OSNR的平均估计误差均值分别为0.24、0.29、0.31、0.38和0.66 dB,而且当OSNR低至5.12、7.45、10.74、15.15和 1 8.22 dB时,即比软判决前向纠错(Soft Decision Forward Error Correction,SD-FEC)门限至少小1.5 dB情况下,所提联合监测方案的调制格式识别准确率仍可保持在100%。相比于需耗费数以千计乘法运算的支持向量机等算法,所提联合监测方案可在实现性能相当甚至更优的前提下将计算复杂度降低一个数量级以上。与此同时,16 GBaud PM-4/16/32QAM离线实验结果表明,不仅OSNR估计误差小于支持向量机和深度神经网络等算法,而且在低于SD-FEC门限时调制格式识别准确率依旧可保持在100%。3、深度神经网络与微扰法的结合可有效实现与系统参数无关的光纤非线性损伤补偿,然而深度神经网络的无记忆前馈式结构使其依旧面临着非线性损伤补偿性能和计算复杂度相互制约的矛盾。针对上述难题,本文提出了一种基于简单循环神经网络的低复杂度光纤非线性损伤补偿方案。该方案通过利用循环神经网络的时间记忆性,显着降低了均衡过程所需的可反映光纤非线性损伤特征的“三重积”数量。而且,相比于已有基于深度全连接神经网络的方案,所提方案的计算复杂度降低一半左右,训练复杂度可降低一倍以上。三波长16GBaud PM-16QAM相干传输离线实验结果表明,所提方案可将最佳入纤功率提升1dB,Q值提升0.49dB。30 GBaud PM-16QAM仿真结果表明,相比于仅线性损伤补偿情况,单波长和三波长WDM系统下所提方案可将最佳入纤功率提升1 dB,Q值分别提升0.59dB和0.38dB,在硬判决前向纠错(Hard Decision Forward Error Correction,HD-FEC)门限下最大传输距离可分别提升270 km和210 km。4、为突破高成本的高采样率大带宽DAC对高波特率/Tbps级相干光传输系统实现的限制,本文设计了一种基于模拟子载波复用(Analog Subcarrier Multiplexing,ASCM)的单通道 1 Tbps相干光传输系统实施方案。该方案在保持子载波复用系统所具有的光纤非线性容忍性增强等优势的同时,可显着降低对DAC器件采样率和带宽要求。同时,结合K近邻(K-Nearest Neighbor,KNN)算法对非线性损伤进行抑制,进一步提升了系统性能。16 × 8 GBaud PM-16QAM ASCM系统仿真结果表明,相比于128GBaud PM-16QAM单载波系统,ASCM系统可将最佳入纤功率提升1dB,Q值提升2.02 dB,而且在KNN算法的均衡下,Q值还可以进一步提升0.46dB。在HD-FEC和SD-FEC门限下,ASCM系统最大传输距离可分别增加800km和900km。经KNN均衡后,HD-FEC门限下单载波和ASCM系统的最大传输距离可再增加200 km。

苗自云[5](2021)在《基于神经网络的高精度守时系统的研究与设计》文中研究说明晶体振荡器作为频率源,在通信、卫星导航、靶场、作战指挥、电力、金融、智能制造等领域有着广泛的应用,涉及物理、测量、机械等多个学科。一般情况下,当存在外部参考时钟源时,晶振处于驯服状态,当参考时钟源不可用时,就必须采用频率补偿技术来维持本地晶振输出频率的精度和稳定度。本论文就守时系统在失去参考时钟源后如何对本地晶振的输出频率偏移进行补偿展开研究。首先阐述了晶体振荡器的发展历史、应用及研究现状,由众多研究者的研究内容可知,目前对于高精度守时系统的研究主要集中在如何最大可能地减少频率预测的误差,最终补偿晶体振荡器的频率偏移的落脚点仍然落在补偿电压值上。接着介绍了晶体振荡器的有关特性和工作原理,对影响输出频率稳定度的主要因素进行分析,阐明导致晶体振荡器稳定性差的原因,并通过分析压控特性得到补偿频率偏移的方法。在此基础上,考虑到温度和老化是导致频率偏移的主要因素,提出了一种基于神经网络的晶振频率预测算法。该算法利用晶振频率的以往测量值训练神经网络模型,刻画出晶振频率漂移的规律,提高晶振频率的预测精度。最后,根据晶振的压控特性,提出了一种基于CPLD和MCU芯片的高精度守时系统的设计方案,利用本身输出频率精度不高的压控晶体振荡器设计守时系统。该系统将由神经网络模型预测的频偏值转换为补偿电压值作用于晶振的压控端,改善晶振的输出频率稳定度从而实现高精度守时功能。同时搭建测试环境,对系统进行了性能测试,测试结果表明,使用该方法补偿后的晶体振荡器输出频率稳定度得到提高,使用神经网络预测频偏的方法是有效的,为实现低成本、高精度的频率源提供了有力保障。

崔思恒[6](2021)在《光网络中基于强化学习的动态资源分配技术研究》文中提出随着新型业务的不断发展,光网络面临着巨大的挑战。与传统业务相比较,新型业务有着动态性丰富并且难以预测的特点,同时它们对于时延和带宽提出了更苛刻的要求。传统的光传输技术由于受到带宽瓶颈的限制,无法满足日益增长的业务需要。丰富的动态性也使光网络动态资源的分配变得十分复杂。数字孪生(Digital Twin,DT)作为智能制造业中的新兴信息技术,致力于实现低成本、高效率的物理设备动态建模和控制。与此同时,深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)被证明能够通过与环境的实时交互来感知复杂的环境状态并学习最佳策略,可以用作数字孪生的使能技术。本论文分析了数字孪生技术在光网络中可能的应用方向,描述了光网络中的数字孪生架构,并指出了将深度强化学习和数字孪生相结合可以带来的优势。基于深度强化学习使能的数字孪生技术,通过对可编程光收发机(Programmable Optical Transceiver,POT)进行智能配置,实现了光网络中的动态资源分配。论文的主要创新点如下:第一,在接入网场景下,为了保证时延性能,业务通常占用较大带宽,这就造成了带宽浪费。针对此接入网环境,提出了一种采用DRL-enable DT的可编程光收发机配置方案。该方案使用了数字孪生技术,基于深度强化学习算法,对学习提升模型进行了实现。该方案能够适应网络条件和物理条件的变化,同时对网络时延和带宽占用进行优化。仿真结果表明,在时延仅提升0.7%的代价下,减少了 19.4%的频谱占用。最终实现接入网中可编程光收发机的自适应配置。第二,在传送网场景下,渴望提高传送网的频带利用率,提高整个网络的吞吐量。提出了并实现了光传送网中基于DRL-enable DT的可编程光收发机配置方案。实验结果表明,与基于静态控制模型和神经网络的传统方案相比,所提出的方案平均可以降低7.0%的阻塞率,并提高15.5%的吞吐量。

汪弈舟[7](2021)在《基于可见光的无线通信收发链路设计与实现》文中研究指明由于发光二极管(LED)高能效、耐用性和低成本的优势在市场中被广泛应用,引发了对使用LED进行光调制数据通信应用的研究。同时,由于光信道具有提供几个THz带宽的能力,可见光通信(VLC)有望未来与传统射频(RF)通信共存,作为对高速无线通信需求的可靠解决方案。目前,VLC的研究重点在于短距离高数据速率传输,但缺乏对民用、工业级应用场景的实用性研究,其中一个主要因素是缺乏通用性与易升级可见光通信平台。本文针对这一现状,借鉴软件无线电(SDR)思想设计了一种可软件定义可见光通信(SDVLC)的收发链路,研究内容主要包括以下几点:1.研究大功率LED和PIN光电二极管的电气特性作为模拟收发功能模块设计依据;基于可见光视距信道模型,通过仿真分析光路传输特性并以此作为光路设计依据。2.针对LED和PIN电气特性,设计实现了一种适合大功率、高带宽、可传输线性光信号的模拟收发链路。其中大功率LED线性驱动电路和线性光电接收电路完成光通信中基础的光收发功能;链路中LC滤波电路具有高滚降、低损耗特点,并实现了一种应用于滤波电路中n H级精密射频电感的手工制作与测量方法;链路中实现的桥T均衡和线性放大模块电路可用于模拟均衡,能有效补偿可见光模拟链路传输后的信道带宽与信号功率。3.设计了基于Zynq和高性能双通道14bit×250MSPS ADC、16bit×500MSPS DAC组成的数字平台,实现了可软件定义、灵活配置的数字化功能,并详述了高速数字链路设计的关键点、难点及优化方案。4.搭建了测试平台,对系统链路进行了有效测试,验证了各模块工作性能,实现了10m距离的稳定文件传输功能。本课题所设计实现的软件定义可见光收发链路具有成本可控、运行稳定、实用性强、易维护升级等优势,为可见光通信实用推广应用提供了有效参考方案。

郝光耀[8](2021)在《基于CPCI总线的扫描AD模块研制》文中提出数据采集卡作为测试测量设备的一种重要仪器,在航空航天、工业控制等领域中得到了广泛应用。当前国内市场上的数据采集产品所用的集成电路芯片长期依赖国外供应商,而且大部分受制于美国公司。随着中美贸易战的不断升级,关键芯片被“卡脖子”的风险越来越高,因此研制一款基于国产芯片的数据采集卡愈发重要。本论文旨在研制一款基于CPCI总线的国产化扫描AD模块。该模块具有32路差分通道,采样分辨率为16位,单通道最高采样率为100k Hz。本文主要研究内容包括以下几个部分。1.提出了所用集成电路芯片100%国产化的硬件电路实现方案。确定了以SDA7656模数转换芯片作为数据采集核心、以“DSP+FPGA”的方式作为硬件主控处理核心、以DDR2作为数据存储器、以CPCI总线作为与上位机通讯的方式,实现了扫描AD模块的硬件电路设计。2.提出了基于IP核技术的FPGA逻辑实现方案。整体逻辑包括采样控制逻辑、CPCI总线接口逻辑、DDR2接口逻辑。采样控制逻辑实现了通道的选择、采样率的控制、量程的调整以及对AD芯片的控制。CPCI总线接口逻辑是在PCI IP核的基础上设计了CPCI总线控制器,控制器主要包括PCI IP核控制信号的初始化以及对IP核内部数据的读写。DDR2接口逻辑同样采用IP核实现了对DDR2存储器的控制。3.设计了模块软件程序。软件设计包括DSP软件程序和符合VPP标准的上位机仪器驱动程序。DSP程序主要是根据上位机的命令来控制各个硬件模块。仪器驱动程序主要是根据指标要求以及用户需求完成相应的功能,主要包括采样的配置、采样数据的读取、存储等功能。在完成了对模块的硬件电路、FPGA逻辑、软件程序的设计后,搭建模块测试平台,对模块的各项功能、性能指标进行了测试。测试结果表明该模块完全满足精度、采样率、存储深度等关键技术指标要求,同时该扫描AD模块完全实现了所用集成电路芯片的100%国产化。

蔡畅[9](2021)在《纳米SRAM型FPGA的单粒子效应及其加固技术研究》文中认为SRAM型FPGA具有可重构与高性能的优势,已成为星载系统的核心元器件。SRAM型FPGA主要是通过配置码流来控制内部存储器、寄存器等资源的逻辑状态,在辐射环境下极易引发单粒子效应,导致电路逻辑状态和功能发生改变,威胁空间系统的在轨安全。复杂的空间任务对数据存储、运算能力的要求越来越高,需要更高性能的SRAM型FPGA满足应用需求,而这类器件对重离子辐射效应较深亚微米器件更敏感。因此,本文针对65 nm、28 nm、16 nm等关键节点的SRAM型FPGA,通过系统性的重离子单粒子效应实验和理论研究,认识重离子与该类器件相互作用的物理机制,探究纳米CMOS工艺数字集成芯片辐射响应的物理规律、加固技术的有效性、适用性、失效阈值和失效条件,为抗辐射加固设计提供依据,为航空、航天领域推进高性能、高可靠的特大规模数字集成器件应用提供数据支持。本文研究了纳米SRAM型FPGA单粒子效应的测试方法以及系统设计,分析了测试向量、测试模式、测试方法、数据解析技术等的软硬件实现过程,阐述了复杂数字集成电路单粒子效应故障诊断与数据提取的优先级选择等关键问题。在此基础上,开展了体硅和Fin FET工艺商用SRAM型FPGA在辐射环境下单粒子效应响应的物理规律探究。从器件、电路等多层面分析了高能粒子与纳米集成电路相互作用的物理机理。基于重离子加速器实验,并结合Geant4、TRIM、CREME等工具,分析了电荷扩散半径、能量与射程的离散度等参数对实验结果的影响。研究发现,不同离子引起的SRAM型FPGA内部存储模块单粒子翻转截面受离子径迹特征与能量共同影响;器件内部CRAM、BRAM、DFF等核心资源的辐射敏感性响应规律具有显着差异,但受资源配置模式的影响严重,功能配置后BRAM的翻转截面提升~10倍;SRAM型FPGA功能故障的阈值与CRAM的翻转阈值直接关联;在高精度脉冲激光辐照平台的辅助下,建立了初始激光能量与器件SBU、MBU等参量的物理关联,揭示了商用Fin FET工艺SRAM型FPGA空间应用面临的功能失效问题及存在的安全隐患;验证了采用高能重离子Al-foil降能的方式完成倒封装ULSI单粒子效应实验与机理研究具有较强的实用性与推广价值。本文针对单元级版图加固与电路级配置模式加固两种策略对纳米SRAM型FPGA抗辐射性能的提升效果、防护机理以及加固失效的物理机制等开展了系统的实验研究。单元级版图加固能减弱电荷共享效应引起的MBU等问题,器件翻转阈值由<5 Me V·cm2·mg-1提升至~18 Me V·cm2·mg-1,证明在65 nm节点采用单元级版图加固提升关键配置位的翻转阈值是可行的。配置模式加固实验揭示了ECC与TMR的组合使用对器件抗单粒子翻转能力的提升效果突出,即使采用181Ta离子辐照,65 nm标准BRAM单元的翻转截面仅为8.5×10-9 cm2·bit-1(降低了~86.3%)。28 nm SRAM型FPGA的配置加固技术研究证实,电路内部全局时钟等敏感资源的使用方式会对DFF的翻转截面造成2-10倍影响。结合CREME工具的空间粒子谱预测SRAM型FPGA在轨应用价值,证明合理运用加固策略可有效降低器件的性能损失与面积代价,而关键资源采用物理版图加固设计具有必要性和合理性。文中提出的SRAM型FPGA内部资源相互影响的规律模型对其可靠性分析具有重要意义,解析关键配置位与其他存储资源、电路功能的关联性并确定影响系数,是判断该类器件在辐射环境下是否能够可靠运行的关键。针对UTBB FDSOI工艺,结合SRAM型FPGA的电路架构与逻辑资源类型,提取多款抗辐射电路结构并开展重离子辐照实验。结果表明,互锁单元、单端口延时门、多端口延时门等加固方式对单粒子翻转阈值与截面等参数的改善效果明显,紧密DICE和分离DICE器件的翻转阈值分别为~32 Me V·cm2·mg-1和~37 Me V·cm2·mg-1。22 nm节点的瞬态脉冲扰动对器件翻转截面的影响不可忽视。此外,背偏调控对阈值电压和辐射引入的非平衡载流子收集过程有影响,±0.2 V的微弱背偏电压可引起抗辐射单元翻转截面倍数增加。考虑空间粒子在4π范围的分布规律,设计了大倾角高能重离子辐照实验,获取了部分加固电路的失效条件并分析了电离能损与能量沉积区域。相关结果与同LET低能重离子垂直辐照的实验数据存在显着差异,仅在垂直辐照条件完成单粒子实验可能存在器件抗辐射性能被高估的风险。研究发现,基于FDSOI工艺实现超强抗辐射SRAM型FPGA具有可行性,相关物理性结论可为22 nm以下节点的星载抗辐射器件的研发提供实验数据和设计依据。

时莉[10](2021)在《基于FPGA的多通道光纤光谱仪控制系统设计》文中研究指明光谱仪是利用光学原理,如光的色散、吸收、散射等,从而得到与被分析物质有关的光谱,进而分析出物质元素成分以及内部结构的物理光学设备,其在多个领域得到了广泛应用。由于单通道光纤光谱仪在波长测量范围和波长分辨率之间存在一定的制约关系,而且随着科学领域对光谱仪的性能要求越来越高,多通道光谱仪已成为各国研究的热点。光谱仪控制系统是多通道光纤光谱仪的核心部分,本文设计并制作了多通道光谱数据采集、处理及传输的控制系统,并简单介绍了多通道光谱仪的光学系统,以及结合上位机软件对多通道控制系统进行测试。在本课题设计过程中,首先对系统的总体方案进行了设计。在硬件部分,将系统分为几个模块,包括FPGA控制模块、CCD光电转换模块、A/D转换模块、USB通信模块、RS232通讯模块、电源模块以及存储模块,分别设计了各个模块的硬件电路图,完成了芯片选型等工作。根据系统设计要求,CCD器件选用线阵TCD1304DG器件,每一个通道分别对应一个CCD器件;A/D转换芯片选用专用图像处理器AD9826,选用USB2.0接口作为光谱数据传输以及控制系统与上位机通信的串口;为了提高光谱仪的处理速度,实现多个通道的同步采集,选用FPGA作为控制芯片。在软件部分,基于Verilog HDL硬件描述语言,首先介绍了系统的总体功能状态图,即光谱仪控制系统在上位机发出命令的控制下实现了光谱数据的采集、处理、存储与传输。主要介绍了CCD与AD采集控制时序的设计、光谱数据的存储与读取以及USB通信的逻辑设计。控制系统的硬件和软件部分设计完成后,结合光学系统搭建了光谱仪样机,并结合上位机软件对样机进行了测试。该系统满足预期的设计要求,能够实现多个通道之间的光谱数据的同步采集,在多通道光纤光谱仪的研究中有重要的实际意义。最后,总结了本文设计多通道光纤光谱仪所做的主要工作,并对存在的一些问题提出了下一步的研究方向。

二、新的市场推动了对可编程逻辑器件的需求(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、新的市场推动了对可编程逻辑器件的需求(论文提纲范文)

(1)理论仿真实验相融合的电工学教学方式研究(论文提纲范文)

1 理论计算
2 EWB仿真计算
3 实验验证
4 理论、实验、仿真对比分析

(2)反激式Buck-boost转换器的研究与设计实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 发展现状与趋势
    1.3 论文的主要结构
2 Buck-boost的基本结构与工作原理分析
    2.1 Buck-boost的工作模式
        2.1.1 连续导通模式(CCM)
        2.1.2 非连续导通模式(DCM)
    2.2 Buck-boost的控制方式
        2.2.1 PWM
        2.2.2 PFM
        2.2.3 PSM
    2.3 Buck-boost反馈控制模式
        2.3.1 电压控制模式
        2.3.2 电流控制模式
    2.4 本章小结
3 系统设计与分析
    3.1 研究目标
    3.2 应用电路
    3.3 系统的整体设计
    3.4 本章小结
4 关键模块设计
    4.1 栅极驱动电路研究与设计实现
        4.1.1 主开关管自举电路研究
        4.1.2 传统自举驱动结构研究
        4.1.3 本文的自举驱动电路设计实现
        4.1.4 本文自举电路的仿真验证与分析
    4.2 采样电路研究与设计实现
        4.2.1 采样电路的原理与结构分析
        4.2.2 具体采样电路设计
        4.2.3 采样电路的仿真验证与分析
    4.3 频率稳定性验证方法研究
        4.3.1 电压环稳定性
        4.3.2 电流环稳定性
    4.4 输出电压编程模块研究与设计实现
        4.4.1 研究方案
        4.4.2 具体电路设计
        4.4.3 仿真验证与分析
    4.5 本章小结
5 系统特性验证与分析
    5.1 限流保护
    5.2 功率管驱动
    5.3 瞬态响应特性
        5.3.1 负载瞬态响应
        5.3.2 线性瞬态响应
    5.4 输出电压纹波特性
    5.5 效率仿真
    5.6 本章小结
6 芯片版图设计与后仿真验证
    6.1 版图设计中的匹配技术
        6.1.1 MOS差分管匹配
        6.1.2 电阻匹配
        6.1.3 BJT(双极型晶体管)匹配
    6.2 关键模块版图设计
        6.2.1 采样模块版图设计
        6.2.2 栅极自举驱动电路模块版图设计
        6.2.3 误差放大器版图设计
    6.3 整体版图设计
        6.3.1 整体版图后仿真验证
        6.3.2 瞬态响应后仿真验证
    6.4 本章小结
7 总结与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果

(4)基于机器学习的相干光通信系统性能监测与损伤补偿技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 大容量动态光网络的发展趋势和研究意义
    1.2 光性能监测与光纤非线性损伤抑制技术的研究现状和技术难题
        1.2.1 研究现状
        1.2.2 技术难题
    1.3 论文的主要研究内容和结构安排
    参考文献
第二章 低复杂度且非线性容忍的调制格式识别方案设计
    2.1 引言
    2.2 基于随机森林的调制格式识别方案设计
        2.2.1 基于随机森林的调制格式识别方案原理
        2.2.2 随机森林算法的训练过程
        2.2.3 复杂度对比分析
    2.3 仿真验证和性能分析
        2.3.1 三波长16GBaud PM-MQAM系统仿真模型
        2.3.2 仿真结果及性能分析
    2.4 离线实验验证和性能分析
        2.4.1 离线实验平台及关键参数
        2.4.2 离线实验结果及分析
    2.5 本章小结
    参考文献
第三章 低复杂度的OSNR估计与调制格式识别联合监测方案设计
    3.1 引言
    3.2 基于随机森林的低复杂度ONSR估计与调制格式识别联合监测方案设计
        3.2.1 基于随机森林的低复杂度ONSR估计与调制格式识别联合监测方案原理
        3.2.2 分类随机森林和回归随机森林在训练方面的区别
        3.2.3 复杂度对比分析
    3.3 仿真验证和性能分析
        3.2.1 16GBaud PM-MQAM相干光通信系统仿真模型
        3.2.2 仿真结果及性能分析
    3.4 离线实验验证和性能分析
        3.4.1 离线实验平台
        3.4.2 离线实验结果及分析
    3.5 本章小结
    参考文献
第四章 基于简单循环神经网络的低复杂度光纤非线性补偿方案研究
    4.1 引言
    4.2 基于简单循环神经网络的低复杂度光纤非线性补偿方案设计
        4.2.1 基于SRNN的低复杂度光纤非线性补偿方案原理
        4.2.2 算法计算复杂度对比分析
    4.3 仿真验证和性能分析
        4.3.1 仿真模型
        4.3.2 仿真结果及性能分析
    4.4 离线实验验证和性能分析
        4.4.1 离线实验平台及关键参数
        4.4.2 离线实验结果及性能分析
    4.5 本章小结
    参考文献
第五章 基于模拟子载波复用的单波长通道1Tbps级系统方案设计
    5.1 引言
    5.2 基于模拟子载波复用的单波长通道1Tbps级系统方案设计
        5.2.1 基于ASCM的单波长通道1Tbps级系统方案原理
        5.2.2 K近邻算法的训练和工作机制
    5.3 仿真验证和性能分析
        5.3.1 仿真条件
        5.3.2 仿真结果及性能分析
    5.4 本章小结
    参考文献
第六章 论文总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 未来工作展望
缩略词索引
致谢
攻读博士期间发表学术论文、申请发明专利及参与科研项目情况

(5)基于神经网络的高精度守时系统的研究与设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 晶体振荡器的国内外发展历史及研究现状
        1.2.1 国内外发展历史
        1.2.2 研究现状
    1.3 论文研究内容及章节安排
第2章 守时系统与晶体振荡器
    2.1 守时系统
        2.1.1 概述
        2.1.2 石英谐振器相关特性
    2.2 晶体振荡器的分类
        2.2.1 按晶体切型分类
        2.2.2 按晶体补偿类型分类
    2.3 晶体振荡器的主要性能指标及压控特性
        2.3.1 主要性能指标
        2.3.2 晶体振荡器的压控特性
    2.4 晶体振荡器的影响因素
        2.4.1 温度特性
        2.4.2 老化特性
        2.4.3 其它因素
    2.5 本章小结
第3章 基于神经网络的晶振频偏预测算法
    3.1 神经网络概述
    3.2 神经网络模型结构与学习算法
        3.2.1 BP神经网络模型结构与学习算法
        3.2.2 RBF神经网络模型结构与学习算法
    3.3 数据样本及数据预处理
        3.3.1 数据样本
        3.3.2 数据预处理
    3.4 神经网络的构建
        3.4.1 BP神经网络的构建
        3.4.2 RBF神经网络的构建
    3.5 基于神经网络的预测结果与分析
        3.5.1 算法仿真实现
        3.5.2 仿真结果分析
    3.6 本章小结
第4章 晶振频率漂移补偿设计
    4.1 系统总体方案
    4.2 硬件方案的选择
        4.2.1 硬件总体设计
        4.2.2 FPGA和 MCU的选型
        4.2.3 其它硬件的选型
    4.3 软件总体设计
    4.4 补偿系统性能测试及误差分析
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 未来展望
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢

(6)光网络中基于强化学习的动态资源分配技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 灵活光网络和可编程光收发机
        1.2.1 灵活光网络
        1.2.2 可编程光收发机的研究现状
    1.3 数字孪生的研究现状
        1.3.1 数字孪生的发展现状
        1.3.2 数字孪生技术在通信与网络中的研究现状
    1.4 机器学习在光通信中的应用研究现状
        1.4.1 监督学习在光通信中的应用
        1.4.2 非监督学习在光通信中的应用
        1.4.3 强化学习在光通信中的应用
    1.5 论文的主要工作和结构
第二章 数字孪生和深度强化学习原理
    2.1 数字孪生原理
        2.1.1 数字孪生的概念
        2.1.2 数字孪生的基本结构
        2.1.3 数字孪生的特点和应用方向
    2.2 光网络中的数字孪生架构
    2.3 深度强化学习原理
        2.3.1 强化学习交互过程
        2.3.2 基于价值的强化学习原理
        2.3.3 Q-learning与ε-greed策略
        2.3.4 DQN算法
    2.4 深度强化学习与数字孪生结合的优势
    2.5 本章小结
第三章 光接入网中的动态资源分配技术研究
    3.1 接入网中可编程光收发机的应用
    3.2 接入网中基于DRL-enable DT的POT配置方案
    3.3 实验设置
        3.3.1 接入网环境设置
        3.3.2 超参数调整
    3.4 结果分析
        3.4.1 与传统方法之间的性能比较
        3.4.2 与ANN-based方法的性能比较
    3.5 本章小结
第四章 光传送网中的动态资源分配技术研究
    4.1 光传送网及其可编程光收发机配置
    4.2 OTN中基于DRL-enable DT的POT配置方案
    4.3 物理层仿真设置和参数调整
    4.4 结果分析
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间取得的研究成果

(7)基于可见光的无线通信收发链路设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 可见光研究背景与意义
    1.2 可见光通信国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 白光LED的 VLC实用设计挑战
    1.4 论文研究内容与组织结构
第二章 系统链路整体方案设计
    2.1 链路方案设计思想
    2.2 链路总体方案设计
第三章 可见光通信光路研究
    3.1 LED器件选型与特性实测研究
        3.1.1 发光LED选型
        3.1.2 LED特性及实测研究
    3.2 光电二极管器件选型与特性研究
        3.2.1 光电二极管选型
        3.2.2 PIN光电二极管特性研究
    3.3 视距传输信道特性与优化
    3.4 本章小结
第四章 线性模拟收发链路设计与实现
    4.1 模拟链路方案设计
    4.2 LED线性驱动电路
        4.2.1 LED线性驱动电路设计
        4.2.2 LED线性驱动电路测试
    4.3 光电接收电路
        4.3.1 光电接收电路参数设计
        4.3.2 光电接收电路仿真
        4.3.3 PCB设计
    4.4 LC低通滤波电路
        4.4.1 滤波电路设计与参数计算
        4.4.2 nH级线绕电感制作与实测
        4.4.3 滤波电路测试
    4.5 桥T均衡电路
    4.6 线性放大电路
    4.7 电源模块设计
    4.8 本章小结
第五章 软件定义数字链路设计与实现
    5.1 数字链路实现平台与方案设计
        5.1.1 数字链路实现平台
        5.1.2 数字链路方案设计与实现
    5.2 关键技术实现
        5.2.1 系统时钟设计
        5.2.2 SPI功能配置
    5.3 高速ADC和 DAC设计与实现
        5.3.1 高速DAC设计
        5.3.2 高速ADC设计
    5.4 链路优化设计
        5.4.1 跨时钟域处理
        5.4.2 时序约束
    5.5 本章小结
第六章 系统收发链路测试
    6.1 模拟链路测试
        6.1.1 光传输信道测试
        6.1.2 补偿后模拟链路测试
    6.2 数字链路测试
        6.2.1 数字接收链路测试
        6.2.2 数字发射链路测试
        6.2.3 自回环测试
        6.2.4 测试小结
    6.3 系统测试
        6.3.1 应用场景背景光噪声测试方法
        6.3.2 系统传输测试
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 本文总结
    7.2 下一步展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢

(8)基于CPCI总线的扫描AD模块研制(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 数据采集模块发展现状
        1.2.2 数据采集相关集成电路芯片发展现状
    1.3 研究内容与本文主要工作
第二章 总体设计方案
    2.1 功能及技术要求
        2.1.1 功能要求
        2.1.2 性能要求
    2.2 系统总体方案设计
        2.2.1 方案设计
        2.2.2 主要芯片选型
    2.3 本章小结
第三章 硬件设计
    3.1 信号调理电路设计
        3.1.1 限幅滤波电路
        3.1.2 通道选择电路
        3.1.3 程控放大电路
        3.1.4 隔离电路
    3.2 模数转换电路设计
    3.3 FPGA电路设计
        3.3.1 配置PROM电路
        3.3.2 时钟电路
    3.4 DSP电路设计
    3.5 DDR2电路设计
    3.6 CPCI接口电路设计
    3.7 电源电路设计
        3.7.1 数字电源电路
        3.7.2 模拟电源电路
    3.8 本章小结
第四章 逻辑与软件设计
    4.1 FPGA逻辑设计
        4.1.1 采样控制逻辑
        4.1.2 CPCI接口逻辑
        4.1.3 DDR2接口逻辑
    4.2 DSP软件设计
    4.3 仪器驱动程序设计
    4.4 本章小结
第五章 测试及验证
    5.1 测试平台
    5.2 测试结果及分析
        5.2.1 直流测量误差测试
        5.2.2 输入信号带宽测试
    5.3 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间的学术成果
附录

(9)纳米SRAM型FPGA的单粒子效应及其加固技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 空间辐射环境与辐射效应简介
    1.2 单粒子效应及其表征分析方法
        1.2.1 单粒子效应物理机制
        1.2.2 单粒子效应的主要类型
        1.2.3 单粒子效应核心参数
        1.2.4 单粒子效应实验方法
        1.2.5 单粒子效应的数值仿真技术
    1.3 SRAM型 FPGA的发展现状
    1.4 典型 SRAM型 FPGA的资源架构
        1.4.1 可配置逻辑块
        1.4.2 互连与布线资源
        1.4.3 可编程的输入输出单元
        1.4.4 其他资源
    1.5 SRAM型 FPGA的单粒子效应研究现状
        1.5.1 SRAM型 FPGA单粒子效应基本介绍
        1.5.2 晶体管密度对SRAM型 FPGA单粒子效应的影响
        1.5.3 晶体管工作参数对SRAM型 FPGA单粒子效应的影响
        1.5.4 SRAM型 FPGA单粒子效应加固技术面临的挑战
    1.6 论文的研究内容与目标
第2章 SRAM型 FPGA单粒子效应测试方法与实验技术
    2.1 本章引论
    2.2 单粒子效应测试方法与流程
        2.2.1 单粒子闩锁的监测与防护
        2.2.2 单粒子功能中断测试
        2.2.3 单粒子翻转的测试
    2.3 单粒子效应测试系统硬件模块
    2.4 单粒子效应测试系统软件模块
    2.5 单粒子效应实验测试向量的设计
    2.6 单粒子效应测试系统功能验证
    2.7 重离子单粒子效应辐照实验
    2.8 本章小结
第3章 纳米级商用SRAM型 FPGA单粒子效应实验
    3.1 本章引论
    3.2 器件选型与参数信息
    3.3 实验向量设计
    3.4 辐照实验条件与参数设计
        3.4.1 重离子辐照条件与参数计算
        3.4.2 脉冲激光辐照条件与参数
    3.5 单粒子效应数据结果
        3.5.1 相同工艺不同结构BRAM与 CRAM的实验结果
        3.5.2 相同工艺不同结构DFF的实验结果
        3.5.3 测试参量依赖性的实验结果
        3.5.4 FinFET工艺器件的实验研究
    3.6 分析与讨论
        3.6.1 存储单元单粒子翻转机理讨论
        3.6.2 测试技术与结果
    3.7 本章小结
第4章 纳米SRAM型 FPGA单粒子效应加固技术研究
    4.1 本章引论
    4.2 单元级版图加固的SRAM型 FPGA
    4.3 电路级配置模式加固的SRAM型 FPGA
        4.3.1 电路级配置模式加固的BRAM
        4.3.2 电路级配置模式加固的DFF
    4.4 加固单元与电路的重离子实验设计
    4.5 单元级版图加固效果的实验研究
        4.5.1 单元级版图加固对SEU的影响
        4.5.2 单元级版图加固对SEFI的影响
    4.6 电路级配置模式加固效果的实验研究
        4.6.1 配置模式加固的BRAM
        4.6.2 配置加固的DFF
    4.7 加固效果及适用性讨论
        4.7.1 单元级版图加固的效果及适用性
        4.7.2 电路级配置模式加固的效果及适用性
    4.8 本章小结
第5章 在轨翻转率及空间应用
    5.1 本章引言
    5.2 空间翻转率预估流程
    5.3 重离子引起的空间翻转率预估
    5.4 降低小尺寸SRAM型 FPGA空间翻转率的方法研究
    5.5 本章小结
第6章 FDSOI工艺抗辐射电路及其应用
    6.1 本章引言
        6.1.1 提升纳米SRAM型 FPGA抗单粒子效应能力的主要途径
        6.1.2 抗辐射SRAM型 FPGA涉及的单元与电路类型
        6.1.3 纳米FDSOI工艺器件单粒子效应研究现状
        6.1.4 本章研究内容
    6.2 22 nm UTBB FDSOI器件
    6.3 基于22 nm FDSOI工艺的DFF测试电路
    6.4 基于22 nm FDSOI工艺的抗辐射SRAM
    6.5 FDSOI测试样片的单粒子效应实验设计
        6.5.1 测试样片的实验向量设计
        6.5.2 单粒子效应实验参数与条件
    6.6 FDSOI DFF单粒子效应实验结果
        6.6.1 FDSOI DFF单粒子翻转截面
        6.6.2 测试频率对DFF单粒子翻转的影响
        6.6.3 数据类型对DFF单粒子翻转的影响
        6.6.4 背偏电压对DFF单粒子翻转的影响
        6.6.5 DFF中单粒子翻转类型统计
    6.7 FDSOI SRAM单粒子效应实验结果
        6.7.1 FDSOI SRAM单粒子翻转特征
        6.7.2 测试应力对SRAM单粒子翻转的影响
        6.7.3 FDSOI SRAM单粒子翻转位图
    6.8 FDSOI的抗辐射电路加固效果讨论
        6.8.1 FDSOI DFF抗辐射加固效果
        6.8.2 FDSOI SRAM抗辐射加固效果
    6.9 影响22 nm FDSOI器件单粒子效应敏感性的关键参量
    6.10 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 主要结论
    7.2 工作展望
参考文献
附录 主要缩写对照表
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(10)基于FPGA的多通道光纤光谱仪控制系统设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究和意义
    1.2 课题的国内外研究现状
    1.3 现有研究存在的问题
    1.4 本文的研究目标
    1.5 本文的主要内容和安排
2 系统总体方案设计
    2.1 光纤光谱仪的工作原理
        2.1.1 单通道光纤光谱仪的工作原理
        2.1.2 多通道光纤光谱仪的工作原理
    2.2 多通道光纤光谱仪的总体结构设计
        2.2.1 光学系统设计
        2.2.2 数据采集系统设计
    2.3 开发环境的搭建
        2.3.1 FPGA开发环境的搭建
        2.3.2 HDL仿真环境的搭建
    2.4 系统主要性能指标
    2.5 本章小结
3 多通道光纤光谱仪控制系统的硬件电路设计
    3.1 引言
    3.2 FPGA控制模块
        3.2.1 FPGA技术简介
        3.2.2 FPGA芯片选型
        3.2.3 FPGA及其外围电路设计
    3.3 CCD光电转换模块
        3.3.1 CCD器件的工作原理
        3.3.2 CCD器件的驱动方法
        3.3.3 CCD器件的选型
        3.3.4 CCD驱动电路设计
    3.4 A/D转换模块
        3.4.1 信号调理电路
        3.4.2 A/D转换器的芯片选型
        3.4.3 AD9826 驱动电路设计
    3.5 USB通信模块
        3.5.1 USB接口介绍
        3.5.2 USB外设控制器芯片选型
        3.5.3 USB通信接口电路设计
    3.6 RS232 通讯模块
    3.7 存储模块
        3.7.1 SRAM
        3.7.2 EEPROM
        3.7.3 Flash
    3.8 电源模块
        3.8.1 系统电源分布
        3.8.2 电压转换电路
    3.9 本章小结
4 多通道光纤光谱仪的控制系统软件设计
    4.1 引言
    4.2 CCD与AD采集驱动时序
        4.2.1 CCD控制与AD采集状态
        4.2.2 TCD1304DG驱动时序
        4.2.3 AD9826 时序分析
    4.3 光谱数据存储与读取
        4.3.1 SRAM时序分析
        4.3.2 数据存储与读取状态
    4.4 USB通信控制
        4.4.1 信号的传输与通讯
        4.4.2 CY7C68013A的固件设计
    4.5 本章小结
5 光谱仪样机测试
    5.1 上位机测试软件
    5.2 样机测试
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录 ·攻读学位期间所获学术成果

四、新的市场推动了对可编程逻辑器件的需求(论文参考文献)

  • [1]理论仿真实验相融合的电工学教学方式研究[J]. 宗德媛,朱炯,李兵. 电子世界, 2021(22)
  • [2]反激式Buck-boost转换器的研究与设计实现[D]. 陈浩. 西安理工大学, 2021(01)
  • [3]面向微纳卫星的可重构星载计算机研制[D]. 孙树志. 哈尔滨工业大学, 2021
  • [4]基于机器学习的相干光通信系统性能监测与损伤补偿技术研究[D]. 赵岩. 北京邮电大学, 2021(01)
  • [5]基于神经网络的高精度守时系统的研究与设计[D]. 苗自云. 山东工商学院, 2021(12)
  • [6]光网络中基于强化学习的动态资源分配技术研究[D]. 崔思恒. 北京邮电大学, 2021(01)
  • [7]基于可见光的无线通信收发链路设计与实现[D]. 汪弈舟. 北方工业大学, 2021(09)
  • [8]基于CPCI总线的扫描AD模块研制[D]. 郝光耀. 内蒙古大学, 2021(12)
  • [9]纳米SRAM型FPGA的单粒子效应及其加固技术研究[D]. 蔡畅. 中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所), 2021(01)
  • [10]基于FPGA的多通道光纤光谱仪控制系统设计[D]. 时莉. 烟台大学, 2021(11)

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新市场推动对可编程逻辑器件的需求
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