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期刊信息/Journal information
微电子学与计算机
微电子学与计算机

李新龙

月刊

1000-7180

MC771@163.com

029-82262687

710054

西安市81号信箱

微电子学与计算机/Journal Microelectronics & ComputerCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊创办于1972年，是我国微电子技术与计算机技术相结合的唯一专业性国家中文核心期刊，同时也是中国计算机学会会刊。本刊的宗旨是，严谨认真，求实创新；以人为本，研以致用；弘扬科学，追求真理。本刊国内公开发行，面向科研院所，厂矿技术人员、院校师生和管理人员，及时提供国内微电子与计算机行业最新科研成果、学术与工程技术动态，是较为实用的参考资料和科学决策的准确依据。
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    基于不完全退火的正态云禁忌搜索算法及应用

    陆彦宏杨锋赵子晨王晶...
    1-12页
    查看更多>>摘要：针对RC电路参数优化应用时的局限性,提出一种基于不完全退火的正态云禁忌搜索算法.该算法对原始禁忌搜索算法在寻优过程中出现的对寻优起点过度依赖、早熟、灵敏度不一致等问题进行了改进,首先通过引入改进的不完全模拟退火Metropolis准则作为算子,使得原始禁忌搜索不再依赖初始可行解,具备了一定逃离局部最优解能力;然后采用正态云模型,提出了一种自适应禁忌表记忆策略及遗忘机制,使得禁忌搜索算法具备更强随机性与模糊性,进一步增强其全局搜索性能;最后针对灵敏度不一致问题,提出串行多维多灵敏度混合编、解码策略,实现在同一算法框架下对不同寻优对象定义不同搜索范围,使得低灵敏度解受忽略程度大大降低.采用 8 个基准函数及TSP-Oliver30 标准测试算例进行性能评估,并与其他 6 种同类型算法对比,证明该算法对原始禁忌搜索算法优化效果良好.将该算法应用于Si MOSFET 加速器磁铁开关电源参数优化后,经仿真与实验,结果表明:所提改进算法能够对工程应用进行实际优化,具备优越性与可行性.

    改进禁忌搜索不完全退火正态云模型自适应禁忌表Metropolis准则磁铁电源RC电路参数优化

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    基于持续同调序列特征的无序蛋白质区域识别

    王煜民赵加祥王增科
    13-20页
    查看更多>>摘要：固有无序蛋白质(IDPs)对分子识别、分子组装、转录以及翻译调控、蛋白质磷酸化、细胞信号转导等重要生理过程具有广泛的影响.因此,能够快速、可靠、准确地识别IDPs至关重要.以往的物理化学方法存在操作繁琐、成本高、效率低等问题,为了提高效益,结合机器学习的相关技术,开发了一种深度神经网络结构:基于多层感知器(MLP)网络和ResNet50 网络的组合,其中变体的ResNet50 网络去除了原本的全连接层而保留了其余部分,位于两个MLP网络之间,用于进行IDPs的特征提取.此外,使用新的序列特征,即基于持续同调算法的序列持久熵以及连续氨基酸的相关概率.仿真结果表明,基于相同的测试集,该研究中设计的深度神经网络结构与其他已知的预测方法相比表现更优,即使是对较短的序列也有较好的泛化能力.

    固有无序蛋白持续同调算法氨基酸的相关概率深度神经网络

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    基于YOLOv5-TGs的PCB缺陷检测算法研究

    徐一奇肖金球谢翔
    21-34页
    查看更多>>摘要：针对目前PCB缺陷检测算法在实际应用中检测精度低等问题,提出基于改进YOLOv5s的PCB缺陷检测算法YOLOv5-TGs.该算法以YOLOv5s算法模型为基础,首先在主干网络中引入Swin Transformer结构,并取代C3 模块中的Bottleneck模块,并使用Ghost卷积模块替换Conv模块,降低了模型的计算复杂度,实现轻量化,同时增加了其接收域,增强PCB缺陷的小目标的特征表达能力;其次,在颈部网络的C3 结构后面添加全局注意力机制,更大程度地保留通道和空间信息,在减少特征信息弥散的情况下放大全局跨纬度的交互特征,提高检测效率.最后用SIoU损失函数来代替原有的CIoU损失函数,通过在损失函数代价中引入方向性,加快模型收敛速度,提高回归精度.本文实验使用的是北京大学实验室公开发布的PCB缺陷数据集,结果表明:改进算法的平均精度均值达到 98.2%,精确率达到 95.5%;相较于YOLOv5s,改进算法的平均精度均值提升了 7.3%,精确率提升了 7.5%.

    PCB缺陷检测YOLOv5s算法Ghost卷积SwinTransformer结构全局注意力机制SIoU损失

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    基于YOLO-G的PCB缺陷检测算法

    苏佳罗都贾欣雨梁奔...
    35-44页
    查看更多>>摘要：PCB存在线路设计多样、缺陷面积小且各缺陷之间特征相似等问题,导致缺陷检测精度较低,本文提出使用YOLO-G缺陷检测算法提高检测精度.首先,基于YOLOv7 基础模型,使用SPD-Conv模块解决池化过程中像素信息丢失的问题.其次,引入SimAM模块从三维角度区分重要特征信息,提高模型对不同程度特征表示的感知能力.最后,使用BiFPN融合结构提高低层细节和高级语义信息的多路径交互融合,提高小目标位置的高效定位与分类.实验数据表明:该算法平均精度均值和召回率较原算法分别提升 8.2%和 5.8%,提高了PCB小目标的检测性能和检出率,证明了算法的有效性.

    目标检测YOLOv7缺陷检测平均精度均值召回率

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    施工现场安全帽佩戴检测方法研究

    师盼武冯百明丁洪文
    45-54页
    查看更多>>摘要：在施工现场佩戴安全帽是建筑行业的基本工作规范.由于施工环境复杂,图片中包含的目标多而杂乱,且安全帽在图片中所占比例较小,安全帽佩戴的检测难度较大,导致漏检误检率较高,检测精度不是很高.为改善上述安全帽佩戴检测的缺点,提出了一种安全帽佩戴检测网络——融合多尺度特征和注意力的网络(MFFMA-Net),该网络以YOLOX为基础架构,用一个新设计的多尺度特征融合模块(Multi-Scale Feature Fusion Module,MFFM)替换了原有的路径聚合网络(Path Aggregation Network,PANET).MFFM依照特征图尺度从两个相反的方向进行特征融合,这样的融合方式能够包含更加丰富的骨干网络提取的特征,可提高安全帽佩戴的检测精度.新增了一个注意力模块——融合空间信息的注意力(FSI-ECA),以全像素信息为基础,将空间信息集中到通道信息中,在学习过程中充分利用通道信息和空间信息,能够更多地使用安全帽的特征信息,减小安全帽佩戴检测的漏检误检率.在SHWD数据集上进行实验,MFFMA-Net的平均精度均值达到 96.61%,较YOLOX提高了 0.47%,召回率相较于YOLOX提高了约 1%,检测速度可以达到 38 帧/s.在达到实时检测的条件下实现了较高的检测精度,并且减小了漏检误检率.

    目标检测YOLOX安全帽实时注意力

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    基于循环排队转发的时间触发流量路由与调度优化方法

    郭若彤许方敏张恒升赵成林...
    55-63页
    查看更多>>摘要：基于传统以太网的时间敏感网络(Time-Sensitive Network,TSN)为时间敏感应用提供了确定性、可靠性的通信保障.为了实现流量调度,TSN工作组提出了各种整形机制,其中基于乒乓队列的循环排队转发机制简化了门控配置,实现流量的有界延迟传输.现有基于CQF机制的流量调度忽略了路由策略对调度优化的影响,针对最短路径优先造成的队列拥塞情况,本文提出了一种基于混合粒子群算法的路径选择算法,算法考虑最小化路径长度和链路负载均衡来确定最优路径,同时提出了一种基于快速排序算法的排序方法提高网络的调度能力.通过实验仿真,算法可以在大规模网络中求解上千条时间敏感流量的调度问题,在可行的执行时间范围内,流量调度成功率可调高约 20%.

    时间敏感网络流量调度路由粒子群

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    UWB无线传输安全可靠性保障技术

    周柯成陈皓唐艺菁
    64-72页
    查看更多>>摘要：超宽频UWB(Ultra Wide Band)无线传输安全可靠性技术是UWB通信系统中的关键技术,本文在简要描述UWB通信系统设计的基础上,通过分析现有UWB通信协议机制在安全可靠性方面存在的不足,基于DW1000射频芯片信道采样电路支持,实现信道质量评估自适应机制、基于帧过滤的接入机制、基于ACK应答的重传机制的高可靠传输机制,提出基于轻量级AES-128 动态加密算法,提升UWB传输的安全性和运算效率.在现实验条件下,实验结果与原方法相比,丢包数与误码数下降为 0,对大小为 10 KB的明文加解密过程耗时平均减少 13.5 ms且能保证密文信息熵和原方法接近.因此,本文所提UWB安全可靠性保障技术相比较现有UWB无线通信机制在系统各项性能有明显提升.

    UWB无线通信技术信道质量评估自适应机制ACK自动应答机制轻量级AES-128加密算法

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    具有多涡卷混沌系统在保密通信中的应用

    杨阳摆玉龙
    73-81页
    查看更多>>摘要：构造了一个新的三维混沌系统,该系统具有丰富的多稳态特性,即存在多涡卷吸引子现象.通过分析系统的平衡点与稳定性、吸引子相图、Lyapunov指数谱以及分岔图,发现该系统具有复杂的动力学特性且吸引子表现为四涡卷的拓扑结构.重点分析了参数和初始条件对系统多稳态性的影响,分析发现,当改变系统参数并选取合适的初始条件时,系统会出现双涡卷-三涡卷-四涡卷不同类型的多涡卷吸引子共存现象.基于提出的新三维混沌系统,在同步控制器的作用下,采用移位映射同步方法实现了该系统与经典Lorenz混沌系统的同步.最后将同步控制器应用于混沌掩盖保密通信中,仿真结果表明:该方法可靠、有效,在同步通信领域具有较好的应用价值.

    混沌系统多稳态性同步控制保密通信

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    基于PAM4信号的发送端分数间隔前馈均衡器设计

    卢明伟张银行
    82-88页
    查看更多>>摘要：为了抑制 18 英寸FR4 背板的高频损耗、提高传输速率,采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺设计了一种基于PAM4 信号的发送端分数间隔前馈均衡器.该均衡器采用源极电容衰减延时单元来提高延时器的带宽,通过电容校准技术调节低频时的群延时,并同时采用电阻和电容校准技术来提高不同工艺角下群延时的平坦度.均衡器芯片的核心面积为 0.427 mm×0.475 mm,功耗为 258.6 mW.后仿真表明,两路 5 Gbps的NRZ信号通过 3 抽头 3T/4间隔的FFE均衡器和 18 英寸FR4 背板传输后,可得到眼图水平张开达 95 ps,垂直张开达 30 mV的 10 Gbps PAM4 信号.

    前馈均衡器电容校准群延时眼图

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    一种14位80 MS/s流水线型A/D转换器设计

    郭小辉黄星辰徐福彬洪炜强...
    89-94页
    查看更多>>摘要：基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺,设计了一种 14 位 80 MS/s的流水线型A/D转换器(ADC).为了降低ADC整体功耗,首级电路采用 2.5 bit无采样保持(SHA-less)结构.进一步,基于套筒式共源-共栅结构提出了一种改进型运放,通过复制尾电流反馈技术和增益提高技术的应用提升了运放的速度和增益,且功耗较低.比较器仅采用动态锁存器以减小级间延迟.还采用了栅压自举开关降低开关导通电阻,提高采样网络带宽和线性度.芯片测试结果表明,在 1.8 V电源电压、采样频率为 80 MHz的条件下,输入信号频率分别为 10 MHz和 70 MHz时,ADC的动态参数性能相差不大.其中,输入信号频率为 70 MHz时,信噪失真比(SNDR)为 72.2 dB,无杂散动态范围(SFDR)为 85.82 dB,有效位数(ENOB)为 11.7 bit,品质因数(FoM)为 0.38 pJ/(conv·step).

    流水线型A/D转换器无采样保持复制尾电流反馈技术动态锁存器

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