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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BP神经网络的射频信号包络线预测研究

    王雪然周岩陈建杨龙祥...
    1-10页
    查看更多>>摘要：包络线跟踪电源相较于传统恒压供电大大提高了功放效率,但对硬件要求更高且会产生较高的额外时延.针对以上问题本文提出了一种基于BP神经网络的射频信号包络线的数据预测方案,用于提前生成控制开关变换器的基准信号.首先,基带数据经正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术生成射频信号的包络线数据.其次,将处理好的数据用于训练包络线跟踪电源的预测模型.最后,改变OFDM调制的子载波数以及选取不同正交振幅调制方式(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)分别训练网络.在 12 子载波下,分别选取 16QAM～512QAM之间的 6 种映射方式进行仿真实验:512QAM在最佳隐含层节点 16 下训练得到的均方根误差值(Root Mean Squared Error,RMSE)为0.314 3;在映射方式为16QAM,64QAM映射方式下,分别选取12、28、52 子载波进行仿真,52 子载波 64QAM映射下的RMSE值最大为 0.175 2.预测结果中RMSE值均较小,满足预测误差的要求,且预测结果图中包络线与实际包络线拟合效果很好.通过对BP网络预测模型与传统调制模型浮点运算次数的计算,求取 52 子载波映射方式为 64QAM的信号包络,计算次数节省率可以达到 49.40%.

    包络线跟踪电源OFDM调制BP神经网络均方根误差正交振幅调制

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    基于FPGA的H.264可变块运动估计算法的优化及实现

    李雨龚龙庆赵海婷
    11-19页
    查看更多>>摘要：可变块运动估计算法(Variable Block Size Motion Estimation,VBSME)是H.264 标准中重要的组成部分.它不仅计算量大,而且耗时长.为了减少运动估计时间和计算量,本文采用硬件实现的方式,并提出了一种利用绝对差值和(Sum of Absolute Differences,SAD)计算的树状结构进行数据重用的方案.该方案使得各单元间的数据流向明确,结构更简单.同时,本文还考虑到了帧间模式决策(Mode Decision,MD)和SAD计算可以并行计算的可行性,设计了相应的并行流水线结构.利用Xilinx xc7v585tffg1761-1 开发板进行了仿真验证.结果表明,该方案可以一次性处理输入的 256 个像素数据,提高了实时性,并且达到了 100%的数据利用率.此外,该方案支持最大分辨率为 1 920×1 080,帧率为 60 帧/s,并具备低编码延时,满足了绝大多数场合的实时性要求.

    H.264可变块运动估计FPGA

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    基于多策略融合和约束处理技术的差分进化算法

    宋尔萍
    20-27页
    查看更多>>摘要：当约束优化问题的目标函数结构比较复杂,约束条件较为严格时,差分进化算法(Differential Evolution,DE)的收敛性能表现较差.为发挥基于群智能搜索算法的优势,本文提出了一个基于等级划分、状态转移和不可行解处理的多策略融合差分进化算法(Multi-Strategy fusion Differential Evolution,MSDE).首先,根据目标函数值和约束违反度值对父代群体进行等级划分,并根据等级特征将子群体划分为 3 个层次;然后,利用不同等级和层次的特征设计有效的进化操作,提高差分进化算法的勘探和挖掘能力;进一步,根据不可行解的分布特征将群体进行状态转移,使转移后的个体在决策空间具有较好的分布;接着,利用转移后个体的分布特征设计了约束处理技术,提高个体向可行域收敛的概率,使不可行解以较高的概率转移到可行域中;最后,与4 个最新的进化算法做了仿真实验,结果表明,本文提出的相关策略改进了DE算法的性能.

    差分进化算法层次划分多策略融合状态转移约束处理

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    用于入侵检测特征选择的改进灰狼优化算法

    丁俊韦文山鲍杰
    28-37页
    查看更多>>摘要：针对标准GWO收敛精度低、易早收敛等问题,提出了一种改进灰狼优化算法GPGWO.首先为了使狼群均匀分布在搜索空间中,结合拉丁超立方体抽样与反向学习来初始化种群位置;然后增加迭代计算过程中狼群的多样性,将灰狼分成不同类型个体,使用不同的位置更新策略;最后对α狼进行随机Levy飞行游走,迫使其离开原本位置.将GPGWO与 3 种改进GWO算法在广泛使用的 10 个基准函数上进行比较,仿真结果表明,GPGWO在寻优方面具有一定的优势.随后把GPGWO应用在入侵检测特征选择场景中,通过与不同的分类器相结合形成特征选择算法,实现对高维数据集的降维处理,通过对入侵检测数据集的实验证明,该算法能够保留最优的特征子集,仅用部分特征就能获得最佳的检测效果.

    入侵检测灰狼算法特征选择

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    基于深度知识图卷积网络的推荐算法

    张增杰汪晓锋毛岱波沈国栋...
    38-48页
    查看更多>>摘要：图神经网络在基于知识图嵌入的推荐算法中面临数据稀疏和模型过平滑问题,而导致推荐系统难以捕捉用户潜在的长期偏好.针对该问题,提出了一种基于深度知识图卷积网络的推荐算法.首先,在利用历史交互数据构建知识图谱的基础上,通过随机采样过程来获得知识图谱的多个视图以缓解交互数据稀疏的问题.其次,在知识图卷积操作过程中引入残差连接以缓解过平滑问题,从而构建一种深度知识图卷积网络以捕获高阶邻居信息并获得用户潜在的远程兴趣.同时,为了避免深层图卷积网络带来噪声输入问题,利用图自注意力机制对深层特征表示进行提纯.为验证模型的可行性和有效性,在 3 个真实数据集上进行了大量实验.实验结果表明,所提出的模型能够有效缓解过度平滑问题.在这 3 个数据集中,模型的ROC曲线下的面积(Area Under Curve,AUC,记为AUC)分别达到了 0.974、0.812 和 0.732,相较于现有方法,模型的推荐准确度明显提升.

    知识图谱推荐系统图卷积网络残差网络自注意力

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    多普勒雷达高速数据传输的迭代合并均衡算法

    陈曦边立峰尤宏宇叶勇...
    49-56页
    查看更多>>摘要：为解决多普勒雷达高速数据在传输过程中存在的码间串扰、拥塞风险高等问题,本文设计了一种迭代合并均衡算法.通过模拟多普勒雷达数据的高速传输过程,确定传输信道具有衰落与时变特性,存在误码、拥塞等现象.然后,装设数据传输迭代合并均衡器,根据传输信道的迭代估计结果,确定均衡器的启动条件.在合并并重新分配传输信道资源后,通过滤波实现码间干扰的补偿,再通过多次迭代完成数据传输的均衡处理任务.测试结果表明:与传统均衡算法相比,在应用本文算法后,多普勒雷达高速数据传输的衰落量降低了 0.7 GB,信道间接收功率均衡度提高了 0.9,传输拥塞概率的数值由 2.05%下降至 0.10%.

    多普勒雷达数据传输迭代合并资源分配码间干扰信道均衡

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    一种实时的基于振幅图的ToF深度优化方法

    葛晨阳姜少敏刘洋邓鹏超...
    57-64页
    查看更多>>摘要：目前,ToF(Time of Flight)三维成像技术在人脸检测、3D目标识别、三维重建等视觉任务领域具有广阔的应用前景.然而,用ToF相机所获得的深度信息往往存在与像素、温度、深度畸变、多径干扰以及背景光相关的噪声干扰.现有的ToF优化算法耗时较大且很难保留目标的细节信息,这些问题严重影响了ToF相机的实际应用.针对以上问题,本文提出一种实时的基于振幅图的ToF深度图优化方法.首先通过ToF接收端采集的原始数据生成带有噪声的振幅图像.针对振幅图中的噪声,选用快速高效的双边网格滤波对振幅图进行去噪.然后,利用优化后的振幅图生成掩码以分割出深度图中前景和背景区域.同时,对深度图中的噪声以及误差像素用滤波的方式优化,最后将优化后的深度图和掩码融合生成最终的深度图.实验结果表明,本文所提算法可以实时有效地滤除深度图噪声,去除背景噪声的干扰,同时能很好地保留深度图中目标对象的细节信息.有助于ToF相机拥有更广泛的应用场景.

    ToF相机图像优化有效深度数据

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    一种基于二级队列调度的时间敏感网络帧抢占机制

    王紫涵刘泽响徐丹妮唐金锋...
    65-72页
    查看更多>>摘要：作为工业以太网、无人驾驶、航空电子等网络应用场景的核心技术之一,基于以太网的时间敏感网络(Time Sensitive Network,TSN)能够提供低时延、低抖动的确定性传输服务,一直以来广为业界关注.TSN流量调度是解决帧传输的确定性和有界时延问题的关键技术,其中帧抢占技术通过对不同实时性要求的数据进行划分且允许高优先级实时数据打断低优先级非实时数据的传输,来保证TSN网络中高优先级实时数据的超低时延.然而,帧抢占机制设置"保护带"以隔离高低优先级两类数据的传输,导致在保护带内网络链路空闲.本文针对保护带引起的链路带宽损耗问题,对帧抢占机制进行改进,提出一种基于二级队列调度(Two-Level Queue Scheduling,TLQS)的帧抢占机制.该机制通过设置两组队列,将经过基于门控的时间感知整形机制(Time-Aware Shaper,TAS)调度的非实时数据进行分流、存储与仲裁调度,并利用保护带闲置带宽进行传输选择.仿真结果表明,相较于使用标准帧抢占机制,基于TLQS的帧抢占机制在降低抢占产生的额外开销的基础上,能够有效提升网络带宽利用率.

    时间敏感网络TAS帧抢占二级队列调度保护带

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    基于区块链和IPFS远程医疗的安全方法研究

    史爱武韩超付科巽盛鐾...
    73-82页
    查看更多>>摘要：COVID-19 的大规模感染给人民生活造成了不便,比如就医难、医疗学术交流共享不便、医疗资源不平衡,从而衍生远程医疗.目前远程医疗数据仍然以集中式存储、互联网协议(Internet Protocol,IP)传输和签证机构(Certificate Authority,CA)颁发的证书为主,导致数据安全性低、网络通讯延迟和CA维护成本高.本文提出一种SMSSS-CA签名机制、智能合约和私有区块链解决CA维护成本高、医疗数据隐私泄露和安全性低的问题.此外,还提出命名数据网络(Named Data Network,NDN)集成星际文件系统(InterPlanetary File System,IPFS)、联盟区块链和智能合约,用来提高远程会诊时SMSSS-CA签名或验签时获取患者病例和共享会诊信息的响应速度和降低区块链传播开销.实验分别从NS3 和NDNSIM两种实验环境对比,结果表明,该方法比现有方案更安全和共享更及时.

    区块链签名命名数据网络智能合约远程医疗星际文件系统

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    基于SDAE-SVM算法的雷达干扰方案在线决策方法

    裴立冠马春波刘可赵盼...
    83-89页
    查看更多>>摘要：面向主动雷达型末制导干扰场景,提出了一种基于SDAE-SVM算法的雷达干扰方案在线决策方法.基于认知电子战机理构建在线干扰方案决策原理模型,包括雷达状态在线评估模块和干扰效果在线评估模块;区分有源压制干扰和有源欺骗干扰,分别构建雷达状态在线评估指标和干扰效果在线评估指标;建立雷达状态和干扰效果自适应评估流程,融合SDAE算法和SVM算法构建SDAE-SVM算法,用于干扰方案在线决策模型求解.通过仿真案例分析得出以下结论:本研究提出的雷达干扰方案在线决策方法准确率达到 96.02%,同时与单独使用SDAE算法和SVM算法进行求解相比,采用SDAE-SVM算法求取的决策方案准确率最高,证明本研究方案可行.

    主动雷达制导在线干扰决策SDAE-SVM雷达状态干扰效果

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