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oe1(光电查) - 科学论文

63 条数据
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  • [IEEE 2018年第11届英欧中毫米波与太赫兹技术研讨会(UCMMT) - 中国杭州(2018.9.5-2018.9.7)] 2018年第11届英欧中毫米波与太赫兹技术研讨会(UCMMT) - 用于超透镜和发射阵列的高效透射式数字编码超表面

    摘要： 现场可编程门阵列（FPGA）通过允许电路针对任何目标应用进行定制，已被证明能为众多计算应用提供高计算密度与效率。FPGA还支持通过重配置在后期更改电路来实现可编程性。在太空及其他辐射环境中利用这些优势备受关注。然而，FPGA对辐射极为敏感，在基于FPGA的系统中必须谨慎处理辐射影响。本文将重点阐述辐射对基于FPGA系统的影响，并总结在此类环境中部署FPGA面临的挑战。文中将介绍几种知名的缓解方法，并探讨FPGA通过定制系统来提高可靠性的独特能力。最后，将通过两个案例研究展示FPGA在辐射环境中成功部署的实例。

    关键词： 辐射效应、抗辐射加固、现场可编程门阵列、集成电路可靠性、容错系统

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于多载波PWM控制方案的FPGA控制三相光伏逆变器研究

    摘要： 本文研究了采用多载波脉宽调制（MC - PWM）的现场可编程门阵列（FPGA）控制三相光伏（PV）逆变器。在这项提出的工作中，减少有源开关数量、变压器、单直流输入（SDC）、模块化拓扑结构和冗余是主要优势。所提出的采用三相变压器且以单直流输入为电源的三相五电平多电平逆变器（MLI）由MC - PWM方案控制。为了评估逆变器的性能，提出了相位分配（PD）、相位相反分配（POD）和交替相位相反分配（APOD）。通过改变调制指数（MI），从总谐波畸变率（THD）方面分析了逆变器的有效性。现场可编程门阵列（FPGA）可用于为逆变器产生门极脉冲。通过MATLAB/Simulink对结果进行了分析，并通过基于FPGA的实验装置进行了验证。

    关键词： 三相多电平逆变器、总谐波畸变率、现场可编程门阵列、?？榛夭隹淼髦啤⒖仄骷考跎?

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC） - 美国伊利诺伊州芝加哥（2019.6.16-2019.6.21）] 2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC） - 在Cu?ZnSnSe?太阳能电池后界面添加薄CuGa层的影响

    摘要： 当前神经网络因其在识别、分类、回归和预测等多种实际计算任务中的出色表现而广受赞誉，但能应对计算挑战的可扩展架构却寥寥无几。本文介绍了一种面向低功耗高性能设计的事件驱动型神经网络加速器——Minitaur。作为基于现场可编程门阵列的系统，它既可集成至现有机器人设备，也能为CPU分担高负载的神经网络计算任务。本版本实现了脉冲深度网络，在1.5瓦功耗下达到每秒1900万次突触后电流处理能力，单板支持多达6.5万个神经元。该系统在MNIST手写数字分类任务中达到92%准确率，在20类新闻组分类数据集上实现71%准确率。其事件驱动特性允许在准确性与延迟之间进行灵活权衡。

    关键词： 深度信念网络、脉冲神经网络、现场可编程门阵列、受限玻尔兹曼机、神经网络、机器学习

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [2019年IEEE脉冲功率与等离子体科学会议(PPPS) - 美国佛罗里达州奥兰多(2019.6.23-2019.6.29)] 2019年IEEE脉冲功率与等离子体科学会议(PPPS) - 利用低电压非线性传输线耦合定向辐射天线进行脉冲射频信号辐照

    摘要： 现场可编程门阵列（FPGA）通过允许电路针对任何目标应用进行定制，已被证明能为众多计算应用提供高计算密度与效率。FPGA还支持通过后续重配置改变电路来实现可编程性。在太空及其他辐射环境中利用这些优势备受关注。然而，FPGA对辐射极为敏感，在基于FPGA的系统中必须谨慎处理辐射影响。本文将重点阐述辐射对基于FPGA系统的影响，并总结在此类环境中部署FPGA面临的挑战。文中将描述几种广为人知的缓解方法，并探讨FPGA通过定制系统提升可靠性的独特能力。最后，将通过两个案例研究展示FPGA在辐射环境中成功部署的实例。

    关键词： 辐射效应、辐射加固、容错系统、集成电路可靠性、现场可编程门阵列

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于锗突触晶体管和砷化镓光电探测器的光响应突触

    摘要： 当前神经网络因其在识别、分类、回归和预测等多种实际计算任务中的出色表现而广受赞誉，但针对其计算挑战的规模化架构却寥寥无几。本文介绍了一种事件驱动型神经网络加速器Minitaur，该设计兼具低功耗与高性能特性。作为基于现场可编程门阵列的系统，它既可集成至现有机器人设备，也能为CPU分担高负载神经网络计算任务。本版本实现了一个脉冲深度网络，在1.5瓦功耗下达到每秒1900万次突触后电流处理能力，单板支持多达6.5万个神经元。该系统在MNIST手写数字分类任务中达到92%准确率，在20类新闻组分类数据集上实现71%准确率。得益于其事件驱动特性，系统可在准确率与延迟之间进行灵活权衡。

    关键词： 深度信念网络、脉冲神经网络、现场可编程门阵列、受限玻尔兹曼机、神经网络、机器学习

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 高斯随机数发生器：为量子密钥分发在FPGA中实现

    摘要： 量子密钥分发是利用量子通信在双方之间建立共享密钥的过程。研究表明，具备高速运算与长随机周期特性的优质高斯随机数（GRN）发生器，能够确保量子通信系统实现无条件安全性与有效通信。本文提出采用现场可编程门阵列（FPGA）构建高斯随机数发生器，该方案可高速处理海量数据。我们对比了三种GRN生成算法：Box-Muller算法、极化判决算法及中心极限定理算法。实验证明，基于FPGA实现的极化判决算法不仅占用更少计算资源，且通过零假设检验证实其能产生高质量的高斯随机数。

    关键词： 现场可编程门阵列、数值建模、量子密钥分发、高斯随机数

    更新于2025-09-23 03:36:31

  • [IEEE 2018年NASA/ESA自适应硬件与系统会议（AHS）- 爱丁堡（2018.8.6-2018.8.9）] 2018年NASA/ESA自适应硬件与系统会议（AHS）- 一种具有卤化银全息存储器的400兆拉德抗辐射光电子嵌入式系统

    摘要： 该论文探讨了具有全息存储系统的光学可重构门阵列（ORGA）的开发和特性，重点研究其在自适应硬件系统中的应用。论文展示了ORGA在辐射条件下的性能和可靠性实验结果，并与传统FPGA进行了对比。

    关键词： 自适应硬件、抗辐射性、现场可编程门阵列、光可重构门阵列、全息存储器

    更新于2025-09-23 04:15:40

  • 面向运行时自适应无损高光谱压缩的可扩展硬件在轨处理技术

    摘要： 高光谱数据处理是一项计算密集型任务，通常在高性能计算集群中完成。然而在遥感场景中，由于通信成本高昂，需要在数据采集边缘端进行压缩处理，再将信息传输至地面站进一步分析。此外，高光谱图像压缩器必须满足最低性能与能效要求，以应对传感器实时性需求和可用功率预算的限制。因此这类压缩器通常以专用硬件加速器的形式，部署在昂贵的航天级电子设备中。但近年来，这些设备开始与低成本商用方案共存——在面向研究的小型卫星任务（如立方星）中，非传统技术（如运行时硬件重构）正被评估应用。本文提出了一种基于商用现货器件实现低复杂度无损高光谱压缩算法（即CCSDS 123标准）的运行时重构方案。该方案采用基于FPGA的星载处理架构，通过数据并行执行模型透明管理可配置数量的资源高效硬件核心，动态调节吞吐量与能效比。实验表明：相比当前最先进的高光谱压缩器，本方案具有竞争力；其并行化方案对压缩率的影响在性能提升与能耗改善方面处于可接受范围。可扩展性测试进一步证明，通过调整硬件加速器数量可实现压缩吞吐量与能效的运行时自适应——这一特性对于需求随时间变化（如通信带宽或功率预算变动）的航天场景具有重要价值。

    关键词： 动态与部分重配置、现场可编程门阵列、数据压缩、高性能嵌入式计算、星载处理、高光谱图像

    更新于2025-09-23 17:19:29

  • 非定常流动行为的锁相粒子图像测速测量：基于现场可编程门阵列的在线动态模态分解

    摘要： 一种利用现场可编程门阵列（FPGA）的新型在线动态模态分解（DMD）方法被开发用于非定常流动行为的锁相粒子图像测速（PIV）测量，该方法充分发挥了DMD提取多个非定常事件的优势以及FPGA系统进行信号采样和快速计算的能力。为验证这一新方法，研究了长高比L/D=6.0的有限钝板周围的湍流分离再附流动。分别采用阵列式麦克风和传统平面PIV装置测量壁面压力场和速度场。首先对壁面压力脉动场进行离线DMD分析，以识别对应于能量主导非定常事件的主导模态。每个模态的特征模态及其模态系数分别反映了非定常事件的空间分布特征和时间强度。随后通过训练模态系数的机器学习建立相位预测策略。最后，在在线分析中，将相关特征模态载入FPGA设备作为参考模态，与采样的壁面压力数据共同重建，从而确定触发PIV装置的相位信号。分别组装了主导流动结构（即拍动分离泡、撞击前缘涡和尾缘涡街）的高分辨率时空演化过程。进一步测量清晰展示了扩张分离泡与撞击前缘涡同步行为的全貌。所提出的在线FPGA-DMD方法可作为非定常流动行为锁相PIV测量的精密策略。

    关键词： 锁相、动态模态分解、非定常流动、粒子图像测速、现场可编程门阵列

    更新于2025-09-24 01:07:44

  • 用于导电材料成像的ECT数字系统FPGA实现

    摘要： 本文介绍了一种采用现场可编程门阵列（FPGA）的独立式电容层析成像（ECT）系统的硬件实现方案。该ECT系统的图像重建算法需要大量测量数据的高强度计算与快速处理，其中多数算法的核心是大向量内积运算。为此，本文提出一种用于并行矩阵乘法的可重构分段并行内积架构。此外，通过面向FPGA片上系统（SoC）的软硬件协同设计实现高性能目标，其开发过程借助商用工具调整系统软件算法与参数。本工作将该ECT系统应用于监测消失模铸造（LFC）过程中熔融金属的特性，硬件系统由电容传感器、无线节点和FPGA?？楣钩伞Ｊ笛榻峁砻鳎夯贔PGA架构构建的ECT系统具有高度稳定性和精确性，所提系统在速度与小型化设计密度方面均实现了高性能表现。

    关键词： 电阻抗断层成像、图像重建算法、电容测量、现场可编程门阵列、低频电容

    更新于2025-09-24 05:24:47