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2020年  第37卷  第10期

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基于邻域关系的知识粒度增量式属性约简算法
陈曦, 刘晶
2020, 37(10): 1-6.
摘要(163) HTML (57) PDF (16)
摘要:
为了在邻域型信息系统下进行增量式属性约简的研究,采用邻域知识粒度构造出一种邻域型信息系统的增量式属性约简算法.首先将信息系统的知识粒度在邻域型信息系统下进行推广,提出了邻域知识粒度;然后针对属性增加的情形,研究了邻域知识粒度的增量式更新机制;最后基于这种机制设计出了相应的增量式属性约简算法.实验分析表明所提出的增量式算法具有较高的动态属性约简性能.
一种2.4 GHz SiGe全集成射频前端电路
刘启, 甘业兵, 黄武康
2020, 37(10): 7-12.
摘要(144) HTML (31) PDF (8)
摘要:
基于0.18 μm SiGe工艺设计了一款2.4 GHz全集成射频前端电路.该射频前端包含了四个单刀开关、一个功率放大器(PA)和一个低噪声放大器(LNA).基于联合设计的思路,该电路只有一个输入管脚和一个输出管脚,低噪声放大器的阻抗匹配网络与功率放大器阻抗匹配网络一同在片上完成.该芯片工作电压为3.3 V,在接收模式时,该射频前端的增益为13.5 dB,噪声系数为2.8 dB,静态工作电流为5.1 mA;在发射模式时,该射频前端的功率增益为25.4 dB,饱和功率为24.3 dBm,最大PAE为30.8%,输出20 dBm功率时频谱满足802.15.4协议要求.该射频前端无需片外元器件即可实现50 Ω的输入输出匹配.
一种低损耗硅基MZ电光调制器的驱动电极设计
刘永超, 纪鹏飞, 何卫锋
2020, 37(10): 13-17.
摘要(184) HTML (34) PDF (6)
摘要:
为了满足高数据带宽的硅光互联应用要求,高速硅光调制器的设计至关重要.本文基于IMEC的硅光子SOI工艺,提出了一种低损耗高带宽的行波MZ调制器的驱动电极.在详细分析了趋肤效应、行波损耗、邻近效应等物理效应对行波电极信号完整性的影响的基础上,通过在行波电极上增加一定宽度的顶层金属的方法,使MZ调制器的低频损耗降低了13%,高频损耗降低了5%,并使电光调制3 dB带宽提高至28 GHz.
基于可分离空洞卷积与联合归一化的语义分割算法研究
熊炜, 童磊, 李利荣, 李敏
2020, 37(10): 18-23.
摘要(1816) HTML (99) PDF (48)
摘要:
图像语义分割是图像理解的重要一环,已被广泛应用于自动驾驶等场景中.针对信息丢失和语义分割速度慢的问题,本文提出一种基于可分离空洞卷积和联合归一化的语义分割算法.首先结合可分离卷积和空洞卷积提取ResNet101的后三层输出,然后在语义分割中应用实例归一化方法,与应用批量归一化对比,验证了实例归一化的有效性,最后提出了两种联合归一化方法,验证了这两种归一化方法对语义分割效果的提升.本文方法在Pascal VOC 2012数据集进行了实验,结果表明,本文方法加速了网络的训练、验证和预测,交并集之比最高到达了80.62%.
基于改进的小波阈值图像去噪算法
贾文良, 陈雨, 陈强
2020, 37(10): 24-29.
摘要(67) HTML (22) PDF (6)
摘要:
为了克服传统小波阈值函数存在固定偏差和不连续的问题,提出了一种改进的小波阈值函数,将改进的小波阈值方法和软阈值、硬阈值、Birge-Massart策略软阈值、半软阈值、半软阈值组合均值滤波等方法比较,峰值信噪比提高了1.2%~6.9%,均方根误差减小了4.8%~22.4%.在混有高斯噪声、椒盐噪声和斑点噪声的图像中,改进的小波阈值函数和自适应中值滤波组合的方法较单一的自适应中值滤波,峰值信噪比提高3 dB,均方根误差减小27%.结果表明,该算法有效的提升了高斯噪声图像的去噪效果,而且组合去噪方法对图像中的混合噪声去除效果较好.
基于占空比的分布式能量中性分簇路由协议
李正阳, 陶洋, 周远林, 杨柳
2020, 37(10): 30-37.
摘要(116) HTML (45) PDF (1)
摘要:
针对太阳辐照下能量收集能力异构的无线传感器网络,提出一种基于占空比的分布式能量中性分簇路由协议.在协议中,节点结合太阳辐照强度的预测值和自身能量转化效率得出能量收获能力,并通过遵循两个占空比维持能量中性.首先从网络中选择满足簇头占空比的节点定义为临时簇头集,以均衡网络能耗,保证节点能量中性.其次从临时簇头集中选出一组分布均匀的最佳簇头,可有效减少能耗,提升吞吐量.最后成员节点根据数据传输占空比调节发送数据的频率,以求得到最佳的能耗效率.通过仿真分析,该协议理论上可达到无限长的网络生存期,相比其他协议在提升网络吞吐量和降低簇失败次数方面有明显的优势.
基于特征增强的人脸属性转换
魏子涵, 王慧, 王晶, 高岚, 张伟功
2020, 37(10): 38-41, 47.
摘要(83) HTML (24) PDF (5)
摘要:
采用生成对抗网络及其扩展模型可以实现人脸属性转换,但生成图像存在分辨率低及特征损失的问题.本文基于GeneGAN网络,提出一种基于特征增强的人脸属性转换算法,在生成网络中增加网络深度,建立高低维特征耦合通道,通过对特定属性深度特征提取比较,优化生成图像的身份及属性特征.在CelebA数据集上的实验表明,本文算法得到的高分辨率图像不仅在保留图像身份信息上有较好的改善,同时在视觉效果和客观指标上都有较大的提高.
一种用于Buck型DC-DC电源管理芯片的带隙基准源
王晖, 张涛, 刘劲
2020, 37(10): 42-47.
摘要(95) HTML (20) PDF (8)
摘要:
针对广泛使用的Buck型DC-DC电源管理系统,出于带隙基准源产生的电压精度对系统输出影响的考虑,本文设计了一种带负反馈环路用于Buck(降压)型DC-DC电源管理芯片的基准电路.本文在对传统的基于BJT电压基准源的分析基础上,经过理论分析和模拟仿真,选用华虹0.18 μm BCD工艺,在-40℃~100℃的温度范围内进行仿真,当输入电压为5 V的时候,基准源的温度系数为4.9×10-6 ppm/℃,PSRR(电源抑制比)分别为-65.8 dB@dc,-40.2 dB@1.5 MHz,均表现出较好的性能.
一种低复杂度近最优大规模MIMO检测算法
陈曦, 吴天宝, 龚奕宇, 吕东旭, 贺光辉
2020, 37(10): 48-53.
摘要(121) HTML (33) PDF (6)
摘要:
为了提升大规模MIMO(Massive Multiple-input Multiple-output)检测算法的性能并降低其复杂度,本文提出了一种基于连续替换Richardson迭代的低复杂度近最优检测算法.该算法采用连续替换策略,提升了传统Richardson迭代的收敛速度;除此之外,提出了基于特征值估计的初始化策略,在较低的复杂度下进一步提升了算法性能.仿真结果表明该算法对比传统Richardson迭代性能提升显著,且在128×16规模MIMO系统中,当迭代次数为2,误比特率为10-4时相对于MMSE仅有0.06 dB的性能损失,而相对于Jacobi算法有2 dB的性能提升,算法复杂度降低了10.8%.文章还给出了该算法在Xilinx Virtex-7 FPGA平台的硬件实现结果,较其他算法有更高的吞吐率,达到了10.3 Mbps.
基于图数据的极大频繁子树挖掘算法研究
唐德权, 黄金贵
2020, 37(10): 54-58.
摘要(114) HTML (44) PDF (6)
摘要:
由于极大频繁子树中已经隐含了所有频繁子树信息,尤其处理大型图数据集时候,挖掘极大频繁子树对提高频繁子树挖掘算法效率具有重要意义.首先在有效编码的基础上提出连接和扩展操作算法,通过两个算法产生所有极大候选子树;其次引入嵌入集计算解决子树同构问题,对子树同构问题进行了优化,进一步提出了一种新的极大频繁子树挖掘算法(MFST);最后证明了算法的正确性和分析了算法在最坏情况下的时间性能,并与其它基于半结构化数据集的频繁子树挖掘算法进行了比较.实验结果表明,MFST算法具有更好的时间性能和空间性能,可以在图数据集中有效挖掘频繁子树.
一种基于SURF和BRIEF的图像配准算法
尚明姝, 王克朝
2020, 37(10): 59-63.
摘要(52) HTML (20) PDF (2)
摘要:
针对SURF算法特征描述复杂和匹配精确度不高的问题,提出先用SURF算法提取特征点,再计算其Harris响应值,剔除质量较差的特征点,使用BRIEF算法描述特征点,再用最近邻汉明距离匹配特征点.采用改进的K-means算法对数据分类,将数量较多的类里的匹配点作为正确匹配点保留.最后应用改进的RANSAC算法求变换矩阵.实验验证了算法性能.
一种提高大电流LDO瞬态响应的技术
梅琦, 龙燕, 刘智, 姚思远, 葛梅, 刘文平
2020, 37(10): 64-68.
摘要(78) HTML (22) PDF (4)
摘要:
提出了一种有效提升大电流输出的低压差线性稳压器(LDO)瞬态响应的技术.该技术采用新颖的电压双反馈环路,实现了带宽延展;采用摆率增强电路提高了功率管栅极节点的压摆率;采用输出电流泄放电路,加快了负载电流突降后的恢复.基于0.6 μm BiCMOS工艺完成设计、流片.结果表明:在1 mA~5 A,斜率为1.25 A/μs的负载突变情况下,输出电压下冲仅30.8 mV,过冲仅20.7 mV.
基于P2P透明时钟的环形网络时钟同步方法
严思哲, 龚龙庆, 刘露, 徐丹妮
2020, 37(10): 69-74.
摘要(44) HTML (19) PDF (2)
摘要:
由于非对称网络的特殊性,在运用1588v2协议进行时钟同步时存在困难.本文剖析了协议难以兼容的非对称网络的原因,重点分析了1588v2在非对称环形网络下的使用缺陷,并对协议原算法进行了仿真模拟.本文在避免使用delayAsymmetry修正值的基础上,设计了一套基于P2P透明时钟的非对称环网同步算法,并进行了实验验证.实验结果表明,该算法提高了同步精度,使1588v2协议更好地适用于环形网络.
一种高速高精度恒流输出驱动电路设计
袁艺丹, 罗谦, 贺江平, 吴克军
2020, 37(10): 75-78, 86.
摘要(116) HTML (47) PDF (7)
摘要:
设计了一种高速高精度恒流输出驱动电路.该电路通过消除反馈环路失配和增加输出阻抗的方式提高驱动电路输出电流的精度;同时通过减小功率晶体管过驱电压的方式加快输出电流的开启速度.该恒流输出驱动电路基于0.18 μm BCD工艺设计,版图面积约为0.1 mm2.通过芯片测试,该恒流输出驱动电路的输出电流为60 mA时,负载电压在0.3~4.5 V范围内输出电流精度为±0.16%;输出电流为120 mA时,负载电压在0.55V~4.5V范围内输出电流精度为±0.12%.输出电流为120 mA时,输出电流开启时间为20 ns.
移动云计算多目标任务调度进化算法
张小庆, 安春玲, 胡亚捷
2020, 37(10): 79-86.
摘要(110) HTML (43) PDF (10)
摘要:
研究了移动云环境中任务调度的多目标优化问题,提出一种多目标任务调度进化算法MTSEA.建立了截止时间、预算及能量约束下的任务调度多目标优化模型,模型引入执行跨度、执行代价及执行能耗三目标最优化;设计了一种进化算法对冲突三目标最优化进行求解,算法重点在种群初始化操作中引入了效率最高、代价最小以及能效最高的三个种群个体,以此代替随机个体生成;并利用交叉和变异操作对个体进化迭代,最终通过非占优排序形式得到满足帕累托最优的调度解集.通过仿真实验与两种多目标调度算法进行了性能对比.结果表明,MTSEA算法调度解的收敛性及解空间距离和分布上是更优的.