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CMOS神经元电路耦合同步对噪声的抑制作用

武翠霞 张培峰 杨军佳 常小龙

武翠霞, 张培峰, 杨军佳, 常小龙. CMOS神经元电路耦合同步对噪声的抑制作用[J]. 微电子学与计算机, 2021, 38(9): 105-108.
引用本文: 武翠霞, 张培峰, 杨军佳, 常小龙. CMOS神经元电路耦合同步对噪声的抑制作用[J]. 微电子学与计算机, 2021, 38(9): 105-108.
WU Cuxia, ZHANG Peifeng, YANG Junjia, CHANG Xiaolong. The role of synchronization of CMOS neuronal circuitry in Noise suppression[J]. Microelectronics & Computer, 2021, 38(9): 105-108.
Citation: WU Cuxia, ZHANG Peifeng, YANG Junjia, CHANG Xiaolong. The role of synchronization of CMOS neuronal circuitry in Noise suppression[J]. Microelectronics & Computer, 2021, 38(9): 105-108.

CMOS神经元电路耦合同步对噪声的抑制作用

基金项目: 

国家自然科学基金项目 61571180

详细信息
    作者简介:

    武翠霞  女,(1986-),硕士,讲师.研究方向为通信与信息处理、雷达信号处理.E-mail:changxiaolon@163.com

    张培峰  男,(1979-),硕士,讲师.研究方向为雷达信号处理

    杨军佳  男,(1987-),硕士,讲师.研究方向为雷达信号处理

    常小龙  男,(1986-),博士,讲师.研究方向为神经信息处理

  • 中图分类号: TP309

The role of synchronization of CMOS neuronal circuitry in Noise suppression

  • 摘要: 为了分析神经元电路耦合同步对噪声的抑制作用,构建了COMS神经元电路的耦合网络,借助Hspice工具对噪声干扰环境下神经元电路耦合网络的同步放电行为进行仿真.结果表明:单个神经元电路的放电频率受噪声影响较大,而多个神经元电路耦合同步可以抑制噪声干扰,恢复原有的放电频率.因此,利用多个神经元电路的同步放电行为对输入信号进行编码,能够实现可靠的信息编码.
  • 图  1  积分发放CMOS神经元电路模型

    图  2  CMOS神经元电路对信号的频率编码

    图  3  CMOS神经元电路耦合模型

    图  4  神经元电路的输入信号

    图  5  CMOS神经元电路对正弦信号的编码

    图  6  叠加了噪声的正弦输入信号

    图  7  噪声环境下CMOS神经元电路的编码

    图  8  20个神经元电路耦合同步后的编码

  • [1] CHEUNG A, VICKERSTAFF R. Finding the way with a noisy brain[J]. PLoS Computational Biology, 2010, 6(11): e1000992. DOI:  10.1371/journal.pcbi.1000992.
    [2] COLZATO L S, STEENBERGEN L, SELLARO R. The effect of gamma-enhancing binaural beats on the control of feature bindings[J]. Experimental Brain Research, 2017, 235(7): 2125-2131.
    [3] PALVA S, PALVA J M. The role of local and large-scale neuronal synchronization in human cognition[M]//PALVA S. Multimodal Oscillation-based Connectivity Theory. Cham: Springer, 2016. DOI: 10.1007/978-3-319-32265-0_4.
    [4] TABAREAU N, SLOTINE J J, PHAM Q C. How synchronization protects from noise[J]. PLoS Computational Biology, 2010, 6(1): e1000637. DOI:  10.1371/journal.pcbi.1000637.
    [5] DIESMANN M, GEWALTIG M O, ROTTER S, et al. State space analysis of synchronous spiking in cortical neural networks[J]. Neurocomputing, 2011, 38-40: 564-571. DOI:  10.1016/S0925-2312(01)00409-X.
    [6] 秦迎梅. 神经元网络的共振效应--信息的检测与传导[D]. 天津: 天津大学, 2013.

    QIN Y M. Resonance in neural network: signal detection and propagation[D]. Tianjin: Tianjin University, 2013.
    [7] DENG X Y, MA Y D, DONG M. A new adaptive filtering method for removing salt and pepper noise based on multilayered PCNN[J]. Pattern Recognition Letters, 2016(79): 8-17. DOI:  10.1016/j.patrec.2016.04.019.
    [8] ACCIARITO S, CARDARILLI G C, CRISTINI A, et al. Hardware design of LIF with Latency neuron model with memristive STDP synapses[J]. Integration, 2017(59): 81-89. DOI:  10.1016/j.vlsi.2017.05.006.
    [9] 叶勇, 亢勇, 景蔚亮, 等. 非易失性突触存储阵列及神经元电路的设计[J]. 微电子学与计算机, 2017, 34(11): 1-5. DOI:  10.19304/j.cnki.issn1000-7180.2017.11.001.

    YE Y, KANG Y, JING W L, et al. Design of non-volatile synapse array and neuron circuits[J]. Microelectronics & Computer, 2017, 34(11): 1-5. DOI:  10.19304/j.cnki.issn1000-7180.2017.11.001.
    [10] 孙宏伟, 陈松, 林福江. 一种可实现STDP机制的CMOS突触和神经元电路设计[J]. 微型机与应用, 2017, 36(18): 43-45. DOI:  10.19358/j.issn.1674-7720.2017.18.013.

    SUN H W, CHEN S, LIN F J. Design of synapse and silicon neuron CMOS circuit for STDP[J]. Microcomputer & Its Applications, 2017, 36(18): 43-45. DOI:  10.19358/j.issn.1674-7720.2017.18.013.
    [11] 熊莹, 韩伟华, 张严波, 等. 一种脉冲编码CMOS神经元电路的设计与实现[J]. 电子器件, 2011, 34(3): 286-291. DOI:  10.3969/j.issn.1005-9490.2011.03.013.

    XIONG Y, HAN W H, ZHANG Y B, et al. A design of pulse coded CMOS Neuron circuit[J]. Chinese Journal of Electron Devices, 2011, 34(3): 286-291. DOI:  10.3969/j.issn.1005-9490.2011.03.013.
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-08-10
  • 修回日期:  2020-12-25
  • 刊出日期:  2021-09-05

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