65 nm工艺双层三维静态存储器的软错误分析与评估

新兴的三维静态存储器将代替二维静态存储器被广泛用于高性能微处理器中,但它依然会受到软错误的危害。为了能够快速、自动分析多层管芯堆叠结构的三维静态存储器软错误特性,搭建了三维静态存储器软错误分析平台。利用该平台对以字线划分设计的三维静态存储器和同等规模的二维静态存储器分别进行软错误分析,并对分析结果进行对比。研究结果表明二维和三维静态存储器的翻转截面几乎相同,但三维静态存储器单个字中发生的软错误要比二维静态存储器更严重,导致难以使用纠检错技术对其进行加固。静态模式下二维和三维静态存储器敏感节点均分布于存储阵列中,表明静态模式下逻辑电路不会引发软错误。     

低开销的软错误免疫寄存器设计

随着工艺尺寸的逐渐缩小,集成电路中由放射性粒子引起的软错误不断增加,在设计时必须考虑由软错误引起的可靠性问题.使用软错误免疫寄存器对电路敏感部分选择性加固是降低逻辑电路软错误率简单有效的方法.总结了常用的软错误免疫寄存器结构,并使用可靠性分析方法对8种寄存器进行量化研究和比较,得出双模时空冗余寄存器具有更高的可靠度;针对现有可靠寄存器开销较大的缺点,设计了一种基于时钟延时的动态主级时空双模冗余寄存器--DMTS-DR,不仅能很好地免疫自身的SEU,还能对前级组合逻辑的SET进行有效屏蔽.与其它可靠寄存器相比,DMTS-DR的面积和延时开销都有大幅降低,在可靠性、面积和速度间实现了较好的折中.     

基于BIST的3D SRAM中TSV开路测试算法研究与实现

基于3D-IC技术实现的3D SRAM,其电路中使用了大量的TSV。目前TSV制造工艺尚未成熟,使得TSV容易出现开路或短路故障,从而给3D SRAM的测试带来新的挑战。现有的2D BIST测试方式能够探测到3D SRAM中存在的故障,但并不能判定是TSV故障还是存储器本身故障；TSV专用测试电路虽然能够探测出TSV的故障,但需要特定的测试电路来实现,这就增加了额外的面积开销,同时加大了电路设计复杂度。基于此,本文提出了一种使用测试算法来探测TSV开路故障的方法,在不使用TSV专用测试电路且不增加额外面积开销的情况下通过BIST电路解决3D SRAM中TSV的开路故障检测问题。结果显示该TSV测试算法功能正确,能够准确探测到TSV的开路故障,并快速定位TSV的开路位置。     

土中爆炸对埋地管线冲击作用的数值模拟分析

为了研究土中爆炸作用下埋地管线的安全问题,利用AUTODYN-2D、AU?TODYN-3D程序,采用程序提供的流固耦合功能和网格映射功能,对爆炸地冲击作用下埋地管线的变形和破坏问题进行了数值模拟分析,得到不同爆心间距管线的应力峰值.将模拟计算结果和理论计算结果进行了对比分析,结果表明:模拟计算值与TM5-855-1手册理论计算值比较吻合,表明采用数值模拟方法分析爆炸地冲击对埋地管线的作用是可行的,计算结果对地下爆破的安全施工和埋地管线的安全运行具有参考价值.     

基于改进小波阈值的MEMS陀螺去噪方法

MEMS陀螺由于结构不完善而存在较大的随机误差,为了推进MEMS陀螺的实用化水平、提高测量精度,首先对MEMS陀螺进行了Allan方差分析,得到了MEMS陀螺随机误差的主要成分;然后通过分析软阈值函数和硬阈值函数在直线上的降噪结果,得到了两种阈值函数的缺陷,为了解决软阈值和硬阈值函数的问题,推导了改进的小波阈值函数。通过对比各种阈值函数和阈值量化准则的降噪效果,确定了最终的降噪方案,将此方案应用在陀螺的动静态输出中,使陀螺输出数据的稳定性提高了一个数量级,数据的平均值也更加接近真实值。     

电刷镀n—Al2O3／Ni镀层在海水中静态腐蚀试验

介绍了电刷镀Ni、n-Al2O3/Ni镀层在海水中静态腐蚀400 h后的质量损失情况.用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分别观测了腐蚀形貌及进行了成分分析,又在加速腐蚀状态下测试了极化曲线.初步分析得出Ni可以和未配对的电子的氧形成强的化学键,也可以和基体铁形成微观腐蚀电池;电刷镀n-Al2O3/Ni镀层比Ni镀层在海水中静态耐蚀性好.     

超声速欠膨胀冲击射流数值模拟

超声速欠膨胀冲击射流有着重要的实际应用价值,如S/TOVL飞行器、火箭发射、除尘等。其流场结构复杂,包含间断激波、反射激波、马赫盘、滞止泡以及冲击平面传热不同于亚声速冲击射流的特点。为了分析超声速欠膨胀冲击射流流场和传热,采用有限体积法,结合k-l湍流模型以及二阶精度的TVD格式进行数值模拟:对比实验和k-ε湍流模型的努赛尔数,得出k-l湍流模型在传热问题中更具优势;对比阴影图和计算密度云图以及对比冲击平面压力系数的实验值和计算值,验证了k-l湍流模型模拟超声速欠膨胀冲击射流流场的合理性;采用k-l湍流模型研究3种冲击高度(3D,6D,10D),3种压比(2.0,3.4,4.4),3种喷管总温(493 K,591 K,580 K)下,冲击平面温度分布。数值研究结果对分析超声速欠膨胀冲击平面的烧蚀有一定的指导意义。     

表贴式永磁电机永磁体涡流损耗有限元计算方法对比研究

脉宽调制(pulse width modulation, PWM)技术广泛应用于表贴式永磁电机(surface permanent magnet synchronous motor, SPMSM)控制,而在PWM电流激励下永磁体内涡流损耗较大。为快速、准确获取涡流损耗,基于电机磁场沿轴向近似均匀分布特性,提出了一种PWM激励下永磁体内涡流损耗有限元(finite element method, FEM)简化计算方法。首先,以3台永磁体轴向分段数目不同的SPMSM为研究对象,对比同工况下简化方法、2D FEM、3D FEM涡流损耗计算结果,结果表明简化方法与3D FEM计算结果误差小于3%,而计算时间远小于3D FEM;然后,基于涡流损耗随永磁体轴向分段增大而减小的特点,通过不同永磁体轴向分段数目的SPMSM,在堵转工况下分离永磁体涡流损耗,验证了简化方法计算有效性;最后,通过实测电机各相电阻计算电机直流铜耗,对实测涡流损耗差值进行修正,进一步验证了简化方法的准确性。     

基于HIL的变流控制器实时仿真测试平台研究

针对变流控制器在研发测试阶段使用实际装置高压测试环境时风险高、代价大的问题,设计了一套基于HIL的变流控制器实时仿真测试平台,通过实时仿真模型代替实际装置对变流控制器进行了实时仿真测试研究,并将实时仿真测试结果与实际装置试验结果进行了对比.结果表明:所提实时仿真测试平台能够基本准确反映变流模块的动静态特性,为后续基于实...     

双舰编队协同制导防空作战的动态拦截排序问题

针对双舰编队协同制导作战条件下如何对空袭目标进行排序这一问题,依据作战时间给出了排序算法。首先对平台的作战时间进行分析和求解,将射击周期分成了2段,把静态拦截排序问题转化为了2台处理机的同顺序作业排序问题,然后根据输入信息的改变而不断调整空袭目标的顺序以解决动态拦截排序问题,最后在想定条件下仿真计算,结果表明该算法具有较好的适用性。     

利用整帧翻转的SRAM型FPGA故障注入加速算法

不可恢复异常比特位(unrecoverable-sensitive bits, UR-SB)不能通过定时刷新修复,会造成卫星载荷在轨服务的长时间中断,是地面故障注入试验需要着重评估和改善的。但UR-SB占比极低,若采用传统逐位翻转故障注入方法,其测试耗时太长,效率极低。提出了一种基于整帧翻转的静态随机存取存储器型现场可编程门阵列的故障注入加速算法,其通过整帧翻转能够快速筛除不存在UR-SB的配置帧,并进一步用二分法对存在UR-SB的配置帧进行快速搜索,有效加速了UR-SB的精确定位过程。以在轨常用XQR2V3000器件为例,理论分析在较差情况下测试效率可提升207倍,信号生成载荷实测结果最高可提升949倍,理论分析和实测结果均验证了所提加速算法的有效性。     

FPGA静电电磁脉冲辐照效应试验研究

根据国际电工委员会IEC61000-4-2标准,利用ESS-200AX型ESD模拟器,选用人体-金属模型,测试静电电磁脉冲(ESD EMP)对FPGA的影响,并针对试验结果对故障原因进行分析。试验结果表明:FPGA集成电路抗静电电磁脉冲能力较强,当在FPGA集成电路周围的静电放电电压达到13 kV时,静电电磁脉冲将破坏SRAM的查找表中的数据,致使FPGA功能性损坏,但重新加电可恢复正常。     

惯组动态测试台误差分析及附加运动补偿算法

为了完成惯组的高精度、大动态测试任务,基于Gough-Stewart平台设计了电动六自由度惯组动态测试台。建立了系统的误差模型并分析了电动缸长度误差对系统精度的影响,分析了电动缸在惯组动态测试台运动过程中产生的被动螺旋附加运动,并对该运动补偿算法进行了研究。对被动螺旋附加运动产生的误差进行量化分析,结果表明,被动螺旋附加运动对惯组动态测试台的位姿精度存在非常显著的影响。为了消除该影响,编制了补偿算法,并将其应用于惯组动态测试台的实时控制系统中。实验结果表明,经过算法补偿后,惯组动态测试台的位姿精度达到了设计指标要求。     

着陆冲击试验系统设计及大型橡胶容器试验验证

为确保大型橡胶容器的运输适航性,依据中国民用航空局对运输类飞机的应急着陆过载要求,开展着陆冲击试验系统设计。通过冲击平台仿真设计与校核、波形发生器仿真设计、摆锤系统与导向机构设计,构建了着陆冲击试验系统,有效负载约达20 t,最大冲击载荷达到400 t。选取大型橡胶容器作为典型空运物资进行应急着陆实装试验验证,结果表明:冲击波形均近似为三角波,与仿真曲线波形相似,过载峰值分别为侧向1.54g、航向3.06g、9.02g、16.20g,与目标峰值最大相对误差小于3%,峰值对应时间大于50 ms,试验系统符合设计要求。该试验系统可用于空运平台的研制,对于确保飞行安全、降低研制风险、提高空运适航性具有重要的意义。     

分数阶终端滑模控制器在DTC系统中的应用

针对SVPWM调制的永磁同步电机直接转矩控制系统磁链和转矩波动较大的问题,结合非奇异终端滑模和分数阶微积分理论的特点,设计了一种分数阶非奇异终端滑模控制器。结合直接转矩原理和分数阶微积分理论,对误差进行分数阶微分后与误差之和作为滑模面;根据非奇异终端滑模控制原理,在所设计分数阶滑模面的基础上确定了相应的控制律;利用李亚普诺夫定理证明了滑模面的稳定性和可达性。仿真结果表明,该策略能提高系统的动静态性能,可以进一步抑制磁链和转矩波动。     

JTIDS消息字还原模块的FPGA设计

根据公开的关于Link16数据链的信息标准并结合我军对战术数据链的具体要求,设计了一种JTIDS终端消息字还原模块,该模块包含CCSK码字解密,CCSK译码,解交织,RS译码等一系列基带数据处理过程。首先介绍了Link16数据链消息字还原模块的原理,对其各个子处理模块进行了设计并提出了硬件实现方案,然后在Quartus II环境下选择Cyclone II系列的EP2C8Q208C8 FPGA芯片进行了JTIDS消息字还原模块的系统级综合与仿真,并在该芯片的开发板上进行了验证,硬件成品可用于JTIDS终端功能测试与评估等多种场合。     

网络模拟器ns的软件框架分析及扩展应用

目前在网络研究方面广泛使用的一种网络模拟器——ns(network simulator)一种离散事件驱动的网络模拟工具,它支持TCP协议的多个版本(包括SACK、Tahoe和Reno)以及路由调度算法,为模拟TCP协议、路由算法和多播协议提供充分的支持。文中主要对这种模拟器的特点、系统结构和仿真功能进行了介绍,着重讨论了ns中体现系统设计中实现机制与使用策略分离原则的分割编程模型,以及为了实现对各种特定通信环境和新机制的模拟,通过代码扩展深入使用模拟器的方法。     

特大规模组合电路高速测试生成系统ATGTA-1

针对特大规模组合电路和全扫描设计电路提出了一种高速测试生成方法，并建成了相应的测试生成系统ＡＴＧＴＡ－１。该系统采用有限回溯测试模式产生方法生成测试码，采用ｎ（机器字长）个测试码并行的单故障传播方法模拟验证测试覆盖。测试生成与故障模拟为ｎ对１紧耦合集成方式。该系统运行１０个Ｂｅｎｃｈｍａｒｋ电路，取得了低测试长度、高故障覆盖、高效率的良好效果。     

A Measurement System for Railgun Test

A measurement system was designed to measure the railgun's parameters in launching process,which includes Rogowski coil sensor for measuring rail's current,B-dot probe for obversing projectile's velocity in bore,net target for catching muzzle velocity,signal condition circuit and high-speed data acquisition card for analyzing and storing data.Its software was also developed in WINDOWS operational environment via modularized design.The designed sensors and test software were successfully used in a practical electromagnetic railgun system to monitor the process of launching.The test results indicate that the state of launching can be intuitively observed and the parameters are accurately acquired and recorded.The software design method can shorten the development cycle,enhance the system's flexibility and provide the interface for the secondary development.The system shows great reliability.It is an effective and practical measurement platform for further research on the electromagnetic launch system.