基于类神经网络模型的电路自主修复方法

为进一步提高电子系统在恶劣环境下的生存能力,对利用演化硬件实现电路自主修复的方法进行了研究。首先,根据FPGA芯片与多层前馈神经网络的相似性,建立了一个可用于数字电路演化的门级电路模型,设计了专用的二进制列向量编码方法;然后,给出了实现电路自主修复的工作流程,探讨了进行电路故障诊断和修复的途径,提出了快速重构与演化相结合的电路修复方法。Matlab仿真试验表明：基于类神经网络模型的遗传算法较适合进行演化修复操作;修复效果分析表明：快速重构与演化修复相结合的修复方法比单纯依靠演化修复更为便捷。     

电子装备应急维修技术

针对战场和恶劣环境下装备的应急维修和现场原位抢修的需求,引入智能结构的自适应与自修复思想,将在系统重构功能统一组织为应急维修致动器,既能重配置硬件赋予新功能,也能将遗传算法与硬件结合实现自身结构的进化,使装备具有自适应性、自组织、自修复特性,有很强的灵活性和实用性,为应急维修和现场原位抢修提供了一条有效的途径。     

仿生自修复硬件多层结构模型

针对仿生自修复硬件细胞间信号传输复杂、效率低等问题,借鉴内分泌系统中激素的传输方式,提出基于片上网络和近邻连接的4层仿生自修复硬件结构模型,并以实现有限脉冲响应滤波器为例,对模型进行详细论述。基于该模型的自修复硬件,具有灵活的布线能力与良好的容错能力,表明该模型为高可靠性自修复硬件设计提供了新途径。     

胚胎电子细胞的部分基因循环存储结构

为了在保证胚胎电子系统可靠性的前提下降低系统的硬件消耗,提出一种新型的基因存储结构——部分基因循环存储,细胞只存储阵列的部分基因,通过细胞内、细胞间的基因循环、非循环移位实现阵列的功能分化和自修复,自修复过程中基因存储内容根据故障细胞数目进行自主更新。该存储结构中基因备份数目可由设计者根据系统可靠性和硬件消耗要求设置,不受阵列中空闲资源数目的限制。理论分析和仿真实验表明,该新型存储结构不仅实现了胚胎电子阵列的功能分化、自修复等功能,而且能够在保证系统可靠性的同时降低硬件消耗,具有较高的工程应用价值。     

电子系统的电磁仿生研究与进展

随着电磁环境愈发复杂、多变,应用于电子系统的传统电磁抗扰方式的不足正日渐突出。相比之下,生物却在可靠性、抗扰性、自适应和自修复等方面表现出明显的优势。对生物“自组织”现象进行了研究,指出了生物与电子系统的相似与不同,提出了“电磁仿生”概念。借助演化硬件这一平台,尝试着在人工电子系统中将“被组织”与“自组织”进行有机结合,使其具备生物的多种优良特性,从而提高系统在复杂电磁环境中的可靠性与适应性。     

内进化演化硬件平台的设计与实现

在讨论内进化演化硬件运行机制的基础上,详细介绍了基于虚拟可重构电路(VRC)的演化硬件平台的实现方法及演化平台的组成,描述了可重配置功能块(CFB)组成的阵列及CFB之间通过多路选择开关电路建立信号传输通道。在此基础上进行了1位全加器的演化,证明了这种方法的有效性。     

RTDX与Matlab实现基于DSP的FIR滤波器设计

介绍了一种RTDX与Matlab结合设计基于DSP的FIR数字滤波器的方法.在VB中调用Matlab进行指定特性FIR数字滤波器设计,获得各阶权系数,然后调用RTDX,实时地向目标硬件传递该系数,从而实现了基于DSP的FIR数字滤波器精确设计,提高了DSP算法软件的设计效率.并对TI的RTDX技术及使用方法作了相关介绍.     

AHB-to-APB总线桥的硬件设计

首先介绍了AMBA的总线协议AMBA2.0,重点阐述了AHB和APB传输协议的基本概念.然后简单介绍了AHB-to-APB总线桥的PrimeCell算法,经过分析比较AHB-to-APB总线桥的倍频算法,对其进行建模,并设计给出其硬件电路.本设计的硬件用Verilog语言编写,通过ModelSim进行RTL级仿真,并通过Xilinx进行综合和FPGA验证.最后的实验结果表明本设计的总线桥性能较之PrimeCell算法有较大提高.     

选择算子对演化硬件进化速度影响的研究

演化硬件能使武器装备系统像生物一样改变自身的结构以适应环境的变化。介绍了演化硬件的基本理论,借助于数学推导,详细分析了选择算子对进化速度的影响,提出了一个提高进化速度的方法,并通过进化实验进行验证。     

短码直接序列扩频CDMA多用户盲同步

通过研究信号自相关矩阵特征值的特性,提出一种利用信号自相关矩阵行列式作为检测量的短码扩频DS-CDMA多用户同步算法。该算法只要求已知信号的扩频周期,对信号其他参数要求较低,实现了盲同步,仿真结果显示了该算法的有效性。与文献算法相比该算法更稳健,适应范围更广。