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面向可穿戴式的基于LSTM神经网络的智能心音异常诊断芯片
被引量:
1
1
作者
周维新
高肇岗
肖宛昂
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期555-563,共9页
心血管疾病是造成全球死亡人数最多的疾病之一,因此对心血管疾病的预防与提前诊断至关重要。人工听诊技术与计算机心音诊断技术无法满足对心音长时间听诊的需求,因而可穿戴式听诊设备越来越受到关注,但是其具有高精度与低功耗的要求。...
心血管疾病是造成全球死亡人数最多的疾病之一,因此对心血管疾病的预防与提前诊断至关重要。人工听诊技术与计算机心音诊断技术无法满足对心音长时间听诊的需求,因而可穿戴式听诊设备越来越受到关注,但是其具有高精度与低功耗的要求。该文设计了低功耗的面向可穿戴式的基于长短期记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)的智能心音异常诊断芯片,提出了包括预处理、特征提取以及异常诊断的心音异常诊断系统,并搭建了基于听诊器的心音采集FPGA系统,采用了数据增强的方法解决数据集的不平衡问题。基于预训练模型设计了智能心音异常诊断芯片,在SMIC180 nm工艺下完成了版图设计和MPW流片。后仿真结果表明,智能心音异常诊断芯片的诊断准确率为98.6%,功耗为762μW,面积为3.06 mm×2.45 mm,满足可穿戴式智能心音异常诊断设备的高性能与低功耗的需求。
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关键词
可穿戴式
心音
异常诊断
长短期记忆网络
低功耗
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职称材料
二氧化硅/氟化镁基超低能耗相变集成光子器件
2
作者
连晓娟
蒋纪元
+2 位作者
万相
肖宛昂
王磊
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期3886-3898,共13页
相变集成光子器件具有带宽大、延迟低、多路复用和抗干扰性好等性能优势,因此被广泛视作传统电子器件的有力竞争者.然而,当前相变光子器件编程所需的能耗较高,从而对其商业应用前景造成了严重的损害.为了解决这一问题,本文创造性地提出...
相变集成光子器件具有带宽大、延迟低、多路复用和抗干扰性好等性能优势,因此被广泛视作传统电子器件的有力竞争者.然而,当前相变光子器件编程所需的能耗较高,从而对其商业应用前景造成了严重的损害.为了解决这一问题,本文创造性地提出了一种非常有前景的二氧化硅(SiO_(2))/氟化镁(MgF_(2))基光子架构以取代当前主流的硅基器件.该器件采用目前已得到广泛应用的相变材料Ge_(2)Sb_(2)Te_(5)(GST)和氧化铟锡(ITO)合金分别作为功能层和片上加热器材料,并通过自主开发的电热和相场耦合模型实现其数据编程和读取过程的模拟.仿真结果表明该器件在晶化和非晶化过程中所产生的能耗分别为78 aj/nm^(3)和90 aj/nm^(3),远低于其他大多数硅基器件.同时其在近红外波段(如1550 nm)也保持了良好的光学传输特性,并展现出超过5个中间态的多值存储特性和50 ns的短脉宽编程时间.除此之外,进一步研究表明使用该器件所搭建的光学神经网络可用于鸢尾花数据集识别,其准确率高达90%,接近于传统人工神经网络的识别准确率(约为94.7%).上述工作为具有低功耗、存内计算和神经形态计算功能的新兴相变光子器件开发提供了新的研究思路,对于实现一种兼具电子和全光信息器件性能优势的通用非冯诺依曼计算体系有着重大的意义.
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关键词
相变材料
电加热
光学
能耗
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职称材料
SCADA系统中交流采样器设计
被引量:
2
3
作者
肖宛昂
胡红武
邹立东
《电子技术应用》
北大核心
2006年第3期8-10,16,共4页
介绍了SCADA系统中交流采样器的功能,提出了基于DSP技术和CAN总线的系统构架,详细阐述了系统的硬件和软件设计方法,探讨了一种基于消息的嵌入式系统程序设计思想,最后给出了设计结论。
关键词
SCADA系统
DSP
CAN总线
交流采样
嵌入式系统程序设计
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职称材料
TMS320F240与8255的接口技术
被引量:
1
4
作者
肖宛昂
陈剑云
《电子产品世界》
2003年第02A期66-67,共2页
本文讨论了TMS320F24X系列DSP与8255的接口技术,分析了在DSP系统中通过扩展一片8255设计键盘和显示电路的实现方案。
关键词
TMS320F240
8255
接口电路
DSP
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职称材料
DSP嵌入式系统中人机接口电路的分析与设计
被引量:
2
5
作者
肖宛昂
方治
《电子工业专用设备》
2005年第6期57-61,共5页
分析了DSP嵌入式系统中两种典型的人机接口电路结构,然后重点讨论一种新颖的人机接口电路的体系结构,并以两个具体的电路扩展为例分析了DSP和液晶显示器以及DSP和键盘的接口技术及C语言编程方法。
关键词
DSP
嵌入式系统
键盘电路
显示电路
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职称材料
SCADA系统中CAN总线节点机的设计
6
作者
肖宛昂
《电子产品世界》
2005年第12A期97-99,共3页
给出SCADA系统中CAN总线节点机的硬件、软件设计。
关键词
SCADA系统
RTU
CAN总线节点机
DSP
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职称材料
基于DSP的地铁杂散电流检测装置
7
作者
肖宛昂
《电子产品世界》
2006年第01S期81-83,共3页
以DSP为核心设计了地铁杂散电流检测装置并成功应用于城市轻轨。
关键词
地铁
杂散电流
DSP
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职称材料
STBC-VBLAST的QRD-M检测
被引量:
1
8
作者
鉴海防
胡东伟
+1 位作者
肖宛昂
石寅
《电子科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第6期940-943,共4页
提出一种针对IEEE802.11n中STBC-VBLAST结构的新型QRD-M检测算法,在存活路径拣选过程中,根据接收信号估计值确定备选节点的有限搜索范围,在16-QAM和64-QAM调制下,比常规算法分别减少约70%和90%的运算量,大大降低了VBLAST-STBC数据检测...
提出一种针对IEEE802.11n中STBC-VBLAST结构的新型QRD-M检测算法,在存活路径拣选过程中,根据接收信号估计值确定备选节点的有限搜索范围,在16-QAM和64-QAM调制下,比常规算法分别减少约70%和90%的运算量,大大降低了VBLAST-STBC数据检测的复杂度,适合于VLSI硬件实现。仿真结果表明,该算法在性能上非常接近于传统QRD-M算法,能够在复杂度和检测性能之间实现折中。
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关键词
检测器
IEEE802.11N
多入多出
QRD-M
空时分组码-垂直贝尔实验室分层空时码
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职称材料
题名
面向可穿戴式的基于LSTM神经网络的智能心音异常诊断芯片
被引量:
1
1
作者
周维新
高肇岗
肖宛昂
机构
中国科学院半导体研究所
中国科学院大学集成电路学院
中国农业大学
出处
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期555-563,共9页
基金
中国科学院先导科技专项培育项目(XDPB22)。
文摘
心血管疾病是造成全球死亡人数最多的疾病之一,因此对心血管疾病的预防与提前诊断至关重要。人工听诊技术与计算机心音诊断技术无法满足对心音长时间听诊的需求,因而可穿戴式听诊设备越来越受到关注,但是其具有高精度与低功耗的要求。该文设计了低功耗的面向可穿戴式的基于长短期记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)的智能心音异常诊断芯片,提出了包括预处理、特征提取以及异常诊断的心音异常诊断系统,并搭建了基于听诊器的心音采集FPGA系统,采用了数据增强的方法解决数据集的不平衡问题。基于预训练模型设计了智能心音异常诊断芯片,在SMIC180 nm工艺下完成了版图设计和MPW流片。后仿真结果表明,智能心音异常诊断芯片的诊断准确率为98.6%,功耗为762μW,面积为3.06 mm×2.45 mm,满足可穿戴式智能心音异常诊断设备的高性能与低功耗的需求。
关键词
可穿戴式
心音
异常诊断
长短期记忆网络
低功耗
Keywords
Wearable applications
Heart sound
Abnormal diagnosis
LSTM
Low-power
分类号
TN492 [电子电信—微电子学与固体电子学]
TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
二氧化硅/氟化镁基超低能耗相变集成光子器件
2
作者
连晓娟
蒋纪元
万相
肖宛昂
王磊
机构
南京邮电大学集成电路科学与工程学院(产教融合学院)
中国科学院半导体研究所
中国科学院大学材料与光电研究中心&集成电路学院
江苏集萃智能集成电路设计技术研究所有限公司
南京邮电大学南通研究院
出处
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期3886-3898,共13页
基金
国家自然科学基金(No.61964012)。
文摘
相变集成光子器件具有带宽大、延迟低、多路复用和抗干扰性好等性能优势,因此被广泛视作传统电子器件的有力竞争者.然而,当前相变光子器件编程所需的能耗较高,从而对其商业应用前景造成了严重的损害.为了解决这一问题,本文创造性地提出了一种非常有前景的二氧化硅(SiO_(2))/氟化镁(MgF_(2))基光子架构以取代当前主流的硅基器件.该器件采用目前已得到广泛应用的相变材料Ge_(2)Sb_(2)Te_(5)(GST)和氧化铟锡(ITO)合金分别作为功能层和片上加热器材料,并通过自主开发的电热和相场耦合模型实现其数据编程和读取过程的模拟.仿真结果表明该器件在晶化和非晶化过程中所产生的能耗分别为78 aj/nm^(3)和90 aj/nm^(3),远低于其他大多数硅基器件.同时其在近红外波段(如1550 nm)也保持了良好的光学传输特性,并展现出超过5个中间态的多值存储特性和50 ns的短脉宽编程时间.除此之外,进一步研究表明使用该器件所搭建的光学神经网络可用于鸢尾花数据集识别,其准确率高达90%,接近于传统人工神经网络的识别准确率(约为94.7%).上述工作为具有低功耗、存内计算和神经形态计算功能的新兴相变光子器件开发提供了新的研究思路,对于实现一种兼具电子和全光信息器件性能优势的通用非冯诺依曼计算体系有着重大的意义.
关键词
相变材料
电加热
光学
能耗
Keywords
PCM
microheater
photonic
energy consumption
分类号
TN385 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
SCADA系统中交流采样器设计
被引量:
2
3
作者
肖宛昂
胡红武
邹立东
机构
中国科学院半导体研究所
江西省宜春学院工学分院
北京凯利电子技术有限公司
出处
《电子技术应用》
北大核心
2006年第3期8-10,16,共4页
文摘
介绍了SCADA系统中交流采样器的功能,提出了基于DSP技术和CAN总线的系统构架,详细阐述了系统的硬件和软件设计方法,探讨了一种基于消息的嵌入式系统程序设计思想,最后给出了设计结论。
关键词
SCADA系统
DSP
CAN总线
交流采样
嵌入式系统程序设计
分类号
TP311.11 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
TM734 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
TMS320F240与8255的接口技术
被引量:
1
4
作者
肖宛昂
陈剑云
机构
华东交通大学信息与控制工程研究所
出处
《电子产品世界》
2003年第02A期66-67,共2页
文摘
本文讨论了TMS320F24X系列DSP与8255的接口技术,分析了在DSP系统中通过扩展一片8255设计键盘和显示电路的实现方案。
关键词
TMS320F240
8255
接口电路
DSP
分类号
TP334.7 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
在线阅读
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职称材料
题名
DSP嵌入式系统中人机接口电路的分析与设计
被引量:
2
5
作者
肖宛昂
方治
机构
中国科学院半导体研究所人工神经网络与高速电路实验室
出处
《电子工业专用设备》
2005年第6期57-61,共5页
文摘
分析了DSP嵌入式系统中两种典型的人机接口电路结构,然后重点讨论一种新颖的人机接口电路的体系结构,并以两个具体的电路扩展为例分析了DSP和液晶显示器以及DSP和键盘的接口技术及C语言编程方法。
关键词
DSP
嵌入式系统
键盘电路
显示电路
Keywords
DSP
Embedded System
Keyboard Circuit
Display Circuit
分类号
TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
SCADA系统中CAN总线节点机的设计
6
作者
肖宛昂
机构
中国科学院半导体研究所
出处
《电子产品世界》
2005年第12A期97-99,共3页
文摘
给出SCADA系统中CAN总线节点机的硬件、软件设计。
关键词
SCADA系统
RTU
CAN总线节点机
DSP
分类号
TP273.5 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于DSP的地铁杂散电流检测装置
7
作者
肖宛昂
机构
中国科学院半导体研究所
出处
《电子产品世界》
2006年第01S期81-83,共3页
文摘
以DSP为核心设计了地铁杂散电流检测装置并成功应用于城市轻轨。
关键词
地铁
杂散电流
DSP
分类号
TM933.1 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
STBC-VBLAST的QRD-M检测
被引量:
1
8
作者
鉴海防
胡东伟
肖宛昂
石寅
机构
中国科学院半导体研究所
中国科学院微电子研究所
出处
《电子科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第6期940-943,共4页
基金
江苏省科技成果转化专项资金(BA2006076)
文摘
提出一种针对IEEE802.11n中STBC-VBLAST结构的新型QRD-M检测算法,在存活路径拣选过程中,根据接收信号估计值确定备选节点的有限搜索范围,在16-QAM和64-QAM调制下,比常规算法分别减少约70%和90%的运算量,大大降低了VBLAST-STBC数据检测的复杂度,适合于VLSI硬件实现。仿真结果表明,该算法在性能上非常接近于传统QRD-M算法,能够在复杂度和检测性能之间实现折中。
关键词
检测器
IEEE802.11N
多入多出
QRD-M
空时分组码-垂直贝尔实验室分层空时码
Keywords
detector
IEEE802.11n
MIMO
QRD-M
STBC-VBLAST
分类号
TN47 [电子电信—微电子学与固体电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
面向可穿戴式的基于LSTM神经网络的智能心音异常诊断芯片
周维新
高肇岗
肖宛昂
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
2
二氧化硅/氟化镁基超低能耗相变集成光子器件
连晓娟
蒋纪元
万相
肖宛昂
王磊
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
3
SCADA系统中交流采样器设计
肖宛昂
胡红武
邹立东
《电子技术应用》
北大核心
2006
2
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职称材料
4
TMS320F240与8255的接口技术
肖宛昂
陈剑云
《电子产品世界》
2003
1
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职称材料
5
DSP嵌入式系统中人机接口电路的分析与设计
肖宛昂
方治
《电子工业专用设备》
2005
2
在线阅读
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职称材料
6
SCADA系统中CAN总线节点机的设计
肖宛昂
《电子产品世界》
2005
0
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职称材料
7
基于DSP的地铁杂散电流检测装置
肖宛昂
《电子产品世界》
2006
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
8
STBC-VBLAST的QRD-M检测
鉴海防
胡东伟
肖宛昂
石寅
《电子科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
1
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职称材料
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