反熔丝FPGA电路瞬时电离辐射效应及加固设计 被引量：2

1

作者 杜川华 詹峻岭 +1 位作者 许献国 袁国火 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1247-1250,共4页

针对反熔丝FPGA电路,在"强光一号"加速器上进行了瞬时电离辐射试验,发现γ射线瞬时电离辐射会导致FPGA内部寄存器清零,使FPGA运行状态被初始化。为了解决该问题,设计了一种"FPGA+FRAM(铁电存储器)+特殊时序读写软件"... 针对反熔丝FPGA电路,在"强光一号"加速器上进行了瞬时电离辐射试验,发现γ射线瞬时电离辐射会导致FPGA内部寄存器清零,使FPGA运行状态被初始化。为了解决该问题,设计了一种"FPGA+FRAM(铁电存储器)+特殊时序读写软件"的加固电路,通过γ射线瞬时电离辐射试验证明:该加固电路实现了瞬时电离辐射状态下FPGA内部重要数据的实时保存与恢复,成功规避了FPGA电路的瞬时电离辐射效应。 展开更多

关键词 反熔丝现场可编程门阵列 Γ射线 瞬时电离辐射效应 铁电存储器 信息保存与恢复

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一种适用于反熔丝FPGA的高效电荷泵电路 被引量：1

2

作者 马金龙 于宗光 +1 位作者 赵桂林 朱岱寅 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第5期397-402,共6页

基于Dickson电荷泵结构,提出了一种适用于反熔丝现场可编程门阵列(FPGA)的新型高效电荷泵电路,实现了电荷泵的快速启动。通过采用时钟信号升压电路,减少了电荷泵级数,并减小了电路总体面积和功耗。仿真结果显示,在2.5 V的工作电压和整... 基于Dickson电荷泵结构,提出了一种适用于反熔丝现场可编程门阵列(FPGA)的新型高效电荷泵电路,实现了电荷泵的快速启动。通过采用时钟信号升压电路,减少了电荷泵级数,并减小了电路总体面积和功耗。仿真结果显示,在2.5 V的工作电压和整体电路全负载的条件下,整体电路的启动时间约为20μs,可稳定输出电压5.46 V,工作电流约为618μA。采用0.18μm CMOS工艺流片并对其进行编程和测试,结果显示FPGA电路编程成功,功能正确,与仿真结果一致,表明了此电荷泵结构的可行性和实用性。 展开更多

关键词 反熔丝现场可编程门阵列(FPGA) 隔离电路 电荷泵 快速启动 信号升压

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可编程器件的瞬时电离辐射效应及加固技术研究 被引量：4

3

作者 杜川华 许献国 +1 位作者 赵海霖 赵洪超 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期369-374,共6页

概述了国内外瞬时电离辐射效应的研究历程。针对空间电子学系统常用的两种类型可编程器件(32位微控制器和反熔丝FPGA),分别研制了辐照试验长线动态测试系统,在"强光一号"脉冲加速器上开展了γ瞬时电离辐照试验。试验数据表明... 概述了国内外瞬时电离辐射效应的研究历程。针对空间电子学系统常用的两种类型可编程器件(32位微控制器和反熔丝FPGA),分别研制了辐照试验长线动态测试系统,在"强光一号"脉冲加速器上开展了γ瞬时电离辐照试验。试验数据表明:32位微控制器的瞬时电离辐射效应表现为复位重启和闭锁,闭锁阈值为6×107Gy/Si.s,反熔丝FPGA的瞬时电离辐射效应表现为瞬时扰动和复位重启,二者的工作电流都随着剂量率的增加而升高。分析了两种可编程器件的瞬时电离辐射损伤机理,提出了一种"瞬时回避+数据备份与恢复"的抗瞬时电离辐射的电路设计加固方法。 展开更多

关键词 可编程器件 瞬时电离辐射效应 32位微控制器 反熔丝FPGA

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用于反熔丝FPGA的内建测试电路 被引量：3

4

作者 马金龙 卢礼兵 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期153-158,共6页

由于反熔丝器件的一次可编程特性,反熔丝现场可编程门阵列(FPGA)在生产阶段很难完成对电路的功能测试验证。针对反熔丝FPGA典型的结构及其内部可编程逻辑模块(PLM)结构,分析了在编程前对PLM进行全功能测试的方法。设计了内建测试电路结... 由于反熔丝器件的一次可编程特性,反熔丝现场可编程门阵列(FPGA)在生产阶段很难完成对电路的功能测试验证。针对反熔丝FPGA典型的结构及其内部可编程逻辑模块(PLM)结构,分析了在编程前对PLM进行全功能测试的方法。设计了内建测试电路结构,用于内部PLM逻辑功能的测试。给出了内建测试电路的寻址寄存器、赋值寄存器以及检测电路的结构设计,电路在1.0μm双层多晶双层金属(2P2M)氧化层-氮化物-氧化层(ONO)反熔丝工艺上成功流片。测试结果表明,电路设计正确,解决了在芯片编程前完成基于反熔丝的一次可编程FPGA的内部PLM逻辑功能测试的难题,为后期研究反熔丝电路奠定了基础。 展开更多

关键词 反熔丝 现场可编程门阵列(FPGA) 可编程逻辑模块(PLM) 一次可编程器件 内建测试电路

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反熔丝FPGA的电离总剂量效应与加固技术 被引量：7

5

作者 赵聚朝 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期559-562,共4页

简要叙述了商用 FPGA用于空间领域时面临的抗电离总剂量加固问题 ,对 Actel公司反熔丝 FPGA的电离总剂量效应进行了较为详细的分析 ,包括制造工艺、偏置条件、电泵对总剂量效应的影响。并特别指出 ,电泵的退化可能会对系统造成较为严重... 简要叙述了商用 FPGA用于空间领域时面临的抗电离总剂量加固问题 ,对 Actel公司反熔丝 FPGA的电离总剂量效应进行了较为详细的分析 ,包括制造工艺、偏置条件、电泵对总剂量效应的影响。并特别指出 ,电泵的退化可能会对系统造成较为严重的后果 ,因此 ,必须重视加电后的瞬态变化。提出了可以采取的加固措施。 展开更多

关键词 反熔丝FPGA 电离总剂量效应 加固技术 现场可编程门阵列 抗电离辐射

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基于线阵CCD反狙击探测仪的研制 被引量：7

6

作者 毕博瑞 薛常佳 +2 位作者 谷衡 张晓辉 侯风乾 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期203-206,共4页

针对传统反狙击探测方法主动性差、定位精度低的不足,提出了一种运用"猫眼效应"原理实现激光主动探测的反狙击方法。系统采用半导体激光器作为光源,以线阵CCD作为激光回波探测器。光学系统将一定角度的接收视场和线阵CCD的2 ... 针对传统反狙击探测方法主动性差、定位精度低的不足,提出了一种运用"猫眼效应"原理实现激光主动探测的反狙击方法。系统采用半导体激光器作为光源,以线阵CCD作为激光回波探测器。光学系统将一定角度的接收视场和线阵CCD的2 160个像元位置相对应,探测精度可达mrad量级。CCD工作时序由FPGA产生,其程序可在线编译。结合帧减和阈值比较算法,最大程度上剔除了噪声,试验探测距离可达250 m。 展开更多

关键词 反狙击探测仪 “猫眼”效应 线阵CCD FPGA(现场可编程门阵列)

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双忆阻Shinriki振荡器的超级多稳态和反单调性分析 被引量：3

7

作者 闵富红 金秋森 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2263-2270,共8页

本文通过在Shinriki振荡器中引入一个有源荷控忆阻,并且利用一个含绝对值项的磁控忆阻代替原电路中的串并联二极管回路,提出了一种含双忆阻器的Shinriki振荡器.根据电路拓扑结构图建立了忆阻振荡器的数学模型,开展了振荡器随电路元件参... 本文通过在Shinriki振荡器中引入一个有源荷控忆阻,并且利用一个含绝对值项的磁控忆阻代替原电路中的串并联二极管回路,提出了一种含双忆阻器的Shinriki振荡器.根据电路拓扑结构图建立了忆阻振荡器的数学模型,开展了振荡器随电路元件参数变化时的共存分岔、周期-混沌状态转移等动力学特性分析.结果表明,双忆阻Shinriki振荡器对忆阻的参数值和初始条件有极大的依赖性,随着忆阻参数值和初始条件在特定域内变化,振荡器将呈现出共存反单调现象、不完全对称行为、超级多稳态等非线性动力学行为.此外,基于FPGA开发板完成了双忆阻Shinriki振荡器的数字电路仿真,在示波器上捕捉实验波形,验证了动力学分析的正确性. 展开更多

关键词 忆阻Shinriki振荡器 反单调特性 超级多稳态 现场可编程门阵列

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基于FPGA的反走样直线生成算法研究 被引量：2

8

作者 王文栋 李开宇 杨盛亚 《电子测量技术》 2015年第4期83-87,共5页

光栅显示器绘制理想直线时需要进行反走样处理,传统直线反走样算法中往往包含大量的乘除法,直接移植到FPGA平台中,会产生很大的资源开销和时间开销。利用FPGA的流水并行特点,提出的基于FPGA的反走样直线生成算法,可对直线起点的像素灰... 光栅显示器绘制理想直线时需要进行反走样处理,传统直线反走样算法中往往包含大量的乘除法,直接移植到FPGA平台中,会产生很大的资源开销和时间开销。利用FPGA的流水并行特点,提出的基于FPGA的反走样直线生成算法,可对直线起点的像素灰度进行精确分配,并修正因FPGA计算精度有限引起的累积误差,在有效降低FPGA的资源和时间开销的同时,获得了良好的视觉效果。 展开更多

关键词 高速图形处理 现场可编程门阵列 直线反走样 灰度分配 累积误差

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空间相机图像复原的实时处理 被引量：8

9

作者 付天骄 张立国 +2 位作者 王文华 张宇 任建岳 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1122-1130,共9页

提出了一种基于有效提取点扩散函数(PSF)的图像实时复原方法来提高空间相机成像性能。从典型的图像复原原理出发,分析了实时复原的关键问题。将PSF与典型的线性复原滤波方法相结合计算出实时复原的反卷积算子,通过空间域卷积计算的方式... 提出了一种基于有效提取点扩散函数(PSF)的图像实时复原方法来提高空间相机成像性能。从典型的图像复原原理出发,分析了实时复原的关键问题。将PSF与典型的线性复原滤波方法相结合计算出实时复原的反卷积算子,通过空间域卷积计算的方式进行实时复原,并以现场可编程门阵列(FPGA)为核心器件设计了具备图像实时复原计算性能的硬件系统。利用上述设计在硬件平台上对空间相机的遥感图像数据进行了实验验证,并与经典图像复原方法的效果进行了对比。结果显示,采用该平台对单片CCD像元数为12 000的空间相机图像进行复原后,灰度平均梯度由3.788 7提升到8.229 6,拉普拉斯和由15.456 7提升到43.907 5,达到了经典图像复原的性能。在模板尺寸为19pixel×19pixel时,实时复原处理延时为1.9ms,复原后的相机调制传递函数在Nyqyist频率处从0.1提高到0.23,有效地提高了空间相机系统的成像性能。 展开更多

关键词 空间相机 图像实时复原 反卷积算子 现场可编程门阵列

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基于FPGA的三模冗余UART电路设计 被引量：7

10

作者 韩月涛 潘伟萍 +1 位作者 杨帆 崔嵬 《电子测量技术》 2011年第3期57-61,共5页

针对在星载复杂空间环境下UART(universal asynchronous receiver/transmitter)电路有可能发生单粒子翻转导致通信失效的问题,研究了基于反熔丝型FPGA的三模冗余UART电路设计方法。根据UART异步串行收发电路的功能特点,提出了采用反熔... 针对在星载复杂空间环境下UART(universal asynchronous receiver/transmitter)电路有可能发生单粒子翻转导致通信失效的问题,研究了基于反熔丝型FPGA的三模冗余UART电路设计方法。根据UART异步串行收发电路的功能特点,提出了采用反熔丝型的FPGA,将电路的核心功能嵌入到FPGA内部,用硬件描述语言VHDL开发各个模块,对UART异步串口收发电路的关键部分进行了三模冗余设计,提高了系统的可靠性。进一步,给出了异步串行该收发电路的工作原理、实现框图、资源分析,仿真结果验证了该方法的有效性。此设计方法已经成功应用于某系统中,试验证明该UART电路设计占用资源少、工作稳定可靠。 展开更多

关键词 三模冗余 反熔丝 通用异步串行通信(UART) 现场可编程门阵列(FPGA)

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基于FPGA的多传感器集成光纤传输系统 被引量：13

11

作者 袁俊杰 胡天宇 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第3期43-46,共4页

为实现直接从传感器接口到光接口的高速度、高集成度的传输系统,提出了一种基于FPGA的多传感器集成光纤传输系统方案。以FPGA和光纤收发模块为简单架构,搭建了光纤传输系统硬件平台,在此基础上,开发了系统的智能化软件。系统实现了对模... 为实现直接从传感器接口到光接口的高速度、高集成度的传输系统,提出了一种基于FPGA的多传感器集成光纤传输系统方案。以FPGA和光纤收发模块为简单架构,搭建了光纤传输系统硬件平台,在此基础上,开发了系统的智能化软件。系统实现了对模拟接口和数字接口的传感器信号的采集与传输,并通过应用时分复用原理,实现了多路传感器信号通过单光纤传输。测试结果表明系统具备一定误码侦测能力,可满足复杂工业现场传感器信号传输距离远、实时性高的需求。 展开更多

关键词 光纤通信 数字光纤传输系统 现场可编程门阵列 时分复用 传号反转码编解码

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准单次正交互补Golay码超声编解码方法研究 被引量：3

12

作者 刘桂雄 唐文明 纪轩荣 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1309-1315,共7页

正交互补Golay(A、B)码是重要的超声相控阵系统编码激励码型,但两次激励可能会存在相对扫查位置变化而导致会影响解码性能,本文研究一种准单次正交互补Golay码超声编解码方法,该方法基于二元调相(0、π)理想编解码公式和AB激励转换因子... 正交互补Golay(A、B)码是重要的超声相控阵系统编码激励码型,但两次激励可能会存在相对扫查位置变化而导致会影响解码性能,本文研究一种准单次正交互补Golay码超声编解码方法,该方法基于二元调相(0、π)理想编解码公式和AB激励转换因子的推导,实现A码一次实际激励而形成A、B码两次激励的效果,既可避免两次激励可能存在的问题又发挥了单次激励简单成熟优点,进一步设计了降噪解码模型,有效地降低了反卷积运算对噪声敏感度。通过加性高斯白噪声(AWGN)对整个系统进行仿真测试和基于现场可编程门阵列(FPGA)的实际测试,对8位Golay码进行准单次编码激励仿真测试降噪下就能获得20 d B的信噪比增益。最后,本文介绍了应用该方法的超声相控阵仪器在高难穿透材料的自动化检测的实验结果。 展开更多

关键词 正交互补Golay码 准单次发射 反卷积 现场可编程门阵列

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高分辨THz-TDS采集传输的嵌入式设计与优化 被引量：2

13

作者 张丹丹 李璐璐 +4 位作者 顾健 任姣姣 李丽娟 张霁旸 陈奇 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第12期29-36,共8页

为了满足太赫兹高分辨检测及实时处理需求,利用光电导天线产生和探测太赫兹时域光谱信号,基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)实现太赫兹时域光谱的采集、维纳滤波反卷积处理、传输和上位机显示等功能。将采集到... 为了满足太赫兹高分辨检测及实时处理需求,利用光电导天线产生和探测太赫兹时域光谱信号,基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)实现太赫兹时域光谱的采集、维纳滤波反卷积处理、传输和上位机显示等功能。将采集到的太赫兹时域光谱数据进行维纳滤波反卷积处理,实现还原太赫兹信号、提高时间分辨率以及降噪的效果,将数据由以太网传输的方式传输到上位机进行实时显示,针对实际检测中太赫兹信号反卷积后脉宽较宽,提出在维纳滤波反卷积算法中引入与频率相关的函数对算法进行优化,使信号的脉宽变窄,提高检测精度。优化的维纳滤波反卷积算法处理结果相比于原始算法信噪比增加7 dB,脉宽降低0.2 ps,实现更高的检测分辨能力,算法在FPGA中实现,精度误差小于0.7%,处理效率提升14.29倍,并且减少后期上位机处理时间。 展开更多

关键词 太赫兹 现场可编程门阵列 信号采集 维纳滤波反卷积

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OFDM系统中IFFT/FFT处理器的设计与实现 被引量：2

14

作者 刘洪涛 杨红官 胡赞民 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第1期60-63,共4页

提出了Radix-4 FFT的优化算法,采用该优化算法设计了64点流水线IFFT/FFT处理器,该处理器可以在64个时钟周期内仅采用3个复数乘法器获得64点处理结果,提高了运算速度,节约了硬件资源。通过Xilinx XC2S300E Spartan2E系列的xc2s300e器件... 提出了Radix-4 FFT的优化算法,采用该优化算法设计了64点流水线IFFT/FFT处理器,该处理器可以在64个时钟周期内仅采用3个复数乘法器获得64点处理结果,提高了运算速度,节约了硬件资源。通过Xilinx XC2S300E Spartan2E系列的xc2s300e器件进行下载验证,仿真结果与MATLAB计算结果误差小于0.5%,该处理器已经成功应用于某OFDM通信系统中。 展开更多

关键词 正交频分复用(OFDM) 反快速傅里叶变换/快速傅里叶变换(IFFT/FFT) 基4算法 现场可编程门阵列(FPGA)

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CSR外靶径迹探测器的前端电子学升级

15

作者 许佳鹏 王长鑫 +5 位作者 颜俊伟 蒋洪灿 孙志朋 孔洁 千奕 苏弘 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期562-567,共6页

多丝漂移室(MWDC)用于兰州重离子加速器−冷却存储环上外靶实验终端的径迹测量,其前端电子学中放大芯片采用SFE16芯片,目前前端电子学单板通道数较少,且慢控配置模块老旧,无法兼容新设备,配置效率较低。该文对前端板(FEE)进行升级,单板实... 多丝漂移室(MWDC)用于兰州重离子加速器−冷却存储环上外靶实验终端的径迹测量,其前端电子学中放大芯片采用SFE16芯片,目前前端电子学单板通道数较少,且慢控配置模块老旧,无法兼容新设备,配置效率较低。该文对前端板(FEE)进行升级,单板实现32通道;并设计一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的配置板,通过上位机USB接口实现对多块SFE16芯片的快速高效配置。电子学测试实验结果表明,升级后的前端电子学在增加通道数的基础上保证了原有性能,并实现单次对248片SFE16芯片的配置,使用简单,配置效率高,实用性好。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 上位机 多丝漂移室 SFE16 径迹测量

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