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光电成像末制导智能化技术研究与展望

红外与激光工程 2023年第5期52卷 241-256页

作者：于俊庭李少毅张平罗振宇 93184部队北京100076 西北工业大学航天学院陕西西安710072 93129部队北京100036

人工智能技术是实现光电成像精确制导武器智能化、提升复杂作战环境作战性能的重要途径,研究与总结国外成像末制导智能化技术发展现状和趋势对我国精确制导武器智能化技术发展具有重要的指导意义。介绍了光电成像精确制导武器在当前局... 详细信息

人工智能技术是实现光电成像精确制导武器智能化、提升复杂作战环境作战性能的重要途径,研究与总结国外成像末制导智能化技术发展现状和趋势对我国精确制导武器智能化技术发展具有重要的指导意义。介绍了光电成像精确制导武器在当前局部冲突中的重要性、多模复合成像末制导及智能化技术发展的必然性。概述了全球主流对海、对地、对空等精确制导武器的成像末制导发展现状,分析总结了光电成像末制导不同阶段智能信息处理面临的关键问题、技术原理和智能化水平。总结了现役或在研的智能化武器装备所具有的智能化特征,并依据现有的人工智能技术分析了其智能技术原理与武器智能化功能实现。从作战目标、作战环境、对抗模式、新型作战样式等方面分析了成像制导导弹所面临的未来复杂战场环境与作战需求,以及对成像末制导智能化技术带来的挑战。依据人工智能与人脑视觉认知能力的对比,提出了未来成像末制导技术智能化的六个能力特征,以及将成像末制导智能化划分为功能级智能、系统级单体智能、体系级群体智能技术三个发展阶段,并分析了相应的技术内涵、关键技术与实现功能。

关键词：精确制导武器成像末制导人工智能复杂环境能力特征

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4T有源像素图像拖影消除的工艺模拟与器件仿真

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4T有源像素图像拖影消除的工艺模拟与器件仿真

作者：于俊庭天津大学

学位级别：硕士

CMOS图像传感器是半导体行业发展非常迅速的一个重要分支。随着CMOS工艺的不断进步,CMOS图像传感器的性能不断增强,具备了与CCD图像传感器竞争的实力,被广泛应用到数码电子产品、医疗设备、工业监控等社会生活和工业生产的方方面面,市... 详细信息

CMOS图像传感器是半导体行业发展非常迅速的一个重要分支。随着CMOS工艺的不断进步,CMOS图像传感器的性能不断增强,具备了与CCD图像传感器竞争的实力,被广泛应用到数码电子产品、医疗设备、工业监控等社会生活和工业生产的方方面面,市场前景广阔。作为当前CMOS图像传感器的主流像素结构-四管有源像素（又称钳位二极管像素）,很好的抑制了像素的表面暗电流和复位噪声,实现了真正意义上的相关双采样,对于设计高性能、低噪声CMOS图像传感器具有重要意义。然而,由于CMOS图像传感器的工作电压在2.5V.3V之间,远远低于CCD图像传感器,加之实际像素制造过程中一些非理想效应如掺杂分布不均匀、晶体缺陷或污染等问题造成的陷阱能级以及电势偏差（下陷或势垒）,因此光生信号电荷从钳位二极管区（PPD）向存储节点区（FD）传输的过程中容易发生不完全电荷传输,滞留在PD区的残余电荷就会产生图像拖影。因此,在当前的CMOS工艺条件下,如何设计像素结构来消除CMOS图像传感器中的图像拖影就显得非常重要。本文利用工艺/器件仿真工具ISE-TCAD,研究了四管CMOS图像传感器像素中的图像拖影,对其中的信号电荷传输过程进行了建模,并从工艺角度对图像拖影进行了优化。首先,通过对四管CMOS图像传感器像素噪声的分析与研究,借助于钳位光电二极管、传输管与存储节点间的势阱结构变化,给出了一种测试钳位二极管夹断电压（Pinch-off voltage）的方法,实验测得的夹断电压值对于如何设计PPD结构以提高电荷传输效率具有重要意义。接着论文从工艺仿真角度出发,从包括传输栅（TG）沟道阈值电压注入调整,钳位光电二极管（PPD）N型杂质的注入剂量和注入角度调整,以及确保信号电荷转移的传输门电压几个方面分别对图像拖影进行了仿真优化,并最终设计了一个较优的pinned像素电荷传输单元（PPD、TG和FD）,得到了该传输单元的最优工艺状态及工作条件:传输栅沟道注入剂量7.0e+12 cm-2,光电二极管N型杂质注入剂量3.0e+12 cm-2,注入角度-2°,传输电压3.4V时,该像素的图像拖影达到最小值。论文给出的研究方法和仿真结果对设计微光高性能CMOS图像传感器的像素结构提供了一定的指导意义。

关键词：钳位二极管夹断电压电荷传输效率图像拖影 CMOS 图像传感器 ISE-TCAD

用于CMOS图像传感器芯片的版权保护盲水印算法

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光电子．激光 2010年第4期21卷 579-583页

作者：于平平姚素英于俊庭徐江涛常晔厉果育天津大学电子信息工程学院天津300072 山东省枣庄市政府信息中心 277101

提出了一种易于硬件实现的、用于图像版权保护的自适应盲水印算法。利用R、G和B分量在图像信息中各自的不同特点做不同处理;根据人眼的视觉特性,通过对图像G分量纹理强度分析自适应地选择合适的水印拉伸因子,从R分量中提取图像内容来加... 详细信息

提出了一种易于硬件实现的、用于图像版权保护的自适应盲水印算法。利用R、G和B分量在图像信息中各自的不同特点做不同处理;根据人眼的视觉特性,通过对图像G分量纹理强度分析自适应地选择合适的水印拉伸因子,从R分量中提取图像内容来加密水印,对B分量进行DCT变换来嵌入不可见盲水印。采用伪随机序列发生器实现水印置乱,基于DCT中低频系数求均值来嵌入盲水印,大大降低了硬件消耗。实验结果表明,算法对噪声干扰、滤波、锐化、剪裁和模糊处理具有很好的鲁棒性,提取出的水印的归一化相关系数均在0.5之上,大于人眼可识别的检测阈值。

关键词：盲水印版权保护 DCT 硬件实现

美军新型反辐射导弹AARGM-ER性能分析与研究

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战术导弹技术 2023年第4期 134-141页

作者：祝雯生于俊庭张顺家赵炜孙巩浩上海机电工程研究所上海201109 中国人民解放军93184部队北京100076

增程型先进反辐射导弹(AARGM-ER)是美军AGM-88系列反辐射导弹的最新改进型,具备载机内埋弹射、防区外打击等先进作战能力,是美军尖端精确制导武器的典范。梳理总结了AARGM-ER导弹三个阶段的研制历程,详细介绍了导弹的三种作战使用模式,... 详细信息

增程型先进反辐射导弹(AARGM-ER)是美军AGM-88系列反辐射导弹的最新改进型,具备载机内埋弹射、防区外打击等先进作战能力,是美军尖端精确制导武器的典范。梳理总结了AARGM-ER导弹三个阶段的研制历程,详细介绍了导弹的三种作战使用模式,分析了导弹气动布局方案及制导控制系统、动力系统、引战系统等主要分系统方案,得出了导弹具有飞行速度快、射程远、抗诱饵和抗关机能力强等技术特点。借鉴美AARGM-ER导弹研制经验,总结出反辐射导弹发展应立足实战需求牵引,聚焦先进技术突破,推动模块化、系列化升级,以支撑武器装备实战能力的快速构建与提升。分析结果可为后续反辐射导弹的研制提供一定参考。

关键词：反辐射导弹 AARGM-ER导弹 AGM-88E导弹作战模式制导控制双脉冲发动机

An approach to obtain the pinch-off voltage of 4-T pixel in CMOS image sensor

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Journal of Semiconductors 2010年第7期31卷 53-56页

作者：李斌桥于俊庭徐江涛于平平 School of Electronics Information Engineering Tianjin University

An approach to obtain the pinch-off voltage of 4-T pixel in CMOS image sensor is *** new approach is based on the assumption that the photon shot noise in image signal is impacted by a potential well structure change of *** results show the measured pinch-off voltage is consistent with theoretical *** technique provides an experimental method to assist the optimization of pixel design in both the photodiode structure and fabrication process for the 4-T CMOS image sensor.

关键词： pinch-off voltage CMOS image sensor photon shot noise pixel design

Effect of supply voltage and body-biasing on single-event transient pulse quenching in bulk fin field-effect-transistor process

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Chinese Physics B 2016年第4期25卷 495-500页

作者：于俊庭陈书明陈建军黄鹏程宋睿强 College of Computer National University of Defense Technology Changsha 410073 China National Laboratory for Parallel and Distributed Processing National University of Defense Technology Changsha 410073 China

Charge sharing is becoming an important topic as the feature size scales down in fin field-effect-transistor （FinFET） technology. However, the studies of charge sharing induced single-event transient （SET） pulse quenching with bulk FinFET are reported seldomly. Using three-dimensional technology computer aided design （3DTCAD） mixed-mode simulations, the effects of supply voltage and body-biasing on SET pulse quenching are investigated for the first time in bulk FinFET process. Research results indicate that due to an enhanced charge sharing effect, the propagating SET pulse width decreases with reducing supply voltage. Moreover, compared with reverse body-biasing （RBB）, the circuit with forward body-biasing （FBB） is vulnerable to charge sharing and can effectively mitigate the propagating SET pulse width up to 53% at least. This can provide guidance for radiation-hardened bulk FinFET technology especially in low power and high performance applications.

关键词： body-biasing SET pulse quenching charge sharing bulk FinFET process

Two-dimensional pixel image lag simulation and optimization in a 4-T CMOS image sensor

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Journal of Semiconductors 2010年第9期31卷 59-63页

作者：于俊庭李斌桥于平平徐江涛牟村 School of Electronics Information Engineering Tianjin University Logistics Management Office Hebei University of Technology

Pixel image lag in a 4-T CMOS image sensor is analyzed and simulated in a two-dimensional *** of reducing image lag are discussed from transfer gate channel threshold voltage doping adjustment,PPD N-type doping dose/implant tilt adjustment and transfer gate operation voltage adjustment for signal electron *** the computer analysis tool ISE-TCAD,simulation results show that minimum image lag can be obtained at a pinned photodiode n-type doping dose of 7.0×10^12 cm^-2,an implant tilt of -2°,a transfer gate channel doping dose of 3.0×10^12 cm^-2 and an operation voltage of 3.4 *** conclusions of this theoretical analysis can be a guideline for pixel design to improve the performance of 4-T CMOS image sensors.

关键词： image lag two-dimensional simulation doping dose implant tilt CMOS image sensor

Fin width and height dependence of bipolar amplification in bulk FinFETs submitted to heavy ion irradiation

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Chinese Physics B 2015年第11期24卷 650-655页

作者：于俊庭陈书明陈建军黄鹏程 College of Computer National University of Defense Technology National Laboratory for Parallel and Distributed Processing National University of Defense Technology

FinFET technologies are becoming the mainstream process as technology scales down. Based on a 28-nm bulk p- FinFET device, we have investigated the fin width and height dependence of bipolar amplification for heavy-ion-irradiated FinFETs by 3D TCAD numerical simulation. Simulation results show that due to a well bipolar conduction mechanism rather than a channel （fin） conduction path, the transistors with narrower fins exhibit a diminished bipolar amplification effect, while the fin height presents a trivial effect on the bipolar amplification and charge collection. The results also indicate that the single event transient （SET） pulse width can be mitigated about 35% at least by optimizing the ratio of fin width and height, which can provide guidance for radiation-hardened applications in bulk FinFET technology.

关键词： fin width and height bipolar amplification single event transient bulk FinFET

等离子体活化水耦合生物保鲜剂对牛肉的保鲜作用

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食品科学 2025年第2期46卷 20-29页

作者：柯志刚田玉玲刘书来周绪霞丁玉庭浙江工业大学食品科学与工程学院浙江杭州310014 浙江省全省深蓝渔业资源绿色低碳高效开发重点实验室浙江杭州310014 国家远洋水产品加工技术研发分中心(杭州) 浙江杭州310014

为延长生鲜牛肉货架期,本研究设计了一种等离子体活化水(plasma-activated water,PAW)耦合ε-聚赖氨酸盐酸盐(ε-polylysine hydrochloride,ε-PLH)、乳酸链球菌素(Nisin)的保鲜方法,并辅以六偏磷酸钠作为保水剂,探究此保鲜技术对生鲜... 详细信息

为延长生鲜牛肉货架期,本研究设计了一种等离子体活化水(plasma-activated water,PAW)耦合ε-聚赖氨酸盐酸盐(ε-polylysine hydrochloride,ε-PLH)、乳酸链球菌素(Nisin)的保鲜方法,并辅以六偏磷酸钠作为保水剂,探究此保鲜技术对生鲜牛肉的保鲜效果以及对贮藏期间品质变化的影响。结果表明,经PAW-ε-PLH-Nisin处理的牛肉经真空包装并于4℃条件下贮藏28 d后,其菌落总数为5.1(lg(CFU/g)),仍在可接受范围内;其总挥发性盐基氮值在贮藏21 d后为18.3 mg/100 g,保持在二级鲜度标准。对样品在贮藏期间的红度、质构、感官评分、硫代巴比妥酸反应物含量、脂肪酸组成、总巯基含量、羰基含量等的检测分析发现,PAW-ε-PLH-Nisin处理能显著提高牛肉红色,保持牛肉质构和感官评分的贮藏稳定性,延缓牛肉脂质和蛋白质氧化,并维持脂肪酸贮藏稳定性。以上研究表明,PAW-ε-PLH-Nisin在生鲜牛肉保鲜领域具有较高的应用潜力与开发价值。

关键词：生鲜牛肉等离子体活化水 ε-聚赖氨酸盐酸盐乳酸链球菌素保鲜