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面向超大面阵CMOS图像传感器的全局斜坡一致性校正方法

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电子与信息学报 2024年第7期46卷 2952-2960页

作者：许睿明郭仲杰刘绥阳余宁梅西安理工大学西安710048

针对大面阵CMOS图像传感器(CIS)中存在的斜坡信号不一致性问题,该文提出一种用于CMOS图像传感器的斜坡一致性校正方法。该误差校正方法基于误差存储和电平移位思想,在列级读出电路中引入用于存储各列斜坡不一致性误差的存储电容,根据存... 详细信息

针对大面阵CMOS图像传感器(CIS)中存在的斜坡信号不一致性问题,该文提出一种用于CMOS图像传感器的斜坡一致性校正方法。该误差校正方法基于误差存储和电平移位思想,在列级读出电路中引入用于存储各列斜坡不一致性误差的存储电容,根据存储的斜坡不一致性误差对各列的斜坡信号进行电平移位,确保斜坡信号的一致性。该文基于55 nm 1P4M CMOS工艺对提出的斜坡一致性校正方法完成了详细电路设计和全面仿真验证。在斜坡信号电压范围为1.4 V,斜坡信号斜率为71.908 V/ms,像素面阵规模为8 192(H)×8 192(V),单个像素尺寸为10μm的设计条件下,该文提出的校正方法将斜坡不一致性误差从7.89 mV降低至36.8μV。斜坡信号的微分非线性(DNL)为+0.001 3/–0.004 LSB,积分非线性(INL)为+0.045/–0.02 LSB,列级固定模式噪声(CFPN)从1.9%降低到0.01%。该文提出的斜坡一致性校正方法在保证斜坡信号高线性度,不显著增加芯片面积和不引入额外功耗的基础上,斜坡不一致性误差降低了99.53%,为高精度CMOS图像传感器的设计提供了一定的理论支撑。

关键词： CMOS图像传感器列级固定模式噪声斜坡产生电路斜坡一致性校正方法

基于自适应衬偏补偿和交流增强的超大面阵红外探测器高线性高速读出电路研究

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哈尔滨工业大学学报 2024年

作者：郭仲杰王彬许睿明刘绥阳西安理工大学自动化与信息工程学院

论文针对超大面阵下红外探测器读出过程中存在的线性度和帧频受限的问题，提出了一种可以实现超大面阵红外读出电路高速高线性的解决方案，本次设计采用像素内高效相关双采样（correlated double sampling， CDS）方法优化读出电路噪声... 详细信息

论文针对超大面阵下红外探测器读出过程中存在的线性度和帧频受限的问题，提出了一种可以实现超大面阵红外读出电路高速高线性的解决方案，本次设计采用像素内高效相关双采样（correlated double sampling， CDS）方法优化读出电路噪声特性并输出CDS电压至列总线，提出交流增强方法实现对列总线寄生电容的快速建立，同时在列总线终端采用自适应衬偏补偿方法消除像素源随器带来的非线性。论文所提出的设计方案基于55nm工艺在一款低温110K下8192×8192面阵规模的红外探测器读出电路中进行了全面的实验验证，结果表明，相较于传统读出电路，输出摆幅从2V提升至3.3V，满阱容量从4.3Me-提升为6Me-，读出电路的行时间从20μs减小为2μs，线性度从96.9%提升至99.98%。芯片整体功耗为1.6W，读出优化电路单列功耗在加速读出模式下为33μW，非线性校正模式下为16.5μW。

关键词：红外读出电路相关双采样高线性高帧率

应用于CMOS图像传感器的高速全差分两步式ADC设计方法

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电子与信息学报 2023年第9期45卷 3410-3419页

作者：郭仲杰王杨乐许睿明刘绥阳西安理工大学西安710048

由于传统的单斜式模数转换器(SS ADC)以及改进的各种架构串行两步式SS ADC普遍存在速度瓶颈问题,均无法满足工业界高帧率CMOS图像传感器的发展需求,该文提出一种应用于高帧率CMOS图像传感器的高速全差分两步式ADC设计方法。该ADC设计方... 详细信息

由于传统的单斜式模数转换器(SS ADC)以及改进的各种架构串行两步式SS ADC普遍存在速度瓶颈问题,均无法满足工业界高帧率CMOS图像传感器的发展需求,该文提出一种应用于高帧率CMOS图像传感器的高速全差分两步式ADC设计方法。该ADC设计方法基于差动斜坡与时间数字转换(TDC)技术,将差动量化嵌套在两步式的量化中,形成了区别于串行量化的并行量化模式,不仅提升了数据量化的速率,而且保证了系统的一致性和鲁棒性;针对传统TDC技术与单斜式ADC的匹配性问题,提出了一种基于电平编码的TDC技术,在ADC量化的最后一个时钟周期内,在不提升系统时钟的情况下,完成时间数字转换,实现了更高精度的量化。该文基于55 nm 1P4M CMOS实验平台完成了所提方法的电路设计、版图设计和测试验证。在模拟电压3.3 V、数字电压1.2 V、时钟频率100 MHz、动态输入范围1.6 V的设计环境下,该文ADC设计精度为12 bit,转换时间仅有480 ns,列级功耗低至62μW,DNL以最低有效位(LSB)计为+0.6/–0.6,INL以最低有效位(LSB)计为+1.2/–1.4,信噪失真比(SNDR)达到70.08 dB,与现有的先进单斜式ADC相比,ADC转换速度提高了52%以上,可以有效压缩行处理时间,为高帧率大面阵CMOS图像传感器的实现提供了有效的解决方案。

关键词： CMOS图像传感器差动斜坡时间数字转换电平编码两步式

基于PbS量子点的多相有机光电探测器的研究

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基于PbS量子点的多相有机光电探测器的研究

作者：刘绥阳西安理工大学

学位级别：硕士

有机光电探测器由于其制备工艺简单,探测波长便于调节,并具有与硅、锗探测器相比拟的性能,逐渐成为研究热点。但在倒置有机光电探测器中,关于修饰层和空穴陷阱诱导光电倍增的研究并不多,其中载流子输运、电子注入及其倍增机理、器件工... 详细信息

有机光电探测器由于其制备工艺简单,探测波长便于调节,并具有与硅、锗探测器相比拟的性能,逐渐成为研究热点。但在倒置有机光电探测器中,关于修饰层和空穴陷阱诱导光电倍增的研究并不多,其中载流子输运、电子注入及其倍增机理、器件工作机理尚不清楚。所以本研究就这两种倍增型倒置有机光电探测器进行研究,并分析它们的倍增机理。为了研究修饰层和空穴陷阱诱导光电倍增的工作机理。论文调整PEIE修饰层厚度,研究PEIE修饰层不同的PC61BM/P3HT:PCPDTBT倒置有机光电探测器的工作模式。通过对探测器的工作模式进行分析,进一步研究修饰层诱导光电倍增的工作机理。论文还研究了在具有PEIE修饰层的有机光电探测器的P3HT:PCPDTBT层中,掺入PbS QDs作为空穴陷阱的光电倍增机理。研究结果表明,通过PEIE修饰层以及PbS QDs空穴陷阱掺杂可实现有机光电探测器工作模式改变和器件倒置。PEIE修饰层不同时ITO具有不同的功函数,使探测器工作在二极管、光电导模式。探测器旋涂0.45wt%PEIE溶液作修饰层时,器件工作在光电导模式下,偏置为-2.5V时,在波长550nm、功率为4.02mW/cm2的光照下,器件响应度为1.64A/W,外量子效率为370%。活性层中掺入PbS QDs空穴陷阱可有效诱导大量阳极外电路的电子注入实现光电倍增,当掺入5wt%PbS QDs时,偏置为-2V时,在波长430nm、功率为1.05mW/cm2的光照下,器件响应度为15.3A/W,器件的外量子效率为365%。通过研究初步探索了具有PEIE修饰层以及PbS QDs空穴陷阱掺杂的倒置有机光电探测器的工作机理。为具有光电倍增的多相倒置有机光电探测器提出一种新结构和设计思路。

关键词：倒置有机光电探测器空穴陷阱光电倍增

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基于自适应积分电容的高动态像素结构研究

北京航空航天大学学报 2023年

作者：刘绥阳郭仲杰余宁梅许睿明西安理工大学自动化与信息工程学院

红外图像传感技术由于其不受环境影响、目标识别度好、抗干扰能力强等优点受到广泛的关注。但是随着红外焦平面集成度的提升，光电系统的动态范围、噪声和满阱之间的制约关系尤为突出。因此，为了解决弱光下噪声和强光下满阱容量的矛盾... 详细信息

红外图像传感技术由于其不受环境影响、目标识别度好、抗干扰能力强等优点受到广泛的关注。但是随着红外焦平面集成度的提升，光电系统的动态范围、噪声和满阱之间的制约关系尤为突出。因此，为了解决弱光下噪声和强光下满阱容量的矛盾，在5T红外像素电路中，利用反型MOS电容在特定电压区间内，电容值和电压的关系，使红外图像传感器积分电容从6.5 fF到37.5 fF自动变化，提出了一种基于自适应积分电容的高动态像素结构。并基于55 nm CMOS工艺技术，在一款12288×12288像素规模的红外传感器中研究其性能参数。研究结果表明，5.5 μm×5.5 μm的小尺寸像素具有1.31 Me-的大满阱容量和可变的转换增益，噪声小于0.43 e-，动态范围超过130 dB。

关键词： CMOS红外图像传感器自适应积分电容高动态范围大满阱容量

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以高质量履职助力经济社会高质量发展

以高质量履职助力经济社会高质量发展

IRS辅助的异构SWIPT-NOMA系统资源分配方案

贵州政协报

作者：绥阳县政协

2023年，绥阳县政协坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，紧紧围绕省委、市委决策部署和县委确定的目标任务，认真做好思想引导、议政建言、汇聚力量各项工作，积极为全县经济社会高质量发展贡献智慧和力量。永葆同心向党的... 详细信息

2023年，绥阳县政协坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，紧紧围绕省委、市委决策部署和县委确定的目标任务，认真做好思想引导、议政建言、汇聚力量各项工作，积极为全县经济社会高质量发展贡献智慧和力量。永葆同心向党的政治本色深入推进理论武装。认真落实......

关键词：县政协绥阳县凝聚共识习近平总书记意见建议

来源： cnki报纸评论

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通信学报 2024年第4期45卷 39-53页

作者：季薇刘子卿南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

考虑到未来大型物联网中待服务用户的异构性(接收机产自不同制造商,且具有不同结构、不同功能)和服务需求的多样性,针对功率分割(PS)用户和时间切换(TS)用户共存的异构场景,提出一种IRS辅助的无线携能通信(SWIPT)非正交多址接入(NOMA)... 详细信息

考虑到未来大型物联网中待服务用户的异构性(接收机产自不同制造商,且具有不同结构、不同功能)和服务需求的多样性,针对功率分割(PS)用户和时间切换(TS)用户共存的异构场景,提出一种IRS辅助的无线携能通信(SWIPT)非正交多址接入(NOMA)通信系统模型。在满足两类用户服务质量的条件下,通过联合优化基站的有源波束成形、IRS的无源相移矩阵、PS用户的功率分割系数、TS用户时间切换系数以及两类用户的串行干扰消除解码顺序来最小化基站的发射功率。为解决该非凸问题,采用基于连续凸逼近的交替迭代方法将问题拆分成多个子问题。针对IRS相移的无源波束成形优化子问题,采用连续秩一约束松弛方法求解。仿真结果表明,IRS辅助的通信系统基站发射功率明显低于无IRS方案;IRS辅助的NOMA通信系统基站发射功率低于IRS辅助的正交多址接入通信系统;IRS辅助的PS-SWIPT系统基站发射功率低于IRS辅助的TS-SWIPT系统。

关键词：智能发射面无线携能通信非正交多址接入资源分配

基于超图和MuSig2聚合签名的联盟链主从多链共识机制

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电子学报 2024年第3期52卷 803-813页

作者：景旭刘滋雨西北农林科技大学信息工程学院陕西杨凌712100 陕西省农业信息智能感知与分析工程技术研究中心陕西杨凌712100

针对多链式区块链采用主链最终共识机制,导致主链负载大,制约从链性能等问题,论文提出一种基于超图和MuSig2聚合签名的联盟链主从多链共识机制.首先根据超图理论,构建以横贯超图为主链,子超图为从链的联盟链主从多链架构;然后借鉴分治思... 详细信息

针对多链式区块链采用主链最终共识机制,导致主链负载大,制约从链性能等问题,论文提出一种基于超图和MuSig2聚合签名的联盟链主从多链共识机制.首先根据超图理论,构建以横贯超图为主链,子超图为从链的联盟链主从多链架构;然后借鉴分治思想,结合“背书-排序-验证”的共识方式,构建分层分类共识机制,通过分类处理交易降低主链负载压力;最后构建基于MuSig2聚合签名的联盟链多方背书签名方法,提升背书签名的验证效率.性能分析表明:基于MuSig2聚合签名的联盟链多方背书签名安全可靠,基于超图和MuSig2聚合签名的分层分类共识机制具有强一致性和线性时间复杂度.实验结果表明:基于MuSig2聚合签名的多方背书方法的总效率是椭圆曲线数字签名算法(Elliptic Curve Digital Signature Algorithm,ECDSA)的1.55倍,分层分类共识机制能够提升12.5%的共识效率.该机制具有较高性能,可满足企业多样化业务需求.

关键词：区块链联盟链主从多链分层分类共识机制聚合签名超图

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基于准动态评估的桥上有砟轨道最优级配研究

铁道学报 2024年第4期46卷 130-137页

作者：陈嵘刘居真李俊锋刘淦中王平西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031 西南交通大学土木工程学院四川成都610031

道砟级配是有砟轨道的重要参数,对桥上有砟道床准动态稳定性和容重有较大影响。通过离散元法建立桥上有砟道床模型,研究各国级配下道床准动态稳定性差异;采用极限思维法,揭示各粒径含量对桥上有砟道床准动态稳定性的影响程度,并对道床... 详细信息

道砟级配是有砟轨道的重要参数,对桥上有砟道床准动态稳定性和容重有较大影响。通过离散元法建立桥上有砟道床模型,研究各国级配下道床准动态稳定性差异;采用极限思维法,揭示各粒径含量对桥上有砟道床准动态稳定性的影响程度,并对道床容重特性进行初探。结果表明:当桥上道床密度为1.7 g/cm~3时,道床横向阻力值为:俄罗斯B类>中国特级>中国一级>美国4A;大粒径道砟含量越高,道床横向阻力值越大;小粒径道砟含量增加,道床横向阻力值先减小后略有增大;为保证道床具有较高稳定性,建议小粒径道砟含量应大于0但不超过30%,中粒径道砟含量应不为0,大粒径道砟含量应不低于15.5%;采用最优级配区间所建立的桥上有砟道床具有工程上所青睐的道床容重特性。

关键词：有砟道床道床稳定性最优级配离散元法横向阻力