检索结果-南通市图书馆

工业控制计算机 2005年第11期18卷 8-10页

作者：刘鑫中国空间技术研究院北京康拓科技开发总公司北京100080

随着数字电路工作速度的不断提高,信号完整性问题已经成为制约数字电路设计成功与否的关键因素。对高速数字信号完整性分析技术和时序分析技术进行了详细论述,并介绍了在工控机主机板设计中的具体应用。

关键词：高速数字信号信号完整性分析时序分析阻抗匹配信号完整性分析主板设计工控机技术应用数字电路时序分析主机板

信号完整性分析及其在DCS产品测试中的应用

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工业计量 2015年第S2期 23-25页

作者：徐超李波波苏州市计量测试研究所浙江中控技术股份有限公司

文章介绍了高速电路中信号完整性问题产生的原因,从理论和计算方面分析了信号传输过程中的反射现象。结合DCS产品特点,从信号质量和信号时序两个方面介绍了信号完整性测试的方法理论。

关键词：信号完整性分析信号反射信号质量信号时序

基于FDTD法与IBIS模型的信号完整性分析

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基于FDTD法与IBIS模型的信号完整性分析

作者：刘伟华南理工大学

学位级别：硕士

随着微电子技术的发展,电子产品一方面朝着高速方向发展,另一方面朝着更高密度互连的方向发展。随着时钟频率的不断提高、信号的上升和下降时间迅速缩减和互连密度的增加,高速电路中的信号完整性问题变得越来越突出。反射、串扰、传输... 详细信息

随着微电子技术的发展,电子产品一方面朝着高速方向发展,另一方面朝着更高密度互连的方向发展。随着时钟频率的不断提高、信号的上升和下降时间迅速缩减和互连密度的增加,高速电路中的信号完整性问题变得越来越突出。反射、串扰、传输时延、地/电层噪声等信号完整性问题,给高速电路设计带来了严峻挑战。若在高速电路设计时不考虑其影响,逻辑功能正确的电路在调试时往往会无法正常工作。如何解决信号完整性问题已经成为高速系统设计的一个非常重要的内容。只有运用新设计方法、新技术和新分析工具,才能在设计阶段找出问题,从而高效率、高质量地完成系统设计。本文首先对高速电路设计中的信号完整性问题作了详细的理论研究和实际仿真分析。在详细的阐述了传输线理论的基础上,分析了反射、串扰和开关噪声产生的机理。通过仿真分析了互连参数对这些信号完整性问题的影响,总结出一些抑制措施。其次,在详细介绍时域有限差分法的基础上,研究了时域有限差分法与SPICE结合的仿真分析方法。基于时域有限差分法从频域的角度对耦合传输线进行串扰分析,并建立了4层PCB板的带通孔的耦合传输线的S参数模型。再次,本文研究了IBIS模型在信号完整性分析中的应用。由于IBIS模型在分析同步开关噪声时总是过高地估计噪声,本文对IBIS模型进行改进,以能正确的进行同步开关噪声的分析。最后,综合应用时域有限差分法建立的耦合传输线模型与IBIS模型对FPGA的DDRII SDRAM接口电路进行了信号完整性分析,并提出了解决措施,对PCB板的设计具有一定的指导意义。

关键词：高速电路信号完整性分析时域有限差分法 IBIS模型

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基于机器学习的电子线路信号完整性分析

基于机器学习的电子线路信号完整性分析

作者：王翀电子科技大学

学位级别：硕士

随着无线通信技术和高新科技的快速发展,高速电子线路和无线通信系统的信号传输频率不断提高,智能电子设备和基站朝着小型化和密集化发展,信号在传输过程中更加容易受到干扰引起信号完整性问题从而导致系统不能良好的工作,因此信号完整... 详细信息

随着无线通信技术和高新科技的快速发展,高速电子线路和无线通信系统的信号传输频率不断提高,智能电子设备和基站朝着小型化和密集化发展,信号在传输过程中更加容易受到干扰引起信号完整性问题从而导致系统不能良好的工作,因此信号完整性分析在高速电子线路和无线通信系统的设计中至关重要。然而,传统的信号完整性仿真速度慢且成本高,延长了系统的设计周期;现有的基于机器学习的信号完整性分析算法虽然可以大幅度的提升仿真速度,但仍然面临着对有标签数据需求高和适用性差的问题。针对传统信号完整性仿真成本高且耗时长、现有基于机器学习的信号完整性仿真算法需要大量的有标签数据且适用性差的问题。本文以标注成本低、适用性强和仿真准确率高的信号完整性仿真算法以及高性能的电子线路自动参数优化算法为研究目标,提出了基于主动学习和迁移学习的信号完整性仿真算法以及基于深度强化学习的电路自动参数优化算法。本文的创新点总结如下:1)提出了一种基于主动学习的信号完整性仿真算法。相较于其它应用于回归任务的主动学习算法,该算法基于马尔科夫决策过程对主动学习中数据标注的问题进行建模,然后借助深度强化学习算法来学习数据标注的策略。在此基础上,为了进一步减少数据标注的成本,提高神经网络仿真性能,本文提出了一种基于生成强化主动学习的信号完整性仿真算法,利用生成对抗网络对新构建的标注的数据进行增强,生成与其同分布的数据用于训练神经网络。仿真结果表明,该算法可以减少将近50%的数据量,大幅度减少了数据标注成本的同时保证了其仿真准确率的性能。2)提出了一种基于迁移学习的信号完整性仿真算法。该算法主要用于解决相似任务的快速迁移问题,算法首先在源任务中预训练好神经网络模型,然后将该模型通过参数的方式迁移到相似的目标任务网络中,再通过微调的方式即可使用较少的数据使网络快速收敛。在此基础上,本文提出了一种重用预训练数据和微调的信号完整性仿真算法,将选择预训练数据的决策问题转化为最佳传输问题,借助熵正则化的方式进行求解,进一步提高了目标任务网络的性能。仿真结果表明,提出的算法收敛速度可以快将近60%,且可以使用较少的标签数据使网络达到较好的仿真性能。3)提出了一种基于深度强化学习的电路自动参数优化算法。该算法将电路参数设计问题转化为最优化问题,基于马尔科夫决策过程对电路自动参数优化问题进行建模,借助深度强化学习算法来探索满足信号完整性要求的电路参数,使用神经网络对探索结果进行仿真验证并将结果反馈给强化学习,经过多次迭代后强化学习即可搜索出满足目标要求的电路参数。在此基础上,为了避免因神经网络误差导致强化学习朝着错误方向收敛的问题,分别从奖励值的设置和结合工业仿真软件两个角度对算法进行改进,实验结果表明,两种改进算法性能均好于其它算法,其搜索准确率都可达到95%以上。

关键词：信号完整性分析电路参数设计主动学习迁移学习深度强化学习

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基于信号完整性分析的高速数采卡设计

基于信号完整性分析的高速数采卡设计

作者：张真哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

现今,越来越多的现代电子系统面临着高速、大容量数据流的传输与处理问题。在许多领域都需要设计和应用高速数据采集系统,以实现较短时间内获取大量数据,而数据采集卡作为数据采集系统的核心,在数据采集系统中起着举足轻重的作用。日益... 详细信息

现今,越来越多的现代电子系统面临着高速、大容量数据流的传输与处理问题。在许多领域都需要设计和应用高速数据采集系统,以实现较短时间内获取大量数据,而数据采集卡作为数据采集系统的核心,在数据采集系统中起着举足轻重的作用。日益复杂的高速系统给印制电路板的设计提出了更加严格的要求——随着信号高频分量的不断增加,信号延迟、反射、串扰以及电磁干扰等一系列在低速系统中没有给予重视的问题变得特别关键。元器件和PCB板的参数、元器件在PCB板上的布局、高速信号的布线等因素,都会引起信号完整性问题,导致系统工作的不正常。本文介绍了高速PCB设计中出现的信号完整性问题,对高速环境下出现的时序、反射、串扰和电源完整性等问题进行了深入讨论,并利用Cadence公司EDA软件SPECCTRAQuest对关键信号网络作了详细的仿真。根据以上研究结果,本文采用基于信号完整性分析的设计方法设计实现了达到212MSPS采样频率,A/D有效转换位为7位的单通道PCI高速数据采集卡。在设计过程中充分考虑信号完整性理论,运用高速电路的分析方法,借助集成化的EDA工具,将信号完整性分析和实际设计制版过程相结合,设计出符合高速电路设计要求的PCB版图。最终制板得到的数据采集卡性能稳定可靠、系统工作正常。采用基于信号完整性分析的设计方法缩短了研发周期,降低了成本,也进一步表明信号完整性分析对于高速PCB设计的重要性。

关键词：信号完整性分析电源完整性分析高速数据采集

DDR3信号完整性分析及在IMX6电路中的应用

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DDR3信号完整性分析及在IMX6电路中的应用

作者：李夏辉华南理工大学

学位级别：硕士

现代电子技术的发展日新月异,从上世纪六十年代开始,集成电路按照摩尔定律发展,每隔18个月可容纳晶体管数目增加-倍,性能也提高一倍。随着性能不断提高,集成电路的内部运行频率越来越高,片外总线频率随之增长。板载信号线的频率不断提高... 详细信息

现代电子技术的发展日新月异,从上世纪六十年代开始,集成电路按照摩尔定律发展,每隔18个月可容纳晶体管数目增加-倍,性能也提高一倍。随着性能不断提高,集成电路的内部运行频率越来越高,片外总线频率随之增长。板载信号线的频率不断提高,给电路设计带来许多信号完整性方面的问题,如反射、串扰、振铃现象等。高速电路的信号完整性问题,给电路设计带来许多挑战,传输线长度、阻抗、印制板和芯片封装的不合理设计与选择,都会对高速信号造成影响,使信号中出现噪声,进而导致信号失真。文中针对DDR3设计中存在的,拐角阻抗突变、过孔容性负载、延迟线和元器件封装等影响DDR3信号完整性问题进行分析,并提出改进方案。DDR3不同的布线拓扑结构有不同效果,并应用在不同场合和信号频率。文中详细的介绍和分析DDR3布线的各种拓扑结构,特别是T型拓扑、菊花链拓扑和Fly-by拓扑。这三种拓扑都是针对地址/时钟/控制信号的走线拓扑,在1GHz信号频率情况下三种拓扑结构的优缺点并不十分明显。文中分别根据拓扑结构的特点和应用环境,建设性的提出了三种拓扑结构应该在什么条件下使用,使DDR3在不同条件下使用最合适的拓扑结构,优化DDR3信号性能。论文中的电路设计方法引入信号完整性仿真手段。与传统电路设计方法不同,高速电路设计很难根据经验判断信号的好坏,需要结合必要的信号完整性分析方法和仿真手段完成电路设计。在PCB布线阶段对电路信号进行仿真分析,直到信号仿真结果达到要求才进行下一步生产。高速电路的设计方法,不但解决信号完整性问题,还能缩短电子设备的设计周期,有效的保障硬件设计的质量和提高生产效率。课题研究在飞思卡尔处理器IMX6电路中DDR3的运行情况,探讨DDR3电路设计中遇到的信号完整性问题。通过分析对比DDR3不同的拓扑结构,提出各拓扑结构的应用场合,使用仿真手段优化DDR3拓扑结构和布线方案,提高DDR3的性能和稳定性。

关键词：信号完整性分析 DDR3内存高速电路设计仿真

信号完整性分析在雷达高度表硬件平台设计上的应用

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信号完整性分析在雷达高度表硬件平台设计上的应用

四川省电子学会雷达与火控、电子线路与系统专业委员会学术交流会

作者：张海徐晶中国工程物理研究院电子工程研究所

基于ADI和TI等公司最新推出的AD6622、AD6624和TMS320C6701等芯片本文提出了一个中频全数字雷达系统方案,为了适应小型化的需求,采用了多层板设计技术, 构筑了一个高速高密度的PCB板作为通用的雷达收发平台。受时钟频率较高及布局布线... 详细信息

基于ADI和TI等公司最新推出的AD6622、AD6624和TMS320C6701等芯片本文提出了一个中频全数字雷达系统方案,为了适应小型化的需求,采用了多层板设计技术, 构筑了一个高速高密度的PCB板作为通用的雷达收发平台。受时钟频率较高及布局布线密度很高等因素的制约,完全根据经验来完成全部设计的方法已难以满足实际设计的需求,这主要体现在信号完整性和电磁兼容性等方面,其中信号完整性分析是确保印制板功能的一个重要的技术手段,本文针对一个实际的例子,介绍了完成信号完整性分析的过程和方法,并且通过对结果的分析,得出了一些指导设计的原则。

关键词：信号完整性分析雷达高速高密度PCB CADApplication of Signal

来源： cnki会议评论

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基于机器学习的信号完整性分析的研究

基于机器学习的信号完整性分析的研究

作者：王亚楠电子科技大学

学位级别：硕士

近些年,随着高速电路朝着集成化、大型化、密集化方向发展,高速通道因电路频率加快引起反射、同步开关噪声等一系列的问题。这些都对信号的接收造成一定程度的干扰,因此,对信号完整性进行分析尤为重要,这直接影响电子系统运行的正确性... 详细信息

近些年,随着高速电路朝着集成化、大型化、密集化方向发展,高速通道因电路频率加快引起反射、同步开关噪声等一系列的问题。这些都对信号的接收造成一定程度的干扰,因此,对信号完整性进行分析尤为重要,这直接影响电子系统运行的正确性与稳定性。而现有传统仿真软件中的算法耗时长、效率低,已无法满足密集化电路的仿真建模速度。为了解决现有信号完整性分析方法速率慢、效率低,对数据依赖大的问题,本文以基于机器学习及其优化的信号完整性分析为研究切入点,首先建立起端到端的神经网络解决传统信号完整性分析方法效率低的问题。然后针对现有机器学习方法数据量依赖强和准确率低的问题,提出了一种混合神经网络,数模混合优化的方法,设计和实现了一种高速、高效、低数据量需求的信号完整性机器学习算法。相比已有的机器学习的信号完整性分析,本文提出的算法模型的创新点如下:1)提出一种基于半监督学习的混合网络模型。对于传统机器学习对数据量依赖性强的问题,提出了基于半监督学习的网络优化方法。混合网络(Hybrid Neutral network,HNN)为大量无标签数据进行自动标记,从而解决小样本数据预测容易出现准确率低,过拟合的问题。该算法模型通过对不同网络预测的结果进行置信度的对比,采用可信度高的数据进行打标签,逐步优化出性能优良的网络模型。该模型减少了大约33%的误差,节省了50%的标签数据。2)提出了将机器学习模型与先验知识相结合的神经网络架构和训练方法。该算法主要面向高速串行链路和电源分配网络的场景。将S参数与电路参数的时域网络并行连接成串并行网络模型,该模型同时预测眼高眼宽,节省了42.8%的数据,解决了传统机器学习对大数据量的依赖。3)提出了全连接网络(Fully-connected Neural Network,FC-NN)+转置卷积网络(Transpose Convolution Neural Network,TCNN)+基准曲线的算法。在预测电源分配网络(Power Distribution Network,PDN)阻抗的场景中,根据去耦电容并联的平移性,提出了FC-NN+TCNN+基准曲线的算法,FC-NN与基准曲线负责预测曲线的大致趋势,TCNN负责预测曲线的局部特征。2000组阻抗预测在模型中预测不足1s。

关键词：信号完整性分析通道仿真 PDN阻抗预测机器学习转置卷积

三维集成电路中碳纳米管填充硅通孔的信号完整性分析

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三维集成电路中碳纳米管填充硅通孔的信号完整性分析

作者：胡庆豪杭州电子科技大学

学位级别：硕士

三维集成电路作为“超摩尔”技术领域战略研究课题之一,在近10至20年内的发展极为迅速。硅通孔作为影响三维集成电路性能的关键技术之一,解决了传统平面集成电路面临的局限性,不仅具有更短的互连线长度、更低的面积和功率损耗、更高的... 详细信息

三维集成电路作为“超摩尔”技术领域战略研究课题之一,在近10至20年内的发展极为迅速。硅通孔作为影响三维集成电路性能的关键技术之一,解决了传统平面集成电路面临的局限性,不仅具有更短的互连线长度、更低的面积和功率损耗、更高的集成密度、更好的噪声抑制能力和更高的信号传输带宽及速度,而且还可以将对芯片模组堆叠实现异质集成。本论文针对碳纳米管填充的硅通孔的电路建模展开深入研究,致力于研究碳纳米管硅通孔传输通道的信号完整性问题,相关工作分为以下三部分:本文的第一部分内容主要基于多比特硅通孔的概念,针对碳纳米管填充的单端硅通孔和同轴硅通孔开展电路建模和电学性能分析。基于碳纳米管的各项异性,即碳纳米管横向电导率和纵向电导率之间的差异,给出单端硅通孔和同轴硅通孔的等效电路模型。通过等效复电导率,分析了两种传输结构的传输性能。另外,研究了单端硅通孔和同轴硅通孔在电源分配网络中的应用。在第二部分中,基于多比特硅通孔,针对两种地-信号-信号-地(GSSG)型差分硅通孔和一种屏蔽差分硅通孔结构进行建模分析,给出了能够准确预测100GHz频率范围内各结构电学性能的等效电路模型。通过等效电路模型,研究了各结构中TSV几何参数对其电学性能的影响。第三部分基于差分硅通孔和屏蔽差分硅通孔的奇模半电路模型,开展了以系统传递函数方法来完成无源均衡器设计的研究。进一步,采用了基于码间串扰消除算法优化了均衡器设计。综上所述,本论文针对三维集成电路中碳纳米管填充的硅通孔展开了研究,提出了几种差分硅通孔的结构,开展了电路建模、电学特性以及无源均衡器设计的研究。

关键词：三维集成电路硅通孔碳纳米管电路建模无源均衡器信号完整性分析

应用于地震勘探无线采集节点的AD转换模块设计与信号完整性分析

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应用于地震勘探无线采集节点的AD转换模块设计与信号完整性分析

作者：贺文博山东大学

学位级别：硕士

地震勘探已成为油气资源勘探行业的主流方法。与国外相比,我国目前仍普遍使用传统的有线地震勘探采集系统,在实际应用中容易受到自然环境的限制,难以完成复杂地形下大规模、高速率的地震勘探工作。在此背景下,课题组设计了一种地震勘探... 详细信息

地震勘探已成为油气资源勘探行业的主流方法。与国外相比,我国目前仍普遍使用传统的有线地震勘探采集系统,在实际应用中容易受到自然环境的限制,难以完成复杂地形下大规模、高速率的地震勘探工作。在此背景下,课题组设计了一种地震勘探无线采集节点,其中AD转换模块是核心模块,它的性能直接决定了采集到的地震数据是否有效。因此,设计高精度、高采样率的AD转换模块具有重要的应用价值。AD转换模块设计的难点在于,电路中高开关速度的IC器件必然会带来信号完整性问题,导致AD转换模块无法正常工作。传统设计方法的成功率与工程师的个人经验相关,在设计高速高频且对精度要求较高的AD转换模块时并不适用。针对此问题,本文使用信号完整性分析完成了 AD转换模块的设计,它通过建立电路中器件的数学物理模型量化分析干扰,为优化电路提供了依据,在此基础上设计的AD转换模块具有高度的可靠性和可复制性。本文根据地震勘探理论和信号完整性分析,依托于课题组开发的地震勘探无线采集节点的整体框架,设计了单分量与三分量两种AD转换模块,主要研究内容如下:（1）参照主流地震勘探无线采集节点的性能参数,对AD转换模块提出了采样率、转换精度、存储容量和抗噪性能等方面的要求。在此基础上完成了芯片选型并设计了控制、存储、供电等硬件电路。（2）对AD转换模块进行了全面的信号完整性分析:选用不同的端接方案和电路走线布局改善了高频传输线的反射、串扰问题,并验证了其损耗特性;通过优化AD转换模块的直流压降特性与去耦特性,改善了供电网络上的电源完整性问题;对模拟信号输入电路进行了差分耦合设计并验证了其有效性。（3）通过对硬件接口进行编程,为不同的通信对象选择对应的通信协议,实现了数据的实时传输并避免了拥堵的发生。为了确保在无法实时传输时数据仍然完整,借助于移植FatFS文件系统完成对TF卡的管理,从而实现了数据的本地存储。在完成开发工作后,对AD转换模块进行了室内理想状态下与室外正常工作状态下的测试。室内测试中,实现了对预设信号的准确采集转换和存储;室外测试时,与其他模块进行了联合调试,AD转换模块可以准确执行控制中心的采集与传输等指令。测试表明,通过信号完整性分析开发的AD转换模块达到了设计需求。

关键词：地震勘探无线采集节点 AD转换模块信号完整性分析