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临界电流模式图腾柱无桥功率因数校正换相谐振抑制

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电工技术学报 2024年第12期39卷 3816-3826页

作者：黄帆任小永陈乾宏李梦睿王生东南京航空航天大学自动化学院南京211106 洛阳隆盛科技有限责任公司洛阳471000 中国电子科技集团第五十五研究所南京210096

工作于临界电流模式下的图腾柱无桥功率因数校正(PFC)电路因其无整流桥损耗、电感体积小、易于实现软开关而得到广泛关注。然而,在输入电压过零点处,工频管之间的换相时刻,电感会与工频管的结电容产生谐振,相应地,电感电流和直流母线电... 详细信息

工作于临界电流模式下的图腾柱无桥功率因数校正(PFC)电路因其无整流桥损耗、电感体积小、易于实现软开关而得到广泛关注。然而,在输入电压过零点处,工频管之间的换相时刻,电感会与工频管的结电容产生谐振,相应地,电感电流和直流母线电压因此会存在高频振荡。电感电流振荡会加剧输入电流畸变程度,而母线电压上的高频尖峰由于振荡频率高,后级DC-DC变换器难以抑制而传递至负载,导致敏感负载无法正常工作。该文分析线性开关在主动栅极电路中抑制振荡的工作原理,基于线性开关的特性提出三电平驱动方式来抑制图腾柱无桥PFC换相谐振,降低输入电流总谐波畸变率(THD)的同时实现对直流母线的高频尖峰的抑制,在2kW满载工况下,将输入电流THD降低1%,母线电压尖峰高频分量峰值由2.83V减小至0.01 V以下。实验结果表明,该文所提出的三电平驱动方式可以有效抑制临界电流模式图腾柱无桥PFC的换相谐振。

关键词：图腾柱无桥功率因数校正(PFC) 换相谐振线性开关三电平驱动母线电压尖峰抑制

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大数据时代光电共封技术的机遇与挑战

激光与光电子学进展 2024年第9期61卷 65-76页

作者：卞玲艳曾燕萍蔡莹陆霄周倩蓉唐清林顾廷炜王辂中国电子科技集团公司第五十八研究所江苏无锡214072

人工智能和大数据时代对数据存储、传输和处理能力的需求日益增加,数据传输所需带宽和通信速率也随之增加。然而系统级封装中的电互连受到介质材料、传输速率的影响,表现出强烈的损耗、反射、延迟和串扰等现象,无法满足日益增加的带宽... 详细信息

人工智能和大数据时代对数据存储、传输和处理能力的需求日益增加,数据传输所需带宽和通信速率也随之增加。然而系统级封装中的电互连受到介质材料、传输速率的影响,表现出强烈的损耗、反射、延迟和串扰等现象,无法满足日益增加的带宽和通信速率的需求。光电共封装技术基于先进封装技术将光模块和电芯片共同封装在同一封装体内,缩短了光模块和电芯片之间的互连长度,减小了寄生效应,具有宽频带、抗电磁干扰、低传输损耗和小功耗等明显优势,成为了近年来的研究热点。本文论述了光电共封装的基本概念、优势特性,梳理了基于2D、2.5D和3D封装的典型技术和国内外最新进展,分析了作为新一代封装技术所面临的挑战。

关键词：光电共封装 2.5D/3D集成光通信光电集成先进封装

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量子噪声对Shor算法的影响

物理学报 2024年第5期73卷 43-58页

作者：黄天龙吴永政倪明汪士叶永金中国电子科技集团公司第三十二研究所上海201808

Shor算法能够借助量子计算机以多项式级别复杂度解决大整数因式分解问题,从而破解一系列安全性基于大整数因式分解的加密算法,例如Rivest-Shamir-Adleman加密算法、Diffie-Hellman密钥交换协议等.由于量子测量结果是概率性的,在运行量... 详细信息

Shor算法能够借助量子计算机以多项式级别复杂度解决大整数因式分解问题,从而破解一系列安全性基于大整数因式分解的加密算法,例如Rivest-Shamir-Adleman加密算法、Diffie-Hellman密钥交换协议等.由于量子测量结果是概率性的,在运行量子线路时很容易受到噪声的干扰,这将导致无法测量得到预期结果.本文分别研究了不同通道的噪声对Shor算法的影响,分别是去极化通道、状态制备与测量通道以及热退相干通道.本文模拟在噪声环境中运行Shor算法并且给出了数值结果.数值结果表明Shor算法成功分解整数的概率易受到噪声影响,其中去极化通道中的噪声能够以指数形式影响Shor算法成功分解整数的概率,其次是热退相干通道噪声,最后是状态制备与测量通道噪声,能够线性影响到Shor算法成功分解的概率.本文能够为后续纠错、改进Shor算法以及确定工程实现Shor算法所需要的保真度等提供建设性意见.

关键词：量子计算量子算法量子噪声 Shor算法

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基于多端口网络的电场辐射发射试验仿真方法

系统工程与电子技术 2024年

作者：马策一魏文轩于泽王迎节中国电子科技集团公司第五十四研究所

为了在产品设计阶段预测设备电场辐射发射试验超标风险，提出了一种基于多端口网络理论的电场辐射发射试验快速仿真方法。所提方法将标准试验定义为一种多端口网络，通过计算端口与端口之间散射参数，快速得到发射和接收之间的耦合关系... 详细信息

为了在产品设计阶段预测设备电场辐射发射试验超标风险，提出了一种基于多端口网络理论的电场辐射发射试验快速仿真方法。所提方法将标准试验定义为一种多端口网络，通过计算端口与端口之间散射参数，快速得到发射和接收之间的耦合关系。针对试验环境仿真精度开展了实测验证，结果表明连续波及脉冲激励时的平均误差分别在2 dB和6 dB以内，说明了方法的有效性。与传统仿真方法相比，精度与效率有明显改善。因此，基于多端口网络的电场辐射发射试验快速仿真方法对于预测和评估设备电场辐射发射试验超标风险具有重要的实际意义。

关键词：电磁兼容电磁仿真多端口网络理论电磁兼容试验

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组相联可自适应扩展的缓存架构及其性能分析

西安电子科技大学学报 2024年

作者：周昱于宗光高杨邵健罗庆中国电子科技集团公司第五十八研究所

在现代处理器体系架构中，缓存是解决存储墙瓶颈的重要手段，但是缓存访问需求是随程序甚至是程序片段的切换而变化的，这导致传统的固定参数配置的缓存架构难以在长时间或在程序间依然保持高效性能。本文提出一种缓存组相联度的自适应... 详细信息

在现代处理器体系架构中，缓存是解决存储墙瓶颈的重要手段，但是缓存访问需求是随程序甚至是程序片段的切换而变化的，这导致传统的固定参数配置的缓存架构难以在长时间或在程序间依然保持高效性能。本文提出一种缓存组相联度的自适应扩展方法，能根据程序运行时缓存组活跃状态，利用短时非活跃缓存组的存储空间，来扩展当前活跃缓存组的组相联数目，并可实时动态调整组与组之间的扩展互联关系，有效提升缓存空间的整体利用效率。文中在Gem5软件中对所提出的缓存组相联自适应扩展架构进行了仿真，并基于SPEC CPU 2017 基准测试集进行了性能测试，结果显示所提方法明显改善了缓存组访问的均匀性，对典型程序缓存组使用频次的均匀性最大提升23.12%左右，最大降低了缓存访问缺失数达到54.2%。硬件实现和仿真结果显示，与HY-Way等低功耗可重构缓存架构相比，文中所述缓存架构资源消耗减少了7%以上，在嵌入式处理器设计中有较大的应用价值。

关键词：组相联存储缓存组扩展组利用率性能仿真

面向Transformer模型边缘端部署的常用激活函数高精度轻量级量化推理方法

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电子学报 2024年

作者：杨赟辉程虎魏敬和刘国柱桑贤侦中国电子科技集团公司第五十八研究所

基于Transformer的大语言模型（Large Language Models, LLM）和视觉Transformer(Vision Transformers,ViTs)分别在自然语言处理、机器视觉任务上实现了最为先进的性能.但是ViTs和LLM的常用激活函数GELU(Gaussian Error Linear Unit)、Swish在Transformer全量化推理中存在精度不足、计算效率低的问题，限制了它们在资源受限的边缘端设备上的部署和应用.本文提出了一种基于分段二次多项式拟合的激活函数高精度近似计算方法（Segmented Quadratic Polynomial Fitting,SQPF）及其量化推理过程，以实现端侧非线性激活函数的高性能部署. SQPF采用最小二乘法和粒子群优化方法求解非线性激活函数拟合优化问题，给出最优的二次多项式拟合系数和区间划分.得到的二次多项式拟合采用动态精度定点对称量化方法进行纯整数推理，推理过程仅包含移位操作和乘加运算.本文使用SQPF计算了GELU和Swish的二次多项式拟合Si-GELU和Si-Swish，并评估了量化推理精度.实验结果表明，在标准数据集ImageNet上，Si-GELU引起的ViTs(ViT、DeiT和Swin)模型分类任务准确率衰减仅为0.09%，是其他同类方法的27.3%；在主流的大语言模型评测数据集MMLU上，Si-Swish引起的子类别精度衰减不超过0.77%，大类别精度衰减不超过0.23%.极小的精度损失表明SQPF计算得到的最优分段二次多项式拟合可以直接替换Transformer模型中全精度浮点激活函数，不必进行参数微调或者重训练.

关键词： Transformer 全量化推理 GELU函数 Swish函数分段二次多项式拟合

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属性多路异构网络的哈希表示方法

计算机工程与应用 2024年

作者：苏惠敏李倩郭红钰刘玉龙中国电子科技集团有限公司第十五研究所

异构网络在诸多领域中得到广泛应用和研究，然而，现有的网络表示方法在处理异构网络时常常遇到挑战。其中之一是未充分利用节点属性信息，导致表示结果缺乏表征力。另一个挑战是网络结构的复杂性，使得现有表示方法往往无法捕捉到网络... 详细信息

异构网络在诸多领域中得到广泛应用和研究，然而，现有的网络表示方法在处理异构网络时常常遇到挑战。其中之一是未充分利用节点属性信息，导致表示结果缺乏表征力。另一个挑战是网络结构的复杂性，使得现有表示方法往往无法捕捉到网络的重要特征，从而影响了下游任务的效果。属性多路异构网络的哈希表示方法旨在解决上述问题。该方法通过将节点的属性特征和网络结构信息整合到节点表示中，采用深度哈希层来学习节点的紧凑表示，从而获得网络的哈希表示。与传统的表示方法相比，该方法能够更好地保留节点的重要属性特征，并且通过哈希技术将节点表示压缩为固定长度的二进制编码，提高了表示的效率和可扩展性。充分的实验结果表明，属性多路异构网络的哈希表示方法能够在保持表示质量的同时大幅降低表示的维度，从而为后续的下游任务提供了更加高效的网络表示。

关键词：网络表示异构网络深度哈希属性多路异构网络

一种快速瞬态响应无片外电容NMOS LDO设计

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微电子学 2024年

作者：吴世财陈彦杰黄少卿肖培磊宣志斌武嘉瑜中国电子科技集团公司第五十八研究所

提出一种快速瞬态响应无片外电容NMOS LDO。该LDO采用了NMOS作为功率管，通过误差放大器为功率管栅极提供充放电电流增加栅极摆率，有效提升了负载瞬态响应。引入可变参考电压电路，增加误差放大器的输出电压摆幅；内部伺服放大器与失... 详细信息

提出一种快速瞬态响应无片外电容NMOS LDO。该LDO采用了NMOS作为功率管，通过误差放大器为功率管栅极提供充放电电流增加栅极摆率，有效提升了负载瞬态响应。引入可变参考电压电路，增加误差放大器的输出电压摆幅；内部伺服放大器与失调电容提高了系统直流工作的稳定性；片上集成了小电流电荷泵，有效减小了噪声对输出端电压的影响。电路基于0.25 μm BCD工艺进行设计流片，测试结果表明，无片外电容时，负载电流在20 mA～200 mA跳变，输出过冲电压50.94 mV，下冲电压117.19 mV，响应时间20 μs，满足了快速瞬态响应的要求。

关键词： NMOS 无片外电容瞬态响应小电流电荷泵

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基于双模控制的单光子扫描成像技术

中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第7期54卷 174-184页

作者：杨旭谭吉锋韩威闫瑞涛刘子龙张宇夏双志王鹏毅中国电子科技集团公司第五十四研究所石家庄050081

单光子扫描成像作为一种前沿技术,在空间目标探测、空中目标预警、空间量子通信、基于金刚石空穴的量子信息处理、光量子计算等领域有着广泛的应用前景.在单光子扫描成像系统设计中,扩展作用距离与提升扫描速度之间存在矛盾.针对该问题... 详细信息

单光子扫描成像作为一种前沿技术,在空间目标探测、空中目标预警、空间量子通信、基于金刚石空穴的量子信息处理、光量子计算等领域有着广泛的应用前景.在单光子扫描成像系统设计中,扩展作用距离与提升扫描速度之间存在矛盾.针对该问题,本文开展了基于双模控制的单光子扫描成像技术的研究,并完成了实验验证.该系统采用了基于转台和快反镜双模控制的扫描方法,通过发射视场、接收视场、扫描轨迹和扫描速度间的精密配合,实现了对单光子扫描成像系统的作用距离和扫描速度的同时提升.相较于传统的单光子扫描成像技术,本方案在相同的作用距离下扫描速度更快,在相同扫描速度下作用距离更远,为各种应用场景下远距离目标的快速扫描需求提供可靠的技术手段,对单光子扫描成像技术的发展具有重要意义.

关键词：单光子探测双模控制三维扫描成像转台快反镜