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硅基微环调制器耦合状态对高速PAM4通信系统性能影响分析

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光学学报 2024年

作者：秦军谭峻雄孙瑜吕俊德朱可佳李月琴孙剑缪旻北京信息科技大学信息产业部信息与通信系统重点实验室北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室

硅基微环调制器（Si-MRM）耦合状态发生变化时会显著影响调制信号性能，针对耦合状态的变化对调制信号性能产生的影响目前业界缺乏精确的量化分析。本文基于VPI Transmission Maker和Matlab搭建Si-MRM系统级模型，全面定量分析了Si-MRM... 详细信息

硅基微环调制器（Si-MRM）耦合状态发生变化时会显著影响调制信号性能，针对耦合状态的变化对调制信号性能产生的影响目前业界缺乏精确的量化分析。本文基于VPI Transmission Maker和Matlab搭建Si-MRM系统级模型，全面定量分析了Si-MRM在不同耦合状态以及耦合量下产生高速PAM4信号时性能差异。仿真结果表明，当器件带宽足够支撑调制速率时，相较于其他耦合状态，临界耦合状态可以获得更优的系统性能，此时在a(t)取值为0.71～0.83时可以获得最佳系统性能，并且当a(t)值从0.59逐渐变化到0.91时产生的信号最大功率损伤为4.2 dB。对于过耦合状态以及弱耦合状态，t值变化或者a值变化时均会导致系统性能劣化于临界耦合状态，只有t值相较于临界耦合取值微小的变化（0.71～0.79）或者a值相较于临界耦合取值微小的变化（0.71～0.79）时，才可以取得与临界耦合（a(t)值均为0.75）接近的系统性能；当器件带宽不足以支撑调制速率时，对于临界耦合状态，a(t)值增加到0.91时，凭借对器件带宽的有效提升可以显著提升系统性能。此时，对于过耦合状态只有增大a值到0.83～0.91才可获得软判决门限阈值以下的误码率性能，并且此时系统性能优于临界耦合。但对于弱耦合状态，均不存在性能优于临界耦合的情况。本文工作对于定量判别Si-MRM因为加工、测试、网络部署等导致的耦合状态抖动进而对高速调制信号产生的性能变化，基于MRM实现下一代高速800 GbE和1.6 TbE芯片级高速光互联具有指导意义。

关键词：硅基光电子硅基微环调制器耦合状态脉冲幅度调制

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分布统计特征的孪生网络目标跟踪方法

计算机工程与应用 2024年第8期60卷 213-224页

作者：李俊曹林张帆杜康宁郭亚男北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100101 北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100101 北京信息科技大学信息与通信系统信息产业部重点实验室北京100101

尽管基于孪生网络的跟踪器取得了巨大成功,但在边界模糊这类复杂场景下的跟踪性能仍然较差。大多数现有方法对于目标的定位均采用不灵活的狄克拉分布,由于缺少对边界框的不确定性估计,使其在边界模糊下无法准确定位。为了解决上述问题,... 详细信息

尽管基于孪生网络的跟踪器取得了巨大成功,但在边界模糊这类复杂场景下的跟踪性能仍然较差。大多数现有方法对于目标的定位均采用不灵活的狄克拉分布,由于缺少对边界框的不确定性估计,使其在边界模糊下无法准确定位。为了解决上述问题,基于SiamBAN模型进行改进,利用目标边界框的分布统计特征与其实际的定位质量高度相关这一特性,将边界框的回归值由狄克拉分布转为一定范围内的任意概率分布,将分布统计特征经过分布引导质量预测器生成较高的定位质量估计得分,将分类与定位质量估计联合表示,克服了训练和测试阶段分类与回归不一致问题。在VOT2018、VOT2019、OTB100、UAV123、LaSOT、TrackingNet和GOT-10k数据集上的实验结果表明,对比SiamBAN在准确度和EAO指标上提升了3.3%~10%。

关键词：孪生网络定位质量不确定性估计分布统计特性分布引导质量预测器

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用于遥感图像变化检测的结构感知多尺度混合网络

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激光与光电子学进展 2024年第14期61卷 313-323页

作者：刘祺曹林田澍杜康宁宋沛然郭亚男北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100101 北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100101 北京信息科技大学信息与通信系统信息产业部重点实验室北京100101

近年来,卷积神经网络(CNN)凭借强大的特征表示能力在遥感图像变化检测领域取得了显著成就。然而,CNN在双时态图像远程依赖建模方面存在不足,导致对结构信息的识别性较差。与之不同,Transformer技术能够有效捕捉输入像素间的长距离依赖关... 详细信息

近年来,卷积神经网络(CNN)凭借强大的特征表示能力在遥感图像变化检测领域取得了显著成就。然而,CNN在双时态图像远程依赖建模方面存在不足,导致对结构信息的识别性较差。与之不同,Transformer技术能够有效捕捉输入像素间的长距离依赖关系,有助于感知和推理图像中的结构信息。为解决现有变化检测方法在模型中难以兼顾全局和局部特征信息的问题,提出多尺度级联CNN-Transformer混合网络。该算法能够充分利用混合网络中的全局和局部语义信息,提升模型对变化对象结构-语义信息的感知能力,级联架构增强了不同尺度间的交互能力,使模型更易理解不同粒度特征的区别与联系。此外,本文还对不同尺度特征进行了权重调节,提升模型对多尺度信息的利用能力。所提方法在CDD和GZ-CD数据集上的F1分数分别达97.8%和87.1%。在两个标准数据集上的实验结果表明,所提方法能有效利用不同尺度特征信息,提升变化检测精度。

关键词：变化检测深度学习遥感结构感知混合网络

一种面向112 Gb/s PAM4接收机的自适应均衡设计方案

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电讯技术 2024年第6期64卷 960-966页

作者：刘雪娜李振松闻豪缪旻北京信息科技大学信息与通信系统信息产业部重点实验室北京100101 北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100101

提出了一种适用于超短距离(Very Short Reach,VSR)信道、面向112 Gb/s PAM4(Pulse Amplitude Modulation 4)接收机的自适应均衡设计方案。在该方案中,接收机前端利用3个连续时间线性均衡器(Continuous Time Linear Equalizer,CTLE)对信号分别在高频、中频和低频进行补偿,可变增益放大器(Variable Gain Amplifier,VGA)和饱和放大器(Saturation Amplifier,SatAmp)则用于对信号幅值的缩放。除了3个数据采样器外,引入4个辅助采样器用于进一步改善阈值自适应算法性能。同时,采用符号最小均方算法,利用接收端数据采样器和辅助采样器之间的偏移推动辅助参考电压收敛到信号星座电平,从而确保PAM4接收信号的眼图在垂直方向上3个眼睛具有相等的间隔和恒定的信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)。仿真结果表明,所提出的112 Gb/s PAM4接收机能够在损耗为15 dB的信道上实现小于10~(-12)的误码率,并且具有良好的眼图性能,其最差眼高为75 mV,眼宽为0.34 UI(Unit Interval),与传统方案相比具有显著的性能提升。

关键词： PAM4接收机判决反馈均衡器超短距离信道连续时间线性均衡器自适应算法

芯粒集成系统封装I/O高速总线架构设计及实现

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固体电子学研究与进展 2024年第1期44卷 45-49,58页

作者：张转转缪旻朱仕梁段晓龙北京信息科技大学信息与通信系统信息产业部重点实验室北京100101 北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学智能芯片与网络研究中心北京100101

随着集成密度和单片处理速度的不断提升,芯粒集成系统封装(Chiplet SiP)中互连网络日趋复杂且信号与电源完整性、传输能耗问题日趋严重,芯粒与SiP外部的数据交换I/O(Input/Output)容量的提升遭遇瓶颈。为提升芯粒集成度、提高数据传输... 详细信息

随着集成密度和单片处理速度的不断提升,芯粒集成系统封装(Chiplet SiP)中互连网络日趋复杂且信号与电源完整性、传输能耗问题日趋严重,芯粒与SiP外部的数据交换I/O(Input/Output)容量的提升遭遇瓶颈。为提升芯粒集成度、提高数据传输速率与准确率、降低系统功耗,根据芯粒间通信的最新标准通用芯粒互连技术(Universal chiplet interconnect express, UCIe),利用高速串行计算机扩展总线标准(Peripheral component interconnect express, PCIe)在高速数据存储及传输方面的技术优势,设计出一种芯粒高速I/O通信的架构,并用FPGA验证了此架构的可行性,为UCIe标准的落地提供了一种实现途径。

关键词： PCIe 系统芯片芯粒系统封装高速总线

基于用户意愿度D2D协助的工业物联网资源分配

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国外电子测量技术 2024年第2期43卷 193-200页

作者：邓集检张月霞北京信息科技大学信息与通信工程学院北京100101 北京信息科技大学信息与通信系统信息产业部重点实验室北京100101

针对终端用户产生计算任务大小动态变化以及在工业物联网场景下业务的低时延、低能耗需求,提出了一种基于用户意愿度的D2D(device to device)协助的工业物联网资源分配模型。首先在用户层,每隔时隙t,由概率分布函数更新用户成为资源给... 详细信息

针对终端用户产生计算任务大小动态变化以及在工业物联网场景下业务的低时延、低能耗需求,提出了一种基于用户意愿度的D2D(device to device)协助的工业物联网资源分配模型。首先在用户层,每隔时隙t,由概率分布函数更新用户成为资源给予端的意愿度,在移动边缘计算(MEC)服务器层,使MEC具有决策功能,能对终端上传任务做出判断,寻找出合适的MEC处理;其次基于K-means聚类算法,将终端产生的任务匹配到对应的层进行处理;最后在资源分配阶段,为解决Q-learning里Q表难以实时更新的问题,提出N-DQN算法,使用双层神经网络相互拟合。仿真表明所提策略较传统方法,系统能耗降低约10%,系统时延降低约12%。

关键词：意愿度工业物联网边缘计算 K-means 资源分配

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人工智能算力变革中的“开源”与“节流”

科技与金融 2024年第7期 67-68页

作者：安晖中国电子信息产业发展研究院民盟中央科技委

算力已成为当前热门话题,并随着人工智能特别是大模型的发展而愈发受到关注。算力对于人工智能,就相当于计算机对于信息技术,相当于公路、铁路对于交通物流,是不可或缺的关键基础设施,是最核心的发展要素之一。没有算力,人工智能的发展... 详细信息

算力已成为当前热门话题,并随着人工智能特别是大模型的发展而愈发受到关注。算力对于人工智能,就相当于计算机对于信息技术,相当于公路、铁路对于交通物流,是不可或缺的关键基础设施,是最核心的发展要素之一。没有算力,人工智能的发展就无从谈起。

关键词：人工智能信息技术关键基础设施交通物流热门话题计算机

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大模型时代的混合专家系统优化综述

计算机研究与发展 2024年

作者：史宏志赵健赵雅倩李茹杨魏辉胡克坤温东超金良浪潮电子信息产业股份有限公司浪潮(北京)电子信息产业有限公司

近年来，大模型推动自然语言处理、机器视觉等众多领域取得前所未有进展.混合专家（mixture of experts，MoE）凭借在模型参数扩展、计算成本控制和复杂任务处理等方面的独特优势成为大模型的主流架构之一.然而，随着参数规模的持续增... 详细信息

近年来，大模型推动自然语言处理、机器视觉等众多领域取得前所未有进展.混合专家（mixture of experts，MoE）凭借在模型参数扩展、计算成本控制和复杂任务处理等方面的独特优势成为大模型的主流架构之一.然而，随着参数规模的持续增长，系统的执行效率和可扩展能力愈发难以满足需求，亟待解决.系统优化方法是解决这一挑战的有效途径，日益成为研究热点.故综述大模型时代MoE系统优化技术的研究现状，首先介绍MoE大模型的发展现状，并分析其在系统端面临的性能瓶颈；然后从内存占用、通信延迟、计算效率和并行扩展4个系统核心维度对最新的研究进展进行全面梳理和深入分析，并对其中涉及的关键技术、适用场景和待优化方向进行详细对比阐述；最后总结MoE系统优化的研究现状，并展望未来研究方向.

关键词：大模型混合专家内存卸载分层通信专家放置专家激活预测自适应并行

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把握新型工业化发展机遇

中国信息化 2024年第2期 10-13页

作者：刘九如工信部电子科技委产业政策组工业和信息化出版专家委

习近平总书记强调:“新时代新征程,以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业,实现新型工业化是关键任务。要完整、准确、全面贯彻新发展理念,统筹发展和安全,深刻把握新时代新征程推进新型工业化的基本规律,积极主动适应和引领新... 详细信息

习近平总书记强调:“新时代新征程,以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业,实现新型工业化是关键任务。要完整、准确、全面贯彻新发展理念,统筹发展和安全,深刻把握新时代新征程推进新型工业化的基本规律,积极主动适应和引领新一轮科技革命和产业变革,把高质量发展的要求贯穿新型工业化全过程,把建设制造强国同发展数字经济。”

关键词：新型工业化产业变革中国式现代化制造强国新发展理念统筹发展强国建设高质量发展