检索结果-南通市图书馆

融合注意力与自适应加权特征金字塔的铝型材缺陷检测

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光电子·激光 2025年第1期36卷 53-60页

作者：赵伟刘国华天津工业大学机械工程学院天津市现代机电装备技术重点实验室

本文提出了一种新的铝型材缺陷检测方法，以解决现有方法在精度和小目标缺陷检测方面存在的问题。首先在特征提取网络中引入坐标注意力机制(coordinate attention, CA),以防止信息丢失，从而避免缺陷漏检。其次，引入自适应加权特征金字... 详细信息

本文提出了一种新的铝型材缺陷检测方法，以解决现有方法在精度和小目标缺陷检测方面存在的问题。首先在特征提取网络中引入坐标注意力机制(coordinate attention, CA),以防止信息丢失，从而避免缺陷漏检。其次，引入自适应加权特征金字塔(adaptive weighted feature pyramid, AWFPN),优化特征图的感受野和注意力融合，从而提升缺陷特征的捕获和利用效率。同时，改进了边界框回归损失函数，更好地处理缺陷尺度变化和定位误差，从而在提高检测精度的同时加快了模型的收敛速度。实验结果显示，该方法在提升检测效果方面取得显著进展，尤其在脏点和划痕等缺陷的识别能力上有明显提升。

关键词：铝型材缺陷检测注意力机制深度学习 YOLOv5

基于代码转换的Zynq-SoC高级综合优化方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2017年第7期29卷 1372-1379页

作者：马磊刘强徐松天津市成像与感知微电子技术重点实验室天津大学微电子学院天津300072

为了提高基于FPGA平台的SoC设计方案的开发速度和运行性能,提出一种基于高层次代码转换的高级综合优化方法.首先将高级语言算法进行软硬件划分,确定在硬件上执行的部分;然后针对在硬件上执行的算法部分,通过代码转换去除函数间数据依赖... 详细信息

为了提高基于FPGA平台的SoC设计方案的开发速度和运行性能,提出一种基于高层次代码转换的高级综合优化方法.首先将高级语言算法进行软硬件划分,确定在硬件上执行的部分;然后针对在硬件上执行的算法部分,通过代码转换去除函数间数据依赖性、提高循环体并行性,并对循环体进行流水线化;最后将优化方法应用到Alpha-beta搜索算法,完成Blokus-Duo设计.实验结果表明,该方法将高级语言描述自动转化为适于高级综合工具优化的代码模式,提高高级综合生成电路的性能,优化后高级综合生成电路的速度比优化前提高了14倍.

关键词：高级综合可编程门阵列硬件加速代码转换

基于第一性原理研究杂质补偿对硅光电性能的影响

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物理学报 2024年第11期73卷 263-272页

作者：王秀宇王涛崔雨昂吴溪广润王洋天津大学微电子学院天津市成像与传感微电子技术重点实验室天津300072

通过磷(P)和硼(B)共掺杂在硅禁带中构建了P^(+)/B^(-)局域态能级,形成了具有杂质补偿结构的硅.采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理研究了杂质补偿硅(n/p-Sic)的电子态密度、介电函数和折射率等光电性能.态密度研究表明,相同浓度P和... 详细信息

通过磷(P)和硼(B)共掺杂在硅禁带中构建了P^(+)/B^(-)局域态能级,形成了具有杂质补偿结构的硅.采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理研究了杂质补偿硅(n/p-Sic)的电子态密度、介电函数和折射率等光电性能.态密度研究表明,相同浓度P和B掺杂(12.5%)的n-Si和p-Si被完全杂质补偿后,费米能级位于两相邻态密度峰构成的谷底,且态密度不为零.在介电函数和折射率研究中,发现n-Sic在掺杂比例C_(B)/C_(P0)=0.25时,在低能区具有最大的介电函数和最大折射率.此外,对比本征硅及其掺杂物的介电常数实部(Re),发现如下规律:在E> 4 eV的高能区,本征Si,n/p-Si和p-Sic的Re为负值;而在0.64 电子更易被低能量的长波长光激发.理论研究表明,n-Sic在掺杂比例C_(B)/C_(P0)=0.25时具有较好的光电性能,可能与n-Si被B杂质补偿后部分Si—Si键变成Si—B键的同时产生的Si悬挂键以及在Si禁带中形成的局域态能级有关.

关键词：第一性原理态密度杂质补偿硅光学性质

传输栅掺杂对CMOS有源像素满阱容量及暗电流的影响

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光子学报 2022年第11期51卷 296-303页

作者：王倩徐江涛高志远陈全民天津大学微电子学院天津市成像与感知微电子技术重点实验室天津300072

研究了传输栅掺杂,即N+TG和P+TG,对满阱容量以及暗电流的影响。沟道电势分布受传输栅与衬底功函数差的影响,随着钳位光电二极管和浮动扩散节点之间的势垒高度的增加,feedforward效应被抑制,满阱容量增加。另一方面,处于电荷积累状态的... 详细信息

研究了传输栅掺杂,即N+TG和P+TG,对满阱容量以及暗电流的影响。沟道电势分布受传输栅与衬底功函数差的影响,随着钳位光电二极管和浮动扩散节点之间的势垒高度的增加,feedforward效应被抑制,满阱容量增加。另一方面,处于电荷积累状态的沟道可以降低暗电流。基于四管有源像素工作过程进行仿真,结果表明,在曝光期间不加负栅压的情况下,基于P+TG的像素的满阱容量相对N+TG的提高了26.9%,其暗电流为N+TG的0.377倍。当电荷转移效率大于99.999%时,N+TG的开启电压需高于2.3 V,而P+TG的开启电压需高于3.0 V。

关键词：图像传感器 CMOS有源像素仿真光电二极管满阱容量暗电流电荷转移效率

面向嵌入式FPGA的高性能卷积神经网络加速器设计

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计算机辅助设计与图形学学报 2019年第9期31卷 1645-1652页

作者：曾成龙刘强天津市成像与感知微电子技术重点实验室天津300072 天津大学微电子学院天津300072

针对基于嵌入式现场可编程门阵列(FPGA)平台的卷积神经网络加速器由于资源有限导致处理速度受限的问题,提出一种高性能卷积神经网络加速器.首先根据卷积神经网络和嵌入式FPGA平台的特点,设计软硬件协同操作架构;然后在存储资源和计算资... 详细信息

针对基于嵌入式现场可编程门阵列(FPGA)平台的卷积神经网络加速器由于资源有限导致处理速度受限的问题,提出一种高性能卷积神经网络加速器.首先根据卷积神经网络和嵌入式FPGA平台的特点,设计软硬件协同操作架构;然后在存储资源和计算资源的限制下,分别提出二维直接内存存取分块和权衡数字信号处理单元与查找表使用的优化策略;最后针对人脸检测的应用,对SSD网络模型进行优化,采用软硬件流水结构,提高人脸检测系统的整体性能.在XilinxZC706开发板上实现此加速器,实验结果表明,该加速器可达到167.5 GOPS的平均性能和81.2帧/s的人脸检测速率,其平均性能和人脸检测速率是嵌入式GPU平台TX2的1.58倍.

关键词：卷积神经网络硬件加速直接内存存取人脸检测现场可编程门阵列

电磁脉冲攻击下片上配电网络IR Drop分析方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年第4期36卷 582-590页

作者：刘强张培然天津大学微电子学院天津300072 天津市成像与感知微电子技术重点实验室天津300072

电磁脉冲攻击对集成电路的安全具有很强的威胁性.为了有效地抵御电磁脉冲攻击,针对片上配电网络易受电磁脉冲影响的问题,提出了一种电磁脉冲攻击下片上配电网络IRdrop分布的分析方法.首先,在集成电路布局规划阶段,基于有限元仿真构建片... 详细信息

电磁脉冲攻击对集成电路的安全具有很强的威胁性.为了有效地抵御电磁脉冲攻击,针对片上配电网络易受电磁脉冲影响的问题,提出了一种电磁脉冲攻击下片上配电网络IRdrop分布的分析方法.首先,在集成电路布局规划阶段,基于有限元仿真构建片上配电网络模型和电磁脉冲攻击模型,仿真获得电磁脉冲下配电网络上感应电流密度的分布并计算感应电流,然后将感应电流加载到配电网络模型上,使用IR分析工具分析IRdrop分布.基于TSMC180 nm工艺版图的IR drop分析结果显示,电磁脉冲攻击能够在电源和地网络中引入2.3 V以上的IR drop.与现有基于电流分布理论值的分析方法相比,该分析方法能够更准确地获取电磁脉冲下配电网络中的IR drop分布.该分析方法可用于指导改进配电网络的设计,提升抗电磁脉冲攻击能力.实验结果显示,增加一组供电端口后,电源和地网络中的最大IR drop分别降低了28%和24%.

关键词：集成电路片上配电网络电磁脉冲攻击电压降

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基于有源屏蔽层的高精度电阻检测电路设计

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2023年第8期56卷 807-814页

作者：叶茂姜晓文李尧王秋玮孔令威赵毅强天津大学微电子学院天津300072 天津市成像与感知微电子技术重点实验室天津300072

以聚焦离子束攻击和微探针攻击为主的侵入式物理攻击对芯片信息安全造成了严重威胁,有源屏蔽层作为安全芯片抵御侵入式物理攻击的第1道防线,由金属屏蔽层和完整性检测电路组成.金属屏蔽层用于遮盖安全芯片的关键模块及连接关系,完整性... 详细信息

以聚焦离子束攻击和微探针攻击为主的侵入式物理攻击对芯片信息安全造成了严重威胁,有源屏蔽层作为安全芯片抵御侵入式物理攻击的第1道防线,由金属屏蔽层和完整性检测电路组成.金属屏蔽层用于遮盖安全芯片的关键模块及连接关系,完整性检测电路用于检测金属屏蔽层是否遭受攻击,二者相互配合来达到保护芯片内部敏感信息的目的.针对数字检测电路无法对重布线攻击进行检测的问题,基于GSMC 130 nm 1.5V 4P7M工艺设计了用于检测大面积金属屏蔽层固有电阻变化的电阻检测电路.该电路采用全差分处理架构提高了电阻检测精度,消除了温度漂移误差,同时实现了较低的功耗.基于特定的金属屏蔽层布线方案设计了电阻-电压转换电路,将金属屏蔽层固有电阻变化量转换为电压变化量,并设计了Delta-Sigma调制器和数字处理电路等,对电压变化量进行采样、量化、编码与比较.该电路实现了对包括重布线攻击在内的各类正面侵入式物理攻击的有效检测,提升了有源屏蔽层的防护能力.后仿真结果表明,该电路能对5 mm×5 mm的大面积金属屏蔽层进行电阻检测,能准确识别75 kΩ的金属屏蔽层电阻上发生的低至4Ω的微小变化,并产生高电平报警信号对芯片关键信息进行销毁;电路工作在-40~105℃温度范围内,检测周期为12 ms,检测周期内电路功耗为24.48μW,整体版图面积为370μm×135μm.

关键词：侵入式物理攻击有源屏蔽层电阻检测高精度

面向FMCW激光雷达的修正Rife算法设计与硬件实现

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红外与激光工程 2022年第12期51卷 130-136页

作者：叶茂刘恒泉赵毅强孙泽文胡彬天津大学微电子学院天津300072 天津市成像与感知微电子技术重点实验室天津300072

FMCW激光雷达以其高精度、抗干扰能力强、同时测距测速等特点得到了广泛研究。针对FFT固有栅栏效应引入测距、测速误差的问题,通过分析频谱幅值和相角的规律,并结合正弦函数原理提出了一种易于硬件实现的修正Rife算法,有效地降低了传统R... 详细信息

FMCW激光雷达以其高精度、抗干扰能力强、同时测距测速等特点得到了广泛研究。针对FFT固有栅栏效应引入测距、测速误差的问题,通过分析频谱幅值和相角的规律,并结合正弦函数原理提出了一种易于硬件实现的修正Rife算法,有效地降低了传统Rife算法在估计频率接近FFT量化频率点时的误差。通过仿真和FPGA验证,修正Rife算法在信噪比为-10dB时相较于传统Rife算法平均误差降低了69.6%,均方根误差降低了50.7%,而计算量仅增加了两个乘法和加法,与N点FFT计算量相比可忽略不计。最后,通过搭建光学测试平台,模拟激光雷达中频回波信号验证了该算法的有效性。测试结果显示,该算法可在112m范围内实现同时测距测速,测距误差不大于5cm,测速误差不大于0.16km/h,满足实时性要求。

关键词： FMCW激光雷达频率估计修正Rife算法 FPGA

电磁故障注入攻击对动态随机存取存储器安全性的影响研究

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电子与信息学报 2021年第9期43卷 2449-2457页

作者：刘强唐鸿辉天津大学微电子学院天津300072 天津市成像与感知微电子技术重点实验室天津300072

以探索电磁故障注入(EMFI)攻击对动态随机存取存储器(DRAM)的安全性影响为目标,该文使用电磁故障注入攻击平台对DRAM进行了扫描攻击,对出现的故障进行统计分类,随后基于DRAM的基本结构分析阐述了造成故障的机理,最后展示了通过电磁脉冲... 详细信息

以探索电磁故障注入(EMFI)攻击对动态随机存取存储器(DRAM)的安全性影响为目标,该文使用电磁故障注入攻击平台对DRAM进行了扫描攻击,对出现的故障进行统计分类,随后基于DRAM的基本结构分析阐述了造成故障的机理,最后展示了通过电磁脉冲攻击DRAM对计算机系统的安全威胁。实验表明电磁脉冲在DRAM中既可以引起瞬时故障也可以引起持续性故障,且以多故障为主。分析发现,电磁脉冲故障攻击技术可以以低的时间和空间分辨率向DRAM的指定地址注入持续性故障。另外,该文成功地将持续性故障注入到了存储在DRAM中的AES-128程序中并破解了其密钥,证明了使用电磁脉冲对DRAM进行攻击能对计算机系统造成安全威胁,展示了DRAM安全性的研究对硬件系统安全具有重要意义。

关键词：硬件安全电磁故障注入攻击动态随机存取存储器