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  • 综述
    张振华, 邓炜, 吕日清

    光纤声传感器是一种基于光学原理的新型声学探测器,具有抗电磁干扰、体积小、灵敏度高等优良特性,因此被广泛应用于海洋探测、工业无损检测、医疗等领域。根据信号调制方式的不同,光纤声传感器主要可分为强度调制型、相位调制型和光纤光栅型。强度调制型受光纤结构本身的影响,存在灵敏度较低、动态范围较小、易受环境干扰等问题;相位调制型则具有高探测灵敏度和宽频带响应。尤其是FPI型,其最小可探测声压可达0.28 μPa/Hz1/2。光纤光栅型由于光谱边带的限制,灵敏度相对较低,但结构稳定性高,适用于高温高压等恶劣环境。目前,各类型光纤声传感器正朝着微型化、高灵敏度、高声耦合效率等方向不断发展,均展现出广阔的应用前景。

  • 研究
    李仕军, 谌谦, 刘建明, 杨超, 梁希, 谢休华, 李小虎

    本研究介绍了一种基于FPGA的超高速ADC芯片测试系统。重点阐述了该系统的设计原理,包括测试系统的时钟树网络和数据采集系统的电源网络设计。基于FPGA实现了针对超高速ADC的数据采集和数据缓存的采集平台,以及动态性能测试软件系统,并提供可调的超高精度、低抖动的时钟信号。结果表明,ADC芯片在1 GHz时的SNR为34.03 dBFS,ENOB为5.65 bit;在20 GHz时的SNR为30.07 dBFS,ENOB为4.58 bit。测试结果与芯片手册一致,表明该测试系统满足超高速ADC的测试要求,也可用于8位或12位、12 Gsps以上ADC芯片的测试。

  • 研究
    王旭, 刘金洲, 胡承刚, 张庆奇

    为提升医学图像隐私安全性,提出融合YOLO图像识别与混沌系统图像加密的联合算法。首先,通过多版本YOLO模型对比实验确定最优识别模型,再对所提出的加密算法和识别的图像进行仿真实验生成加密图像。通过对识别目标图像的加密验证了算法可行性,同时选取常见图像进行加密处理并与其他加密算法对比,结合直方图检验、相关性检验及NPCR与UACI检验等方法验证算法性能。结果表明,所提算法可有效实现医学图像识别与加密的协同运行,并且具备较高的隐私保护安全性与可靠性。

  • 研究
    牛英山, 裴志强
    微处理机. 2025, 46(6): 21-24. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2025.06.005

    随着集成电路的飞速发展,低功耗片上系统(SoC)设计方法越来越受到工程师的青睐。低功耗SoC设计方法可分为架构级、逻辑级和物理级3个层次,涵盖多种工作模式、可配置外设、手动逻辑优化、门控时钟、利用电子设计自动化(EDA)工具进行逻辑优化与功耗优化、时钟树设计、多阈值库选择、门控电源、多电压工作、多电压域工作以及备份域设计等方面,可为设计工程师提供有价值的技术参考。

  • 研究
    郭佳龙, 唐禹亭, 梁红伟
    微处理机. 2026, 47(3): 24-31. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.03.004

    针对高温环境下压力监测需求,本文设计并实现一种基于4H-SiC外延层的全SiC压阻式压力传感器。采用COMSOL建立参数化有限元模型,对圆膜与方膜在0~3 MPa载荷下的应力与挠度进行对比并确定圆膜方案,同时开展电-热-力耦合仿真以评估0~500 ℃温域输出特性。提出飞秒激光预加工结合ICP刻蚀的复合膜片工艺,实现厚衬底高效减薄并改善表面质量。结果表明,器件在0~3 MPa范围内输出保持良好线性,满量程输出为44.554 mV,归一化灵敏度约1.49 mV/(V·MPa),相对于线性拟合曲线的最大偏移为4.19%,迟滞误差仅为0.0045%FSO。上述结果验证了所提出的结构设计与复合工艺可满足高温压力测量需求,并为全SiC高温压力传感器的设计与制备提供了参考。

  • 研究
    张登军
    微处理机. 2025, 46(6): 17-20. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2025.06.004

    近十年来,我国人工智能、光伏、家电和汽车等领域的快速发展极大地推动了芯片需求的增长,同时也对芯片性能提出了更为严苛的要求。特别是在高电压工作环境下,部分芯片引脚需要传输高于电源电压的信号。针对这一需求,研究设计了一种耐高压的静电放电(ESD)保护电路。该电路采用创新的双栅极接地NMOS(dual-GGNMOS)架构。测试结果表明,该设计满足静电测试标准,能够为高电压输入引脚提供有效的静电防护。

  • 研究
    张毅, 刘溪
    微处理机. 2025, 46(6): 12-16. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2025.06.003

    针对传统场效应晶体管反相器因摩尔定律的局限性,提出了一种基于围栅的高集成单器件反相器。该器件采用非对称偏置架构(源极接VSS为低电压,漏极接VDD为高电压),在源极-中央硅区导带界面构建高肖特基势垒,通过直接隧穿机制(隧穿概率>85%)实现载流子输运;同时在漏极-价带异质结处优化形成低肖特基势垒,该能带可有效消除寄生空穴注入现象。该器件采用围栅结构,仅需要一个晶体管即可实现反相器的基本功能。通过使用Silvaco TCAD对器件进行仿真,结果表明该设计能够实现反相器功能,与传统的CMOS反相器相比,具有更高的集成度和更低的功耗。

  • 研究
    张中山, 靳晓诗
    微处理机. 2025, 46(6): 7-11. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2025.06.002

    针对具有双栅结构、源漏互补掺杂的可重构场效应晶体管(RFET)在双向应用中存在的局限性,以及其控制栅与编程栅需同时供电的复杂操作问题,提出一种采用三栅及浮栅结构、源漏互补掺杂的双向高集成可重构场效应晶体管。该器件的三栅结构优化了其双向应用的对称性,且在制备过程中,三栅结构无需像双栅结构那样过于关注控制栅形成时的严格自对准问题。浮动编程栅实现了器件的单栅供电操作,同时,浮栅存储电荷的非易失性特性有效降低了器件的静态功耗。在集成度方面,该器件采用U型结构设计,提高了集成度。

  • 研究
    王宗龙, 李萌
    微处理机. 2026, 47(1): 15-20. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.01.003

    为满足现代通信系统对高频信号和高精度的需求,基于TSMC 180 nm工艺,在传统RC振荡器的基础上,设计了一个高稳定性片上RC张弛振荡器,为芯片内部提供稳定时钟信号。采用电压平均反馈技术减轻比较器延迟的影响,通过参考电路在宽电源电压和温度范围内实现高稳定频率,并利用数字微调电路提高精度。结果表明,在4 V电源电压、25 ℃温度、TT工艺角下,输出频率为2.004 MHz,占空比为50%,精度可达+0.2%。在TT、FF、SS工艺角下,对不同温度和电源电压进行仿真,最大频率偏差分别为0.416%和0.315%。

  • 应用
    陈佳敏, 李翔宇, 殷树娟
    微处理机. 2025, 46(6): 29-35. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2025.06.007

    为了支撑芯粒互联接口国家标准的研制并开展技术验证,基于国家标准《芯粒互联接口规范(草案)》提出的分层芯粒互连D2D(Die-to-Die)接口传输协议,重点验证了芯粒(Chiplet)物理层架构设计。研究采用Verilog硬件描述语言,构建了Chiplet互连协议物理层的行为级模型,并完成了仿真与验证。研究聚焦于发送端(TX)与接收端(RX)的数据处理机制,分析了NRZ和PAM3两种编码方式的实现原理及其性能表现。通过波形仿真实验,验证了在NRZ与PAM3模式下TX与RX的时序对齐特性,确保了数据传输的准确性与可靠性。此外,实现了TX的串并转换逻辑以及RX的多电平判决机制。最终,利用Vivado对物理层架构设计进行了综合。研究结果表明,所提出的物理层行为模型能够有效支持Chiplet互连协议的功能需求,延迟降低了11%,功耗降低了33%,为高性能芯粒互连架构的设计与优化提供了实验依据,对相关领域的研究和工程应用具有一定的参考价值。

  • 应用
    邵单, 辛晓宁
    微处理机. 2026, 47(1): 40-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.01.007

    为实现低功耗条件下的时域离散化目标,本研究对包括Flash型模数转换架构、流水线型模数转换架构在内的多种技术方案进行了系统性对比分析。突破传统设计范式,创新性地引入环形振荡器作为核心模块,构建了具备高能效特性的时域离散化功能单元。基于压控振荡器(VCO)的数学建模框架,本研究系统论证了相位域离散化技术的物理实现可行性,并采用Matlab与Simulink联合仿真平台,构建了涵盖理想工况及非理想工况的系统级仿真模型,通过多场景模拟验证了理论推导的正确性。基于Simulink仿真平台构建的建模分析体系框架,以TSMC 65 nm CMOS工艺为技术支撑,本研究完成了晶体管级全电路集成设计,构建了基于VCO核心模块的连续时间型ΣΔ模数转换器完整系统架构,并顺利实施了四阶4位量化精度的离散化前仿真验证流程。仿真分析结果表明,在系统配置为256 MHz采样频率、1.2 V工作电源电压、8 MHz信号有效带宽以及16倍过采样比(OSR)的条件下,利用Spectre与FFT频谱分析技术对系统性能进行全面验证,系统信噪失真比(SNDR)和有效位数(ENOB)均满足设计要求。

  • 应用
    张可, 林雨佳, 刘洪涛
    微处理机. 2025, 46(6): 55-60. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2025.06.011

    针对宇宙空间应用中易受单粒子锁定效应影响的电子系统,设计了一种带有自动重连接功能的过流保护器模块。该模块可安装在电源与对单粒子敏感的系统负载之间。当系统负载因单粒子锁定效应产生大电流时,模块能够发挥过流保护功能,切断系统负载的供电电源,使负载脱离锁定状态。随后,自动重连接功能可使系统负载自动重新连接电源并重新上电工作。当过流阈值点设定低于260 mA时,误差精度控制在±18%以内;当过流阈值点设定范围为600~1 000 mA时,误差精度控制在±10%以内。自动重连接时间可根据需求进行调节。模块采用分层堆叠和环氧树脂灌封技术制造,内部各层基板之间的电气连接通过模块侧面的金属镀层实现。整体模块产品的尺寸为15 mm×15 mm×12 mm,重量小于8 g。

  • 应用
    梁镜洪
    微处理机. 2026, 47(1): 47-52. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.01.008

    针对高校信息化系统中数据分析深度不足、效率低下、价值有限等问题,提出了一种基于人工智能的教育数据分析方法。该方法采用深度学习技术,基于“特征提取-模式识别-预测分析”的处理范式,实现教育数据的智能分析。通过多流自编码器实现异构数据的特征提取,利用改进的Transformer架构进行教育模式识别,基于多任务学习框架完成预测分析。结果表明,该方法在特征表示、模式识别和预测分析等方面相比传统方法均取得了显著提升,为人工智能技术在高校教育教学数据分析中的应用提供了有效的解决方案。

  • 应用
    杨阳, 范国亮, 王国强
    微处理机. 2026, 47(3): 53-58. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.03.009

    高速宽带差分运算放大器广泛应用于高速高精度ADC驱动,其性能直接影响模拟和数字系统之间信号转换的优劣。通常高速宽带差分运算放大器的电源电压偏低(1.8~3.3 V),极大地限制了其输出动态范围。本文对一种可在5 V电源电压下工作的高速宽带差分运算放大器的原理及性能进行了详细分析,电路内部包含高速跨导单元、共射放大单元及高速缓冲单元,对其高速宽带特性的原理进行了分析,并完成了线路设计、版图设计、仿真设计和流片,在5 V电源电压下,运算放大器的电源电流≤30 mA,-3 dB带宽≥1 GHz,压摆率≥1 000 V/μs。

  • 应用
    党皓楠, 蒋飞宇, 陈超, 王健安
    微处理机. 2026, 47(2): 51-57. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.02.008

    随现代无线电通信系统环境日益复杂,所需覆盖频段增多,数据处理能力要求不断提升,给多通道同步采集系统带来了严峻挑战。当前阶段的数据采集系统在采样频率上难以满足高频信号捕捉需求、系统带宽无法适配宽频谱信号传输、存储容量难以支撑长时间连续采样,且多通道同步精度无法达到精密测量标准。因此,为满足多通道同步信号的采集需求,设计了一种基于高速ADC的现场可编程门阵列多通道同步采集系统。该系统选用8颗高速ADC,采用时间交替采样系统失配误差校正技术,实现了对工作速率为5 GSPS的8路通道信号采样。其每通道数据存储深度大于40 Mpts,信噪比大于48 dB,有效位数大于7.7 bits,无杂散动态范围大于56 dBc,同步精度小于±100 ps,为多通道同步信号采集提供了有效解决方案。

  • 研究
    梁家乐, 刘溪
    微处理机. 2025, 46(6): 25-28. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2025.06.006

    为缩小隧道晶体管体积以提高集成度,基于高低高肖特基势垒导通机理,提出了一种新型高低高肖特基势垒双向隧道晶体管(HLHSB-BTFET)的优化结构,并使用Silvaco TCAD仿真软件进行了验证。该器件摒弃了传统的U型栅结构,采用围栅全包裹结构,并将中间级合金嵌入器件内部,直接对沟道位置进行调整。其有效沟道长度不再由源/漏极与中间金属的距离直接决定,而是取决于源/漏极之间的绝缘层高度。这种新型结构的高低高肖特基势垒双向隧道晶体管拥有更小的器件体积。仿真结果表明,优化后的晶体管在开态电流方面几乎没有损失,同时显著缩小了体积。

  • 应用
    潘旭阳, 赵宏建, 揣荣岩
    微处理机. 2025, 46(6): 48-54. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2025.06.010

    研究采用熔丝修调电路编程控制方法设计了一种具备快速瞬态响应和高精度的LDO电路。借助该方法,有效修正了因失调因素导致基准模块输出电压的偏差,并采用NMOS管作为功率管以提升瞬态响应速率。仿真结果显示,在负载和偏置大幅波动时,输出电压精度均保持在±1%以内;不同工艺条件下,线性调整率最大值为0.000 353%/V;在IOUT从50~3 000 mA的范围内,负载调整率为0.005 5%/A。当负载电流以1 A/μs的速率从50~3 000 mA时,下冲电压为50 mV,持续时间为1.37 μs;而负载电流以1 A/μs的速率从3 000 mA下降到100 mA时,过冲电压为35 mV,建立时间为2.8 μs,均符合高精度和快速瞬态响应的设计要求。

  • 研究
    张亦弛, 关润雨, 武晓冬, 董昂杨
    微处理机. 2026, 47(3): 16-23. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.03.003

    针对动态结构化环境下视觉与IMU融合时,低纹理造成匹配精度下降、动态物体干扰造成特征误匹配等影响定位精度的问题,提出一种面向动态结构化空间的视觉-IMU融合定位方法。利用IMU信息预积分预测特征位置,通过设置点特征掩码、合并线特征,并结合光流法跟踪,构建点线特征匹配算法,显著提高了特征匹配的成功率并降低了耗时。利用边缘约束的深度补全算法生成稠密深度掩码,结合漏检补偿机制消除动态物体误匹配的影响,以实现动态特征剔除。实验结果表明:在结构化低纹理场景下,特征匹配成功率提升12.7%,动态特征误匹配率降低68.3%,该方法可应用于电力系统等领域。

  • 应用
    王旭, 杨枭, 胡承刚, 郑佳雯, 李梓怡
    微处理机. 2026, 47(2): 34-43. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.02.006

    为满足图像加密的安全性与实时性需求,提出了一种基于二维混沌映射的加密算法。该算法采用双轮迭代模式,每轮依次执行正向模加扩散、动态DNA运算、Fisher-Yates置乱及逆向模加扩散。引入改进的二维Logistic-正余弦混沌系统生成伪随机序列,用于动态控制DNA编码规则、移位参数和置乱索引,可增强算法的非线性特性。正向与逆向模加扩散结构通过像素间的累积关联,有效提升明文扩散效果。理论分析与仿真结果表明,该算法密钥敏感性强、对差分攻击及统计分析具有良好抵抗能力,可保证较高的安全性,适用于数字图像的保密传输与存储。

  • 研究
    王宗立
    微处理机. 2026, 47(2): 13-18. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.02.003

    随着大数据时代的到来,多模态数据呈现爆发式增长,传统单模态语义理解方法面临处理规模大、语义稀疏、信息互补性差等挑战。多模态融合技术通过整合不同感知通道的信息,能够有效提升语义理解的准确性和鲁棒性。构建了分层式多模态融合应用架构,采用BERT、ResNet等预训练模型进行特征提取,设计跨模态注意力机制实现语义对齐,通过门控融合策略动态调节各模态权重。在分布式计算框架支撑下,应用智能采样和增量学习等优化策略提升处理效率。实验结果表明,该方案在电商、社交媒体、新闻等场景中表现优异,F1值达到87.9%,相比基线方法提升明显,验证了多模态融合在大数据语义理解中的应用价值。

  • 研究
    赵耀, 刘溪
    微处理机. 2026, 47(1): 21-26. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.01.004

    本研究提出了一种纳米级高低肖特基势垒异或非单器件。与传统的BRFET不同,该器件在源/漏极(S/D)与硅基底的接触界面引入两种不同的金属材料,成功构筑了两种肖特基势垒结构。其中,第一种金属与半导体导带形成的势垒高度低于带隙宽度的一半,而其与价带形成的肖特基势垒高度则高于带隙宽度的一半;第二种金属与价带形成的势垒高度亦低于带隙宽度的一半,而其与导带形成的肖特基势垒高度则高于带隙宽度的一半。因此,该器件形成了一个一高一低的双肖特基势垒(HLBSB)。与传统BRFET相比,该器件可使更多载流子通过n模式和p模式的热电子发射进入半导体区域,而传统BRFET则主要通过带带隧穿效应产生载流子。因此,该高低肖特基势垒异或非单器件可实现更大的正向电流。通过器件仿真,研究了高肖特基势垒异或非单器件的性能,并与BRFET的性能进行了比较。基于能带理论的分析解释了其工作原理,同时对其输出特性进行了研究和验证。

  • 应用
    刘子铭, 靳晓诗
    微处理机. 2025, 46(6): 36-39. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2025.06.008

    随着集成电路制程工艺的飞速发展,新的问题也日益增多,许多基础单元器件已逐渐无法满足当前集成电路设计的高要求。针对传统二极管在某些领域的局限性,研究者提出了一种新型肖特基势垒二极管,其导通类型可重置且具有非易失特性。该设计通过编程栅极向浮栅充入电荷,即使在断电情况下,也能长时间保持器件的导电类型,从而实现了较低的静态功耗和反向漏电流。这一创新不仅提高了器件的使用效率,还为未来集成电路设计提升集成度、缩小芯片面积提供了新的解决方案。

  • 应用
    肖博兮, 蒋玉贺
    微处理机. 2026, 47(1): 59-64. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.01.010

    在0.18 μm 60 V BCD工艺下,设计并实现了一种高压轨到轨输出的数模转换器电路(DAC)。该电路在12位分辨率下展现出良好的单调性。基于折叠共源共栅结构,提出了一种新型高压轨到轨输出运算放大器。其第一级采用增益自举技术,显著提升了运算放大器的速度与增益;第二级则运用Class AB架构,实现了轨到轨输出功能。通过灵活配置输出模式,用户可自由选择40、20、10 V三个输出量程范围。DAC输出级具备驱动±30 mA电流的能力,有效减少了对外挂运放的依赖。对DAC电路进行了全面的仿真与验证,仿真结果表明:DAC的积分非线性(INL)小于|0.3| LSB,微分非线性(DNL)小于|0.3| LSB,建立时间不超过1 μs。在输入1 MHz正弦波信号时,信噪失真比(SNDR)达到72.54 dB,总谐波失真(THD)低至-80.45 dB,有效位数(ENOB)高达11.76 bit。

  • 研究
    任注先
    微处理机. 2026, 47(2): 25-33. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.02.005

    太空环境中含有高能粒子,对正常工作的半导体器件构成威胁。与传统体硅工艺相比,SOI工艺基于氧化层-埋氧层将有源器件衬底与薄膜区隔离,使其具有抗辐射能力强、速度快、可靠性高等优点。但由于硅局部氧化隔离产生的鸟嘴效应,SOI器件抗总剂量效应能力较弱,仍需进行加固。因此,基于SOI工艺,在版图方面设计了H型栅结构,在电路方面设计了双互锁存储单元和C单元,从而降低芯片在太空环境中失效的概率。使用离子束与钴源对D触发器所在芯片开展地面辐照实验,其工作在扫描链模式时未产生单粒子翻转与单粒子闩锁,抗总剂量能力达到100 krad(Si)。

  • 研究
    孙超
    微处理机. 2026, 47(3): 38-41. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.03.006

    数据流处理应用对集成电路的能效比提出了更高要求,传统固定架构难以适应多样化的工作负载特征。提出一种分层异构的能效可调架构,将系统划分为计算层、控制层、存储层和互连层四个功能层次,引入64个细粒度功耗域实现精确的电压频率调节。设计了可重构的数据流处理单元和分布式控制机制,通过深度强化学习算法实现自适应工作模式切换。仿真结果表明,相比传统架构功耗降低32%,能效比提升58%,验证了架构设计的有效性。

  • 应用
    陈依, 黄丽芳, 李梓渠, 李威
    微处理机. 2025, 46(6): 61-64. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2025.06.012

    研究提出了一种用于稳定低压共源共栅电流镜工作点的偏置电路。该电路的优势在于可精准设定共源管的漏源电压,使该管在工艺、电源电压、温度(统称PVT)扰动下保持在设计的工作区。基于0.18 μm CMOS工艺的仿真显示,当电源电压在2.7~5.5 V、温度在-55~125 °C,且工艺角覆盖典型(tt)、快(ff)、慢(ss)、快慢混合(fs)时,电流镜工作状态均保持稳定。

  • 研究
    闫巧梅
    微处理机. 2026, 47(1): 7-14. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.01.002

    高光谱图像包含数百个光谱波段,每个波段都包含丰富的光谱信息。由于不同地物在不同波段的光谱响应差异显著,图像中的局部特征复杂且多样。仅依赖单特征点匹配进行深度分割,提取的特征将仅限于部分稀疏分布的特征点,容易丢失重要的局部信息,影响最终分割结果的精度和完整性。为此,本研究提出一种基于多特征点匹配的高光谱图像深度分割方法。通过获取图像灰度级概率,计算出OTSU分割阈值。在设定的阈值区间内,分析两个像素点之间的关联度,并采用多特征点匹配的方式,全面标定出所有特征点,确保特征密集分布。将关联度较高的节点作为分割特征的匹配目标,输出模糊匹配结果。将该结果导入构建的分割映射矩阵中,转换为映射特征节点。以该节点为中心对图像进行逐步整合分割,并不断扩展分割范围,直至达到最终的深度分割目的。结果表明,该方法所得图像分割OA值稳定在80%以上,充分验证了其在提升分割精度方面的显著优势。

  • 应用
    聂丹凤, 马庆岩, 周含
    微处理机. 2025, 46(6): 40-47. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2025.06.009

    数据流环境下的离群点检测是流数据管理与分析中的重要问题,具有广泛的应用。基于距离阈值的方法判断窗口中的对象是否为离群点。对于窗口中的任意对象o,如果窗口中与其距离小于距离阈值r的对象少于对象个数阈值k,则称o为离群点。给定离群点检测参数q<r,k>,q监听窗口中的对象。当窗口滑动时,算法会返回窗口中的离群点。基于此,本文提出一种新的索引结构——GQDT,用于实现对流数据的高效管理。GQDT是一个双层索引结构,其第一层是用于探测数据分布程度的网格索引,第二层是四叉树索引结构。在数据分布密集的区域,GQDT会进一步采用四叉树进行索引,以方便离群点检测。与传统方法中的网格索引和四叉树索引相比,GQDT既继承了网格索引快速判断部分离群点的优势,又能通过四叉树索引加快对部分无法直接判断的对象的范围查询,从而返回所有离群点。

  • 研究
    王美涵, 刘璐, 杨露露, 梁红伟
    微处理机. 2026, 47(3): 32-37. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.03.005

    氮化铝(AlN)是一种成熟的压电材料,但其较低的压电系数限制了AlN基滤波器性能的进一步提升。利用面内声速极高的六方氮化硼(h-BN),将其与AlN组成“慢-快系统”,能有效地激发高声速、高机电耦合系数的Sezawa波。为此,提出了一种基于AlN/BN复合膜的声表面波滤波器,通过有限元方法分析了器件性能,研究了压电层厚度对器件频域特性的影响,计算了器件的声速及机电耦合系数。该结构具有插入损耗小、声速高的特点,展现出良好的综合性能,为声表面波滤波器性能提升提供了可行的方案。

  • 研究
    杨露露, 刘璐, 王美涵, 梁红伟
    微处理机. 2026, 47(3): 8-15. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.03.002

    ZnO是一种传统的声表面波材料,但受限于其本征声速,难以实现高频应用。本研究以蓝宝石为衬底,设计并对比研究了IDT/ZnO与IDT/ZnO/h-BN两种SAW器件结构,采用COMSOL多物理场有限元方法分析了器件的声波传播特性及ZnO与h-BN的厚度匹配关系。结果表明,引入具有超高面内声速的h-BN中间层可有效增强高阶模态激励,并通过实验制备与测试对仿真结果进行验证。ZnO/h-BN结构在实现SAW器件高频化方面具有良好潜力。

  • 研究
    潘彪, 靳晓诗
    微处理机. 2026, 47(1): 27-31. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.01.005

    本研究提出了一种基于栅控二极管的异或传输门晶体管。由于栅极与漏极之间所加电压极性的相异,在强电场作用下,两个电极之间的本征硅区域将发生隧穿效应。同时,源漏之间的漏极电压不同,会形成或降低势垒,从而控制器件漏电流的导通或截止。通过求解二维泊松方程,对表面电势和电场进行分析建模,并利用凯恩模型计算隧穿电流。最终,分析结果与Silvaco TCAD模拟结果进行了对比验证。

  • 研究
    孙春霞

    广域多点定位系统(WMPS)作为民航空中交通管理的关键设备,其网络传输性能直接影响空管数据的可靠性与实时性。针对某地WMPS-I型系统中出现的远端站点异常接收其他站点广播数据、存在网络风暴风险的问题,结合系统组网架构与数据传输特征,提出基于访问控制列表的精准优化配置方案,并给出了具体实施步骤与配置示例。实践证明,该优化方案可有效阻断无效广播数据传输,避免网络风暴发生,提升系统网络传输稳定性,对保障民航空管系统安全运行具有重要意义。

  • 研究
    冉明, 庞一尘, 王鹏飞
    微处理机. 2026, 47(4): 73-77. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.04.011

    本文针对集成电路制造工艺中浅沟槽隔离(STI)刻蚀的形貌控制难题,基于电感耦合等离子体(ICP)刻蚀设备,系统研究了工艺压力、偏置电压、氧气流量、HBr:Cl2流量比与图形负载比等工艺参数对侧壁角度、沟槽底部形貌、关键尺寸(CD)及均匀性的影响。通过实验设计与工艺优化,结合等离子体刻蚀机理,揭示了各参数间的耦合机制,建立了面向量产的形貌控制工艺窗口,为集成电路制造中浅沟槽刻蚀工艺的优化提供了理论与实践依据。

  • 应用
    顾全
    微处理机. 2026, 47(2): 44-50. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.02.007

    在资源受限条件下,路径选择需同时满足低时延、高可靠性和能效优化,但入侵干扰会破坏链路稳定性,使静态权重分配无法适应动态网络状态,难以根据实时入侵情况灵活调整路由策略,导致虚警率升高,检测准确率下降,影响路由决策的可靠性。为此,提出一种考虑入侵干扰的计算机网络动态路由配置优化方法。该方法基于端到端路由探测建立入侵干扰模型,通过拓扑特征参数和检测系数量化入侵影响。结合虚警率与检测率定义的局部时间尺度,实现对路由路径的优化选择。基于路由节点评估实现任务动态分配,评估节点受干扰后的传输能力,动态分配带宽资源,确保任务由高效节点执行。多目标优化配置无线传感网络路由,设定路由配置优化目标函数融入网络体系,利用遗传算法平衡链路成本、负载与能效等关键指标,引入适应度阈值筛选最优簇头节点,实现无线传感网络路由多目标优化,确保网络在复杂环境下稳定运行。结果表明,该方法时延小于2 ms,数据包传输误码率低于0.1,有效增强了网络路由中数据传输的可靠性。

  • 应用
    尹成毅
    微处理机. 2026, 47(1): 32-39. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.01.006

    为有效降低双极型晶体管发射极-基极电压的非线性温度分量导致的误差,采用65 nm CMOS工艺,设计了一种高精度、低温度系数的电流型带隙基准(BGR)电路,提出了一种增强型分段温度补偿电路。该电路通过不同温度阈值触发,在不同温度范围内输出不同温度系数的补偿电流,大幅度降低了非线性温度分量对基准电压的影响。利用Cadence软件进行仿真验证,在电源电压为1.2 V、室温条件下,电路输出的基准电压为800.5 mV,其相对误差(3σ/μ)低至0.43%。在-40~125 ℃的温度范围内,输出基准电压的最低温度系数为1.62 ppm/℃。在10 Hz处,电源抑制比(PSR)为62.6 dB。当电源电压在1.1~5.0 V时,基准电路可以稳定工作。

  • 研究
    拉毛措, 安见才让
    微处理机. 2026, 47(2): 6-12. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.02.002

    要实现藏文的高质量、快速排序,必须解决组成藏文音节的构件元素识别问题,根据构件元素的优先级进行排序。通过对藏文的文字结构、文法规则和藏文音节结构的研究,设计了一种符合现代藏文音节而与藏文音节文法无关的构件元素识别算法,构建了藏文音节的排序方法,进而构建了藏汉英语种的排序算法。实验表明,藏汉英混合语种文字的排序算法符合现代藏文词典的排序要求,且排序效率更高。

  • 研究
    吴泽, 赵鹤然, 任德志, 康敏, 孙希楠
    微处理机. 2026, 47(4): 30-38. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.04.005

    本文系统评述了石墨烯加热薄膜在现代农业领域的创新应用及其关键制备技术。在制备工艺方面,重点探讨了物理法(机械剥离、液相剥离)、化学法(氧化还原法、化学气相沉积/CVD)及印刷法(丝网印刷、喷墨印刷、凹版印刷)的技术路线与适用性,强调需依据应用场景优化工艺选择。在农业应用层面,石墨烯薄膜展现出显著潜力:作物生产领域,其轻量化与优异热管理性能助力温室实现精准温控与节能降耗,应用效果表明可突破果树防冻、杂草管理瓶颈;畜禽养殖领域,其保温系统节能高效、发热均匀,显著优化幼畜保育及畜舍环境;农业从业人员防护领域,智能可穿戴薄膜装备提升作业舒适性与安全性。未来,石墨烯薄膜需着力突破制备成本、产业规范化、复杂工况稳定性等关键技术难题,随着技术融合创新,有望加速推动智慧、绿色农业转型发展。

  • 应用
    胡翔
    微处理机. 2026, 47(1): 53-58. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.01.009

    短文本情感分析面临诸多挑战,如语义稀疏、表达简洁、缺乏上下文信息等,导致情感特征提取不完整,进而影响分类精度。为解决这些问题,提出基于麻雀搜索算法(SSA)优化Transformer的短文本情感分析方法。该方法通过构建词向量矩阵,转变短文本的表现形式;利用Transformer模型提取情感特征,并引入SSA优化模型超参数;将所提取情感特征输入全连接层+Softmax分类器中,采用交叉熵损失的梯度下降算法衡量文本预测情感与真实情感之间的差异,完成短文本情感分析。SSA具有全局搜索能力强、收敛速度快等优点,能有效优化Transformer模型的超参数,提升模型性能。试验结果表明,所提出方法的迭代损失值较低,分类精度较高,能够较好地捕捉情感特征且对各类情感区分能力强。

  • 应用
    欧宏旗, 张啸川, 林涛, 王磊, 杨法明, 税国华, 付晓伟, 张金龙
    微处理机. 2026, 47(3): 47-52. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.03.008

    针对国内高共模电压精密差分放大器的发展瓶颈,基于兼容金属薄膜修调电阻的40 V高精度互补双极工艺,设计了一款±600 V超高共模电压精密差分放大器。电路的整体结构主要由一个运放和精密匹配电阻网络构成,通过外围电阻网络的反馈结构,结合片内集成金属薄膜电阻的激光修调技术,能够实现共模信号衰减60倍的同时差模信号保持不变,从而能精确地检测高共模环境下的微弱差分信号。运放输入级采用超β NPN晶体管,用以减小失调电压,运放的输出级采用AB类互补输出结构,提高输出电压范围,同时工艺上采用高介质隔离技术,使器件在高压状态下也能正常运行。测试数据显示,在共模输入电压达到±600 V时,共模抑制比达到90 dB以上,静态电流仅为550 μA,增益误差为0.02%,输出摆幅为-Vs+0.3V~Vs-0.3V。

  • 应用
    杨帆, 杨超, 范如东, 庞佑兵, 杨束波
    微处理机. 2026, 47(3): 42-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2279.2026.03.007

    大动态对数检波器(SDLVA)可对输入的高频信号幅度进行对数检波,输出与输入信号幅度呈对数关系的电压信号。利用该特性,射频大动态范围对数检波器在电子测量、侦察、电子产品自检等场合得到广泛应用。本文针对大动态单片集成对数检波器的零点温度稳定性,提出了一种新型的电路结构,对输出零点进行温度补偿,使电路在宽温度范围内输出稳定,保证对数精度≤±3 dB时,输入对数动态范围≥50 dB。