2000年, 第28卷, 第5期 刊出日期:2000-05-25
  

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    论文
  • 于泓;洪先龙;蔡懿慈;姚波
    电子学报. 2000, 28(5): 1-4.
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    本文针对包含有宏模块和标准单元的超大规模集成电路布局问题, 提出了一个新的混合模式布局算法MMP.该算法综合应用了自底向上的结群策略,数学规划和Slicing划分等技术.MMP算法可以对宏模块和小单元同时求解,算法稳定性好,实用性强,不但求解质量高,而且运算速度快.我们对一组来自工业界的设计实例进行了测试,实验结果表明,MMP是非常实用而高效的.
  • 汪孔桥;沈兰荪;邢昕
    电子学报. 2000, 28(5): 5-8.
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    本文在充分考虑人眼视觉特性的基础上,针对可视电话、视频电视会议等领域经常出现的视频头肩序列图像,提出了一种面向人脸检测与跟踪的视频分级编码方法,在极低比特率的情况下,接收端仍能获得视觉质量较好的恢复序列图像.
  • 裴丹;汪东升;沈美明;郑纬民
    电子学报. 2000, 28(5): 9-12.
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    实现分布/并行系统容错的基础是单进程检查点设置和卷回恢复技术,而对进程活动文件状态进行保存和恢复则是这种技术的重要方面.本文提出的延迟写策略,实现了对用户文件的检查点设置,有效地解决了在发生故障时用户文件内容与进程全局状态的不一致问题.它对用户通明,并且通过优化设置内存缓冲区大小、时延隐藏等手段,使得这种策略在空间开销、正常运行时间、恢复时间等性能指标上优于其它方法.
  • 张悠慧;汪东升;郑纬民
    电子学报. 2000, 28(5): 13-16.
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    工作站机群系统已成为并行处理发展的主流方向之一.随着机群系统应用领域的逐渐拓展和规模的不断扩大,人们对其可用性的要求日益提高.设计高可用的机群系统,需要着重研究其系统重构技术.本文主要论述工作站机群系统重构模型、系统状态的保存及恢复、故障的检测等关键技术;并结合我们开发研制的ChaRM(Checkpoint-based Rollback Recovery and Migration System)系统, 介绍工作站机群重构机制的设计与实现技术.
  • 林闯;杨士强
    电子学报. 2000, 28(5): 17-20.
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    本文讨论了多服务器多队列系统的调度、选择控制方案,并提供了这些方案的随机Petri网模型.这篇论文强调这些方案的设计和性能分析.为了掌握这类系统调度、选择控制方案的设计,我们讨论了方案性能优劣性的成因.本文的多服务器多队列系统模型、调度和选择控制方案和性能分析技术可以应用于这类系统的性能评价.
  • 胡卫明;凌海滨
    电子学报. 2000, 28(5): 21-25.
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    本文用离散的网格代替连续的版图规划平面,把长宽比可变的软模块对应成多个长度和宽度均确定的硬模块,给出了相应的时延驱动版图规划问题的形式化描述,并提出了基于均场退火网络的新的求解算法.算法用一个三维二值换位矩阵将问题映射为神经网络,建立包含时延约束、重叠约束和优化目标的能量函数,再用均场退火方程迭代求解.对应于同一软模块的硬模块有且只有一个能且只能放置在版图规划平面一个位置上的约束用神经元归一化的方法解决.本算法已用Visual C++编程实现,实验结果表明,这是一种有效的方法.
  • 林茂六;解本钊;权太范
    电子学报. 2000, 28(5): 25-28.
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    在并行交替式超高速数字化系统中,由于各个A/D客观上存在的偏置(offset)及增益(gain)的不一致性,造成取样信号幅度的不均匀性.本文首先提出了幅度非均匀取样信号的概念,然后研究了由于偏置产生的幅度非均匀取样信号的数字频谱,推导出了它的数字频谱表达式,详细分析了存在偏置时正弦信号的数字频谱,得到了系统的信噪比公式,最后给出了计算机仿真结果.
  • 金伟其;刘广荣;高稚允
    电子学报. 2000, 28(5): 29-32.
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    本文研究了热电型非制冷焦平面红外探测器在4状态斩波调制下的信号响应,从理论上得到了响应信号的变化,数值模拟分析表明,响应信号的变化可以反映出景物入射辐射在双波段的差异,由此可望通过单一非制冷钛酸锶钡(BaxSr1-xTiO3,BST)焦平面探测器,实现获取景物双波段信息的热成像系统.
  • 李凯原;杨孝宗
    电子学报. 2000, 28(5): 33-36.
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    设置检查点是减少程序在故障条件下执行时间的一种常用技术.将检查点与任务重复技术相结合,不仅能够完成有效的故障恢复,而且还能进行完善的故障检测.上述系统的开销主要来自两方面:其一是每个检查点的比较和保存开销,其二是因故障而引起的卷回.本文利用增量检查点对Ziv和Bruck提出的方法进行了改进,改进后的方法不仅能够有效地减少比较、保存检查点的开销,而且还能够避免潜伏故障引起的卷回.分析表明改进后的方法与Ziv和Bruck的方法相比表现出更好的性能.
  • 陈涛;张春;王志华;李冬梅;刘润生
    电子学报. 2000, 28(5): 36-39.
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    本文设计了一个数字式电子人工耳专用植入芯片.芯片的刺激通道为17个,能提供多达4种刺激模式,并具有电源电压、电极间电阻以及电极间窜扰的实时测量能力,因而能够适应临床上研究各种不同的语音编码算法的需要.芯片内设有缓冲寄存器,能在进行当前帧刺激的同时接收下一帧数据,提高了刺激率.这是一块数模混合的芯片.工作电压12V,最大功耗<50mW,采用2μm N阱CMOS工艺制造,芯片面积20mm2.
  • 王守臣;李大
    电子学报. 2000, 28(5): 40-43.
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    本文把多值逻辑引入专家系统中的知识表示,着重就模糊规则向多值规则的转换,二值规则和多值规则的混合表示,二值逻辑向多值逻辑的转换, 基于不同算子多值规则间的相互转换,以及采用管道结构从根本上解决专家系统中规则匹配速度慢等问题进行了研究,并首次将多值规则表示的知识用于电液位置伺服系统自适应律中的参数优化,进一步提高了控制器的性能.
  • 奚雪梅;张兴;倪卫华;阎桂珍;王阳元
    电子学报. 2000, 28(5): 44-46.
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    利用CMOS/SOI工艺在4英寸SIMOX材料上成功制备出沟道长度为1μm、器件性能良好的CMOS/SOI部分耗尽器件和电路,从单管的开关电流比看,电路可以实现较高速度性能的同时又可以有效抑制泄漏电流.所研制的51级CMOS/SOI环振电路表现出优越的高速度性能,5V电源电压下单门延迟时间达到92ps,同时可工作的电源电压范围较宽,说明CMOS/SOI技术在器件尺寸降低后将表现出比体硅更具吸引力的应用前景.
  • 吴枫;高鹏;高文
    电子学报. 2000, 28(5): 47-51.
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    网格模型的运动估计和跟踪在基于模型的编码方法中占有重要的地位,在现有的网格运动估计技术中,六边形匹配(Hexagonal Matching)是一种有效的网格模型运动估计算法,它采用局部最优和迭代策略相结合的方法得到较好的全局运动估计结果.六边形匹配算法由块搜索和迭代六边形匹配两步组成,同所有的基于模型的运动估计技术一样,六边形匹配算法也存在运算量大的问题难于满足实时编码需要.本文对六边形匹配算法从三个方面进行改进:用四步搜索替代全搜索、快速的纹理映射技术和有效的节点排序减少迭代次数.改进后的算法在基本上保证原算法的运动估计效率的情况下,算法的复杂度有明显的降低,使得基于模型的编码技术向实用化前进了一步.
  • 刘民;吴澄;杨英杰
    电子学报. 2000, 28(5): 52-54.
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    本文对最小化完工时间并行多机调度问题提出了一种基于组合规则的遗传算法.用遗传算法来优化调度策略,使得在不同的调度阶段,可采用不同的调度规则以提高算法性能,并用计算实例表明了该遗传算法优于基于机器编码的模拟退火算法和遗传算法,并能适用于大规模并行多机调度问题,算法计算量小,鲁棒性强.
  • 朱奇农;王国忠;罗乐
    电子学报. 2000, 28(5): 55-58.
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    本文给出了倒装焊(flip-chip)焊点形态的能量控制方程,采用Surface Evolver软件模拟了倒装焊复合SnPb焊点(高Pb焊料凸点,共晶SnPb焊料焊点)的三维形态.利用焊点形态模拟的数据,分析了芯片和基板之间SnPb焊点的高度与焊点设计和焊接工艺参数的关系.研究表明:共晶SnPb焊料量存在临界值,当共晶SnPb焊料量小于临界值时,焊点的高度等于芯片上高Pb焊料凸点的半径值;当共晶SnPb焊料量大于临界值时,焊点的高度随共晶SnPb焊料量的增加而增加.另外,采用无量纲的形式给出了焊点高度与共晶焊料量、焊盘尺寸、芯片凸点的尺寸,芯片重量之间的关系模型,研究结果对倒装焊焊点形态的控制、工艺参数的优化和提高焊点可靠性具有指导意义.
  • 余建军;陈树强;迟楠;管克俭;林金桐;杨伯君
    电子学报. 2000, 28(5): 59-61.
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    最先利用非线性光学环路镜(NOLM)成功地将2.5Gbit/s的归零码光脉冲同时变换到不同的两个波长上.最大波长变换间距为35nm.实验系统中采用增益开关分布反馈半导体激光器(GS DFB-LD)产生的超短光脉冲作为控制光,采用分布反馈半导体激光器(DFB-LD)和波长可调激光器作为信号光.首次在1.55 μm波长段利用非线性光学环路镜进行波长变换过程时观测到了反相波长变换和脉冲畸变现象.
  • 伍言真;丘水生;陈艳峰
    电子学报. 2000, 28(5): 62-64.
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    本文在滑模等价控制的基础上,考虑实际控制中的非理想切换条件,提出了一种适合PWM型DC/DC开关变换器的滑模变结构控制算法简单的新方案.该控制算法依开关工作周期,动态地对滑模误差进行修正,从而动态地补偿控制量的大小,将有利于近似地保证系统沿着切换面运动,并可以减少系统稳态误差,达到削弱乃至消除高频抖动的目的.以Boost变换器为例的仿真结果表明,本文的控制方案可以减少系统超调,缩短过渡过程时间,改善系统的动态品质,并有效地解决滑模控制中的高频抖动问题.
  • 陈勇;杨谟华;于奇;王向展;李竟春;谢孟贤
    电子学报. 2000, 28(5): 65-67.
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    本文在分析MOSFET衬底电流原理的基础上,提出了一种新型抗热载流子退化效应的CMOS数字电路结构.即通过在受热载流子退化效应较严重的NMOSFET漏极串联一肖特基二级管,来减小其所受电应力.经SPICE及电路可靠性模拟软件BERT2.0对倒相器的模拟结果表明:该结构使衬底电流降低约50%,器件的热载流子退化效应明显改善而不会增加电路延迟;且该电路结构中肖特基二级管可在NMOSFET漏极直接制作肖特基金半接触来方便地实现,工艺简明可行又无须增加芯片面积.
  • 于宗光;徐征;叶守银;张国华;黄卫;王万业;许居衍
    电子学报. 2000, 28(5): 68-70.
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    本文首先从理论上分析FLOTOX EEPROM隧道氧化层中陷阱俘获电荷对注入电场和存储管阈值电压的影响,然后给出了在不同擦写条件下FLOTOX EEPROM存储管的阈值电压与擦写周期关系的实验结果,接着分析了在反复擦写过程中陷阱俘获电荷的产生现象.对于低的擦写电压,擦除阈值减少,在隧道氧化层中产生了负的陷阱俘获电荷;对于高的擦写电压,擦除阈值增加,产生了正陷阱俘获电荷.这一结果与SiO2中电荷的俘获——解俘获动态模型相吻合.
  • 骆建华;庄天戈
    电子学报. 2000, 28(5): 71-74.
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    本文提出了一种适合于含有截断伪影磁共振图像(磁共振截断频谱图像)的边缘检测新算法.本方法中,把任何有截断伪影的信号表示为以奇异点为参量的截断奇异函数的加权和,奇异点和加权系数由该信号决定,而计算出的奇异点就是图像的边缘,从而剔除了由截断伪影而引入的虚假边缘.实际和仿真结果表明这种方法效果高于现有方法.
  • 朱于军;王柏;廖建新;陈俊亮
    电子学报. 2000, 28(5): 75-79.
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    本文针对个人通信系统的需求,给出一种基于公钥体系的认证和密钥约定协议的实现方案.在智能网体系结构中引入相应的接入控制实体,给出其实现结构、功能、协议和操作,描述了基于增强型智能网系统的安全接入.
  • 胡恒升;张敏;林立谨
    电子学报. 2000, 28(5): 80-83.
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    与时间相关电介质击穿(TDDB)测量是评估厚度小于20nm薄栅介质层质量的重要方法.氧化层击穿前,隧穿电子和空穴在氧化层中或界面附近产生陷阱、界面态,当陷阱密度超过临界平均值 bd时,发生击穿.击穿电量Qbd值表征了介质层的质量.Qbd值及其失效统计分布与测试电流密度、电场强度、温度及氧化层面积等有定量关系.TDDB的早期失效分布可以反映工艺引入的缺陷.TDDB可以直接评估氧化、氮化、清洗、刻蚀等工艺对厚度小于10nm的栅介质质量的影响.它是硅片级评估可靠性和预测EEPROM擦写次数的重要方法.
  • 李莹;李赣生
    电子学报. 2000, 28(5): 84-87.
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    本文详细阐述了采用混合基底(Hybrid Radix)方法在解决大型主机系统上的COBOL程序Y2K问题的系统框架和具体实现策略.HR方法避免了传统方法中必须准确找出软件系统所有与年代有关数据空间的风险,很大程度上提高了解决传代软件系统中Y2K问题的速度,降低了转化代价.
  • 石坚;邹玲;董天临;赵尔墩
    电子学报. 2000, 28(5): 88-89.
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    本文提出了一种适合组播路由的遗传算法.通过计算机模拟分析,此算法搜索速度快、效率高且具有较强的实用性和鲁棒性.
  • 于宗光;陆锋;徐征;叶守银;黄卫;王万业;许居衍
    电子学报. 2000, 28(5): 90-91.
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    本文从研究不同单元尺寸浮栅隧道氧化层EEPROM在不同状态、不同温度保存下阈值电压的变化入手,论述了浮栅隧道氧化层EEPROM中浮栅上电荷的泄漏机理,并提出了改进EEPROM保持特性的措施.
  • 李汉兵;喻建平;谢维信
    电子学报. 2000, 28(5): 92-95.
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    本文在MPH(Minimum Path Cost Heuristic)的基础上,改进了端节点的加入过程,得到了两种改进的MPH算法:局部搜索最小路径费用算法LSMPH(Locally Searching MPH)和简化的LSMPH:最短端节点最小路径费用算法STMPH(Shortest Terminal MPH).在随机网络模型的基础上,我们进一步进行了仿真.仿真结果表明,LSMPH以相对较小的费用增加换取更快的计算速度.如果要求更快的速度,可以采用STMPH.
  • 戴礼森;洪佩琳;李津生
    电子学报. 2000, 28(5): 96-98.
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    输入缓存交换结构的特点是缓存器和交换结构的运行速率与端口速率相等、实现容易,但存在队头阻塞(HOL),其吞吐率只有约58%.采用虚拟输出排队方法(VOQ)和适当的信元调度算法可消除HOL,使吞吐率达到100%.本文通过仿真对几种调度算法:PIM、iSLIP和LPF进行了全面地研究、比较和评价.
  • 许荔秦;胡东成
    电子学报. 2000, 28(5): 99-101.
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    多层前向神经网络(MLP)的容错性有两种主要的研究方法:改进算法和部件冗余.前一种方法需要耗用大量的学习时间,对大型网络是不适用的.Phatak曾提出了用后一种方法进行MLP的单故障容错的一种网络结构,但是冗余部件数庞大,尤其对于大型网络.本文提出了一种新的冗余体系结构,针对单隐层MLP的单故障容错问题.这种体系结构充分考虑了不同权值的不同重要度,解决了原体系结构的仅值瓶颈问题,可以显著减少冗余部件数,尤其对于大型网络,更具有优越性.
  • 吕岳;施鹏飞;张克华
    电子学报. 2000, 28(5): 102-104.
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    本文利用汉字的基本结构特征切分自由格式手写体汉字字符,以汉字部件作为基本要素,根据部件之间的位置关系进行合并形成完整的汉字图像.自由格式手写体汉字串常有两个字符粘连的情况,依据汉字的笔画特征可以切割粘连字符.实验结果表明,该方法对自由格式手写体汉字字符有较好的切分效果.
  • 张宪超;武继刚;蒋增荣;陈国良
    电子学报. 2000, 28(5): 105-107.
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    离散傅里叶变换(DFT)在数字信号处理等许多领域中起着重要作用.本文采用一种新的傅里叶分析技术—算术傅里叶变换(AFT)来计算DFT.这种算法的乘法计算量仅为O(N);算法的计算过程简单,公式一致,克服了任意长度DFT传统快速算法(FFT)程序复杂、子进程多等缺点;算法易于并行,尤其适合VLSI设计;对于含较大素因子,特别是素数长度的DFT,其速度比传统的FFT方法快;算法为任意长度DFT的快速计算开辟了新的思路和途径.
  • 吴松;姚庆栋
    电子学报. 2000, 28(5): 108-110.
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    基于BAP128芯片,提出了一种可重构阵列,它改善了SIMD阵列的通信性能.在此基础上,提出了一个快速图像标记算法.对于N=n×n的可重构阵列和二值图像,可以在O(logN)的时间里完成图像标记.
  • 刘明亮;蔡永泉;饶敏;刘弟
    电子学报. 2000, 28(5): 111-112.
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    本文首先简介了用卷积运算实现反卷积的原理、方法和实例;其次,提出了该方法的病态问题,并给出了解决的办法;最后,给出了这种方法的估计误差及实例.
  • 任庆生;叶中行;曾进;戚飞虎
    电子学报. 2000, 28(5): 113-114.
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    本文对遗传算法中常用的基于适应值比例的选择算子、一点交叉算子和逐位变异算子进行了讨论,给出了模式数量在遗传算子作用下变化的递推表达式及其极限性能,说明了选择算子使群体向高适应值个体聚集而交叉算子和变异算子使群体分布扩散的特性.在此基础上可以进一步改善遗传算法的性能,从而在电子技术领域获得更广泛的应用.
  • 郭军;蔺志青;张洪刚
    电子学报. 2000, 28(5): 115-116.
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    本文提出一个新的脱机手写汉字数据库模型.此模型的特点在于将汉字样本信息与其书写者信息结合起来,因而既可为开发手写汉字识别算法提供训练和测试样本,也可用于研究各类人员的文字书写特征,探讨文字书写的相关因素.本文还介绍了一个应用此模型的实例HCL2000,并利用HCL2000研究了影响识别率的相关因素,并获得了一些令人感兴趣的结果.
  • 周展飞
    电子学报. 2000, 28(5): 117-118.
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    对于m阶循环群G和给定的存取结构 A,利用适合A 的拟阵在环Zm上的良好表示,给出了 A 为G-理想同态的判别算法.
  • 杨健;朱小安;方健;李肇基
    电子学报. 2000, 28(5): 119-121.
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    本文提出空穴注入控制型横向绝缘栅双极晶体管(CI-LIGBT),可有效控制高压下阳极区空穴注入,提高器件的抗闩锁性能.数值模拟与实验表明,通过对阳极区结深、反偏p+n+结击穿电压和取样电阻的优化,可实现其导通压降与抗闩锁性能的折衷.
  • 朱小安;李学宁;方健;杨健;李肇基
    电子学报. 2000, 28(5): 122-124.
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    本文提出了一种新型的LDMOS/LIGBT混合结构.它兼具LIGBT的驱动能力强和LDMOS的速度快的特点,并且衬底电流小,能很好的抗闭锁.利用此结构可在很宽的电压范围内得到一稳定的输出信号.数值模拟和实验表明此结构对实现智能功率集成电路中的高、低压端信号传输具有突出的优点.
  • 杜正伟;龚克;孟凡宝;杨周炳
    电子学报. 2000, 28(5): 125-126.
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    本文用由于禁带变窄引起的吸收边漂移造成的电子吸收来研究了砷化镓高功率高速光导开关的延迟时间,给出了初始开态场、照射激光波长和温度对延迟时间的影响的简单公式.结果表明开关的半导体片对照射激光的吸收因子增大了开关的延迟时间,在计算中应该加以考虑.
  • 古江春;王泽毅;洪先龙
    电子学报. 2000, 28(5): 127-129.
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    在VLSI三维多介质互连寄生电容的边界元法计算中,利用互连结构特点,本文提出一种半解析积分方法,它应用原函数方法将二维面积分转化为一维线积分,再用一维高斯积分求出积分值.与二维高斯积分相比,速度更快、精度更高,并改善了解的精度.
  • 毛吉峰;李征帆;曹毅;徐勤卫
    电子学报. 2000, 28(5): 130-132.
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    本文针对高速MCM布线网中由互连和封装引起的寄生效应提出了进行计算机仿真的方法.此方法以兰召斯Pade逼近算法(PVL)为基础,综合了部分元等效电路的三维模型,微分求积法的互连线宏模型,求解包含通孔、多导体互连线和集总元件组成的复杂线网对高速脉冲信号的响应.为分析高速MCM设计中的电特性问题提供了高效的工具.
  • 戴恩光
    电子学报. 2000, 28(5): 133-135.
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    为实现雷达、数字微波通信、光纤通信、电子对抗、遥测和遥控等领域频率源的小型化和高稳定化,研制成功了基于高Q值(有载Q值15000;无载Q值18000)的表面波谐振器(SAWR)和小型高稳电路的多点频源,并有下变频单元和独特的高稳频率监控单元,该研究结果在研制射频稳频技术中具有应用的广泛性和通用性.
  • 梁建;洪伟
    电子学报. 2000, 28(5): 136-137.
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    本文基于三维频域有限差分法(FDFD)建立了多层微波集成无源电路及互连结构的全波分析通用软件.对一些典型的无源器件,例如微带滤波器和通孔的S参数的全波分析结果与有关文献对比一致,验证了该方法的正确性.在结构离散化过程中采用了非均匀网格剖分并且在网格截断边界上联合采用了三种吸收边界条件,以最大限度地压缩形成的稀疏矩阵的阶数.对稀疏矩阵方程采用压缩存储技术和快速迭代解法,以有效地减少所需内存和计算时间.
  • 阮刚;肖夏;宋任儒;ReinhardStreiter;ThomasOtto;ThomasGessner
    电子学报. 2000, 28(5): 142-144.
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    用数值计算方法详细地模拟了VLSI电路中金属互连线的延迟及串扰.模拟结果表明:互连线宽W同互连线节距P之比W/P=0.5~0.6是获得最小时间延迟并满足串扰限制的最佳尺寸,模拟还给出了用铜代替铝金属线及用low-k电介质(εlow-k=0.5εSiO2)代替SiO2后,延迟及串扰的改善程度.