摘要：为探索静电放电对可编程逻辑器件的静电损伤(ESD)效应及其防护方法,选用人体模型,并利用ESS-606AESD模拟器对CycloneⅡFPGA芯片EP2C5Q208进行了ESD注入损伤效应试验。在此基础上,以演化硬件(EHW)技术为核心构建了一个具有自修复特性的强容错电子系统,并对其进行了故障注入试验。结果表明:ESD对FPGA不造成芯片损毁,只对放电管脚及其相关逻辑单元造成损伤,未放电管脚及芯片内部绝大部分逻辑单元功能完好。同时发现,系统演化修复能力与系统故障状况间具有较为明显的规律:(1)随着系统故障量的增大,影响系统演化修复能力的主要因素从演化算法的效率逐步转变为演化修复过程中的故障"避让"概率;(2)系统的演化修复能力与故障数量符合指数衰减规律。

摘要：现代战场电磁环境日趋复杂、恶劣,导致大量电子装备受扰、损伤,其可靠性受到严重影响。为了进一步提高电子装备的可靠性,以无刷直流电机系统作为工程背景,将三模块冗余容错机制、多层前馈神经网络结构、演化硬件技术3者有机结合,实现了基于现场可编程门阵列(FPGA)的三模块冗余-演化硬件(TMR-EHW)无刷直流电机控制电路。通过实验证明:将TMR机制引入FPGA电机控制系统之中,可实现功能模块的故障自诊断,以容错运行方式保持系统正常输出,有效提高系统的可靠性;利用多层前馈神经网络结构组织FPGA中的电路资源,通过演化硬件技术实现故障后的功能自恢复。对TMR-EHW系统进行了可靠性分析,推导出该系统的可靠度计算公式。将TMR-EHW系统与单模块系统、普通TMR系统的可靠度进行了横向对比,结果表明TMR-EHW系统具有更高的可靠性和更强的适应性,证明了TMR-EHW技术的可行性与有效性。TMR-EHW电机控制电路系统能够适应并稳定工作于以较为复杂、多变的恶劣电磁环境。

摘要：为研究可演化组合逻辑电路对静电放电的抗扰特性,提出了一种基于Cartesian模型和虚拟重配置技术的可演化组合电路系统模型,按照静电放电抗扰度测试标准IEC 61000-4-2分析了电路逻辑功能的受扰规律,归纳为单极性逻辑翻转和瞬态逻辑击穿2种故障模型。利用故障注入的方法模拟静电放电干扰环境,在故障节点比例逐渐增加的条件下进行了功能电路的演化设计试验。结果表明:当静电干扰事件较少时,演化电路可以快速稳定的演化生成功能完备的数字电路;当静电干扰事件频发且造成大量逻辑单元受扰时,其仍能演化生成适应度达0.9的功能电路。因此,可演化组合逻辑电路在逐渐恶劣的静电放电干扰环境下表现出高可靠的抗扰特性。

摘要：利用电磁环境效应实验与行为级失效建模方法，研究了在线演化组合逻辑电路的静电放电（ESD）主动防护特性。首先，基于内进化虚拟重配置技术和笛卡儿遗传编码思想，提出了一种门级在线可重构组合电路系统模型，结合非支配多目标演化算法和演化策略实现了组合电路的多目标演化设计方法。进而，参照国际电工委员会静电放电抗扰度测试标准分析了电路单元的受扰规律并建立了行为级失效模型。最后，选择2位乘法器、2位加法器及北卡罗莱纳微电子中心（MCNC）基准库中的小规模组合逻辑电路为对象，在多种ESD干扰环境下实验证明了演化电路具有高可靠和强容错的主动防护特性。

摘要：本文以超声波的传播原理为理论基础,根据牛顿定律得到变截面杆纵振动的波动方程。并由此计算了圆锥阶梯型复合超声变幅杆的尺寸,并用ANSYS软件对所设计的变幅杆进行模态分析及谐响应分析,验证了理论设计的合理性。

摘要：基于电磁防护仿生概念,以电机控制系统为例给出了设计具有自修复能力电子系统一般方法,深入分析了重配置电路模型对电路演化修复的影响,提出了优化重配置电路模型的方法。实验结果表明,利用该优化方法改进的重配置电路模型大大降低了电路生成时间,提高了电路修复速度。

摘要：针对EHW(Evolvable Hardware)技术在电子设计自动化、容错运行、自诊断、自适应和自修复等方面的特点,借鉴传统时序电路设计的方法,建立了适应于片内进化的时序电路演化模型和基于XilinxFPGA Virtex-5(XC5VLX110T)的Microblaze软核结构,并运行GA算法对本文设计的VRC进行配置、演化.进而,利用设计的时序电路演化模型成功演化了1001检波器以及二、四、八分频器等时序逻辑电路,验证了本模型的有效性、通用性,并深入分析了演化算法中的随机数种子对演化性能的影响,可为演化算法设计提供一定的参考.

摘要：根据改进的动态差分掩码防护逻辑以及集成电路的半定制流程设计高级加密标准S盒,采用TSMC0.18μm工艺实现基于3种不同逻辑单元的S盒,并对其抗电磁侧信道攻击性能进行评估。实验结果表明,基于掩码防护逻辑的S盒电磁辐射与输入数据相互独立,能克服双轨电路信号线不平衡导致的信息泄漏问题,从而增强电路的抗电磁侧信道攻击能力。

摘要：为了从生物中汲取灵感,进而设计抗干扰能力强、可靠性高的电子系统,对近些年新兴的电磁防护仿生技术的发展脉络进行了详细总结。阐述了电磁防护仿生技术主要研究内容,并展示了现阶段电磁防护仿生研究已取得的成果。生物的神经系统是高度复杂的信息处理和控制系统,具有自组织和自适应的优良特性,同时也具有很高的容错能力。因此,结合神经信息处理方式、编码特点和集成电路实现,进一步探讨和分析了进行电磁防护仿生研究的新思路。

摘要：7075铝合金由于其机械性能好、抗腐蚀性强等优点在塑料模具中被广泛应用。由于塑料模具的结构通常比较复杂,一般采用电火花成型加工,但会出现加工速度慢、加工精度低等一些不足。针对上诉不足,提出了工件水平超声振动电火花复合加工。运用正交试验法,对7075铝合金分别进行普通电火花加工和工件水平超声振动电火花复合加工,综合分析两种电火花加工的正交试验结果。分析结果为7075铝合金复杂结构的高精度高效率加工提供了重要的指导意义。