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  • 一种实时链路自适应的三维共振电流模式无线接收器,具备自我优化控制功能

    摘要:本文介绍了一种用于植入式医疗设备(IMDs)的3D共振电流模式无线电源接收器(RCM 3D-Rx),该接收器具备自主优化共振周期(NOP)检测功能以及实时链路自适应能力。该设计将三个正交方向的接收线圈集成在一个紧凑的3D打印PA12结构中,实现了无需外部编程或查找表(LUTs)即可进行方向无关的电能传输。每个接收线圈独立确定并定期重新评估其共振周期,以适应实时的耦合变化;同时,一个无残差电压反馈环路(NRFL)确保了从电感器(LC)储能器到接收器的能量完全传输,从而使输出功率提高了多达38.0%。该原型采用180纳米CMOS工艺制造,工作频率为6.78 MHz,占用面积为4.52平方毫米

    来源:IEEE Journal of Solid-State Circuits

    时间:2025-12-11

  • 28纳米CMOS中1.54皮焦/比特、64Gb/s 16-QAM内差相干光接收机设计与实现

    随着云计算和人工智能应用的爆发式增长,现代数据中心正面临着前所未有的数据传输压力。传统脉冲幅度调制(PAM)等非相干调制方案在向更高速率演进时逐渐触及 scalability 极限,而具有更高频谱效率的相干检测技术因此备受关注。相干系统采用双偏振正交幅度调制(DP-QAM)等先进调制格式,但通常依赖复杂的数字信号处理(DSP)进行偏振、相位和定时恢复,导致功耗显著增加。在这一技术背景下,Ahmed E. Abdelrahman等研究人员在《IEEE Journal of Solid-State Circuits》上报道了一种突破性的解决方案——面向短距离数据中心互连的低功耗16-QAM相干光接

    来源:IEEE Journal of Solid-State Circuits

    时间:2025-12-11

  • 基于可扩展芯片粒的28GHz数字波束成形系统:实现大规模阵列分布式处理新架构

    随着6G通信、卫星通信和国防应用的快速发展,大规模数字波束成形技术成为提升系统性能的关键。在毫米波频段,大规模阵列能通过增大有效孔径来提高空间选择性,生成更窄、更定向的波束,从而克服高频路径损耗并改善信噪比。然而,实现数百甚至数千单元的大型阵列面临严峻挑战:单芯片方案受限于毫米波路由损耗、I/O拥堵和时钟分布问题;传统采用SERDES链路的集中式数字波束成形虽然能提供精确波束图案,但长距离传输原始数据会导致功耗高、布线拥堵和延迟问题。针对这些挑战,密歇根大学研究团队在《IEEE Open Journal of the Solid-State Circuits Society》上发表了一项突破性

    来源:IEEE Open Journal of the Solid-State Circuits Society

    时间:2025-12-11

  • 基于重叠联盟形成的非合作博弈与多智能体强化学习相结合的无人机辅助资源分配系统

    摘要:联盟形成(Coalition Formation, CF)游戏作为一种开创性的框架,用于管理配备有各种类型互补资源的无人驾驶飞行器(UAV)的资源分配。然而,在复杂的多UAV场景中,允许重叠的合作CF行为以及联盟间的竞争行为都会显著影响系统性能。在本文中,我们提出了一种多重叠联盟(Multiple Overlapping Coalitions, MOC)非合作游戏模型。首先,我们建立了一个包含耦合资源约束的优化模型;随后,设计了一种基于任务优先级的激励机制以更好地调动参与者的积极性。为了达到纳什均衡(Nash equilibrium),我们提出了一种结合资源粒度放松和微调的两步解决技术。

    来源:IEEE Transactions on Sustainable Computing

    时间:2025-12-11

  • BASS-PLL:一种带宽扩展的子采样锁相环(Sub-Sampling PLL),其带宽可达到参考频率的30%以上;在3 GHz频率下,最坏情况下的相位噪声系数(FoMREF)为−247.9 dB,且该锁相环采用了环形振荡器(Ring Oscillator)作为时钟源

    ```html摘要:本文提出了一种带宽增强的子采样锁相环(BASS-PLL)架构,该架构通过直接采样和多路径采样环形振荡器(RO)的输出来实现带外噪声的抑制,并通过内在的子采样机制实现带内噪声的抑制,从而结合了过采样锁相环(OS-PLL)和子采样锁相环(SS-PLL)的优点,最终实现了一种低抖动、紧凑型的锁相环。采用了一个参考多相生成器来支持

    来源:IEEE Journal of Solid-State Circuits

    时间:2025-12-11

  • 一种基于77.35 TOPS/W性能的变压器处理器,该处理器在注意力计算过程中利用了多尺度相似性(Multi-Scale Similarity)机制

    摘要:基于Transformer的模型在多个人工智能(AI)领域取得了显著的成功。它们的卓越性能得益于全局注意力机制,该机制能够计算任意两个输入符号之间的相关性,从而形成一个全局范围的“感受野”。通常,基于Transformer的模型的输入内容较为相似,这是由于人类语言或图像中存在自然冗余性。相似的输入内容在全局注意力计算过程中会产生相似的向量,这些向量包含大量相同或相似的运算元素。这种相似性导致了向量层面的冗余、元素层面的重复以及全局注意力计算中的低效位运算。本文提出了一种能效更高的Transformer处理器,该处理器利用了全局注意力计算中的动态相似性来提升性能。首先,通过主成分分析来预测

    来源:IEEE Journal of Solid-State Circuits

    时间:2025-12-11

  • 一种3纳米FinFET工艺制造的563千比特、35.5兆比特/平方毫米的双轨SRAM存储器,具有3.89皮焦耳/次访问的高能效特性,以及27.5微瓦/兆比特的单周期延迟和低泄漏模式

    摘要:本文介绍了一种采用3纳米FinFET技术制造的高密度(HD)6T SRAM宏单元,该宏单元采用了扩展的双轨(XDR)架构,旨在降低移动应用中的功耗和漏电。文中提出了两项关键创新技术:写入操作中的延迟字线(DEWL)技术和单周期低漏电访问模式(1-CLM)。XDR架构通过使大部分外围电路在较低的电压下工作来提高能效,从而无需使用专用电平转换器(L/S)。DEWL技术通过减少虚拟读取功耗和降低提升电容来缓解写入时的竞争问题,实现了38%的写入功耗降低。1-CLM技术通过在空操作(NOP)周期关闭比特线(BL)预充电电路,显著降低了待机漏电,实现了10%的漏电减少,同时确保了快速唤醒且延迟和峰

    来源:IEEE Journal of Solid-State Circuits

    时间:2025-12-11

  • ATC-Tx:面向视频传感节点的21.9 pJ/Sa直接像素-PWM转换器与时域体通信发射机

    在智能眼镜、体戴摄像头、神经植入设备等物联网与体域网应用快速兴起的今天,设备的小型化、低功耗与长效续航成为关键挑战。尤其是视频传感器节点,传统方案需先将模拟图像信号通过模数转换器(ADC)转为数字信号,再经数字信号处理器(DSP)压缩后传输,整个过程功耗高达毫瓦级,严重制约了设备的便携性与持续工作时间。更棘手的是,随着视频分辨率与帧率的提升,ADC的功耗呈指数级增长(PADC∝ 2N),通信功耗也随之线性上升,导致系统整体能效低下。如何在不牺牲性能的前提下,实现微瓦级功耗的高清视频传输,成为学术界与工业界共同关注的焦点。为解决这一难题,美国普渡大学Shreyas Sen教授团队在《IEEE O

    来源:IEEE Open Journal of the Solid-State Circuits Society

    时间:2025-12-11

  • 关于代码变更学习中参数高效微调的实证研究及其扩展应用

    摘要:与全模型微调(FMFT)相比,参数高效微调(PEFT)在多个代码理解任务中表现出更优的效果和效率,这得益于PEFT能够通过仅更新少量参数来缓解预训练语言模型(PLMs)的灾难性遗忘问题。然而,现有的研究主要集中在静态代码理解上,这与最近PLMs的预训练范式和知识迁移相一致,但它们没有考虑动态代码变化的情况。因此,目前尚不清楚PEFT在针对代码变化相关任务的特定任务适应方面是否优于FMFT。为了解决这个问题,我们研究了四种常见的PEFT方法(即AT、LoRA、PT和PreT),并将它们的性能与FMFT在七种流行的PLMs上进行了比较。实验中涉及了两个广泛研究的与代码变化相关的任务:即时缺陷

    来源:IEEE Transactions on Software Engineering

    时间:2025-12-11

  • 核心遗留系统现代化:基于可移植性与定制化的双维框架研究

    在数字化浪潮席卷全球的今天,许多大型企业的核心系统反而成为阻碍创新的"技术化石"。这些起源于20世纪50年代的Lyons电子办公系统,已演变成价值4万亿美元的企业系统生态圈,包括ERP(企业资源计划)、CRM(客户关系管理)、SCM(供应链管理)、HR(人力资源)等关键系统。然而,这些本该提升效率的系统却逐渐陷入"系统泥潭"——遗留系统与现代技术交织,陈旧实践与现行流程混杂,导致组织敏捷性严重受损,数据可用性低下,同时还面临日益严峻的网络安全风险。这种系统僵化现象在2024年CrowdStrike大规模宕机事件中暴露无遗。更令人担忧的是,传统的"自建还是购买"决策模式已无法应对当前挑战。企业系

    来源:IEEE Software

    时间:2025-12-11

  • NetCarbTrace:测量网络碳足迹的探测工具——实现绿色清洁软件可持续性的新突破

    在数字化转型浪潮中,互联网已成为全球能源消耗的重要领域。国际能源机构数据显示,2022年全球数据传输网络耗电量达260-360TWh,与数据中心能耗规模相当。然而,当前网络可持续性评估方法存在明显缺陷:多数研究采用固定速率估算网络数据传输的电力强度(单位:kWh/GB),这种基于流量比例假设的简化模型与实际设备能耗特性严重不符。实际测量表明,网络设备功耗呈现显著的非线性特征:设备在空闲状态下维持固定功耗(Pidle),而随负载增加产生的增量能耗(Einc,bit)呈线性增长。这种特性使得传统按流量比例估算的方法会产生严重偏差,导致对应用程序环境影响的错误评估。更关键的是,网络设备能效差异巨大(

    来源:IEEE Software

    时间:2025-12-11

  • 基于二阶 Ricatini (RIC) 算法的 RHT 和 RHTP 算法收敛的充分条件

    摘要:基于ReLU的硬阈值处理(RHT)和基于ReLU的硬阈值追踪(RHTP)是最近为非负稀疏信号恢复而开发的算法。尽管当受限等距常数的值满足特定条件时,这两种算法能够实现稳健的信号恢复。对于RHT,该条件为δ₃s ≥ 0.618;而对于RHTP,则为δ₃s ≥ 0.57735。然而,数值实验表明RHTP的性能始终优于RHT,这揭示了理论保证与实际性能之间的差距。本文通过推导基于δ₂s的放宽充分条件来弥补这一差距。具体来说,我们为δ₂s建立了相应的界限:对于RHTP,该界限为δ₂s ≥ 0.379514;对于RHT,则为δ₂s ≥ 0.357282。这些结果增强了理论保证的可靠性,使其更接近实

    来源:IEEE Transactions on Signal and Information Processing over Networks

    时间:2025-12-11

  • 基于硅光子晶体慢光调制器与开集电流模式驱动器的0.78 pJ/bit高效紧凑型光发射机

    随着云计算和人工智能应用的爆发式增长,数据中心正面临着前所未有的能耗挑战。其中,光互连技术作为替代高功耗电互连的关键方案,其能效和集成度直接影响着数据中心的可持续发展。然而,传统基于硅肋形波导马赫-曾德尔调制器(MZM)的光发射机存在显著瓶颈:毫米级长度的相位调制器导致器件尺寸庞大,电压模式驱动架构中的终端电阻造成双重功耗,使得单通道总功耗往往超过1瓦,占地面积大于1平方毫米,严重限制了大规模并行集成的发展前景。针对这一技术难题,日本横滨国立大学Toshihiko Baba教授团队在《IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics》

    来源:IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics

    时间:2025-12-11

  • SAM4CH4:基于Segment Anything和视觉语言模型的零样本甲烷羽流检测新框架

    随着全球气候变化问题日益严峻,甲烷作为一种强效温室气体,其排放监测与管控成为实现碳中和目标的关键环节。卫星遥感技术,特别是利用Sentinel-2等卫星的短波红外波段反演甲烷浓度,已成为发现和量化“超级排放源”的重要手段。然而,如何从复杂的卫星图像中准确地将微弱的甲烷羽流信号与背景噪声分离开来,一直是该领域的核心挑战。传统方法主要依赖统计阈值分割,虽然简单快速,但对背景噪声敏感,易产生误报或漏报,且往往需要人工干预进行验证,效率低下。另一方面,基于监督深度学习的方法(如U-Net)虽展现出潜力,但其性能严重依赖于大量、高质量的标注数据,而获取此类数据成本高昂、周期长,且模型在面对新的地理区域或

    来源:IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing

    时间:2025-12-11

  • 约束分类视角下多智能体路径规划算法性能分析及其在机器人运动规划中的应用

    在自动化仓储、智能交通和机器人集群协同等前沿领域,多智能体路径规划(Multi-Agent Pathfinding, MAPF)技术扮演着至关重要的角色。随着应用场景的日益复杂,传统的路径规划方法在面对成百上千个智能体协同作业时,往往显得力不从心。特别是在多机器人运动规划(Multi-Robot Motion Planning, MRMP)场景中,机器人本体的几何形状、运动学约束以及环境的高维表征,使得路径规划问题变得更加棘手。目前,约束类搜索算法已成为解决MAPF问题的主流方法之一,其中冲突搜索算法(Conflict-Based Search, CBS)及其变体因其良好的完备性和最优性保证而

    来源:IEEE Transactions on Robotics

    时间:2025-12-11

  • 采用磁耦合辅助回路实现可重构电池系统换流回路电感的最小化研究

    在电动汽车电驱动系统追求更高效率的背景下,可重构电池系统(Reconfigurable Battery Systems, RBS)结合级联多电平逆变器(Cascaded Multilevel Inverter, MLI)成为一种颇具前景的技术路径。研究表明,即使采用碳化硅(SiC)金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET),MLI的效率也可与传统电压源逆变器(Voltage Source Inverter, VSI)相媲美甚至更优。然而,功率电子系统,尤其是直流/直流(DC/DC)变换器中普遍存在的寄生杂散电感,是制约效率进一步提升的瓶颈。开关损耗是现代变换器中的主要损耗来源之一,而其中

    来源:IEEE Transactions on Power Electronics

    时间:2025-12-11

  • 量子网络枢纽按需资源分配:基于Erlang损失系统的纠缠生成交换性能分析

    在当今量子技术快速发展的时代,量子网络作为实现分布式量子计算、量子密钥分发等应用的关键基础设施,正受到越来越多研究者的关注。量子网络的核心任务之一是在不同用户节点之间建立纠缠连接,而这一过程需要高效地分配和利用有限的网络资源。然而,当多个用户同时请求纠缠生成服务时,如何公平、高效地分配共享资源成为了一个亟待解决的问题。传统的量子中继器或纠缠分发交换机(EDS)通常需要在中间节点配备量子存储器,这在当前噪声中级尺度量子(NISQ)时代面临着技术实现上的挑战。相比之下,无记忆的纠缠生成交换(EGS)架构因其相对简单的实现方式而展现出巨大潜力。EGS作为一个量子网络枢纽,控制着一组可分配的资源(如贝

    来源:IEEE Transactions on Quantum Engineering

    时间:2025-12-11

  • 轴向磁通无铁心永磁补偿式脉冲发电机的电磁分析与性能优化

    在电磁发射领域,如何为轨道发射器提供高效可靠的脉冲电源一直是核心技术挑战。传统电容驱动和电感驱动系统虽然成熟,但能量密度有限且脉冲成形网络复杂。而脉冲发电机通过高速飞轮将动能转化为电能,展现出独特优势。特别是无铁心结构脉冲发电机,因铁心饱和而具有低内电抗特性,更能匹配轨道发射器的低输入阻抗需求。然而,这类发电机面临励磁系统设计难题:电励磁需要滑环供电且焦耳损耗大,超导励磁又成本高昂。永磁励磁虽能避免这些问题,但在无铁心结构中如何获得足够高的气隙磁密成为新的瓶颈。正是在此背景下,意大利比萨大学Claudia Simonelli等人将目光投向轴向磁通永磁电机(AFM)。与传统径向磁通电机相比,AF

    来源:IEEE Transactions on Plasma Science

    时间:2025-12-11

  • 具有电压跟随特性的交错式电流馈电PFC反激变换器:实现高效率单级AC-DC功率因数校正的新方案

    随着电气化进程的加速和直流负载的日益普及,AC-DC变换器已成为连接交流电网与直流供电设备的关键接口,广泛应用于适配器、充电器以及数据中心、通信系统、电机驱动、电动汽车等工业领域。然而,大量电力电子设备接入电网带来了严峻挑战:电压畸变、功率损耗、低功率因数、电磁干扰等问题不仅影响电网质量,还会导致发电设备、变压器等基础设施的性能退化。国际电工委员会IEC61000-3-2标准明确规定,75W以上的转换器必须限制谐波失真,这促使研究人员不断探索更高效的功率因数校正技术。传统解决方案主要分为两级式和单级式PFC转换器。两级结构虽然性能优异,但存在元件数量多、成本高、效率低的缺点;而单级结构虽然简化

    来源:IEEE Open Journal of Power Electronics

    时间:2025-12-11

  • 模块化多电平换流器的桥臂电流限制控制策略研究:兼顾交流直流电网构建的新型解决方案

    随着可再生能源占比的不断提高,逆变器型资源(IBRs)逐渐成为现代电力系统的核心组成部分。其中,电网形成(GFM)控制技术对于维持电网稳定性具有至关重要的作用。特别是在远距离输电场景下,如海上风电并网工程,高压直流(HVDC)输电系统往往采用模块化多电平换流器(MMC)这一关键设备。MMC具备自换相能力,使其天然适合应用于GFM控制场景。然而,电网故障给GFM换流器带来了特殊挑战:其电压源特性要求必须采用电流限制控制来保护功率半导体器件。对于MMC而言,为确保半导体器件安全,必须对桥臂电流而非输出电流实施限制。此外,暂态过程中的电流可能导致一个或多个桥臂能量耗尽,从而引发各相间不同的电压限制。

    来源:IEEE Open Journal of Power Electronics

    时间:2025-12-11


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