摘要:解释布尔公式不可满足的原因在很多领域都具有实际的应用需求，而最小不可满足子式能够为诸如电路的自动综合等应用领域中的不可满足原因提供最精确的解释。因此，将两种能够高效求解最小不可满足子式的算法——分支-限界算法与贪心遗传算法，集成到解码电路的自动综合工具中。采用通信领域的标准编码电路作为测试集，将两种算法进行对比。实验结果表明，在运行时间与每秒剔除的短句数方面，贪心遗传算法优于分支-限界算法；不可满足子式在解码电路的自动综合过程中发挥重要作用。

摘要:基于三维集成电路技术实现的三维静态随机存储器，其电路中使用了大量的过硅通孔。目前过硅通孔制造工艺尚未成熟，使得过硅通孔容易出现开路或短路故障，从而给三维静态随机存储器的测试带来新的挑战。现有的过硅通孔专用测试方式虽然能够探测出过硅通孔的故障，但需要特定的测试电路来实现，这就增加了额外的面积开销，同时加大了电路设计的复杂度。因此，提出一种使用测试算法来探测过硅通孔开路故障的方法。在不增加额外面积开销的情况下，通过内建自测试电路解决三维静态随机存储器中过硅通孔的开路故障检测问题。结果显示，该过硅通孔测试算法功能正确，能够准确探测到过硅通孔的开路故障，并快速定位过硅通孔的开路位置。

摘要:随着处理器微体系结构日益复杂，性能分析在处理器研制过程中的作用越来越重要。常用的性能分析方法是建立性能模型，该方法主要用于研制初期的设计空间探索，如果用于微体系结构级的分析和优化，速度和精度都会成为限制因素。因此，提出一种基于计数器的性能分析方法，该方法以项目组已经完成的一款处理器核的硬件实现代码为基础，在处理器核外部添加一个专用性能监测单元，收集微体系结构分析和优化需要的各种事件，并通过结果分析器对统计的事件进行分析，得到微体系结构实现的性能受限因素。采用此方法，在现场可编程门阵列原型系统上对SPEC CPU2000测试程序运行时的性能受限因素进行分析，并根据分析结果采取相应的优化措施，优化后的处理器核性能得到了明显提升。

摘要:新兴的三维静态存储器将代替二维静态存储器被广泛用于高性能微处理器中，但它依然会受到软错误的危害。为了能够快速、自动分析多层管芯堆叠结构的三维静态存储器软错误特性，搭建了三维静态存储器软错误分析平台。利用该平台对以字线划分设计的三维静态存储器和同等规模的二维静态存储器分别进行软错误分析，并对分析结果进行对比。研究结果表明二维和三维静态存储器的翻转截面几乎相同，但三维静态存储器单个字中发生的软错误要比二维静态存储器更严重，导致难以使用纠检错技术对其进行加固。静态模式下二维和三维静态存储器敏感节点均分布于存储阵列中，表明静态模式下逻辑电路不会引发软错误。

摘要:基于通用多核架构的网络分组处理系统性能受到诸如分组IO开销高、多核共享内存及进程调度竞争大、页表缓冲表项失效率高等问题的困扰。为此提出一种基于通用多核网络分组处理系统、面向高速分组转发应用的线程亲和缓冲区硬件管理机制，并在网络专用协处理引擎上实现。该机制采用无中断的线程亲和调度策略，将包含控制信息与缓冲区地址信息的描述符和分组数据按照分组处理的线程号链式地对应加载在多个地址连续的共享缓冲区中。基于通用多核和现场可编程门阵列平台进行报文转发测试，实验结果表明，采用线程亲和缓冲区管理机制能使平均报文转发处理性能提升12.4%，有效地降低IO开销和TLB表项失效率。

摘要:多核系统中末级Cache是影响整体性能的关键。为了提出一种细粒度、低延迟、低代价的末级共享Cache资源管理机制，将系统性能目标转换为每个内核当前占用Cache资源的替换概率，以决定每个内核能够提供的被替换资源的数量；对某个需要增加Cache资源的内核，从可提供被替换资源的候选内核中选出距离较近且替换概率较高的一个内核，并以Cache块为粒度进行替换，从而实现Cache资源在不同内核间的动态划分。与传统以相联度为粒度的粗粒度替换机制相比，以Cache块为单位的替换机制具有更细的替换粒度，灵活性更高。另外，通过将位置信息和替换概率结合，保证了Cache资源与相应内核在物理布局上的收敛，降低了访问延迟。同时，所提出的方法只需要增加极少的硬件代价。实验结果表明，根据实验场景和对比对象的不同，所提方法与其他已有研究成果相比，可以实现从6.8%到22.7%的性能提升。 

摘要:基于资源预留策略提出一种多级光互连仲裁机制，通过将网络分级实现快速、高效的仲裁。多优先级数据缓存队列的传输节点设计，提供了不同类型流量的差异化传输；通过预约式两级仲裁机制，实现网络的完全公平与100%的高吞吐率。设计并对快速仲裁通道进行了合理布局，极大地缩短了仲裁延迟。仿真结果表明：采用基于资源预留的分级仲裁策略，在多种流量模式下所有节点均获得公平的服务。与FeatherWeight相比，分级仲裁策略吞吐率提高17%；与2-pass相比，仲裁延迟减少15%，同时，功耗减少5%。

摘要:为降低消费者租借云计算系统资源的开销,提出了成本约束的内存预留随机整数线性规划模型及方法。结合预留计划和按需计划的内存资源价格，设计包含成本及资源总量约束条件的随机开销函数,并以函数期望值最小化为目标，基于内存消耗量概率分布求出优化的内存预留量。试验表明，消费者利用该方法租借资源的开销比利用预留计划、按需计划及同类方法租借资源的开销更小。

摘要:体系架构级缓存容错技术被认为是应对较高的永久位故障率的有效手段，但目前缓存容错机制的体系架构级评估工具较少。针对这个问题，提出CacheFI，即基于Simics的缓存故障注入工具，采用故障生成和注入分离的设计，故障生成是随机分布、模式和时序三个方面的结合，故障注入则考虑了故障可重现性和模块化的需要。在全系统模拟器Simics上，基于15个选自SPEC CPU2000的测试程序，利用CacheFI对Buddy和MAEP等典型的体系架构级缓存容错机制进行评估，展现了其弱点和典型的片上缓存容错机制存在的问题。

摘要:对于非规则访存的应用程序，当某个应用程序的访存开销大于计算开销时，传统帮助线程的访存开销会高于主线程的计算开销，从而导致帮助线程落后于主线程。于是提出一种改进的基于参数控制的帮助线程预取模型，该模型采用梯度下降算法对控制参数求解最优值，从而有效地控制帮助线程与主线程的访存任务量，使帮助线程领先于主线程。实验结果表明，基于参数选择的线程预取模型能获得1.1～1.5倍的系统性能加速比。

摘要:针对火星大气制动降轨过程中稀薄流区大气受季节和昼夜等因素影响而存在较大动态误差的问题，建立气动力作用下的轨道动力学方程，研究探测器稀薄流气动参数计算方法，分析大气参数动态误差对气动力及制动降轨效果的影响。结合火星探测应用，仿真分析火星大气制动过程中的探测器气动特性以及轨道变化特性。为保证探测器制动过程中的安全和持续时间要求，给出了理想的大气制动降轨走廊范围及导航精度需求，具有一定的工程参考价值。

摘要:航天器姿态控制系统需要特殊的运行环境，在地面很难考核，这给系统可靠性带来一定的风险。针对微纳卫星的特点，设计并研制了一套面向微纳卫星的姿态确定与控制半实物仿真系统。该系统通过数字化模型模拟卫星姿态轨道运动、敏感器模型产生敏感器测量数据、执行器模型生成控制力矩、敏感器模拟器实现通信协议，最终实现姿态控制系统的全系统仿真。这套系统可以接入卫星控制系统回路，实现对姿控系统软件、硬件的考核，同时验证算法的性能。基于该系统，对天拓三号卫星姿控系统进行地面半实物仿真，并对比在轨试验数据，结果表明系统设计合理，仿真结果可信。

摘要:信天翁凭借动态滑翔的飞行技巧从梯度风中获取能量，从而在几乎不拍翅膀的情况下进行长时间、长距离飞行，这种技巧应用于小型无人机上可拓展其完成任务的能力。基于飞行器动力学对梯度风场中的无人机运动方程进行推导和简化处理；利用简化的运动方程，分别从非惯性参考系中的动能定理和机械能变化的角度，对动态滑翔获取能量的机理进行分析；利用微分平坦法，以最小平均控制输入变化率为目标函数，对徘徊模式和平移模式的动态滑翔航迹进行优化计算。分析结果表明：逆风爬升、顺风下滑是动态滑翔基本获能方式。优化结果表明：控制输入变得更加平滑，甚至出现阶段性的常值，使得控制更加简化；徘徊模式下，当风梯度作为决策变量时，优化过程可在［0，0.5 s^-1］的区间上找到使得目标函数值最小的风梯度；平移模式下，目标函数值在该区间上单调递减。

摘要:为充分利用高超声速飞行器在俯冲段的质心运动与绕质心运动之间的耦合作用和飞行过程中的不确定性，基于模糊干扰观测器提出三维一体化制导与控制问题。根据飞行器的动力学方程以及飞行器-目标的视线角相对运动方程，推导出适用于倾斜转弯控制的一体化制导控制模型。针对模型中的不确定性采用模糊干扰观测器进行补偿，并使用块动态面方法设计一种一体化制导控制律。通过选取适当的李雅普诺夫函数证明闭环系统状态的一致毕竟有界性。仿真结果验证了该一体化制导控制方法的有效性和鲁棒性。

摘要:采用先进遗传算法对太阳能热推进系统一次聚光器参数进行优化，达到减小推进系统质量的目的。以聚光器太阳光收集效率和聚光器质量为优化目标函数，建立聚光器工作的数学模型，并开展相关仿真研究。仿真结果表明，先进遗传算法可有效用于太阳光收集效率和聚光器质量优化分析。

摘要:针对高超声速滑翔飞行器变轨段大偏差条件下的标准轨迹跟踪问题，提出一种基于权值矩阵自适应修正的变轨段跟踪制导方法。分析了变轨段主要控制方式和标准轨迹特性；将简化的纵向运动方程在标准轨迹附近线性化；采用将误差项引进线性二次型性能指标加权矩阵的方式，设计了改进的权值自适应修正跟踪制导方法。CAVH飞行器仿真分析表明，该方法能够实现高超声速滑翔飞行器变轨段高精度自适应跟踪制导，对初始及过程偏差具有良好的鲁棒性。

摘要:为分析在时序抛撒方式下子母弹多体干扰流场特性及其对各舱段弹体气动特性的影响，基于流体控制方程与六自由度刚体运动方程，结合非结构动网格技术，分别对两种时序抛撒方式及后舱子弹单独抛撒方式下的子母弹三维非定常分离流场进行数值模拟，得到不同抛撒时序下的分离流场特性及其气动干扰特性，揭示各舱段子弹在不同分离阶段的气动干扰相互作用过程。研究结果表明：在时序抛撒分离过程中各弹体间激波不断地交错干扰，增加了流场结构的复杂性；前舱子弹的激波干扰使得后舱段子弹气动分离参数较低，分离效率较慢，尤其在短时序间隔下，后舱弹体受前舱子弹干扰较为严重，弹体的安全分离受到影响。

摘要:针对稀薄流域高超声速飞行器的气动加热问题，开展耦合数值计算研究。通过引入牛顿冷却定律，将直接模拟蒙特卡洛数值模拟方法与结构传热计算方法相结合，设计一种可对全机外形进行气动热和结构传热计算的高效松耦合方法，实现飞行器防热层结构材料温度分布特性的数值模拟。在以钝锥外形为例对直接模拟蒙特卡洛数值模拟程序进行验证的基础上，采用该方法对X37B轨道飞行器外形长时加热与结构传热过程进行数值模拟，给出结构温度及热流密度随飞行时间的变化规律。研究结果表明，设计的耦合计算方法能够模拟稀薄流域高超声速飞行器的气动加热及结构传热耦合过程，可为该类飞行器的气动热分析及热防护设计提供技术支持。

摘要:提出一种利用SAR图像与光学基准图高精度匹配实现SAR平台定位的方法。利用成像中间时刻SAR平台与SAR图像中心线上物点在水平面的投影共线的特性，在图像中心线上均匀选取若干点作为匹配点，并与光学基准图进行高精度景象匹配获取它们的物点坐标；根据这些物点坐标估计出图像中心线在当地水平面投影的直线方程；利用直线信息和斜距高度信息计算SAR平台在水平面上的投影点位置，进而计算得到成像中间时刻SAR平台的空间位置。为了进一步提高匹配精度，分别提出对正侧视和斜视SAR图像匹配区域进行几何粗校正的方法。还分析了不同误差因素对平台定位精度的影响，并给出精度估计公式。仿真和实际图像实验结果表明，方法正确可行，具有较高的定位精度，具备工程实用价值。

摘要:针对惯性平台自标定中惯性仪表安装误差可观测性问题，深入研究了系统模型与平台坐标系对惯性仪表安装误差可观测性的影响。根据不同系统动力学模型和观测量构建四种系统模型。从可观测性定义出发，分析与判断惯性仪表安装误差在不同系统模型和不同平台坐标系下的可观测性。理论分析和仿真结果均表明惯性仪表安装误差在以下两种情况完全可观：观测量为平台框架角和加速度计输出，系统动力学模型为框架角模型，平台坐标系以平台六面体为基准定义；观测量为加速度输出，系统动力学模型为姿态角或失准角模型，平台坐标系以加速度计敏感轴为基准定义。

摘要:神经网络模型具有强大的问题建模能力，但是传统的反向传播算法只能进行批量监督学习，并且训练开销很大。针对传统算法的不足，提出全新的增量式神经网络模型及其聚类算法。该模型基于生物神经学实验证据，引入新的神经元激励函数和突触调节函数，赋予模型以坚实的统计理论基础。在此基础上，提出一种自适应的增量式神经网络聚类算法。算法中引入“胜者得全”式竞争等学习机制，在增量聚类过程中成功避免了“遗忘灾难”问题。在经典数据集上的实验结果表明：该聚类算法与K-means等传统聚类算法效果相当，特别是在增量学习任务的时空开销方面具有较大优势。

摘要:为探索深度学习理论在视频图像帧间运动补偿问题中的应用，提出一种用于视频图像帧间运动补偿的深度卷积神经网络。该网络由卷积模块和反卷积模块构成，可以处理不同分辨率输入图像并具备保持较完整图像细节的能力。利用具有时序一致性的视频图像序列构造训练样本，采用随机梯度下降法对设计的深度卷积神经网络进行训练。视觉效果和数值评估实验表明，训练得到的网络较传统方法能更有效地进行视频图像帧间运动补偿。

摘要:二进制偏移载波调制信号将在卫星导航系统中得到广泛应用。全球定位系统的L1C信号导频分量采用了时分二进制偏移载波调制，对此信号直接采用码参考波形算法消除多径时的鉴别曲线收敛点存在偏差，从而影响测距偏差。因此，提出一种时分二进制偏移载波调制信号的高精度无偏抗多径算法。通过时分的方式分别生成针对BOC(1,1)和BOC(6,1)分量的本地闸波，以保证鉴相函数在码相位无偏差时等于0。由于更好地利用了BOC(6,1)信号分量，该技术在实现无偏跟踪的同时，还能提高跟踪精度。

摘要:相关文献对码相关参考波形算法码跟踪精度的研究，主要是针对无限信道带宽条件下，仿真分析闸宽参数对码跟踪精度的影响，并未分析信道带宽影响。因此，推导了码相关参考波形算法码跟踪精度表达式，分析信道带宽对码相关参考波形算法跟踪精度的影响并进行仿真验证。结论表明，在无限带宽下，减小闸波宽度可提高码跟踪精度，但是在带限条件下，闸波宽度存在最优值。该结论可用于指导卫星导航接收机的码相关参考波形算法设计。

摘要:星间激光通信系统主要分为捕获、瞄准、跟踪技术，其中捕获技术是星间激光通信系统实现通信的前提和保障。通过对星间通信捕获阶段信标光的粗瞄捕获原理、关键技术和工程应用等内容进行详细的研究，提出一种粗瞄与精瞄相互结合的螺旋-正弦复合扫瞄的方法。对该方法扫瞄过程中的数值分析表明，相比单一粗瞄扫瞄方式，粗精复合扫瞄方法的扫瞄漏扫区域比单一粗扫瞄漏扫区域小、捕获概率更高、捕获时间短。该方法为星间激光通信扫瞄捕获过程提供了一种新的扫瞄方式，具有重要的意义。

摘要:高精度格式因其在较低的计算资源消耗下仍能保持足够的精度而在精细流动结构的模拟中具有独特优势。将显式5阶加权紧致非线性格式(WCNS-E-5)引入二维高温非平衡流计算，进行自由流速度5.0～5.7 km/s的高焓风洞和高空条件下的圆柱非平衡流场数值模拟，得到正确的流场参数分布、壁面压力和壁面热流等结果与实验值吻合较好。计算结果表明，WCNS-E-5格式较2阶的MUSCL格式具有更好的热流网格收敛特性。分析并针对算例条件初步解决了高阶格式在刚性化学反应流模拟中的鲁棒性问题，为进一步采用高阶格式开展流场结构更加复杂的热化学非平衡流数值研究奠定了良好基础。

摘要:轴间距误差对消隙齿轮精度和性能有重要影响，但其机理和规律并不清楚。基于接触碰撞力约束关系建立齿轮接触动力学模型，进一步利用ADAMS/Flex 建立单级消隙齿轮传动系统的刚柔耦合模型，通过刚柔耦合动力学仿真研究消隙齿轮传动在不同轴间距制造误差条件下的振动及频率特性。研究发现：随着轴间距的减小，扭簧的平均力矩增大，齿轮齿面间的啮合力矩以及摩擦力矩也将增大，从而阻碍扭矩的正常传递，并导致固定齿轮转速幅值降低；随着轴间距的增大，固定齿轮主谐振频率整体上降低，而且在轴间距稍大于标准中心距时降低很快。这一发现可指导消隙齿轮传动的设计和装配。

摘要:机械构件的不同的失效模式之间具有一定的相关性，而且随机载荷作用次数对机械构件的可靠性有一定程度的影响。因此对机械构件进行可靠性灵敏度分析时，需要充分考虑其不同失效模式和载荷作用次数的影响。通过运用顺序统计量理论考虑载荷多次作用以及多种失效模式条件下机械构件可靠性及可靠性灵敏度的变化规律，运用随机摄动理论和四阶矩技术，建立一种考虑载荷作用次数的多失效模式机械构件可靠性灵敏度分析数值方法的应力强度干涉模型。在随机变量前四阶矩已知的情况下，结合灵敏度分析的梯度算法，推导出关于随机变量均值和方差的灵敏度计算公式。以某履带车辆底盘扭力轴为例进行计算，得到其可靠度随载荷作用次数、随机变量均值和方差而改变的可靠性灵敏度变化曲线，为扭力轴的可靠性优化提供一定的理论依据。研究成果可以推广到相关机械可靠性灵敏度设计和结构优化领域，具有非常重要的实用意义。

摘要:舰船机电系统在使用维修过程中所记录的故障数据通常质量不高，信息记录不完整、不准确。针对这类不完备数据，利用图示法给出故障趋势的判定。在此基础上，分别利用齐次泊松过程、非齐次泊松过程和几何过程，对装备的历史故障数据进行分析。结果表明，几何过程产生的拟合误差最小，可预测装备的未来故障强度。

摘要:为提高全球导航卫星系统接收机抑制带内窄带干扰的能力，提出一种采用复系数自适应陷波器的时域滤波干扰抑制方法。在数字基带通过自适应算法调整复数滤波器的频率参数，以实时检测和跟踪窄带干扰的中心频率。仿真结果表明，该方法可以快速、有效地抑制固定频率的窄带干扰和线性调频干扰，提高接收机在干扰条件下的捕获性能。其干扰抑制性能优于实系数自适应陷波器的干扰抑制方法。