检索结果-内蒙古大学图书馆

北京大学学报（自然科学版） 2024年第5期60卷 786-798页

作者：丁亚伟曹健李琦彬冯硕杨辰涛王源张兴北京大学软件与微电子学院北京102600 北京大学集成电路学院北京100871 北京大学深圳研究生院集成微系统科学工程与应用重点实验室深圳518055

为了解决北京大学脉冲神经网络芯片PAICORE2.0类脑终端系统中软件编码和转帧过程速度较慢的问题,提出一种硬件加速方法。通过增加硬件加速单元,将Xilinx ZYNQ的处理系统PS端串行执行的软件编码转帧过程转移到可编程逻辑PL端的数据通路... 详细信息

为了解决北京大学脉冲神经网络芯片PAICORE2.0类脑终端系统中软件编码和转帧过程速度较慢的问题,提出一种硬件加速方法。通过增加硬件加速单元,将Xilinx ZYNQ的处理系统PS端串行执行的软件编码转帧过程转移到可编程逻辑PL端的数据通路中流水化并行执行。硬件加速单元主要包含高度并行的卷积单元、参数化的脉冲神经元和位宽平衡数据缓冲区等。实验结果表明,该方法在几乎不增加数据通路传输延迟的前提下,可以消除软件编码和转帧过程的时间开销。在CIFAR-10图像分类的例子中,与软件编码和转帧方法相比,硬件编码转帧模块仅增加9.3%的LUT、3.7%的BRAM、2.6%的FF、0.9%的LUTRAM、14.9%的DSP以及14.6%的功耗,却能够实现约8.72倍的推理速度提升。

关键词：脉冲神经网络芯片 PAICORE2.0 ZYNQ 脉冲编码硬件加速卷积加速单元

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基于张衡一号电磁卫星数据对印尼Ms 7.4地震的研究

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北京大学学报（自然科学版） 2021年第6期57卷 997-1005页

作者：杨超雍珊珊王新安刘聪北京大学深圳研究生院集成微系统科学工程与应用重点实验室深圳518055

以2018年9月28日印尼Ms 7.4地震为背景,利用张衡一号电磁卫星观测的ULF磁场X,Y和Z三分量数据,采用滑动四分位(IQR)算法、滑动主成分分析算法(PCA)和短时傅里叶变换算法(STFT),对震中范围的时空电磁数据进行分析,结果显示3种算法都能有... 详细信息

以2018年9月28日印尼Ms 7.4地震为背景,利用张衡一号电磁卫星观测的ULF磁场X,Y和Z三分量数据,采用滑动四分位(IQR)算法、滑动主成分分析算法(PCA)和短时傅里叶变换算法(STFT),对震中范围的时空电磁数据进行分析,结果显示3种算法都能有效地提取到震前异常。1)X,Y和Z分量均值震前7天开始出现异常,随着发震时间临近,Y和Z分量的异常程度逐渐增加,震前2天达到峰值,Y分量最大异常达到0.7 nT,震后异常慢慢消失;2)震前5天主成分出现异常,第一主成分占比急剧下降,下降幅度超过15%,第二、第三主成分占比急剧上升,异常持续3天;3)震前9天,13和25 Hz功率谱密度占比同时出现大幅异常,13 Hz占比上升35%,25 Hz占比下降超过40%,13 Hz占比出现正异常,最大正异常达到0.1,25 Hz占比出现负异常,最大负异常达到−0.15,震后异常消失。结合同时段的太阳地磁活动情况,认为上述电磁异常可以作为印尼地震的前兆。

关键词：印尼地震张衡一号滑动四分位(IQR) 滑动主成分分析(PCA) 短时傅里叶变换(STFT) 电磁异常

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基于心率变异率特征值的心律失常评估研究

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计算机技术与发展 2023年第1期33卷 21-26页

作者：赵天夏王新安李秋平邱常沛北京大学深圳研究生院集成微系统科学工程与应用重点实验室广东深圳518055

心率变异率作为一种基于心电信号的疾病分析方法,是临床医学上具有重要参考价值的参数指标。该文深入研究了心率变异率特征值提取的时域分析方法、频域分析方法和非线性分析方法,针对心律失常的特点,在时域特征值中引入了pNNx等心率变... 详细信息

心率变异率作为一种基于心电信号的疾病分析方法,是临床医学上具有重要参考价值的参数指标。该文深入研究了心率变异率特征值提取的时域分析方法、频域分析方法和非线性分析方法,针对心律失常的特点,在时域特征值中引入了pNNx等心率变异率指标,在非线性特征值中引入了多尺度样本熵。采用PKU-IMS心电数据库的窦性心律数据与MIT-BIH数据库的心律失常数据,提取了窦性心律组与心律失常组的心率变异率特征值,当选取95%的置信区间时,时域分析的特征值nn50,pnn50,nn100和pnn100,频域分析的特征值vlfp, lfp, hfp和lf2hf,以及非线性分析的特征值τ≥4时,可显著区分窦性心率与心律失常。由于心率变异率分析也应用于糖尿病、脑血管、呼吸系统等疾病的辅助诊断,因此,该心率变异率特征值分析方法有望推广至相关疾病的评估。

关键词：心率变异率时域分析频域分析非线性分析特征值提取样本熵

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低系统开销的多TSV子阵列联合数据传输方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2021年第4期33卷 649-654页

作者：冯旭崔小乐魏琛崔小欣金玉丰北京大学深圳研究生院集成微系统科学工程与应用重点实验室深圳518055 鹏城实验室深圳518055 北京大学微纳电子研究所北京100871

串扰抑制编码往往具有图形限制特性,在小规模硅通孔(through silicon via, TSV)阵列中应用时,可以在合理的编解码器面积开销下取得良好的串扰抑制效果.为了在大规模的TSV阵列中实现低系统开销的高质量数据传输,提出基于多TSV子阵列联合... 详细信息

串扰抑制编码往往具有图形限制特性,在小规模硅通孔(through silicon via, TSV)阵列中应用时,可以在合理的编解码器面积开销下取得良好的串扰抑制效果.为了在大规模的TSV阵列中实现低系统开销的高质量数据传输,提出基于多TSV子阵列联合数据传输的方法.针对参与数据联合传输的子阵列最优数量问题,通过研究子阵列数量与对应联合传输方法的系统开销之间的关系,提出求解方法,并给出了相应的理论证明.面向多TSV子阵列联合数据传输场景,设计了一种基于数系变换的编解码算法.使用多组TSV阵列的电学参数,进行了不同编码方法 TSV阵列的串扰抑制效果的仿真实验.结果表明,所提方法在系统开销、传输延迟、传输功耗、编解码器面积等方面均优于已有的基于斐波那契数系的串扰抑制编码方法.

关键词：硅通孔阵列图形限制编码串扰抑制系统开销

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便携式单导心电仪的研究与设计

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电子技术应用 2023年第4期49卷 123-127页

作者：赵天夏王新安李秋平邱常沛北京大学深圳研究生院集成微系统科学工程与应用重点实验室广东深圳518055

慢性疾病包括癌症类疾病、呼吸类疾病、心脑血管类疾病等已经成为普遍影响我国居民健康的主要疾病,影响了我国居民健康预期寿命的提高。因此采用便携式、实时式的医疗设备对患者进行日常身体状况的跟踪检测便十分具有意义。对比研究并... 详细信息

慢性疾病包括癌症类疾病、呼吸类疾病、心脑血管类疾病等已经成为普遍影响我国居民健康的主要疾病,影响了我国居民健康预期寿命的提高。因此采用便携式、实时式的医疗设备对患者进行日常身体状况的跟踪检测便十分具有意义。对比研究并设计了两款典型的心电设备,一款是设计小巧时尚的运动监测SenseON,另一款是面向医疗的CareON,并探讨了未来的发展趋势。

关键词：慢病管理心电图低功率 SenseON CareON

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基于AETA电磁扰动对九寨沟Ms 7.0级地震的研究

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北京大学学报（自然科学版） 2019年第6期55卷 1007-1013页

作者：吕亚轩王新安黄继攀雍珊珊北京大学深圳研究生院集成微系统科学工程与应用重点实验室

2017年8月8日中国四川省九寨沟县Ms 7.0级地震前,在震源200 km范围内的九寨沟、松潘、平武、青川、茂县和汶川布设AETA系统的6个监测台。采用窗口为30日的滑动主成分分析(principal component analysis,PCA)方法,对6个台站的电磁扰动进... 详细信息

2017年8月8日中国四川省九寨沟县Ms 7.0级地震前,在震源200 km范围内的九寨沟、松潘、平武、青川、茂县和汶川布设AETA系统的6个监测台。采用窗口为30日的滑动主成分分析(principal component analysis,PCA)方法,对6个台站的电磁扰动进行特征分析,探讨九寨沟Ms 7.0级地震前后AETA系统观测的电磁场变化特征,并由此提出一种新的临震特征,即AETA电磁数据经滑动PCA方法处理后得到的"条带异常"。结果显示:1)除九寨沟Ms7.0级地震发震当日,九寨沟监测台于震前5日至震后15日,每天在同一时段(5:00am—6:00am)出现异常点,形成"异常条带",异常程度在震前大体上呈递增变化,震后大体上呈递减变化;2)震源附近其他监测台也存在异常点,但发布零散且异常程度较小;3)九寨沟Ms 7.0级地震"异常条带"消失后的两个月内,未出现新的"异常条带",且无强震发生。

关键词：九寨沟地震 AETA 电磁场滑动PCA方法

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AETA电磁扰动传感探头系统集成与测试

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电子测量与仪器学报 2020年第4期32卷 90-95页

作者：何春舅雍珊珊王新安北京大学深圳研究生院集成微系统科学工程与应用重点实验室深圳518055 北京大学深圳研究生院地震监测预测技术研究中心深圳518055

为了研究电磁信号是否能作为一种可靠的地震前兆信号,设计了一种基于感应式磁传感器用于地震监测的电磁传感探头。该探头电路由前端信号处理电路和后端采集电路组成,可支持频段为10 Hz^10 kHz,0.1~1000 nT较宽动态范围的甚低频、超低频... 详细信息

为了研究电磁信号是否能作为一种可靠的地震前兆信号,设计了一种基于感应式磁传感器用于地震监测的电磁传感探头。该探头电路由前端信号处理电路和后端采集电路组成,可支持频段为10 Hz^10 kHz,0.1~1000 nT较宽动态范围的甚低频、超低频电磁波段的电磁信号采集,灵敏度大于20 mV/nT@0.1 Hz^10 kHz,18位分辨率,并通过了多项可靠性测试。此外,该探头已经应用到包括川滇国家试验场在内的221个台站中的电磁监测中。现场观测实验表明,该电磁传感探头能有效捕捉到高度相关的电磁信号。

关键词： AETA 地震监测电磁扰动磁传感器

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基于MISEP算法的瞬时混合模型非线性电路的信噪盲分离

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计算机辅助设计与图形学学报 2018年第7期30卷 1374-1382页

作者：崔小乐朱立文李响北京大学深圳研究生院集成微系统科学工程与应用重点实验室深圳518055

针对非线性电路信噪分离问题,提出基于互信息的信噪盲分离算法,用以对非线性电路的测量信号进行补偿.首先面向瞬时混合模型下的非线性电路,将用于计算分离信号的模块与用于调整参数的模块进行反馈级联,构造多层感知机网络;然后采用含随... 详细信息

针对非线性电路信噪分离问题,提出基于互信息的信噪盲分离算法,用以对非线性电路的测量信号进行补偿.首先面向瞬时混合模型下的非线性电路,将用于计算分离信号的模块与用于调整参数的模块进行反馈级联,构造多层感知机网络;然后采用含随机噪声的电路测量数据,以最小互信息为目标对该网络进行训练,直至代价函数值收敛于预设的误差范围;最后利用训练好的网络进行非线性电路盲源分离问题的解算.对前非线性电路、后非线性电路和单级放大器的实验结果表明,该算法分离出的信号和噪声在时域波形和功率谱特征方面均与输入相符.

关键词：混合噪声盲信号分离 MISEP 最小互信息非线性电路

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基于传感阵列的足底压力扫描系统设计研究

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北京大学学报（自然科学版） 2018年第6期54卷 1159-1165页

作者：王墨樊卓宸马浩彭晨张思旭王新安北京大学深圳研究生院集成微系统科学工程与应用重点实验室深圳518055

为提高足底压力采集的精度,减少测量中对实验者自然步态的影响,基于自主研发的平板式传感器,开发了面向多传感单元的足底压力扫描系统。通过对压力采集系统结构的改进设计以及对采样时序的优化处理,有效地减少了传感器及电路系统引入的... 详细信息

为提高足底压力采集的精度,减少测量中对实验者自然步态的影响,基于自主研发的平板式传感器,开发了面向多传感单元的足底压力扫描系统。通过对压力采集系统结构的改进设计以及对采样时序的优化处理,有效地减少了传感器及电路系统引入的噪声干扰,实现了对大尺寸(71.9 cm×33.5 cm)、高空间分辨率(2.8个/cm2,共6720个传感单元)压力传感系统的设计实验,实验中采样率为100SPS。该系统已在广州市第一人民医院康复科进行测试与实验。该系统可应用于步态康复训练,为医生评估患者康复情况和制订针对性的治疗方案提供有效的量化数据参考。

关键词：压阻式传感器传感阵列足底压力传感器标定压力图像

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适用于床垫式生理信号监测系统的信号处理方法

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北京大学学报（自然科学版） 2018年第5期54卷 921-926页

作者：沈劲鹏王新安集成微系统科学工程与应用重点实验室北京大学深圳研究生院深圳518055

提出一种适用于床垫式生理信号监测系统的信号处理方法。首先对原始信号进行FFT分析,以确定呼吸信号和心跳信号的频带范围。然后将原始信号分解为若干IMF(intrinsic mode function)分量,基于这些IMF分量在呼吸频带和心跳频带的能量分布... 详细信息

提出一种适用于床垫式生理信号监测系统的信号处理方法。首先对原始信号进行FFT分析,以确定呼吸信号和心跳信号的频带范围。然后将原始信号分解为若干IMF(intrinsic mode function)分量,基于这些IMF分量在呼吸频带和心跳频带的能量分布情况,选出合适的IMF分量,重构呼吸信号和心跳信号。实验结果表明,与多导睡眠仪相比,该方法得到的呼吸率和心率的准确性都超过90%,可以很好地提取呼吸和心跳信号。

关键词：床垫式生理信号监测 EMD 压电传感器

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