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World File Search System恢复电路
论文内容的摘要
铁路信号需要高安全性，因此多年来，具有经过验证的轨道的轨道电路已被用作故障安全的火车检测设备。尽管已经证明了轨道电路已有很多年了，但它们具有高能量消耗，并且需要大量电缆来控制多个信号信号，并且存在一些问题，例如需要铺设大量电缆，这需要大量时间来调查故障的原因并恢复电路。此外，近年来，无线火车控制系统已经出现，并且存在出轨电路的趋势，但是由于成本问题，中小型铁路运营商没有采用它们。因此，为了改善这些问题，我们已经将新的单生波轨道电路（SW-TC）作为新的轨道电路设备进行了研究和开发。本文描述了孤立波轨道电路的研发结果。这项研究清楚地表明，现有轨道电路的问题可以得到改善，并且还可以配备各种功能，这些功能在现有的轨道电路中找不到，该功能的优势是将其引入铁路运营商，并且是一个易于管理的廉价系统。
量子计算中控制流纠错的 T 复杂度成本
许多量子算法需要使用量子纠错来克服物理量子比特固有的不可靠性。然而，量子纠错会带来一个独特的性能瓶颈，即 T 复杂度，这会使算法作为量子程序的实现比在理想硬件上运行得更慢。在这项工作中，我们发现控制流的编程抽象（例如量子 if 语句）会导致程序的 T 复杂度呈多项式增加。如果不加以缓解，这种减速会削弱量子算法的计算优势。为了能够推理控制流的成本，我们提出了一个成本模型，开发人员可以使用该模型准确分析量子纠错下程序的 T 复杂度并找出减速的根源。为了降低这些成本，我们提出了一组程序级优化，开发人员可以使用它来重写程序以降低其 T 复杂度，使用成本模型预测优化程序的 T 复杂度，然后通过一种简单的策略将其编译为高效电路。我们在 Spire（Tower 量子编译器的扩展）中实现程序级优化。使用一组 11 个使用控制流的基准程序，我们通过经验证明成本模型是准确的，并且 Spire 的优化可以恢复渐近高效的程序，这意味着它们在错误校正下的运行时 T 复杂度等于它们在理想硬件上的时间复杂度。我们的结果表明，在将程序编译成电路之前对其进行优化可以比将程序编译成低效电路然后调用先前工作中发现的量子电路优化器产生更好的结果。在我们的基准测试中，8 个经过测试的量子电路优化器中只有 2 个能够以渐近有效的 T 复杂度恢复电路。与这 2 个优化器相比，Spire 的编译时间减少了 54 × –2400 ×。
X射线故障注入：从安全角度审查防御方法
在空间和航空电子应用程序的背景下，在很大程度上已知并研究了总电离剂量（TID）辐射对金属氧化物半导体（MOS）电路的影响。多年来，人们已经知道，诸如X射线之类的高能辐射可以用作诱导扰动到电路的均值，从而可能影响在恶劣环境中运行的系统的可靠性和安全性[1]。但是，直到最近才透露，从安全的角度来看，它们也可能成为威胁。[2]中介绍的作品证明了使用基于同步加速器的纳米焦点X射线梁的单晶体管级攻击的性能。在[3]中提出了进一步的进步，该进步证明了使用简单的实验室X射线源进行此类攻击的可行性。钨或带有微观孔的铅膜，使用聚焦离子束（FIB）钻孔，可以沉积在目标电路上。只有与孔对齐的区域暴露于X射线，从而可以控制所选区域的照明。该技术和整个论文的考虑故障模型是半永久性故障模型。n型MOS可以被迫进入永久导电状态，而P型MOS可以被迫进入永久的开放状态。这种效果仍然是可逆的，可以通过简单的热退火处理来恢复电路的正常状态。半永久性断层与瞬态注射方法（如激光或EM）不同，依赖于氧化物水平上电荷的积累以生效，从而引入了降低X射线束的时间分辨率的时间不精确因素。当前，仅探索了对内存的攻击，因为它们不需要时间同步，但是在展示更高级攻击之前可能只是时间问题。
量子计算中控制流纠错的 T 复杂度成本
许多量子算法需要使用量子纠错来克服物理量子比特固有的不可靠性。然而，量子纠错会带来一个独特的性能瓶颈，即 T 复杂度，这会使算法作为量子程序的实现比在理想硬件上运行得更慢。在这项工作中，我们发现控制流的编程抽象（例如量子 if 语句）会导致程序的 T 复杂度呈多项式增加。如果不加以缓解，这种减速会削弱量子算法的计算优势。为了能够推理控制流的成本，我们提出了一个成本模型，开发人员可以使用该模型准确分析量子纠错下程序的 T 复杂度并找出减速的根源。为了降低这些成本，我们提出了一组程序级优化，开发人员可以使用它来重写程序以降低其 T 复杂度，使用成本模型预测优化程序的 T 复杂度，然后通过一种简单的策略将其编译为高效电路。我们在 Spire（Tower 量子编译器的扩展）中实现程序级优化。使用一组 11 个使用控制流的基准程序，我们通过经验证明成本模型是准确的，并且 Spire 的优化可以恢复渐近高效的程序，这意味着它们在错误校正下的运行时 T 复杂度等于它们在理想硬件上的时间复杂度。我们的结果表明，在将程序编译成电路之前对其进行优化可以比将程序编译成低效电路然后调用先前工作中发现的量子电路优化器产生更好的结果。在我们的基准测试中，8 个经过测试的量子电路优化器中只有 2 个能够以渐近有效的 T 复杂度恢复电路。与这 2 个优化器相比，Spire 的编译时间减少了 54 × –2400 ×。
4Gb/s CMOS 全差分模拟双延迟器
4Gb/s CMOS 全差分模拟双延迟锁定环时钟/数据恢复电路 Zhiwei Mao 和 Ted H. Szymanski 光网络研究组，ECE 系麦克马斯特大学，安大略省汉密尔顿，加拿大 L8S 4K1 摘要 提出了一种 4Gb/s 功率和面积高效的时钟/数据恢复 (CDR) 电路。采用全差分设计来抑制任何共模噪声并显著降低电源/地弹。模拟双延迟锁定环 (DLL) 架构将时钟采样边沿持续对齐到输入数据眼图张开的中心。自校正功能可避免传统 DLL 的相位捕获范围限制。原型电路采用 0.18um CMOS 技术实现。 CDR 采用 0.18µm CMOS 技术，占用 200 x 320 2 um 的小面积，在 2V 电源下功耗仅为 27mW。1. 简介随着 VLSI 系统的速度性能迅速提高，近年来小型低功耗高速 I/O 接口得到了广泛的研究。延迟锁定环 (DLL) 和锁相环 (PLL) 均可用于 CDR 电路以消除时钟/数据偏差并改善整体系统时序。在有参考时钟的情况下，通常使用 DLL，因为与 PLL 相比，DLL 不会累积相位误差。此外，DLL 通常具有更简单的设计并且本质上很稳定。传统 DLL 的缺点是其有限的相位捕获范围和输入时钟抖动传播。此外，数字 DLL [1] 不可避免地存在量化误差，并且通常需要更大的面积和功耗，而模拟 DLL 设计 [2] 被指责对噪声更敏感。本文提出了一种新型 CMOS CDR 电路，该电路采用全差分结构来降低对共模噪声的敏感性，并应用模拟双 DLL 来实现连续相位对齐和稳健的数据恢复。CDR 核心电路在 4Gb/s 的数据速率下消耗面积小、功耗低。本文安排如下：第 2 节介绍 CDR 架构，第 3 节讨论在 0.18um CMOS 技术中原型实现该架构的电路设计问题，第 4 节展示原型芯片实现和仿真结果，第 5 节总结本文。
医疗领域的3D打印ppt
光学通信集成电路的设计涉及各种技术，以提高性能，鲁棒性和功率效率。本文讨论了使用不同拓扑结构的无电感器，可变带宽和功率可观的光接收器前端的发展。它突出了校准时钟和数据恢复系统以最大程度地减少能息影响的重要性。该设计还提出了在65 nm CMOS工艺中制造的高增益宽带逆变器的cascode变速器放大器。多个带宽增强技术用于改善放大器的性能。此外，本文提出了一种低功率医疗设备和高通用性电子设备，该设备几乎没有功耗。20-Gb/s时钟和数据恢复电路的设计结合了用于低功率耗散的高速操作的注射锁定技术。频率监控机制可确保VCO固有频率和数据速率之间的密切匹配。此外，该文章介绍了在0.13 UM CMOS过程中制造的10 GB/S爆发模式变速器放大器（BMTIA），该过程已用于被动光网（PONS）中的爆发模式接收器。SIGE BICMOS中155-MB/S-4.25-GB/S激光驱动器的设计可在具有分段的驱动器切片方案的广泛调制电流上保持动态性能。CDR IC具有添加的Demux功能，并在尖端生产技术中实现。通过引用有关该主题的著名论文和书籍，讨论了硅光子学的最新进展。B.最后，本文讨论了CMOS光学收发器的设计，该收发器符合IEEE802.3AH PX20标准的规格，并在/SPL PlusMn/0.4 DBM和/splplusmn/0.6 db中成功抑制了宽度从-40到100/spl spl deg/c/c。第一本关于可编程光子学的全面书籍提供了对基本原理，架构和潜在应用的深入概述。几项重要的研究表明，用于深度学习，量子信息处理和其他用途的大规模可编程光子电路。最近的一项研究提出了基于氮化硅波导的8×8可编程量子光子处理器，表现出低光损失，对单个光子上的线性量子操作有吸引力（Taballione等，2018）。这项成就引发了人们兴趣探索可编程光子电路处理微波信号的功能。研究人员在开发通用离散的傅立叶光子光子集成电路架构（Hall＆Hasan，2016），玻璃芯片上可重构的光子学（Dyakonov等，2018）和光学处理器实现的神经网络（Shokraneh等人，2019年）方面取得了重大进展。这些进步为创新应用打开了大门，例如具有DSP级灵活性和MHz波段选择性的光子RF过滤器（Xie等，2017）。大规模硅量子光子学的发展也使实施了任意的两Q量处理（Qiang et al。，2018）和具有集成光学的多维量子纠缠（Wang等，2018）。pai，S。等。IEEE J. SEL。IEEE J. SEL。此外，还使用可重构光子电路来生成，操纵和测量纠缠和混合物（Shadbolt等，2012）。此外，研究的重点是使用纯正的可编程网格（Annoni等，2017）进行解散光，并实施了综合透明检测器，这些透明检测器可以测量光强度而不诱导额外的光损失。这些可编程光子电路中的这些进步为量子计算，电信及以后的创新应用铺平了道路。任意前馈光子网络的并行编程。顶部。量子电子。25，6100813（2020）。 Reck，M.，Zeilinger，A.，Bernstein，H。J. ＆Bertani，P。任何离散统一操作员的实验实现。 物理。 修订版 Lett。 73，58–61（1994）。库ADS CAS CAS PubMed Google Scholar Wang，M.，Alves，A。R.，Xing，Y。 ＆Bogaerts，W。耐受性，宽带可调2×2耦合器电路。 选择。 Express 28，5555–5566（2020）。插图广告PubMed Google ScholarPérez-López，D.，Gutierrez，A.M.，Sánchez，E. 使用双驱动方向耦合器的集成光子可调基本单元。 选择。 Express 27，38071（2019）。插图广告PubMed Google Scholar Choutagunta，K.，Roberts，I.，Miller，D。A. ＆Kahn，J。M.在直接检测模式 - 划分链接链路上适应Mach-Zehnder网状均衡器。 J. 光。 技术。 38，723–735（2020）。插图广告Google Scholar Miller，D。A. J. Opt。 Soc。25，6100813（2020）。Reck，M.，Zeilinger，A.，Bernstein，H。J. ＆Bertani，P。任何离散统一操作员的实验实现。 物理。 修订版 Lett。 73，58–61（1994）。库ADS CAS CAS PubMed Google Scholar Wang，M.，Alves，A。R.，Xing，Y。 ＆Bogaerts，W。耐受性，宽带可调2×2耦合器电路。 选择。 Express 28，5555–5566（2020）。插图广告PubMed Google ScholarPérez-López，D.，Gutierrez，A.M.，Sánchez，E. 使用双驱动方向耦合器的集成光子可调基本单元。 选择。 Express 27，38071（2019）。插图广告PubMed Google Scholar Choutagunta，K.，Roberts，I.，Miller，D。A. ＆Kahn，J。M.在直接检测模式 - 划分链接链路上适应Mach-Zehnder网状均衡器。 J. 光。 技术。 38，723–735（2020）。插图广告Google Scholar Miller，D。A. J. Opt。 Soc。Reck，M.，Zeilinger，A.，Bernstein，H。J.＆Bertani，P。任何离散统一操作员的实验实现。物理。修订版Lett。 73，58–61（1994）。库ADS CAS CAS PubMed Google Scholar Wang，M.，Alves，A。R.，Xing，Y。 ＆Bogaerts，W。耐受性，宽带可调2×2耦合器电路。 选择。 Express 28，5555–5566（2020）。插图广告PubMed Google ScholarPérez-López，D.，Gutierrez，A.M.，Sánchez，E. 使用双驱动方向耦合器的集成光子可调基本单元。 选择。 Express 27，38071（2019）。插图广告PubMed Google Scholar Choutagunta，K.，Roberts，I.，Miller，D。A. ＆Kahn，J。M.在直接检测模式 - 划分链接链路上适应Mach-Zehnder网状均衡器。 J. 光。 技术。 38，723–735（2020）。插图广告Google Scholar Miller，D。A. J. Opt。 Soc。Lett。73，58–61（1994）。库ADS CAS CAS PubMed Google Scholar Wang，M.，Alves，A。R.，Xing，Y。 ＆Bogaerts，W。耐受性，宽带可调2×2耦合器电路。 选择。 Express 28，5555–5566（2020）。插图广告PubMed Google ScholarPérez-López，D.，Gutierrez，A.M.，Sánchez，E. 使用双驱动方向耦合器的集成光子可调基本单元。 选择。 Express 27，38071（2019）。插图广告PubMed Google Scholar Choutagunta，K.，Roberts，I.，Miller，D。A. ＆Kahn，J。M.在直接检测模式 - 划分链接链路上适应Mach-Zehnder网状均衡器。 J. 光。 技术。 38，723–735（2020）。插图广告Google Scholar Miller，D。A. J. Opt。 Soc。73，58–61（1994）。库ADS CAS CAS PubMed Google Scholar Wang，M.，Alves，A。R.，Xing，Y。＆Bogaerts，W。耐受性，宽带可调2×2耦合器电路。选择。Express 28，5555–5566（2020）。插图广告PubMed Google ScholarPérez-López，D.，Gutierrez，A.M.，Sánchez，E.使用双驱动方向耦合器的集成光子可调基本单元。选择。Express 27，38071（2019）。插图广告PubMed Google Scholar Choutagunta，K.，Roberts，I.，Miller，D。A.＆Kahn，J。M.在直接检测模式 - 划分链接链路上适应Mach-Zehnder网状均衡器。J.光。技术。38，723–735（2020）。插图广告Google Scholar Miller，D。A. J. Opt。 Soc。38，723–735（2020）。插图广告Google Scholar Miller，D。A.J. Opt。Soc。B.使用自配置网络分析和生成多模光场。Optica 7，794–801（2020）。插图广告Google Scholar Morizur，J.-F。等。可编程的统一空间模式操作。am。A 27，2524（2010）。插图广告Google Scholar Labroille，G。等。基于多平面光转换的高效和模式选择性空间模式多路复用器。选择。Express 22，15599–15607（2014）。饰物ADS PubMed Google Scholar Tanomura，R.，Tang，R.，Ghosh，S.，Tanemura，T。＆Nakano，T。使用多层方向耦合器使用多层方向性耦合器。J.光。技术。38，60–66（2020）。库ADS CAS Google Scholar Miller，D。A. B. 设置干涉仪的网格 - 反向局部光干扰方法。 选择。 Express 25，29233（2017）。库ADS CAS CAS Google Scholar Li，H。W.等。 校准和量子光子芯片的高保真度测量。 新J. Phys。 15，063017（2013）。插图广告Google Scholar Cong，G。等。 通过细菌觅食算法对通用硅光子电路进行任意重新配置，以实现可重新配置的光子数字到Analog转换。 选择。 Express 27，24914（2019）。库ADS CAS CAS PubMed Google ScholarPérez，D。等。 多功能硅光子信号处理器核心。 nat。 社区。 8，1–9（2017）。 此外，传统的CMOS制造方法和材料的使用导致了300mm硅光子学的重大发展（Baudot等，2017）。38，60–66（2020）。库ADS CAS Google Scholar Miller，D。A.B.设置干涉仪的网格 - 反向局部光干扰方法。选择。Express 25，29233（2017）。库ADS CAS CAS Google Scholar Li，H。W.等。校准和量子光子芯片的高保真度测量。新J. Phys。15，063017（2013）。插图广告Google Scholar Cong，G。等。 通过细菌觅食算法对通用硅光子电路进行任意重新配置，以实现可重新配置的光子数字到Analog转换。 选择。 Express 27，24914（2019）。库ADS CAS CAS PubMed Google ScholarPérez，D。等。 多功能硅光子信号处理器核心。 nat。 社区。 8，1–9（2017）。 此外，传统的CMOS制造方法和材料的使用导致了300mm硅光子学的重大发展（Baudot等，2017）。15，063017（2013）。插图广告Google Scholar Cong，G。等。通过细菌觅食算法对通用硅光子电路进行任意重新配置，以实现可重新配置的光子数字到Analog转换。选择。Express 27，24914（2019）。库ADS CAS CAS PubMed Google ScholarPérez，D。等。多功能硅光子信号处理器核心。nat。社区。8，1–9（2017）。 此外，传统的CMOS制造方法和材料的使用导致了300mm硅光子学的重大发展（Baudot等，2017）。8，1–9（2017）。此外，传统的CMOS制造方法和材料的使用导致了300mm硅光子学的重大发展（Baudot等，2017）。单层整合的多层硅二硅硅波导平台的最新进展已使三维光子电路和设备的开发（Sacher等，2018）。AIM Photonics MPW已成为一种高度可访问的技术，用于快速的光子综合电路（Wahrenkopf等，2019）。此外，具有紧凑的平面耦合器，跨言式缓解和低跨界损失的多平面无定形硅光子的发展进一步扩大了光子整合电路的能力（Chiles等，2017）。在热控制方面，已经提出了对硅光子电路的热控制的各种加热器架构，包括用于CMOS兼容的硅热硅热电器（Van Campenhout等，2010）的NISI波导加热器（Van Campenhout等，2010），并取消热跨与光的跨核电效应，对光电综合通道效应（MilanizaDeh et al。）。电流效应也在硅中进行了研究，并在光学调节剂中进行了重要应用（Reed等，2010）。此外，用于集成光子学的硅氧核平台的开发使创建具有降低光学损失的光子设备（Memon等，2020）。压电调谐的氮气环谐振器也已被证明，并具有潜在的光子整合电路中的应用（Jin等，2018）。此外，使用压电铅锆钛酸钛酸盐（PZT）薄膜开发了应力调节剂，从而可以创建可调光子设备（Hosseini等，2015）。Wuttig等。派兰多·赫兰兹（Errando-Herranz）等。Quack等。使用液晶壁板还可以广泛调整硅在隔离器环谐振器中，并具有潜在的光子整合电路中的应用（De Cort等，2011）。此外，使用具有液晶浸润的SOI插槽波导开发了数字控制的相变，从而可以创建可调光子设备（Xing等，2015）。最后，在硅硅酸盐和纳米结构的钛酸钡中已证明了大型的效应，并在光子综合电路中具有潜在的应用（Abel等，2019）。开发了用于非易失性光子应用的相变材料。研究了启用MEMS的硅光子集成设备和电路。研究了启用了MEMS硅光子集成设备和电路的性能。通过通用可编程光子电路降低原型光子应用的成本是一个不断增长的领域。几项研究探索了这些电路在各个领域的潜力，包括硅光子系统和IIII-V-ON-ON-ON-ON-ON-ON-ON-ONICON整合。研究人员一直在开发技术，例如用于控制大型硅光子电路的热光相变，以及用于硅光子平台中高速光学互连的活性组件。这些进步可能有可能使创建更有效，更可扩展的光子系统。此外，研究还研究了III-V材料在硅底物上的整合，这可能会导致改善的性能和降低光子学应用的成本。研究人员还一直在探索通过创新来提高光学互连效率的方法，例如基于转移打印的III-V-n-Silicon分布式反馈激光器的集成。最近的工作集中在开发可编程的光子电路上，这些电路可以针对不同的应用进行重新配置，从而有可能减少原型制作所需的成本和时间。这些电路可用于各种光子系统，从高速光学互连到量子技术。还研究了这些发展的经济可行性，研究人员探索了通过使用通用可编程光子电路来降低成本的方法。此外，一些研究已经深入研究了新的应用，例如全光信号处理和光学证明，突出了各个领域的光子学的巨大潜力。改写文本：对光子相关的研究论文的调查和来自信誉良好的来源的文章揭示了对微波信号处理的可编程光子组件的重视。值得注意的是，最近的研究集中在使用集成波导网格的可重构光学延迟线和真实时延迟线的发展。此外，人们对无线电纤维技术，激光雷达系统体系结构和量子计算应用的兴趣越来越大。光子学与其他技术的整合已导致在诸如光谱传感，激光多普勒振动法和光束束成形和转向等领域的显着进步。尽管最初令人兴奋，但身体和经济因素阻碍了进步。此外，对光子生物传感器，硅光子电路和六束同伴激光多普勒振动的研究表明，在各种应用中的准确性和效率提高了潜力。最近的研究还强调了可编程超导处理器和量子机学习算法的重要性。已经探索了使用集成波导网格的可重构光学延迟线和真实时延迟线的开发，重点是提高信号处理能力。用于光谱传感的硅光子电路和六光同源性激光多普勒振动法在各种应用中显示出令人鼓舞的结果。量子计算研究继续前进，最近的研究表明使用可编程超导处理器进行量子至上。光子学与其他技术的集成为改进信号处理，传感和计算功能开辟了新的可能性。Ivan P. Kaminow的2008年Lightwave Technology Journal of Lightwave Technology文章重点介绍了自1969年以来光学综合电路的希望。最近的商业发展可能标志着光子摩尔定律曲线的开始。关键里程碑包括从可见的LED到III-V光子综合电路（图片）的过渡。审查了显着的进步，例如大规模INP发射器和接收器图片，速度高达500 GB/s和1 TB/s。此外，自从CMOS晶圆晶片级集成以来，硅光子电路包装已显着改善。专家通过通用的基础方法预测了微型和纳米光子学的革命，与三十年前的微电子中类似创新的影响相呼应。硅光子学有望为从电信到生物医学领域的各种应用提供低成本的光电溶液。