导读:本文包含了串扰优化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:Gaussian-based片上光互连网络,串扰噪声,功率损耗,光信噪比
串扰优化论文文献综述
杜莹雪[1]（2019）在《基于Gaussian结构芯片上光网络的串扰性能分析及优化》一文中研究指出近年来,随着人们对计算性能以及高并发任务处理能力需求的日益增长,片上晶体管的工作频率和集成密度不断增加,芯片上多核处理系统(Multiprocessor systems-on-chip,MPSoCs)已经成为片上设计的主流趋势。传统的基于电互连的片上网络(Electrical networks-on-chip,ENoCs)由于存在高串扰、高延时、低带宽、高能耗等方面的问题,已经无法满足MPSoCs持续发展的需要。芯片上光互连网络(Optical networks-on-chip,ONoCs)的提出作为一种用光代替电连接的芯片上多处理核之间的互连方式,通过电互连层实现仲裁控制而数据传输则由光互连层进行完成,可以有效解决ENoCs所面临的功耗,延迟和带宽的限制,满足新应用的开发需求。在基于ONoCs的通信系统中,芯片上不同处理核(Intellectual property,IP)之间的数据传输通过互连网络作为通信基础设施来进行数据交换。芯片底层的网络拓扑结构决定了网络能够有效分配信息的效率。并且,除了对网络带宽,延迟,容错和能耗产生重大影响外,网络拓扑结构在ONoCs架构的设计过程中也扮演着重要的角色,如路由器结构设计和应用映射。为ONoCs架构选择合适的网络拓扑结构时,其中一个主要目标是通过选择具有更好静态特性(如节点度,直径和平均跳距)的拓扑结构来提高网络性能。同时,也需要考虑到线密度,路由器结构复杂性等物理约束的影响。迄今为止已经为ONoCs提出了几种拓扑结构,例如Mesh,Torus,Fat-Tree等。Mesh和Torus网络是常见的选择,因为它们的网络直径相对较短,节点度较低,IP核更容易布局。与Mesh或Torus相比,Gaussian拓扑在网络直径和平均跳距方面具有显着的拓扑优势。Gaussian网络可以容纳更多节点,通信延迟更少,同时保持规则的网格状结构,从而使它们成为ONoCs架构更合适的拓扑候选者。然而,由于ONoCs架构中存在大量波导交叉和微环谐振器等光学器件,当光信号通过这些器件时,光学器件制造材料的固有属性导致光信号难免会遭遇到串扰噪声以及功率损耗的影响。虽然设备级别的影响幅度非常小,但随着网络规模的增大,串扰噪声在光信号中持续累积,这将导致网络性能的严重下降,造成信号衰减、畸变甚至失真,从而限制了网络的可扩展性。因此,将Gaussian网络的拓扑优势应用于ONoCs的架构设计,分析网络中功率损耗和串扰噪声对网络性能的影响非常重要。本文针对ONoCs的串扰特性,对基于Gaussian网络拓扑结构的片上光网络(Gaussian-Based ONoCs),提出了完整的功率损耗以及串扰计算的分析模型,并针对Gaussian网络拓扑结构的特点提出了一种改善通信链路信噪比的优化方法,主要研究内容如下:1.阐述了Gaussian网络的定义、表达式、拓扑图以及网络拓扑优势。2.介绍构成ONoCs通信系统的硅基波导和谐振微环等基本器件的结构构造及原理,并提出由其组成的基本光交换单元(Basic optical switching elements,BOSEs)的模型,并给出了BOSEs在不同工作状态下其各个端口的光信号功率和串扰噪声的计算公式,为网络层的分析奠定基础。3.基于建立的BOSEs的分析模型,提出了适用于Gaussian片上光网络的全通五端口光路由器模型,介绍了光网络中使用的交换机制以及Gaussian路由算法。建立了光路由器层级的功率损耗和串扰特性分析计算模型,并举例说明。4.分析了在网络中光信号从源节点传输至目的节点路径中的功率损耗、串扰噪声积累、光信噪比(Optical signal-to-noise ratio,OSNR)以及误码率(Bit error rate,BER)的计算模型。5.数值仿真中使用Cygnus和Crossbar光学路由器来验证所提出的分析模型的可行性,并得出Guassian片上光网络中的最差路径以及最大网络规模。仿真数值说明,网络规模的扩大会造成光信号信噪比的大幅下降。为了使Gaussian片上网络更加可用,我们提出了一种改善网络性能的优化方法,即根据两个通信IP核的位置分布选择最佳路径,这种方法可以有效地避免最坏的情况。最后在Optisystem仿真软件搭建网络模型,便于更直观的分析观察网络传输性能。(本文来源于《西南大学》期刊2019-03-20）
张峰,屈操,赵婷[2]（2016）在《硅基片上变压器层间串扰与屏蔽优化》一文中研究指出提出了一种基于共面波导传输线栅格屏蔽原理的片上变压器层间串扰屏蔽结构.通过场路结合、协同仿真的方法比较分析了该结构对片上变压器层间串扰的影响.结果表明:该屏蔽结构能有效屏蔽硅基片上变压器层间电磁场的渗透,对改善片上变压器的高频性能、屏蔽片上变压器的层间串扰效应有较好的效果.(本文来源于《微电子学与计算机》期刊2016年06期）
许玮华[3]（2016）在《基于串扰特性的Torus网络的性能分析与优化》一文中研究指出随着CMOS集成工艺进入到超深亚微米以及纳米时代,芯片的特征尺寸越来越小,在单个芯片上要求实现愈来愈复杂的功能,而传统的架构方式及互连技术由于其在带宽、延迟、功耗等方面的瓶颈问题已经无法满足片上系统的需要。片上网络是为了解决片上系统多个处理器核之间的互连难题和片上通信问题而提出的一种新方案,目前,片上网络最常用的设计方案是采用光电混合互连结构,该结构采用光网络来进行高速数据传输,电控制层实现对光网络层的控制。现在大部分的研究团队对片上光网络的研究主要集中在光器件、路由器以及网络拓扑结构的设计与优化,在性能评价方面主要关注能耗、吞吐量、时延等指标的分析。光互连网络实质就是由各种硅基波导器件组合而成的网络,然而,串扰是硅基器件所固有的属性,片上光网络中累积的串扰量是制约其性能提高的瓶颈问题,因此将串扰问题作为本文研究的核心技术问题。在此之前,基于串扰问题的分析主要集中在传统结构的光网络中,考虑到改变基本光学器件十字状交叉波导的交叉角度会引入不同量的串扰噪声和插入损耗,因此本文选择最优的十字状波导交叉代替光路由器以及光网络中固定的垂直交叉波导结构,并且发现其能够较好地改善串扰问题,实现性能提升,这为扩大芯片上光互连网络的规模奠定了理论基础。本文主要以Torus为例建立基于串扰特性分析的片上光网络信号传输情况的理论分析模型和仿真模型,为下一步设计具有更优性能的光路由器和网络结构提供了指导。首先本文介绍了光网络中所采用的硅基波导器件的基本结构和工作原理,由直波导和闭环波导设计而成的微环谐振器是实现光开关功能的核心器件,接着给出了交叉波导、平行开关和交叉开关结构的损耗和串扰模型,其中交叉结构不再局限于传统的垂直交叉结构。接下来介绍了Torus网络结构及其采用的五端口路由器结构的基本特点,考虑到优化的交叉角度能够实现更低串扰的引入,因此将该优化方法扩展至路由层与网络层的设计,在此基础上总结出低串扰和低损耗的芯片上光路由器的设计准则,并且给出了路由层和网络层的理论分析模型。最后数值仿真和模拟仿真的分析结果表明,光网络中采用的路由器结构应尽可能减少微环谐振器和交叉结构的数量,在此基础上,通过进一步应用角度优化方法有效地降低串扰噪声、提高信噪比、降低误码率,从而保证系统的通信质量以及实现性能的提升。比如,考虑Torus光网络的规模为6×6,输入光功率为0dBm时,使用优化结构的光网络的信噪比达到23.87dB,相对应用传统的Crux或者Crossbar路由器于光网络中而言,其信噪比分别提升了2.21dB以及9.27dB。基于光器件、路由器和网络层的基本特性以及仿真结果,本文构建了一个片上光网络的信号分析平台来全方位地研究芯片上光交换系统的相关理论机理和技术方案。(本文来源于《西南大学》期刊2016-04-20）
刘翔[4]（2016）在《基于正交试验方法的电磁串扰和腔体电磁屏蔽的优化分析》一文中研究指出随着电子设备向高频化,高速化、高密度化和高集成度化的方向发展,设备内和设备间的电磁干扰也越来越严重,尤其是高密度和高集成度导致线路间的串扰十分突出。因此,研究如何减小线路间的电磁串扰和增强设备的电磁屏蔽具有十分重要的现实意义。本文在研究多导体传输线串扰理论和屏蔽效能传输线法理论的基础上,采用正交试验方法,针对影响传输线间电磁串扰和开孔矩形腔体屏蔽效能的因素,进行了优化分析和仿真验证。论文主要从以下几个方面展开：首先,本文研究了基于正交试验方法的电磁串扰和电磁屏蔽的相关理论。其中包括正交试验设计的基本理论、多导体传输线方程理论、时域有限差分法的计算原理和屏蔽效能的传输线法理论,这为后续的正交试验设计提供了理论依据。其次,本文针对多导体传输线的电磁串扰进行了优化分析。在分析多导体传输线串扰理论的基础上,提出了线间近端串扰和远端串扰等两个试验指标,并给出了5个影响串扰的参数。对所选的5个参数进行正交试验设计,确定了传输线电磁串扰影响因素的显着性,而后运用综合平衡分析法确定了对近端串扰和远端串扰进行单目标优化时的最优参数水平组合。对比优化前后的试验结果,传输线间的电磁串扰得到了明显的改善。然后,本文针对开孔矩形腔体的电磁屏蔽效能进行了优化分析。基于等效传输线法理论,给出了影响单孔矩形腔体屏蔽效能的4个参数,并在腔体尺寸为300mm ×100mm ×300mm的条件下,确定了各参数取值范围。为提高开孔矩形腔体的屏蔽效能,采用正交试验方法设计不同因素水平的试验,得到了对腔体电场屏蔽效能和磁场屏蔽效能影响因素的主次顺序,并确定了影响因素的最优水平组合。对比优化前后的试验结果,矩形腔体的屏蔽效能的得到了明显的提高。最后,总结本文的具体研究成果,通过对比分析,验证了本文研究内容可以用于指导工程实践。(本文来源于《北京交通大学》期刊2016-03-01）
孙岩,艾明哲,黎铁军,曹跃胜,罗靖[5]（2015）在《高速串行信号串扰的仿真与优化》一文中研究指出随着电子系统信号传输速率的不断提升,高速信号的完整性问题遇到严峻的挑战。为了提高信号传输系统的设计成功率,对影响高速信号质量的主要因素进行针对性的仿真预测和设计优化具有重要的意义。串扰是影响高速信号传输质量的重要因素之一,随着信号速率的不断提高,高速信号的串扰也不断增大,甚至可能成为影响信号质量的主要因素。本文针对高速信号中的串扰问题进行研究,以25Gbps高速信号为例,从高速信号与过孔间串扰、隔离地线与串扰和信号类型与串扰等几个方面进行仿真分析,并根据分析结果提出优化设计建议,为高速信号传输系统的设计提供参考。(本文来源于《第十九届计算机工程与工艺年会暨第五届微处理器技术论坛论文集》期刊2015-10-18）
蔡冬玲,冯刚[6]（2015）在《芯片详细布线关键路径上的动态串扰优化》一文中研究指出将相邻平行线网间的信号跳变方式和频率作为影响因素,定义了线网间的动态串扰。基于此,分析了关键路径上的动态信号串扰,并提出一种可以获得最小串扰布线方案的布线调整方法。它使得对关键路径上的线网(NOCP)带来较多串扰的线网能够远离关键路径;同时,使得对NOCP几乎没有串扰的线网能够接近关键路径。通过求解NOCP与其靠近和分离集合中的线网间的距离和目标函数,可获得关键路径上串扰最小的布线方案。仿真实验表明,该方法比传统的方法在串扰次数上平均减少了21.76%。(本文来源于《计算机应用研究》期刊2015年12期）
刘宇林[7]（2015）在《光纤参量放大器参数优化及串扰特性研究》一文中研究指出相比于传统的如掺铒光纤放大(EDFA)等光放大方式,光纤参量放大(FOPA)采用了一种新型的通信光放大原理。它基于四波混频(FWM)这一非线性光学效应,具有大工作带宽、高增益、低噪声系数等显着优势。光纤参量放大也被看作是即将应用于密集波分复用系统(DWDM)以及全光通信网络最有潜力的光通信中继技术之一。鉴于这些优势,光纤参量放大技术正在变成国内外科研机构重点探索的领域。放大器的增益带宽、峰值和串扰等特性是其重要的性能评价指标。所以,本论文基于光纤参量放大数值仿真模型,结合遗传算法对光纤参量放大系统的部分变量进行优化组合,然后利用仿真软件对FOPA系统中闲频光的影响做了仿真和研究。本文将从如下叁个方向进行论述：首先对参量放大基本理论原理进行深入细致的分析,同时也对光通信系统中的四波混频和其他一些常见的非线性光学效应进行介绍。明确了参量过程中光波间相互作用过程和能量转换关系,分析了忽略泵浦损耗的小信号光纤参量放大放大模型,同时利用Runge-Kutta方法对计算泵浦损耗下的参量系统进行了建模分析。在考虑泵浦损耗双泵浦光纤参量放大系统中,利用数值仿真模型分析非线性光纤长度、两个泵浦强光的能量值以及它们各自波长对光纤参量放大系统的影响。其中考虑到的影响参数主要包括增益谱的带宽,平坦性和峰值。根据分析结果,选取了非线性光纤长度,两泵浦光波长作为变量,结合遗传算法,能很方便的找到这些变量的最佳组合,使放大器的参数达到最优化。最后,在分析光放大器噪声计算普适公式后,重点介绍了参量放大系统在参量放大过程中新生成的闲频光对系统信号光带来串扰的情况。利用仿真软件详细分析了在信号光等间隔和非等间隔配置情况下的信噪比表现。通过仿真研究了非等间隔信道配置减小闲频光对光纤参量放大系统的信号串扰方法。(本文来源于《西南交通大学》期刊2015-05-01）
段佳着,张大勇,赵祥杰,骆永全[8]（2015）在《基于复用体全息光栅的光学相控阵放大级串扰优化》一文中研究指出提高各通道输出光信噪比,进行了复用体全息光栅的优化设计研究。推导了适用于角度放大器的多路复用体光栅耦合波理论,并与单路耦合波理论进行了比较。针对复用体光栅中的串扰问题,研究了调整光栅结构参数优化串扰的规律,并进行了实验验证。研究结果表明:当相邻两路体光栅的布拉格角间隔小于二者角度选择半宽之和时,相互间串扰较强,必须使用多路耦合波理论描述复用体光栅中波的衍射行为。调整相邻路体光栅的矢量倾斜角间隔、减小光栅周期和增加光栅厚度都可以降低串扰,其中调整矢量倾斜角和光栅周期优化效果明显但会降低角放大率,增加介质厚度不影响角放大率但需要厚度增加数倍才有效。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2015年04期）
宋灿孔,刘必慰,窦强,丁艳平[9]（2014）在《40nm工艺下高速环形互连网络的串扰优化设计》一文中研究指出本文以高性能多核芯片中高速环形互连网络的物理设计为背景,研究了不同串扰优化的方法,包括中继器交叉插入、信号线反向交错排布,将这两种办法应用到环形互联网络的物理设计中。由于EDA工具的局限性,工具自动对中继器链进行布局布线的时候,中继器链摆放杂乱,不能达到交叉插入和反向交错排布的设想,并且中继器链上布线不规则,线间距任意,串扰仍然很大。本文根据中继器链结构简单、扇出唯一的特点,提出了规范布局布线的方法,通过自动布局布线工具的命令,以脚本的形式按照设计者的布线规划,对中继器链进行规范的布局布线,有效地减少了互连网络上因串扰太大引起时序违反的问题。(本文来源于《第十八届计算机工程与工艺年会暨第四届微处理器技术论坛论文集》期刊2014-07-31）
杨芳,唐明,李博睿,付松年,刘爽[10]（2014）在《低串扰大模场面积多芯光纤的设计与优化》一文中研究指出当前光通信网络正朝着大规模、大容量的方向迅速发展,传输带宽所面临的巨大增长压力对通信光纤提出了更高的要求。在此背景下,基于空分复用的多芯光纤充分利用了空间维度,可以有效解决传统单模光纤的理论传输容量极限导致的容量紧缩问题,而大容量传输系统要求多芯光纤具有低串扰大模场面积的光学特性。通过采用光束传输法和有限元法模拟仿真了多芯光纤中各结构参量对芯间串扰和有效模场面积的影响,并利用两种不同参数的多芯光纤进行了实验验证,对芯间距、纤芯/沟道的尺寸和折射率进行了优化,在理论上完成了串扰小于-45dB、模场面积大于130μm2多芯光纤的设计。(本文来源于《光学学报》期刊2014年01期）
串扰优化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
提出了一种基于共面波导传输线栅格屏蔽原理的片上变压器层间串扰屏蔽结构.通过场路结合、协同仿真的方法比较分析了该结构对片上变压器层间串扰的影响.结果表明:该屏蔽结构能有效屏蔽硅基片上变压器层间电磁场的渗透,对改善片上变压器的高频性能、屏蔽片上变压器的层间串扰效应有较好的效果.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
串扰优化论文参考文献
[1].杜莹雪.基于Gaussian结构芯片上光网络的串扰性能分析及优化[D].西南大学.2019
[2].张峰,屈操,赵婷.硅基片上变压器层间串扰与屏蔽优化[J].微电子学与计算机.2016
[3].许玮华.基于串扰特性的Torus网络的性能分析与优化[D].西南大学.2016
[4].刘翔.基于正交试验方法的电磁串扰和腔体电磁屏蔽的优化分析[D].北京交通大学.2016
[5].孙岩,艾明哲,黎铁军,曹跃胜,罗靖.高速串行信号串扰的仿真与优化[C].第十九届计算机工程与工艺年会暨第五届微处理器技术论坛论文集.2015
[6].蔡冬玲,冯刚.芯片详细布线关键路径上的动态串扰优化[J].计算机应用研究.2015
[7].刘宇林.光纤参量放大器参数优化及串扰特性研究[D].西南交通大学.2015
[8].段佳着,张大勇,赵祥杰,骆永全.基于复用体全息光栅的光学相控阵放大级串扰优化[J].强激光与粒子束.2015
[9].宋灿孔,刘必慰,窦强,丁艳平.40nm工艺下高速环形互连网络的串扰优化设计[C].第十八届计算机工程与工艺年会暨第四届微处理器技术论坛论文集.2014
[10].杨芳,唐明,李博睿,付松年,刘爽.低串扰大模场面积多芯光纤的设计与优化[J].光学学报.2014
标签：Gaussian-based片上光互连网络; 串扰噪声; 功率损耗; 光信噪比;