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在太空环境中,宇宙射线辐射导致的软错误是航天计算领域内面临的最重要的挑战之一,而随着集成电路制造工艺的持续进步,现代处理器的计算可信性面临着软错误的严重威胁。因此,针对宇宙射线辐射导致的软错误,对现代处理器进行软防护是非常必要的。本文将对常用的DSP、FPGA软防护方法进行研究,分析各种防护方法的原理,应用场合等,并最终得到各种防护方法的防护获益与资源代价的关系,为实际应用中对防护方法的选择、资源代价的评估作参考。具体有以下几个方面：1.空间DSP/FPGA系统抗单粒子翻转的理论建模；空间单粒子对器件的辐射,相当于一个多次独立重复试验的过程,其分布律服从二项分布。当独立重复试验的次数很大,而事件发生的概率很小时,二项分布可以用泊松分布近似估计。在本文的研究对象中,粒子流量很大,而器件发生SEU的概率很小,所以可以用泊松分布去近似估计二项分布,建立空间单粒子辐射引起器件翻转的理论模型。2.工程实践应用建模；从理论模型分析,器件发生单粒子翻转的概率是时间上的增函数。在实际的工程设计中,是用单位时间出错次数来评估性能,因此,在理论模型的基础上,用一次函数去近似估计器件的概率-时间函数,建立工程应用的评估模型。3.常用软防护方法的理论研究；根据理论模型,分析了常用的软防护方法的防护性能,包括三模冗余、刷新和纠错码,给出了防护性能的评估函数。利用Matlab绘制出性能评估曲线,使防护的效果能更直观的反映出来,同时,对防护性能曲线和防护代价作了定性分析。4.DSP软防护方法研究；针对DSP结构,研究了针对DSP的软防护方法,包括关键指令的时间滤波冗余防护方法、关键变量的LS-TMR防护方法、关键变量的纠错码防护方法和基于模块划分的三模冗余防护方法,并就工程应用模型对每种防护方法的防护性能和防护代价做了定量的分析,给出了近似估算式,可以为工程应用中防护方法的选择提供参考。5.FPGA软防护方法研究；针对FPGA结构,研究了针对FPGA的软防护方法,包括时间滤波冗余防护方法、基于模块划分的三模防护方法、刷新、刷新三模冗余和纠错码防护方法,并就工程应用模型对每种防护方法的防护性能和防护代价做了定量的分析,给出了近似估算式,可以为工程应用中防护方法的选择提供参考。