利用停滞感知概率重排的三模冗余表决器插入算法

来源：电子与信息学报杂志2026年第4期北京时间：

作者：刘兆婷, 刘鹏

单位：1.中国科学院国家空间科学中心 北京 1000202.中国科学院大学 北京 100020

摘要：状态同步技术是三模冗余(TMR)抗辐照加固的关键环节，用于故障后保障寄存器同步到正确状态。该文提出一种降低资源开销的三模冗余同步表决器插入算法，算法通过提取数字电路的记忆电路和求解有向图反馈顶点集问题(DFVSP)实现。该文分析了模拟退火算法(SA)解决DFVSP的具体实现，在此基础上提出一种利用停滞感知的概率重排优化方案，方案的重排序过程通过引入优先级的拓扑排序实现，并增加了一种最优邻域策略来提高算法性能，同时设计了该优化SA算法用于三模冗余同步表决器插入的完整流程，证明了算法的高效性与完备性。最后使用ISCAS89和ITC'99基准测试电路进行测试，并与基于关键路径的插入算法和最高扇出触发器算法进行了对比，测试结果说明了该文优化方案在算法运行速度、鲁棒性和硬件开销方面更有优势，尤其是硬件开销，在所有测试电路中均得到了最小同步表决器插入数量，对比其他两种算法最高资源的减少量分别达到了78.88%和74.05%，大幅节约了硬件开销。

关键词：三模冗余, 同步表决器, 模拟退火算法, 反馈顶点集