基于可重组体系结构的密码芯片设计及其实现

为了在现有算法的基础上提高加密的安全性 ,提出了一种基于可重组体系结构的密码芯片设计原理和方法。这种设计使得用户通过编程可以改变芯片内部的电路结构 ,以匹配不同的加 /解密算法 ,从而支持不同的加 /解密算法在同一块芯片上的实现。该设计在Altera公司的APEX2 0KEFPGA上进行了成功测试 ,其功能和性能均达到了预期要求。结果表明 ,基于可重组体系结构这一重要思想可以有效提高密码芯片设计的安全性和灵活性。     

高速并行FIR滤波器的FPGA实现

提出了一种基于多相滤波器的并行有限脉冲响应(finite impulse response,FIR)滤波器结构,可以有效提高滤波器运算的吞吐率,与传统的串行滤波器结构比,并行滤波器运算速度可以提高L倍,其中L为并行的路数,并且运算延迟小.首先从理论上分析了基于多相滤波器的并行滤波原理,并以八路并行为例,对FIR滤波运算做了浮点仿真验证.然后用经典符号数表示以及优化定点滤波器系数,并针对滤波器系数设计了流水线结构.最后在Altera的Stratix II系列芯片上实现了定点并行滤波器.可编程逻辑阵列(field programmable gatearray,FPGA)编译以及下载测试结果表明,该滤波器仅占用少量的资源,其等效吞吐率可以达到2 GHz.     

一种双选择性信道中OFDM系统的IQ不平衡补偿方法

针对正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)系统在时间—频率双选择性信道环境中由同相正交(in-phase and quadrature-phase, IQ)支路不平衡耦合多径时变信道导致的复杂子载波间干扰问题,提出了一种基于球形译码算法和并行干扰消除算法的IQ不平衡补偿方法。该方法通过对系统模型进行简化与分块处理,采用球形译码算法消除块内的子载波间干扰,采用并行干扰消除算法抑制块间干扰,并进行交替迭代运算。仿真结果表明,提出的算法在时间—频率双选择性信道环境下具有良好的IQ不平衡补偿性能。     

基于信号参数集最小距离的并行测试任务调度算法

在并行自动化测试系统中,并发执行的多个测试程序会竞争有限的仪器资源,硬件资源的分配与任务调度是并行测试的一个关键问题。而现有的并行任务调度算法不适于高度异构的并行测试系统。本文在面向信号的描述仪器资源与测试需求的基础上,提出了适合于异构系统的基于信号参数集最小距离的任务调度算法,同时给出了该算法的具体实现。实验结果表明,该算法适于异构的并行测试系统。     

多相测试时钟低功耗BIST调度

内建自测试(BIST)是解决系统芯片(SoC)测试问题的首选可测性设计方法。为了缩短SoC中的BIST测试时间,应该使尽可能多的BIST模块并行测试。然而过度的并行会引起测试功耗过高,对SoC产生不利的影响。为了改善这个问题,提出了基于多相测试时钟以及在峰值功耗的限制下,通过遗传算法对各BIST模块进行时钟相位分配与时序安排的优化调度算法,使SoC在测试时间得到优化。通过对ISCAS标准电路组成的SoC进行算法仿真,实验结果表明这种方法可以有效地组织测试,提高测试效率。     

一种新型椭圆曲线密码系统协处理器的VLSI设计

研究了椭圆曲线运算的方法及椭圆曲线密码系统协处理器VLSI实现问题。基于一种新的投影坐标系,给出了求解椭圆曲线点乘运算的点加与倍点算法,提出了一种新的优化存储单元调度方案。根据研究的算法,得到了一种新型的协处理器VLSI结构。仿真结果表明,在50MHz时钟下,点乘运算速度为平均155次/秒。     

基于Kriging模型的多点加点准则和并行代理优化算法

针对并行仿真环境下复杂工程系统的优化设计问题,提出一种基于Kriging模型、多目标策略和聚类方法的并行代理优化算法.该算法的多点加点准则,以同时优化期望改进准则和可行性概率准则为目标,首先生成兼具目标响应改进和可行域边界刻画功能的备选试验点集;再利用聚类方法从备选点集中选取多个有代表性的新试验点.通过两个数值算例和一个工程算例,将所提并行优化算法与已有算法做比较,结果表明所提算法具有更高的优化精度、效率和稳健性.     

Pollard p-1因子分解的DNA计算机改进算法

如何有效地对大整数进行因子分解,是数学上的一个难题.RSA密码体制的安全性正是基于此困难问题.利用DNA计算机超大规模的并行运算能力和数据存储能力,提出一种基于分子生物技术的因子分解问题改进的DNA计算机算法.以因子分解的Pollardp-1算法为基础,设计了基于DNA计算的平方-乘算法以及求取最大公因数的欧几里得子算法,仿真实验结果表明了算法的可行性和有效性.     

基于GCD的循环分割新算法

对计算中常见的循环进行分析，研究循环自动分割的基本方法，通过理论推导和实际计算验证了该方法的合理性和可用性。采用自动分割循环的方法将以前串行计算的循环算法分成几个并行的处理模块，将不同的模块放置到对应的工作处理机上进行运算，将会大大提高运算的速度。该方法基于通用的循环模式进行分析，所得到的结论具有普遍的应用领域。     

大点数FFT的多DSPs并行处理算法及实现

在FFT变体的基础上 ,提出一种新的并行算法 :先将数据在几片DSPs上并行地进行前几级蝶型运算 ,然后将结果汇总到另一片DSPs进行后几级蝶型运算 ,以实现大点数的FFT。该算法便于流水处理 ,只有一次简单的数据通讯 ,而且旋转因子规律简单易于将大点数FFT拆分成小点数FFT。应用该算法在多DSPs系统上 (5片TI公司的高速DSP芯片 :1片C6 2 0 2和 4片C6 70 1)实现 2 5 6K点复数FFT只需用 4 9ms,说明该算法有并行度高和易于实现的特点。     

平方根椭球状态定界及其并行计算

提出了一种易于脉动阵列实现的平方根椭球状态定界算法。算法将椭球形状矩阵的平方根进行递推计算,使得计算的数值稳定性得以提高。由于平方根算法具有矩阵与矩阵以及矩阵与向量的运算形式,因而适合在并行处理器上执行。为了并行计算,给出了实现此平方根算法的脉动阵列结构。计算复杂性分析显示,若系统状态维数为n,串行计算的计算复杂度至少为O(n3),而并行计算的计算复杂度降为O(n)。仿真结果验证了本方法的有效性。     

Seismic 3D Prestack Time Migration on Parallel Computers

Ｓｅｉｓｍｉｃ３ＤＰｒｅｓｔａｃｋＴｉｍｅＭｉｇｒａｔｉｏｎｏｎＰａｒａｌｌｅｌＣｏｍｐｕｔｅｒｓ￥ＬｉｕＰｉｎｇ＆ＣｈｅｎＹｕｎｈｅ（ＷｕｈａｎＤｉｇｉｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＷｕｃｈａｎｇＰ．Ｏ．Ｂｏｘ７４２２３，Ｐ．Ｒ．...     

隐私保护的快速聚类算法

针对基于安全多方计算聚类算法的低效问题,提出了基于聚类特征树结构的隐私保护的层次k-means聚类算法.算法基于半诚信模型,在第三方内存中保留对各记录的索引信息及聚类特征树的当前层信息,减少了I/O次数和通信量,克服了难以适应多数据方和因过于信赖第三方导致隐私泄漏等缺陷.算法通过基于安全多方计算的标准化协议、距离计算协议和聚类中心计算协议,实现了数据的有效保护,综合层次和k-means聚类算法的优点,提高了计算精度和算法的可伸缩性.理论证明了算法的安全性和高效性,实验结果表明所提算法优于同类算法.     

基于并行单星约束的导航抗干扰研究

在全球定位系统中使用空时自适应处理算法可以增强接收机的抗干扰性能,为防止算法对卫星信号的衰减,可通过约束条件对卫星信号进行保护,传统的单星约束可以保证每颗卫星输出信噪比最大,但运算量很大。虽然多星约束可以使所有卫星的综合输出性能最优,且减少了运算量,但无法保证单颗卫星的输出信噪比性能。对空时自适应处理算法进行了合理简化,提出了并行单星约束算法,与多星约束相比,所提算法不仅运算量更小,还可保证每颗卫星输出信噪比最大。仿真结果表明,所提算法在对干扰信号进行抑制的同时,有效地实现了对多颗卫星信号的保护。     

基于时钟同步的混合型安全组播密钥管理

为保护组播通信的机密性,安全组播使用不为组外成员所知的密钥来加密数据,并随组成员关系的变化而动态更新。提出一种将平坦型和分层型密钥管理相结合的、基于IGMPv3的混合型方案,它将群组划分为多个独立的小区,有效地解决了与安全组播相关的扩展性和可靠性问题。提出了一种新的基于时钟同步的密钥管理算法,各小区代理不进行信息交换而只通过定时来执行批次密钥更新,从而有效地降低了系统的通信开销。     

Rollout及其并行求解算法在多类商品库存控制中的应用

Rollout算法是Bertsekas提出的求解马尔科夫决策过程(MDP)问题的一种仿真优化算法。文章研究Rollout算法求解多类商品库存控制问题,给出了基于性能势和神经元动态规划的Rollout优化算法。另外,为了降低运算时间,文章提出了两种Rollout并行求解算法,并讨论了这两种并行算法各自的适用场合。实验结果表明,Rollout算法能满足模型未知系统的优化要求,具有较好的并行性能。     

基于IGA的异步电机功率因数和机械效率优化(英文)

为提高三相异步电机在轻载和空载运行时的功率因数与机械效率,提出运用智能遗传算法对功率因数和机械效率进行综合优化,算法借助于正交表试验设计和智能型交配运算等步骤,改善遗传算法的性能。仿真结果表明基于智能遗传算法的异步电机功率因数和机械效率综合优化,方法简单、有效,能明显提高功率因数和机械效率,提高节能控制效果,提高优化精确度和计算速度。     

Parallel solutions of correlation dimension calculation

1 .INTRODUCTIONIn the recent decades ,the fractals[1]has found manyi mportant applicationsinthe field of biology,geogra-phy, physics , graphics and so on. It has excellentperformance in describing the actual living phe-nomenon that is unstable ,irregular ,and complexity,such as ti mes series of chaotic signs . The calculationof correlation di mensionis a key probleminfractal di-mension[2 ,3]. The standard solution of correlation di-mension calculation requiresO( N2)ti me , whereNis numbe…     

Parallelism of spatial data mining based on autocorrelation decision tree

1.INTRODUCTION Oneofmostimportantoperationsisspatialparallel processinginspatialdatabase.Itisnecessaryforusto retrievalallspatialpredictionsformtwoormorespa tialdatasets.Ingeneral,thequeryconsistsoftwo procedures:filtrationandsimplification.Sincethe complexityofspatialobjects,filtrationprocesscan generateaholdingitemsetofsatisfyingcertaincondi tionsintermsofparallelprocessingrules.Inorderto measuretheaccuracyofquerycondition,weneedre trievalpreciseshapeinformationofeachobjectfrom anotherm…     

多Agent系统在空间直观仿真建模中的并行化

针对空间并行仿真技术中的同步问题,设计基于Agent感知区域的有限乐观同步算法。该算法继承乐观同步算法的积极性、保守同步算法的安全性,并将仿真中的Agent划分为安全Agent区域和非安全Agent区域,同时利用调度服务器和执行服务器分工协作的方式完成仿真计算。调度服务器根据不同Agent的安全半径筛选确定其是否属于安全区域,执行服务器负责执行Agent的行为。该算法实现仿真技术中积极且有限的乐观同步,降低并行仿真中网络的通信量,确保仿真程序执行过程中的因果约束关系,有效地缩短了仿真时间,在GAMA仿真平台实现并验证方法的有效性。