细胞自动机在VLSI测试中的应用

研究细胞自动机(CA)在超大规模集成电路(VLSI)伪随机测试中作为测试激励的结构和实现方法.通过对线性反馈移位寄存器(LFSR)生成序列的采样,获得另一移位不等价序列,综合出其本原多项式,并根据CA与LFSR同态的理论综合出CA的结构,通过快速逻辑仿真确定CA初值.该法可以获得较短的CA结构,缩短测试时间,获得较高的故障覆盖率.     

用于虚拟可重构结构的随机数产生算法研究

为了提高虚拟可重构结构中演化算法的性能,研究随机数质量对算法收敛速度的影响.对比测试了四种不同的随机数产生方法:线性反馈移位寄存器、多重线性反馈移位寄存器、细胞自动机和多重细胞自动机.通过演化2-bit乘法器、2-bit加法器和4-bit奇偶校验函数,对比了4种随机数产生算法的性能.实验结果表明,LFSR算法的性能在演化成功率、演化速度上优于其他随机数产生算法.     

一类“停走”生成器输出序列的若干概率性质

“停走”生成器是由两个线性反馈移位寄存器 (LFSR)组成的一个钟控序列生成器 ,对此概率模型 ,在LFSR输出序列较一般的假设条件下 ,讨论了“停走”生成器输出序列的若干概率性质 ,推广了已有文献中的结果     

采用OHNN和M-LFSR的字序列密码加密方案

结合反馈型离散Hopfield神经网络(HNN)和改进型的线性反馈移位寄存器(M-LFSR)的优点,提出基于OHNN和M-LFSR的字序列密码.该方案利用离散Hopfield神经网络的混沌吸引子对改进型线性反馈移位寄存器的非线性选择输出,实现加密.安全性分析与仿真验证表明:该算法构造的伪随机序列具有良好的随机性、复杂度等特点,满足密码学的要求.     

基于LFSR重复播种种子计算方法的初步研究

提出了一种新的基于线性反馈移位寄存器(LFSR)重复播种种子的计算方法.该方法计算得到LFSR重复播种中使用到的种子,重复播种后能够截断对故障覆盖率效率底的测试序列,每个种子得到长度可变的伪随机测试序列.对ISCSA85电路进行了仿真试验,仿真结果表明,该方法能够大量减少测试矢量长度,同时降低了测试时间.     

一种基于FPGA的真随机数生成器的设计

针对当前真随机数生成器(TRNG)中存在资源开销大、可移植性差的问题,设计了一种利用数字电路时钟抖动以及相位漂移工作的TRNG.TRNG以多组反相器振荡环路作为随机源,使用线性反馈移位寄存器(LFSR)实现后处理.在Xilinx Spartan3平台的测试实验中,探讨了振荡环数目、采样频率等设计参数对TRNG输出结果的随机特性的影响.测试结果表明这种基于多组振荡环结构的TRNG产生的随机序列安全可靠.由于仅使用了普通逻辑单元,使得该TRNG能快速移植到集成电路设计流程中,缩短了开发周期.     

线性反馈移位寄存器在射频识别技术中的应用

给出了一种将线性反馈移位寄存器应用于射频识别系统中的设想.由于线性序列的伪随机性特点,这种将线性反馈移位寄存器应用于射频识别系统中的技术大大提高了系统的效率和保密性;移位寄存器和电可擦除随机存储器(EEPROM)作为控制单元,提高了系统的响应速度;以铁电存储器(FRAM)作为存储单元,降低了读写的响应时间和系统功耗.     

基于FPGA的高速加密芯片的设计与实现

以非线性组合函数和线性反馈移位寄存器(LFSR:Linear Feedback Shift Registers)为基础,利用可编程逻辑门阵列(FPGA:Field-Programmable Gate Array)设计了一个高速加密芯片.该芯片既能满足密码学领域对密钥序列的高质量要求,又能满足保密通信领域高速度要求.介绍了加密芯片的设计理论、设计过程、加密芯片安全性分析和硬件实现,最后对密钥流进行了随机性统计测试.     

特征向量的LFSR序列分析中的应用

利用线性反馈移位寄存器（LFSR）的生成多项式的矩阵表示，通过对该矩阵的特征向量分析，给出了线性反馈移位寄存器输出结果的明确表达式。其中的系数完全依赖于初始输入值及其极小多项式的互反多项式的根，所得结果对LFSR的性质作了更进一步的揭示，比已知的结论更明确。     

基于多维动态S盒和LFSR的分组密码算法

提出一种基于多维动态S盒混淆替换和n级联动线性反馈移位寄存器(LFSR)的分组密码算法.首先,通过矩阵变换初步将明文扰乱,进而进行多维动态S盒混淆替换,以此增强密文的非线性安全度;然后,通过列混淆函数进行组字节位循环移位,增强密文的扩散性;最后,使用n级联动线性反馈移位寄存器组生成动态密钥,增强每一轮迭代时的密钥随机性,使算法具有密码分组链接模式.性能分析结果表明:相对于AES算法和DES算法,本算法在增强安全性的同时对算法加解密速度影响较小.相关系数检验和差分分析实验进一步证明了算法可有效抵抗线性密码分析攻击和差分分析攻击等目前主流的密码算法攻击手段.     

一种基于GEP演化布尔函数的流密钥算法

密钥产生器是流密码系统的核心部件,根据非线性组合流密钥生成器的构造思想,本文提出了一种新的RSA-LFSR密钥流产生器,该产生器将RSA与LFSR算法相结合所产生的随机序列用一种基于基因表达式程序设计(GEP)的演化布尔函数进行组合运算输出密钥流;并对此产生器生成的不同长度密钥序列进行安全性检验.通过游程检验、频数检验、序列测试和线性复杂度计算的实验证明,使用基于GEP演化布尔函数的RSA-LFSR密钥流产生器要比传统的非线性组合密钥生成器更具优越性和安全性.     

基于m-序列的本原σ-LFSR序列构造

sigma-LFSR是一基于字的LFSR模型,它能够充分利用现代CPU的特点,具有结构简单、适合软件快速实现的特点。在实际应用中,本原sigma-LFSR最有价值,因此它的构造具有重要意义。本文首先考察了基于字的本原LFSR的距离向量,得到了它的若干性质,给出了一个距离向量为本原LFSR的充要条件;然后对本原sigma-LFSR的距离向量进行了研究,利用基判别定理给出了它的部分性质,并以此为基础得到了一个利用m-序列构造本原sigma-LFSR序列的搜索算法。最后对搜索算法编程实现,得到了有限域F2^3上所有2级本原sigma-LFSR的距离向量。     

组合电路的随机检测长度分析

超大规模集成电路及所伴随问题的出现,在数据产生和检测方式有效性的分析方面再次引发了对随机检测的兴趣,即网络的输入采用随机方式,在实际应用中可采用线性反馈移位寄存器(LFSR)来产生输入向量。作者分析了在组合逻辑中测试长度与随机检测之间的关系,并讨论了用随机法测试延迟路径的能力。     

Evolutionary Random Sequence Generators Based on LFSR

0 Introduction With the development of cryptography, the need for random numbers of high quality is sharply growing. Pub- lic/private keypairs for asymmetric algorithms are gener- ated from random bit streams[1,2]; random numbers are also used for key gen…     

均方偏差分析的多态可变步长LMS算法

最小均方（least mean square,LMS）算法在时变信道的最小稳态均方偏差（mean square deviation,MSD）由输入功率、噪声功率、随机扰动信号功率以及滤波器长度共同决定。为达到系统中最小的MSD值,传统的LMS算法存在有迭代次数较多和收敛速度慢等问题,提出了一种多态可变步长最小均方（multi-state variable step size least mean square,MVSS-LMS）算法。该算法通过添加暂态递减步长作为过渡,实现以更快的收敛速度达到系统中最小的MSD值。理论分析与仿真结果表明,与目前最新的Prob-LMS算法相比,所提算法在时变信道以及突变信道都具有更快的收敛速度和更低的MSD值,且算法的复杂度更低。     

不确定时滞TCP/AQM系统的滑模控制

针对具有非匹配不确定项和输入时滞的TCP线性化动态系统进行特殊线性变换,将原不确定时滞系统转化为无时滞系统.在新坐标下,基于滑模控制(SMC)设计了一种主动队列管理(AQM)算法.根据滑模到达条件设计了一种控制策略,基于LMI技术给出线性滑动超平面的设计方法,通过Lyapunov函数证明了系统的稳定性.仿真结果表明,该算法可以使队列长度快速收敛到设定值,同时维持较小的队列振荡,尤其是在网络条件变化的情况下,该方法优于传统的滑模控制,能实现准确的跟踪,具有良好的鲁棒性.     

动态步长BI-RRT的无人机航迹规划算法

为解决传统RRT算法收敛速度慢、生成的航径距离过长等问题,提出动态步长BI-RRT算法。首先,采用引向目标的采样策略对空间进行探索以得到采样点,利用动态步长策略确定该采样点的增长步长以确定新节点;之后,通过树枝裁剪策略对新节点进行调整,当探索到目标节点时,算法返回初始航迹,对于初始航迹,应用贪心算法对航迹点进行筛选,以减少无人机(UAV)的无效节点与总航迹长度;最后,利用B样条进行平滑处理,得到一条可行航迹。搭建了二维和三维环境下的仿真地图模型,验证了该算法在保证无人机避障的基础上获得一条有效航迹。动态步长BI-RRT算法在无人机航迹规划方面不仅有实时性强、航迹光滑的优点,而且与分段优化RRT算法相比,在优化航迹节点个数的前提下,提高了收敛速度且降低了航迹距离。     

基于随机生成树的配电网重构模拟退火算法

提出了一种基于实数编码方式的配电网重构模拟退火算法,即按开关序号的实数编码方式产生随机序列,再利用图论方法产生对应的一棵生成树(一种树状网络结构)．该算法可保证解空间的可行性和完备性．对算法的邻域结构的确定进行了分析．给出的算例表明该算法求解快速,简单有效。