空间参考模型软件性能分析

空间参考模型是虚拟环境数据表示与交换的关键技术之一,也是精确描述和快速处理空间信息的基础。空间参考模型的数学基础是抽象坐标系的张成函数、参考基准和影射、坐标变换算法。数学分析表明,坐标变换的误差主要来源于算法中对张成函数的近似或者逼近处理。通过引入误差球的概念,可以定量分析各种坐标变换的最大误差。测试数据表明,在6000公里的高度范围内,坐标变换的最大计算误差不超过1.2毫米,平均计算时间不超过6微秒。对于大多数的仿真应用,空间参考模型软件的计算精度可以保证足够的空间一致性。     

可变数据集合维护问题的硬件加速结构与方法

针对可变数据集合维护问题,提出了一种通用的硬件结构,根据接收到的操作指令灵活地实现链表数据结构的大多数常用功能,并支持一些高级功能.不仅能够使用链表指针对结点进行定位,还可以像传统的线性编址存储器一样直接使用物理地址进行数据访问.为了解决存储资源受限问题,设计了一种存储资源回收机制对失效结点进行回收.实验结果表明,提出的通用硬件链表结构可以优化对可变数据进行维护的处理过程,而且该结构资源占用较少、功耗较低,与PC上的软件链表数据结构相比,硬件链表结构在执行时间上也具有较高的加速比.     

面向片上网络延迟优化的直通路径预构机制

针对维序路由模式下报文传输时表现出的空间局部性,提出了一种适用于报文直向通信优化传输的直通路径预构(SFRP)路由器结构.通过在路由器内部输入端口N,S,E,W分别静态地预构一条连接其直向通信输出端口的开关直通路径,结合适当的重用以及中断机制,以期实现后续的报文在满足匹配条件的情况下可直接利用开关直通路径进行报文的传输,进而旁通开关分配流水站,降低报文传输延迟.合成通信负载下的模拟结果表明,SFRP路由器在报文注入率饱和前较BASE, BASE_LR, BASE_LR_SPC和PSEUDO_CIRCUIT等四种路由器结构均可获得非常明显的性能提升,其性能提升最大可达到59%, 46%, 25.6%和9.5%.真实应用负载下的模拟结果表明,SFRP路由器与PSEUDO_CIRCUIT路由器的平均延迟相当,但较其他几种路由器结构可分别获得57%, 45%和21%的性能提升.     

基于非对称交叉开关的高阶路由器设计

对非对称交叉开关的吞吐率进行了理论分析和模拟测试,得出非对称交叉开关中排头兵效应的影响非常弱,几乎可以忽略.在此基础上,提出了一种基于非对称交叉开关的高阶路由器交换结构,即层次式非对称交叉开关结构设计方法,同时,给出了该交换结构的瓦片化微结构.结果表明,该结构可以获得很高的吞吐率.     

一种基于Wukong的云存储接口虚拟化服务

提出了一种基于Wukong的云存储接口虚拟化服务——wIVS,通过接口虚拟化层以及插件机制,为访问多种异构网络存储服务提供统一接口,实现对多种异构服务的透明支持,给网络存储服务标准化提供了一种新思路.通过原型系统实现并与已有的解决方案做比较,结果表明:该方法能够明显降低对客户端的要求,同时获得相对较好的服务性能,并且易于和私有云进行整合.     

基于LDPC码的盲视频水印算法研究

根据视频水印系统和数字通信系统相似的特性,提出了一种基于LDPC码的盲视频水印算法.水印信息经随机置换与LDPC编码,对经过二次整数变换之后的直流分量进行修改实现水印的嵌入.为了兼顾水印的不可见性与鲁棒性的要求,根据水印长度和变换之后系数的大小自适应地选择嵌入水印的组及系数的改变强度.实验结果表明,该算法能够保证很好的视频质量,视频帧的PSNR值高于50 dB,并实现了水印的盲提取.对于常见的视频攻击有较强的鲁棒性,在码率高于汉明界推导出的下限的情况下,算法鲁棒性随着码率的减小而增强.     

一类基于相对差集的异步跳频序列系统

在认知无线电网络中,次级用户要实现相互通信,首先要在共有的一个信道上完成异步的无线电盲交汇.该问题可以通过完备的非同步跳频序列系统,设计相应的算法或者协议来解决.利用设计理论中经典的相对差集,对于任意素数幂q,构造出了一类新的完备的非同步跳频序列系统.该系统使用q-1个信道,含有约?(q+1)/2?+2条周期为2(q2-1)的序列.该系统的序列周期长度已经非常接近最优的非同步跳频序列系统,而同时它又含有更多的序列,因此,对设计新的交汇协议来讲更为实用.     

一种面向多核处理器的2 GHz片上网络通信单元

提出了一种面向多核微处理器的2 GHz片上网络通信单元设计方案,通信单元能够在45 nm工艺下达到2 GHz的工作频率,流水线级数为2,最多支持8个双向通信接口,每个端口单向峰值带宽32 GBps.构建了一种16核处理器片上网络测试环境,测试结果表明：使用提出的通信单元构建的片上网络能够满足16核处理器存储系统对网络带宽的要求,在对访存优化的情况下,聚合带宽能够随着处理器核心与线程的增加而线性增加.另外,通信单元还具有可重用的特性,能够通过优化与扩展进一步应用于众核处理器片上网络.研究成果已成功应用于某国产16核高性能微处理器,片上网络实测频率达到2 GHz.     

基于格的RSA密码分析

格在公钥密码分析领域中有着十分重要的地位.1996年,Coppersmith以多项式方程求小值解的问题为桥梁,把攻击RSA密码体制的问题转换为求格中短向量的问题,开辟了基于格的RSA密码分析的研究,他的工作也在后人的简化完善下逐渐形成了Coppersmith方法.一方面,关于基于格的Coppersmith方法,依次介绍了模多项式方程求小值解的方法、整系数多项式方程求小值解的方法、求解近似公共因子问题的方法,还简单描述了除Coppersmith方法外的一种在低维格中寻找最短非零向量的格方法.另一方面,关于RSA密码分析,回顾了小加密指数攻击、小解密指数攻击、部分私钥泄露攻击、求解私钥d与分解模数N的等价性证明、隐式分解问题的分析、素因子部分比特泄露攻击、共模攻击等,并且以Prime Power RSA,Takagi's RSA,CRT-RSA,Common Prime RSA为例,介绍了格方法在RSA密码变体分析中的应用.     

认知无线Mesh网络中基于频谱聚合度的分簇算法

针对认知无线Mesh网络拓扑结构和可用频谱实时变化的特点,提出一种基于频谱聚合度分簇(SCDC)算法.该算法提出了节点间可用频谱的质量聚合度因子,联合节点位置变化信息,通过计算节点权值实现认知无线Mesh网络分簇的优化.另外,该算法通过簇内成员节点数量的约束阈值实现均衡网络负载.仿真分析证明,SCDC算法在维持网络拓扑相对稳定和提高频谱利用率方面更具优势.