基于Bloom Filter的硬件字符串匹配设计与验证

布鲁姆过滤器（Bloom Filter）是一种基于多散列大数据量的数据检索分类算法,在分析布鲁姆过滤器工作原理的基础上,给出了一种基于标准布鲁姆过滤器的硬件字符串匹配检测系统模型。完成了该系统的C语言算法实现,通过实验测试与理论结果相比较,证明了其功能的正确性。在此基础上实现模型的Verilog RTL级描述,通过仿真,验证Verilog程序的功能。针对Altera CycloneⅡEP2C35F672C6FPGA（Field Programmable Gate Array）完成了逻辑综合和时序仿真,文中的硬件字符串匹配检测系统在网络入侵检测、数据库检索等方面具有一定的实用价值。     

基于布隆过滤器的轻量级隐私信息匹配方案

针对智能终端用户私有数据匹配中的隐私保护问题,基于布隆过滤器和二元向量内积协议,提出一种新的综合考虑用户属性及其偏好的轻量级隐私信息匹配方案,包括建立基于Dice相似性系数的二维向量相似度函数、设置参数、生成布隆过滤器、计算二元向量内积、计算相似度和确定匹配对象6个部分。该方案采用基于布隆过滤器的相似度估计和基于混淆方法的二元向量内积协议,在不依赖于可信第三方的前提下,大幅度降低计算开销,且能够有效抵御蛮力攻击和无限制输入攻击。实验结果表明,该方案与典型代表方案相比,计算效率得到明显提升。     

基于布隆过滤器算法的垃圾邮件地址判别方案

介绍了布隆过滤器算法在垃圾邮件地址判别方案中的应用,着重描述了布隆过滤器算法的原理以及算法的误判率及解决方案,最后介绍了在垃圾邮件地址判别方案中如何应用布隆过滤器算法。     

关于布隆过滤器在BSS中应用

介绍布隆过滤器(Bloom Filter)的相关算法原理和使用说明,并阐述其在BSS领域中应用。通过与Redis缓存技术相结合,利用布隆过滤器(Boom Filter)的高效匹配、低存储等优势,提高BSS中排重效率,减少BSS对硬件扩容的需求。同时,阐述BSS排重中关于位数组的划分,以及针对布隆过滤器(Bloom Filter)对数据存在一定误判率的不足,并提出相应的应对措施。     

基于FPGA的高速低资源消耗字符串匹配算法

提出一种使用半字节比较的方法来实现字符串匹配,其优点是在单位面积上可以实现更多字节的高速模式串匹配,节省资源的同时可提供高速的匹配性能。通过在FPGA系统上(使用Xilinx公司的VirtexII-pro器件)的实现证明,该算法资源利用效率是每一个FPGA逻辑单元可以实现0.71个字符的匹配。同时匹配速度可以达到最高8.5GB/s。     

基于二值化网络的学习型布隆过滤器优化研究

学习型布隆过滤器的查询速度比布隆过滤器慢一个数量级,这阻碍了学习型布隆过滤器在对实时性要求较高场合中的应用。文中提出了一种基于二值化网络的学习型布隆过滤器优化方法。将学习型布隆过滤器中预过滤器的权重和激活进行二值化,可以加快学习型布隆过滤器的查询速度。使用恶意和良性网址数据集测试了不同假正例率下二值化学习型布隆过滤器和学习型布隆过滤器的总体空间占用和查询时间。为了对查询速度效果改善有直观的认识,在不同平台上分别进行了实验。结果显示,二值化学习型布隆过滤器的查询速度是学习型布隆过滤器的1.5～2倍。     

基于FPGA的字符串匹配算法

在全字节比较法的基础上提出了一种基于FPGA的子字符串LUT重用算法。该算法通过位宽扩展．以及流水线问字符串、LUT共享，用低端FPGA成功解决了高速字符串匹配问题，与传统字符串匹配算法相比．该算法大幅缩小了匹配算法芯片资源的占用率，是一种高效的并行多模式字符串匹配算法。     

基于藏文元音构件的字符串匹配算法

本文提出了一种适用于藏文字符集的字符串匹配算法——TVM(Tibetan vowel matching)。TVM算法利用藏文拼读时的音节特点,将藏文字拆解为构件,通过元音字符查找并匹配,可以有效提高藏文字符串匹配效率。实验结果表明,本文所提算法在处理藏文字符串匹配问题时具有较高的效率,可很好地应用于藏文字取证、拼写检查器以及抄袭检测等领域。     

字符串匹配算法的实现:CPU vs.GPU vs.FPGA

针对字符串匹配算法在各平台实现的性能问题,将算法在CPU、GPU及FPGA上做了测试对比。GPU具有计算单元多的特点,使得GPU对计算密集型应用有较大的效率提升;而FPGA具有级强的灵活性、可编程性及大量的逻辑运算单元,在处理字符串匹配时的处理速度快。通过对3种实现方式在Snort规则库下做的分析,其结果表明,FPGA的处理速度最快,相比GPU的处理速度提升了10倍。而CPU的串行处理速度最慢,且FPGA的资源消耗最多,GPU次之,CPU的资源消耗最少,且实现最简单。     

基于 GPU 加速的并行字符串匹配算法

在分析了经典的串行字符串匹配算法（BF ,KMP ,BM ,BDM ,Shift -And/Shift -Or ,ZZL）基础上,对ZZL算法的预处理过程进行改进,并结合GPU的单指令多线程的并行计算特点,对ZZL算法进行并行改进,以达到处理大规模数据的速度提升。     

用FPGA实现快速傅立叶变换

介绍了一种基于FPGA的FFT算法的实现方法。用VHDL语言完成系统设计描述，经过编译、综合和下载，给出了仿真测试的结果。在FPGA芯片上运行的兀叩算法具有速度快和抗干扰能力强的硬件实现的优点；用VHDL语言实现的基于FPGA的FFT算法具有很好的可移植性，可以重复使用，从而大大提高了设计效率。     

基于FPGA的CORDIC算法实现

针对传统CORDIC算法延时大,消耗资源多的缺点,在平行CORDIC算法的基础上提出了一种优化的平行算法,利用二进制转两极算法和微旋转角度编码对低部和高部的旋转方向进行预测,并在高部旋转中利用正反旋转抵消的策略来进一步减少旋转次数,提高运算速度。采用FPGA对提出的算法进行了硬件设计和验证,结果表明,计算迭代次数少,资源消耗少,精度较传统算法来说都有了明显改善。     

基于FPGA的小波去噪的硬件实现

为了解决传统频域去噪法在光信号处理中单分辨率的局限性,提出了具有多分辨性的小波去噪法,并通过对比验证其有效性。由于小波去噪实现对硬件的要求较高,采用现场可编程门阵列做硬件平台来实现基于分布式算法的小波运算,将复杂的乘法运算转化为简单的并行查表累加过程,提高了运算效率,完成了小波算法的硬件移植。最后设计了基于现场可编程门阵列的采集系统,并在其上进行了小波去噪的硬件验证。结果表明,小波去噪算法在现场可编程门阵列平台上得到了很好的实现,且去噪效果良好。     

FPGA实现滑动平均滤波算法和LZW压缩算法

针对数据采集系统高速长时间的采样和后端数据传榆及存储能力有限的问题,提出基于FPGA的数据压缩解决方案.同时为平滑采集数据中的量化噪声,在进行数据压缩前采用滤波的预处理技术.介绍LZW算法和滑动滤波算法的基本理论,详细阐述用单片FPGA实现两种算法的方法.最终测试结果表明,该设计方案能够有效滤除数据中的高频噪声,同时也可获得较好的压缩比和压缩速度,具有一定实用价值.     

基于FPGA的CES时钟恢复算法实现研究

文章介绍了一种适用于硬件数字电路实现的时钟恢复算法,主要描述该算法的原理,并列出关键模块的实现方案。目前该方案已经在Altera的FPGA器件EP4CGX150DF27I7上实现。     

分布式结构的FIR滤波器的FPGA实现

本文将EDA技术引入"数字信号处理"课程实验教学,采用FPGA实现了一款基于分布式算法的4阶FIR滤波器;利用FPGA的ROM宏模块构建查找表,实现了分布式算法;利用QUARTUSⅡ软件完成分布式滤波器电路设计以及波形仿真。与传统的调用QUARTUS II软件中的参数化FIR宏模块实现方式相比,采用分布式算法实现FIR滤波器,不仅能大大节省FPGA资源开销,提高运算速度,而且有利于提升学生应用FPGA进行硬件设计与开发的能力。     

基于CORDIC算法的正余弦运算的FPGA实现

正余弦函数在任意次谐波电流的无锁相环ip-iq检测法中有着重要应用.本文在基于传统的CORDIC算法的理论分析和实验的基础上,提出了一些优化措施.采用VHDL语言完成了正弦函数、余弦函数的运算系统设计,给出了具体计算公式,通过了仿真与适配;利用三角函数的对称性,将输入角度的范围扩大到一个完整的周期.成功地实现了正弦函数...     

FilterFA: a multiple string matching algorithm based on specification of character set

Multiple string matching is one of the core techniques of intrusion detection system, where Aho-Corasick al-gorithm is widely used. To solve the problem that huge storage overhead of AC would influence performance deeply, an improved algorithm ——FilterFA, based on specification of character set was proposed. This algorithm compressed large character by the character set mapping function, and constructed a new automata based on the mapped character set,then space complexity decreased to O(|P||Σ′|). Experiments on synthetic datasets and real-world datasets (such as ClamAV) show that the storage overhead of FilterFA is only about 3% of that of AC, while the size of the character set is 8, and the false recognition rate is less than 2%.     

一种基于字节型多变长码的串匹配的Alpha图像编码算法

根据 Alpha 图像的特征和串匹配算法的编码参数统计特性,提出了一种基于字节型多变长码的串匹配的 Alpha 图像编码算法。该算法首先对多个串匹配编码参数采用字节型多变长码方案进行联合优化编码,然后采用邻近偏移量优先的分段映射方案对偏移量参数进行编码,最后对匹配串长度参数采用分段编码方案进行编码。实验结果表明,本文提出的算法与LZ4HC、zlib、PNG、HEVC（x265）相比,都具有超低复杂度兼高编码效率的优势。     

基于FPGA的CIC滤波器实现

CIC滤波器已经被证明是在高速抽取和插值系统中非常有效的单元.针对软件无线电中的多速率信号处理,结合二进制补码表示法,介绍了积分梳状滤波器的基本组成原理,以及决定滤波器性能的参数选择.最后给出了基于FPGA的具体实现方法及仿真结果.