故障诊断与硬件演化的一体化设计

提出将硬件演化技术融入于故障诊断技术之中的设计方案.充分利用硬件演化技术具有的自组织、自适应、自修复等优点,避免了进行精确的故障定位,从而实现故障的自修复.对基于硬件演化技术实现故障自修的前提条件进行了分析,并提出了演化字典理论.使故障诊断与硬件演化有机结合起来,拓展了现有故障自修复的技术手段.     

基于猴王遗传算法的演化硬件

演化硬件作为新的硬件载体,具有自组织、自适应、自修复的能力。本文设计了一种由查找表(LUT)和D触发器构成的基本演化硬件单元,能够满足组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计要求。同时设计了兼容组合逻辑电路和时序逻辑电路的适应度评估函数。利用该模型对基于遗传算法的演化硬件和基于猴王遗传算法的演化硬件参数进行了优化设计。分析表明遗传算法的变异概率 取值应在0~0.01之间,交叉概率对算法的性能影响可以忽略;猴王遗传算法的保留概率 取值应在0~0.85之间,变异概率 应在0~0.01之间。对比分析了遗传算法和猴王遗传算法的性能：基于猴王遗传算法演化硬件的运算量只有基于遗传算法演化硬件的1/4,且能得到更接近目标电路的电路结构。     

基于演化硬件的硬件重构编码方案及演化算法研究

基于柔性网络技术背景,面向SRAM结构的FPGA平台,提出一种基于LUT(look up table)结构的二维映射函数增量染色体编码方案(PMFICC,planar mapped function increments chromosome coding),该方案利用二进制配置文件串双平面映射方式进行编码变换,可有效提高硬件的重构效率。同时在该方案的基础上引入局部优化机制,提出一种改进的差分演化(MDE,modified differential evolution)算法,该算法可有效提高收敛速度和全局优化效率。最后对该算法进行了仿真验证,结果表明:MDE算法改进了差分演化算法容易陷入局部最优的不足,可以更加逼近实际最优解。     

基于强化学习和分块并行的演化硬件方法

演化硬件（EvolvableHardware,EHW）是可编程逻辑器件和进化算法的结合,可根据不同演化目标自主动态调整自身电路结构.在演化硬件方法中,由于其自演化特性和上层遗传算法为参数敏感型,面对不同演化对象自适应性较差.同时遗传算法有早熟缺陷,在大型演化目标后期经常无法演化到目标真值表,成功率较低.本文在传统演化硬件方法上,改进为基于强化学习和分块并行的演化硬件方法,并分三阶段进行演化.第一阶段使用基于强化学习的RLGA算法获得参数自学习能力,提高自适应性.第二阶段使用上一阶段学习到参数演化一定代数.第三阶段使用分块并行演化方法,提高末端演化能力,最终提高演化成功率.使用C语言对传统方法和三阶段法进行仿真比较,结果表明三阶段方法在面对大型真值表演化目标时可缩小演化硬件的演化代数,演化成功率提升至95%以上.       

演化硬件及面向演化的VLSI可重构体系结构设计

演化硬件在环境适应性和可靠性设计上具有潜在的巨大优势。文章介绍了数字和模拟电路演化综合的原理和步骤，几类典型的演化硬件平台及其局限性，重点讨论了面向演化的VLSI可重构体系结构，最后提出了这一新兴研究领域面临的一些问题及解决方法。     

基于Memetic算法的电路演化设计研究

 针对传统演化算法在设计数字逻辑电路时存在的演化速度缓慢和容易陷入局部最优解等问题,设计了一种Cartesian进化编程编码的电路演化Memetic算法,采用遗传算法作为全局搜索方法,并设计了适合电路演化的基本门种类局部搜索策略.通过一位全加器电路证明所提出的Memetic硬件演化算法的搜索能力,实验证明所提出的算法能够有效地完成进化任务,具有较强的全局快速和局部搜索能力.     

数字电路的演化设计方法

电路的演化设计方法是演化硬件研究的一个主要分支,它是开展演化硬件研究的基础,也是演化硬件得以具备自适应和自修复特性的技术前提。首先介绍了数字电路演化设计的理论基础,然后对系统开发所使用的硬件平台进行了描述,最后对电路演化设计的系统流程做了详细描述。为进一步深入到基于演化硬件的数字电路自适应和自修复技术研究打下了基础。     

数字电路的演化设计方法

电路的演化设计方法是演化硬件研究的一个主要分支,它是开展演化硬件研究的基础,也是演化硬件得以具备自适应和自修复特性的技术前提.首先介绍了数字电路演化设计的理论基础,然后对系统开发所使用的硬件平台进行了描述,最后对电路演化设计的系统流程做了详细描述.为进一步深入到基于演化硬件的数字电路自适应和自修复技术研究打下了基础.     

改进Turbo码译码器硬件实现的方法

简要描述了基于Log-MAP译码算法的MAP译码器结构,介绍了几种改善其硬件实现结构的途径:选择合理的计算顺序和进行适当简化方法;引入了滑动窗方法;给出了通过改变数据存储结构来减小存储器的大小的方法。分析了改进方法对译码性能和实现的影响。     

复杂数字电路的分解演化研究

针对制约演化硬件技术发展所面临的可扩展性问题,提出了一种GD．BIE分解演化方法,它将待演化电路按照先输出分解后输入分解的顺序,逐步分解为多个子电路,最后将演化成功的子电路有规律的综合完成目标电路的演化设计。实验证明,该分解方法能有效解决大规模电路演化中存在的染色体编码长、最大适应度高、演化代数多、输入输出真值表组合复杂的问题,为较大规模电路演化提供了一种有效途径。     

外部型数字电路进化设计研究

提出了一种在恶劣环境下实现电路系统高可靠运行的新方法.简要介绍了EHW的基本概念和工作原理,以四选一多路选择器为例阐述了电路的进化设计过程,证明了演化算法的收敛性和演化硬件理论的可行性,为最终研究硬件电路的自适应和自修复奠定了基础.     

浅析eNodeB设备的硬件维护

通过对TD-LTE网络无线侧维护及研究,分析TD-LTE网络构成和基站硬件特点,讨论目前站点常见的各类故障产生原因,并对其进行分类和总结。将eNodeB常见硬件故障原因分为时钟类、天馈类和传输类故障,并说明现场处置经验,阐述不同类型故障的排查原则和定位思路,为eNodeB硬件故障排查提供了参考。     

一种AES密码算法的硬件实现

介绍了一种适用于较小面积应用场合AES密码算法的实现方案。结合该算法的特点,在常规轮变换中提出一种加/解密列混合变换集成化的硬件结构设计,通过选择使用同一个模块,可以实现加密和解密中的线性变换,既整合了部分加/解密硬件结构,又节约了大量的硬件资源。仿真与综合结果表明,加/解密运算模块面积不超过25000个等效门,有效地减小了硬件实现面积,同时该设计方案也满足实际应用性能的需求。     

Bidirectional Mobile Code Trust Management Using Tamper Resistant Hardware

Trust management in a networked environment consists of authentication and integrity checking. In a mobile computing environment, both remote hosts and mobile code are suspect. We present a model that addresses trust negotiation between the remote host and the mobile code simultaneously. Our model uses tamper resistant hardware, public key cryptography, and one-way hash functions.     

计算机硬件故障分类及诊断处理

计算机设备使用不当或意外受损,出现故障是难免的。要想快速准确的排除故障,除掌握必要的基本理论外,还需具备一定的检修方法和故障处理技巧。从故障分类入手,分析了计算机发生故障的原因,介绍了常用的维修方法和技巧。     

可演化TMR容错表决电路的设计研究

在高温、辐射等恶劣环境下微电子设备的可靠性要求越来越高,利用演化硬件(EHW)原理,将EHW技术与三模块冗余(TMR)容错技术相结合,在FPGA上实现可演化的TMR表决电路,使硬件本身具有自我重构和自修复能力,大大提高了系统的可靠性.     

一种新型图形发生器硬件方案的研究

介绍了一个电子束曝光系统图形发生器的硬件实现方案，该方案DSP处理器为核心，通过USB接口与上位机通讯，具有标记检测和曝光扫描两项基本功能，同时增加了圆形和圆环图形的处理功能。通过将现有图形发生器的功能移植至数字信号处理器，使各种图形硬件化，提高了图形的运算和处理速度，克服了以前图形发生器存在的许多弊端。     

安全网关内容过滤硬件加速研究

论文研究和探讨了安全网关内容过滤硬件加速技术。通过采用内容过滤硬件加速系统,解决了高速网络边界网关的内容过滤性能瓶颈,基于Linux的Netfilter框架,实现了内容过滤原型系统,并对实现的硬件加速原型系统进行了对比实验,测试结果验证了该方法的有效性。     

一种硬件规则匹配算法的研究与实现

网络的高速发展给人们的生活带来了便利,但网络入侵等非法应用妨碍了互联网的正常使用,高效的规则处理系统可以保护网络免受攻击。文中针对当前各种规则匹配算法处理速度慢,无法满足高速网安全应用的需求,提出了一种基于硬件的规则匹配算法。该算法通过向量运算完成规则匹配,并使用硬件并行处理,大大提高了规则匹配的匹配速度。设计并实现了一个基于该算法的硬件匹配单元,并通过实验验证该算法完全可以满足高速网络中入侵检测等数据处理要求。