实现AES算法中S-BOX和INV-S-BOX的高效方法

介绍了AES中的S-BOX和INV-S-BOX的算法原理,分析目前广泛使用的实现S-BOX和INV-S-BOX的三种方法:直接查表法,扩展欧几里德算法和基于复合域GF((22)2)2)的算法。对直接查表法和基于复合域GF((22)2)2)的算法进行改进,提出了两种改进电路结构。通过综合仿真,给出了按照上述方法实现的硬件电路的面积和关键路径上的时间延迟。结果表明,提出的两种新实现方法与传统实现方法相比,电路面积分别有28%和22%的优化。     

大整数模运算的软件实现方案

本文给出了一种基于Montgomery改进算法,以及变长滑动窗口算法的大整数模指数运算的软件实现方案,从加快模乘法运算速度和减少模乘法的运算次数两方面入手,快速、有效地解决了诸多密码算法中的大整数模乘运算问题。     

用于目标跟踪的矩阵运算电路设计及实现

实时目标跟踪在自动控制和在线检测领域中具有重要意义。本文提出了一种用两幅图像作异或运算实现运动目标的检测及跟踪的方法,并给出了能快速完成此运算的与计算机系统总线接口的电路硬件设计。实验表明,该电路硬件运算比纯程序软件运算速度快近两倍,是实时目标跟踪的首选方法。     

实现任意系数求和运算电路的设计

在任意系数求和运算放大电路的设计中,输入电阻和实现所要求的运算关系往往不能同时满足要求,使此类电路的设计让人感到很复杂,甚至无从下手。通过对反相端输入信号的加权系数RR1F和同相端输入信号的加权系数RR2F的讨论,给出改进的电路形式和设计的方法,可以满足求和运算电路输入端电阻平衡和实现所要求和的运算关系。     

基于VHDL语言的快速查表电路

介绍了用超高速集成电路硬件描述语言(VHDL),设计数字集成系统中快速查表电路的方案,这种查表算法具有并行运行的特点,并能够同时查找多种参数.该查表电路用FPGA予以实现.     

高速Ed25519验签算法硬件架构的设计与实现

针对区块链等特定场景对验签速度有较高要求的特点,设计了一种高速Ed25519验签算法的硬件架构.提出了基于交错NAF的多点乘算法,通过预计算和查表的方式,有效减少了点加、倍点的次数;采用Karatsuba乘法和快速约简方法实现模乘运算,并设计了不需要模加、模减的点加、倍点操作步骤,有效提升了点加、倍点运算的性能.针对解...     

基于DSP的基本函数快速计算

在许多数字信号处理中,一般都会有实时性的要求,在满足计算精度条件下,函数的运算速度非常重要。在DSP上实现基本函数的计算方法有多种,通过设计一个简单的查表电路,可以用查表法快速计算函数值,此电路也使函数表的空间扩展不受DSP存储器空间限制。另外,还给出了三角函数、自然对数和平方根函数表的制作方法以及用查表法求基本函数值的过程。     

系统指标占用系统分析法在有线电视网络上的应用

系统指标占用系数分析法（简称“Ｋ法”），以查表和加减运算代替较繁杂的对数运算，可以大大简化有线电视设计和指标考核的运算。乡镇广播电视站的技术人员很容易掌握使用。     

少模光纤通信频域均衡中的大点数FFT设计

为了减小频域均衡系统电路实现的功耗和面积,满足长距离少模光纤通信对均衡器的要求,对关键环节快速傅里叶变换(FFT)电路的实现进行了研究,采用2维分解算法将大点数的FFT运算转换为小点数FFT处理器的设计,降低了硬件复杂度。设计了基于现场可编程门阵列的高速蝶形运算核,实现了16384点FFT的2维R22SDF结构,提高存储器的资源利用率,减少了复数乘法器的使用;进行了理论分析和实验验证,取得了不同时钟频率下的电路结构占用资源的数据。结果表明,FFT运算器的正确性得到验证,该FFT运算器能够适应少模光纤通信系统中优化频域均衡电路结构的要求,能够实现200MHz数据传输速度的频域均衡实时处理。     

一种电流镜型的BICOMS带隙基准电压源

传统的带隙基准源电路中存在运算放大器，其性能指标在很大程度上受到运放失调电压（Offset）、运放电源电压抑制比（PSRR）等参数的限制。要想进一步其性能，就需在电路结构上进行改进。 为此，笔者设计了一种新型基准源电路，其采用电流镜复制技术，没有使用运算放大器，避免了运放输入失调和电源抑制比的限制，并利用深度负反馈技术，极大地提高了电源抑制比。     

Elimination of subharmonics in direct look-up table (DLT) sine wave reference generators for low-cost microprocessor-controlled inverters

This paper investigates distortion of an inverter reference waveform generated using a direct look-up (DLT) algorithm. The sources of various distortion components are identified and the implications for application to variable speed drives and grid connected inverters are described. Harmonic and subharmonic distortion mechanisms are analyzed, and compared with experimental results. Analytical methods are derived to determine the occurrence of subharmonics, their number, frequencies and maximum amplitudes. A relationship is established identifying a discrete set of synthesizable frequencies which avoid sub-harmonic distortion as a function of look-up table length and a practical method for calculation of the look-up table indices, based on finite length binary representation, is presented. Real time experimental results are presented to verify the analytical derivations.     

基于哈希表查询的CAVLC解码查表优化算法

主要针对当前H.264/AVC中CAVLC中的标准解码方法 TLSS查表时存在查表时间长的问题,提出了一种全新的基于哈希表快速查询的CAVLC解码查表优化方法。在CAVLC解码查表中引入哈希表查找技术,提高了CAVLC解码查表速度,降低了CAVLC解码中不规则可变长码表(UVLCT)的码字获取时间,从而减少CAVLC解码查表时间。实验仿真结果表明,在没有丝毫降低视频解码质量前提下,相比于标准TLSS方法,提出的新算法可以提高约18%~22%的表查找时间。     

Transducer output signal processing using an optimal look-up tablein microcontroller-based systems

A new method for calculating a look-up table to linearise a sensor output characteristic is presented. A least mean squares technique has been used to calculate look-up table entries directly from sparse calibration data. The algorithm has been compared with classical algorithms in a mono-dimensional application. Simplicity, general applicability and reduction of the occupied memory space make it suitable for use in microcontroller-based systems which perform function approximation     

一种基于牛顿插值算法的激光方位简易测量方法

在介绍利用数据库查表确定入射激光方位的基础上,分析了该简易测量方法的不足．着重论述了牛顿插值算法的基本原理,并给出应用结果．实验表明：该插值方法对提高激光方位简易测量的精度具有一定的实用价值．     

基于FPGA的正交数控振荡器(NCO)的设计与实现

在研究数控振荡器NCO工作原理的基础上,通过分析对比几种不同的NCO设计方法,采用了算法简单、节省资源的基于ROM查找表的设计方法。针对正交数控振荡器NCO的主要部件正余弦存储表、可变模计数器进行了算法设计和电路设计,并在Altera公司的FPGA上进行了验证,波形仿真结果表明了电路设计的正确性。采用查找表的方法可以有效提高系统功能的可扩展性和系统的可集成性,使得NCO功能模块可以通过配置存储表、频率控制字来满足多种应用场合下的NCO设计需要,可以广泛地应用于各种现代通信系统中。     

多天线信号合并中相位加权值的修正查表算法及FPGA实现

针对白码查表法的储存器利用效率不高问题,给出了一种改进的基于非线性编码的算法和流水线结构,并通过VHDL语言编程,在FPGA上加以实现.仿真结果表明,与白码查表法的计算结果进行比较,非线性编码查表法提高了查表精确度,降低了查找表的大小,便于FPGA实现.     

CIS片上系统中伽玛校正的低功耗设计

为了实现CMOS图像传感器(CIS)片上系统(SoC)中伽玛(γ)校正的低功耗设计,同时又保证校正的精度,提出一种查找表和直线拟合相结合的γ校正技术。算法对灰度值较低的像素使用直接查找表方法校正,对于γ曲线上升缓慢部分的像素采用分段直线拟合的方法。在直线分段时,使用外层分段与内层分段相结合的方法,达到了分段优化的目的。算法保证了图像校正精度,与使用完全查找表法相比,误差在0.5 pixel之内。基于该方法设计了一个8 bit输入/8 bit输出的VLSI模块,通过FPGA对模块进行了验证,模块占用723个LE和195个LC寄存器,比完全查找表法减少了硬件资源耗费,实现了低功耗设计。系统最大工作频率可达148 MHz,完全满足实时处理的需求。     

基于CORDIC算法的数字下变频技术设计与实现

传统的基于查表法的数控振荡器耗费大量的FPGA片内资源。为了解决这一问题，提出了一种基于CORDIC（coordinate rotation digital compute，坐标旋转数值计算）算法的数控振荡器的设计方法，而且该算法使数控本振和数字混频两个功能合在一起完成，省去了两个乘法器。最后通过仿真证明了其有效性，具有较高的工程应用价值。     

一种新的短波信道多普勒扩展实现算法

基于查表的谐波叠加法常用于仿真移动信道模拟器中的多普勒扩展,能有效降低模拟器的运算复杂度。但将其用于仿真短波信道模拟器中的多普勒扩展时,将面临对存储资源要求过高、查表过于复杂的问题,限制了模拟器的仿真开发。提出了一种低存储量的查表算法仿真实现短波信道中的多普勒扩展,大大减少了对存储资源的耗费,提高了多普勒扩展的实现精度,且较直接求谐波叠加的仿真方法具有更低的运算复杂度,更适用于模拟器的仿真实现。     

基于查找表和CORDIC算法的数控振荡器的设计

研究了一种基于查找表和CORDIC (Coordinate Rotation Digital Computer)算法相结合的数控振荡器(NCO)的实现方法,与仅基于查找表的方法相比,该方法结构简单、精度高、耗费资源少.仿真和验证结果表明,该设计是可行的,并易于FPGA实现.