周期信号傅氏变换两种表达式的等效性证明

1 问题的提出在大多数《信号与系统》教材或参考文献中,在讨论确定性周期信号的傅里叶交换时,所采用的方法是先将周期信号展成傅里叶级数,再求傅里叶变换,具体过程是:设f(t)为周期为了T_1的周期信号先展成傅里叶级数:两边取傅里叶变换得     

一种基于环形振荡器的轻量级高效率的真随机数发生器

真随机数发生器(TRNG)作为芯片中重要的安全组件,在现代加密系统中扮演着越来越重要的角色。对于TRNG的设计,关键是需要熵提取器可以在恶劣的环境变化(如工艺波动、电压和温度(PVT))下稳定地生成熵值。基于Xilinx FPGA平台提出了一种基于环形振荡器的低成本,高效率真随机数发生器。TRNG一方面通过快速进位逻辑来提高熵提取的效率,另一方面通过优化电路结构和延迟,在以相对较低的资源开销情况下实现可观的吞吐量和随机性。TRNG分别在多块Xilinx Virtex6 FPGAs和Xilinx Spartan6 FPGAs上进行验证,实验数据测试结果表明,所提出的TRNG能够在广泛的PVT范围内表现出良好的鲁棒性,且生成的随机比特流不仅以相当高P值通过NIST SP800-22统计测试套件,而且可以通过最新的NIST SP800-90B测试。     

一种基于熵源分离模型的可重构安全原语

在信息爆炸时代,信息的安全问题受到了广泛关注。在物联网设备的加密协议中,物理不可克隆函数(PUF)与真随机数发生器成为加密协议中基本的安全原语,提供了轻量级的解决方案。文章提出了一种熵源分离模型,能够分离环形振荡器中抖动(真随机数发生器的熵)和工艺偏差(PUF熵)引起的延时。基于该模型,在FPGA上设计了一种可重构的双工作模式电路,通过改变模式可分别生成PUF和真随机数。相较于FPGA上独立设计的PUF和真随机数发生器,该结构具有资源开销小、面积利用率高、功耗低等优势。实验结果表明,生成的PUF稳定性高、唯一性强、均匀性好;真随机数序列均通过了NIST测试,具有高随机性和不可预测性。     

程控交换机呼叫信息缓冲系统的设计

介绍一种以AT89C52单片机为核心,采用Strata系列大容量闪速存储器作缓存的程控交换机呼叫信息缓冲系统。该系统实现了多任务方式下的串行数据接收、缓存和读出,其软串口用于信息的实时接收和波特率的自动识别,数据读出速度达460kbps,并设计了规范的命令集。     

全双工软件串行通信接口的设计

本文描述了单片机应用系统的设计特点和双串口全双工串行通信的应用要求,结合单片机AT89C52应用系统,探讨了全双工软件串行通信接口设计的硬件基础和控制原理,给出了全双工软件串行通信接口的关键控制代码和应用特点。     

基于优化编码的LFSR重播种测试压缩方案

大规模高密度集成电路测试中存在测试数据量大、测试功耗高等问题.提出了一种先通过编码优化测试集,再使用线性反馈移位寄存器(linear feedback shift register,LFSR)重播种的内建自测试方案.该方案通过自动测试模式生成工具得到被测电路的确定测试集,再压缩为种子集存储在片上ROM中.压缩测试集的过程中,首先以降低测试功耗为目标,用少量确定位编码测试集中的部分测试立方,来增强解码后测试模式相邻位之间的一致性;然后以提高压缩率同时降低LFSR级数为目标,将测试立方编码为确定位含量更少的分段相容码(CBC),最后将以CBC编码的测试立方集压缩为LFSR种子集.实验证明所提出的方案在不影响故障覆盖率的前提下大量降低了测试功耗,并且具有更高的测试数据压缩率.     

部分向量奇偶位切分的LFSR重新播种方法

提出一种基于部分测试向量奇偶位切分的LFSR重新播种测试方法.针对确定测试集中各个测试向量包含确定位的位数有较大差异以及测试向量所含的确定位大多连续成块的特点,通过奇偶切分部分确定位较多的向量,使得编码压缩的LFSR度数得到有效降低,从而提高了测试数据压缩率.其解压缩电路仍然采用单个LFSR进行解码与切分向量的合并.与目前国际同类编码压缩方法相比,具有测试数据压缩率高、解压硬件开销低、测试数据传输协议简单等特点.     

相控阵天线的设计与FDTD分析

基于工作频率在1.79 GHz的微带天线,首先研究了移相器的设计方法,然后利用两种不同方法实现的移相器,分别设计出了相控阵天线。通过FDTD进行建模和仿真实验,计算了相控阵天线在不同扫描角的远场辐射方向图,分析了实验误差,得出了结论,所设计的相控阵天线结构简约,主瓣尖锐,最大扫描角大于45°。     

基于新型压缩树的近似Booth乘法器

随着大数据、云计算、物联网等技术的兴起,终端设备在硬件开销和供电方面面临巨大挑战,对于新型高效低功耗运算单元的需求日益迫切。针对运算单元功耗高的问题,提出了一种新型高效低功耗的近似Booth乘法器,可应用于图像处理、多媒体处理、模式识别等可容错应用领域。实验结果表明,与已有乘法器相比,所提出的近似Booth乘法器在功耗和延时方面分别降低了19.3%和28.6%,在面积方面节省了29.0%。同时,所提出的近似Booth乘法器的运算精度也具备一定的优势。最后,在高斯滤波的应用中验证了所提出的近似Booth乘法器的实用性。     

针对电路关键路径的硬件木马监测与防护

随着半导体产业的快速发展,硬件木马已经对集成电路的可靠性和安全性带来了巨大的隐患。现有的研究表明,电路的关键路径易受到硬件木马的攻击。针对电路的关键路径提出了预防硬件木马插入的实时监测方案。根据电路的拓扑逻辑顺序计算电路各个路径的延时,选取电路延时最大的路径作为电路的关键路径,计算关键路径上所有节点的转换概率,优先选择关键路径上低于特定阈值的节点进行监测器设计。同只检测电路主输出的逻辑测试法相比,充分考虑了关键路径上硬件木马的激活不改变主输出的情况。实验结果表明,该方案在最多增加24.32%的面积开销下,可以有效地预防和监测硬件木马在ISCAS85电路关键路径的插入。