基于卡尔曼一致滤波器的WSN时间同步算法

提出一种基于分布式卡尔曼一致滤波器的无线传感器网络时间同步算法.该算法不需要将网络分层,每个节点都和它的相邻节点交换时间消息,通过分布式卡尔曼一致滤波器估计本节点的时钟偏移和频率偏移,使得全网所有节点的虚拟全局时钟逐渐收敛一致.仿真实验表明,提出的算法在多跳网络中误差累积较小,具有较高的同步精度,同时对存在节点失效或新节点加入的动态网络具有良好的可扩展性.     

新的低轮Keccak线性结构设计

针对Keccak算法S盒层线性分解的问题,提出一种新的线性结构构造方法,该方法主要基于Keccak算法S盒代数性质。首先,S盒层的输入比特需要固定部分约束条件,以确保状态数据经过这种线性结构仍具有线性关系;然后再结合中间相遇攻击的思想给出新的低轮Keccak算法零和区分器的构造方法。实验结果表明：新的顺1轮、逆1轮零和区分器可以完成目前理论上最好的15轮Keccak的区分攻击,且复杂度降低至2²⁵⁷;新的顺1轮、逆2轮零和区分器具有自由变量更多、区分攻击的组合方式更丰富等优点。     

基于深度卷积自编码器的短距慢动目标检测

针对目标雷达散射截面积(RCS)较小、杂波和噪声严重环境下短距离慢动目标难以检测的问题,设计了一种具有跳跃连接结构的双通道卷积自编码器的目标检测方法.该方法以时频谱作为输入,送入设计的卷积自编码器模型中,网络采用IQ双通道结构以提取目标回波的幅度和相位特征,并在中间层实现特征融合.考虑到在时频谱上目标尺度小,网络中还设计了跳跃连接结构将网络顶层与底层跳跃连接以增强目标信号在解码器中的恢复,这种结构还有利于缓解深度网络带来的梯度消散问题,使网络在端对端训练时更加高效.实验证明,相比于传统方法,该方法在杂波和噪声严重的条件下可以获得更好的慢动目标检测效果.     

基于GPU的低密度奇偶校验码译码加速技术

随着通信技术的发展,通信终端逐渐采用软件的方式来兼容多种通信制式和协议。针对以计算机中央处理器（CPU）作为运算单元的传统软件无线电架构,无法满足高速无线通信系统如多进多出（MIMO）等宽带数据的吞吐率要求问题,提出了一种基于图形处理器（GPU）的低密度奇偶校验（LDPC）码译码器的加速方法。首先,根据GPU并行加速异构计算在GNU Radio 4G/5G物理层信号处理模块中的加速表现的理论分析,采用了并行效率更高的分层归一化最小和（LNMS）算法;其次,通过使用全局同步策略、合理分配GPU内存空间以及流并行机制等方法减少了译码器的译码时延,同时配合GPU多线程并行技术对LDPC码的译码流程进行了并行优化;最后,在软件无线电平台上对提出的GPU加速译码器进行了实现与验证,并分析了该并行译码器的误码率性能和加速性能的瓶颈。实验结果表明,与传统的CPU串行码处理方式相比,CPU+GPU异构平台对LDPC码的译码速率可提升至原来的200倍左右,译码器的吞吐量可以达到1 Gb/s以上,特别是在大规模数据的情况下对传统译码器的译码性有着较大的提升。     

GIFT密码算法的二阶门限实现及其安全性评估

目前已知GIFT算法的防护方案仅能抗一阶功耗攻击。为了使该算法能抵御高阶功耗攻击,利用GIFT算法的数学结构,结合门限实现方法,构造了GIFT算法的二阶门限实现方案;针对非线性部件S盒的数学特征,分别构建（3,9）,（6,7）以及（5,10）等二阶门限实现方案,并选取所需硬件资源最少的（3,9）方案,将其在FPGA平台下实现。在实现时,为了更好地分析对比所耗硬件资源,使用并行和串行的硬件实现方法。结果表明,在NanGate 45nm工艺库下,并行实现消耗的总面积为12 043 GE,串行实现消耗的总面积为6 373 GE。通过采集实际功耗曲线,利用T-test对该二阶门限实现方案进行侧信息泄露评估,证实了该二阶门限实现方案的安全性。     

基于WSN的SimpliciTI协议移植和实现

SimpliciTI 协议是美国TI公司推出的针对简单小型RF网络的专有低功耗协议。在Keil MDK 3.8开发环境下移植 SimpliciTI 网络协议, 设计一种无线传感器网络系统, 系统包括中心节点和终端节点。该系统以单片机STM32F103C8作为微处理器, 通过控制射频收发芯片ADF7021进行数据的收发。通过对 SimpliciTI 网络协议及其拓扑结构进行了分析, 并在此基础上设计低功耗和载波侦听退避算法, 最终实现了基于 SimpliciTI 协议的无线传感网系统, 可用于单数据采集中心和多个传感器节点的场合。     

基于CUDA的SKINNY加密算法并行实现与分析

针对SKINNY加密算法在中央处理器（CPU）下实现效率偏低的问题,提出一种基于图形处理器（GPU）的快速实现方法。首先,结合SKINNY算法的结构特征提出优化方案,将5个分步操作优化整合为1个整体运算;然后,分析该算法的电子密码本（ECB）模式和计数器（CTR）模式的特性,并给出并行粒度、内存分配等并行设计方案。实验结果表明,与传统的CPU实现方法下的SKINNY算法相比,基于计算统一设备架构（CUDA）实现的SKINNY算法的效率和吞吐量得到很大提升。具体来说,当处理的数据达到16 MB及以上时,在所提实现方法下,SKINNY算法的ECB模式的加速效率提升峰值为99.85%,加速比峰值为671,CTR模式的加速效率提升峰值为99.87%,加速比峰值为765;而与已有AES-256（ECB）和SKINNY_ECB并行算法比较,新提出的SKINNY-256（ECB）并行算法的吞吐量分别是它们的吞吐量的1.29倍和2.55倍。     

基于相位噪声分析的微波跳频频率合成器设计

本文给出了一种工作于微波频段的跳频频率合成器的相位噪声分析方法,对组成锁相环(PLL)的带电荷泵鉴频鉴相器(CP-PFD)、参考晶体震荡器、压控震荡器(VCO)等部分分别建立相位噪声模型,并在Matlab中进行仿真,得出了满意结果。根据设计方案制成的硬件电路,达到了系统要求,验证了方案的可行性和分析方法的实用性。     

嵌入式 Chirp定位系统视频传输的研究与实现

为了在精确定位的基础上实现视频实时传输功能,采用 S3C6410处理器、STM32F103微处理器和 Nano-PAN5375无线通信模块,实现了基于嵌入式 Chirp定位系统的视频实时传输.其中,视频采集、编码、传输和显示功能利用 S3C6410内部集成的 MFC模块在嵌入式 Linux环境下实现.测试结果表明,Chirp信号传输画质较好,传输性能稳定.     

2001年全国大学生电子设计竞赛“索尼杯”得主——调频收音机

<正> 本调频收音机主要由索尼公司的FM/AM收音机芯片CXA1019、ROHM公司的PLL频率合成器BU2614(本刊网站上提供了该芯片的资料)和单片机组成。系统以单片机AT89C51为控制核心,实现全频搜索、指定频率范围搜索和手动搜索;数控电位器(X9511)的引入使得音量连续调节而无滑动噪声;液晶显示器显示载频和时钟等信息;采用DC-DC电压转换器使整机在3V电源下稳定工作;为了实现电台存储功能,采用E~2ROM(AT24C04),既不怕掉电,又可存储多个电台;在此基础上,还增加了立体声解码,使声音更动听、逼真。 方案论证与比较 1.调谐方式的选择与论证 方案一 采用LC调谐法,在本振回路中通过机械调整谐振电路的电容值来改变本振频率,从而达到调谐的目的。这种调谐方式电路简单,但频率的稳定性差,且不利于使用单片机进行智能控制。