基于FPGA的可编程m序列发生器的实现

本文研究了由线性反馈移位寄存（Linear Feedback Shift Registers，LFSR）生成m序列的原理，并对LFSR电路结构作了改进，利用基于现代DSP技术的DSP Builder软件，设计了一种周期、相位可调的m序列发生器。经调试与仿真，结果表明该方法硬件结构简单、开发周期短，为系统设计或测试带来很大的便利。     

基于FPGA的内建自测试的实现研究

内建自测试技术源于激励-响应-比较的测试机理,信号可以通过边界扫描传输到芯片引脚,因而即使BIST本身发生故障也可以通过边界扫描进行检测;为了解决大规模SOC芯片设计中BIST测试时间长和消耗面积大的问题,提出了一种用FPGA实现BIST电路的方法,对测试向量发生器、被测内核和特征分析器进行了研究;通过对被测内核注入故障,然后将正常电路和注入故障后的电路分别进行仿真,比较正常响应和实际响应的特征值,如果相等则认为没有故障,否则发生了特定的故障;利用ModelSim SE 6.1f软件仿真结果表明了该方法的正确有效性和快速性。     

基于线性多项式重构的快速相关攻击算法研究

T.Johansson和E.Joensson提出了不同于二元对称信道（BSC）模型的线性多项式重构的快速相关攻击算法。本文对该算法进行了改进，改进后的算法的计算复杂度比原算法降低了一半以上。     

一种密钥可配置的DES加密算法的FPGA实现

在传统的DES加密算法的基础上,提出一种对密钥实行动态管理的硬件设计方案,给出了其FPGA实现方法。通过对DES加密原理的分析,利用其子密钥的生成与核心算法相关性较弱的特点,对密钥进行重新配置。DES算法采用资源优先方案,在轮函数内部设置流水线架构,提高了整体处理速度;在FPGA上实现轮函数和密钥变换函数独立运算,减少了相邻流水线级间的逻辑复杂度,从而实现了DES算法在FPGA条件下的重构设计。最终通过对设计结果的功能仿真和测试分析,论证了整个设计的正确性。     

基于Galois线性反馈移位寄存器的随机数产生

随着FPGA计算能力的不断提高,使用FPGA进行计算加速的研究越来越多。在这些加速对象中,有许多应用都需要使用到随机数生成器。本文应用Leap Forward方法,提出了一种基于Galois类型线性反馈移位寄存器产生随机数的硬件结构。详细分析了该硬件结构中转换矩阵的特征,给出了提高工作速度和减小硬件面积的方法。应用该硬件结构,本文在Xilinx Vertex 6 FPGA上设计实现了16位输出的随机数产生器。实验结果显示,该随机数产生器仅使用了6个slices资源,工作速度可以达到951MHz,产生随机数的吞吐率可以达到15.2Gbps。文中使用K-S方法对所产生随机数的质量进行了检测,并给出了所产生的105个随机数的CDF曲线与理论CDF的比对结果。     

一种改进的基于扫描的电路设计

由于科学技术的快速提高,单一芯片中所包含的晶体管的数目越来越多,相对造成了芯片可测试度的降低,以及测试成本的增加。传统的基于扫描的测试方法中,常会有测试时间太长的缺点。本文采用了向量压缩,并用Test-Per-Clock的方式来处理待测电路,减少了测试时间,不影响故障覆盖率。     

基于微处理器的可测性设计

由于微处理器结构复杂，测试困难，作者在微处理器设计中插入内建自测试（BIST）电路，对指令译码部件的可编程逻辑阵列（PLA）电路和执行部件的控制只读存储器（CROM）电路进行测试。模拟结果表明，微处理器可分别在测试模式与正常工作模式下运行。在测试模式下，微处理器芯片中近40％的晶体管可用自检办法解法。     

GF(2)域上FSR+NLF类序列密码可重构处理结构设计

讨论了FSR+NLF类序列密码的可重构处理结构设计,包括总体结构设计、可重构FSR结构设计、可重构NLF结构设计以及互连网络结构设计。采用该结构的密码运算单元可以根据需要实现多种此娄序列密码,具有结构简单、可扩展、运行速度高等特点。     

基于FCSR和LSFR相结合的密钥流生成器

分析了由Schneier提出的FCSR和线性反馈移位寄存器（LFSR）相结合的密钥流生成器的结构特性,给出了其可生成密钥流的周期和线性复杂度的理论上界,讨论如何选择LFSR和FCSR的参数以使产生的密钥流具有较好的伪随机特性,并使其周期和线性复杂度尽可能接近理论上界。利用美国技术与标准局（NIST）提供的STS软件包进行生成器选定参数下输出的密钥流的8项随机性测试,结果表明,在该文论述的参数选择方法下,生成器产生的序列具有良好的伪随机特性。利用FPGA实现了该密钥流生成器,并通过与5种现有流密码方案实现结果的性能比较发现,该方案具有较高的密钥流吞吐量和性价比,可在移动终端实施。     

由LPC2104构成的曼彻斯特码解码器

给出了将曼彻斯特双相码转换为TTL信号的详细电路图。剖析了Bosch和Philips公司有线视频监控领域的云台控制键盘与矩阵发出的曼彻斯特编码结构,详细描述了帧同步、帧数据和帧结束的特点。解码器采用以ARM为内核的LPC2104完成曼彻斯特码的解码、指令解释和执行等任务。采用定时器的捕捉功能识别帧同步,采用定时器的比较功能采集数据。     

基于HLS的LDPC译码设计与实现

针对低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check Code,LDPC)码长长、码率多、校验矩阵复杂,导致FPGA开发难度大、开发周期长等问题.在对LDPC校验矩阵和译码算法深入分析基础上,提出了一种基于HLS的LDPC设计与实现方案.基于HLS开发流程完成了LDPC译码的RTL实现,详细说明了开发过程的关键问题及优化办法.与常规HDL开发流程相比,基于HLS开发的LDPC译码吞吐率更高,时序更好,且便于后期移植和升级.     

AC-3解码算法的通用DSP实现

Audio Compression-3(AC-3)算法广泛应用于电影、DVD、DTV等消费电子领域.本文设计并实现了一种AC-3软件解码器,并成功地在通用DSP(TMS320C6701)上优化实现了AC-3实时解码算法.     

基于SIMD结构的多标准LDPC译码器的VLSI实现

近年来,支持多标准的LDPC译码器已逐渐成为研究的热点.与传统译码器相比,所设计的LDPC译码器具有以下优点:1.实现了一个码率、码长可配置结构,进而可以支持多种标准;2.采用了一种改进型TPMP算法,使译码器的存储器容量大大减少,避免了因分块LDPC码的非规则性所造成的数据冲突问题;3.采用基于SIMD处理器的硬件结构,实现了硬件的高度规整性,易于芯片布局布线;4.设计了一个6级可配置流水线,可分时构造校验节点处理单元和变量节点处理单元,提高了硬件利用率和系统数据吞吐率.用这种架构实现了一个同时支持CMMB和DTMB两个标准的多标准LDPC译码器;芯片规模为75万门,时钟频率为220MHz,数据吞吐率为300Mbps.     

基于3GPP标准的Turbo码译码器设计与实现

文中针对3GPP 标准的Turbo码的性能进行仿真分析,基于课题的要求,根据性能和FPGA硬件实现复杂度提出了一种新颖的译码器方案.本方案采用在分量译码器计算前向递推的数据时,只对前向递推量进行存储,在后续过程中将同时计算出的分支度量和后向递推量结合已经存储的前向递推量直接更新信息比特的似然信息和外信息,节省了硬件存储器资源,提高了译码吞吐量,根据硬件系统时钟可推算出大致的译码吞吐量,达到课题要求.本方案的思想同样可推广应用于其他标准的Turbo码译码器.     

基于双核DSP的视频解码芯片驱动研究与实现

ADV7180是嵌入式视频监控终端的采集模块常用的视频解码芯片,本文首先分析ADV7180的硬件连接接口,然后具体阐述如何在嵌入式Linux操作系统中实现ADV7180的驱动程序,包括系统的初始化、中断的设计与处理、DMA的处理等。     

高性能QC-LDPC码译码器的VLSI实现

基于改进的最小和（Min-Sum）译码算法,提出一种高速半并行准循环低密度奇偶校验（QC-LDPC）码译码器结构．设计了对数桶型移位器来传递数据,以降低译码器内部连线的复杂度;引入微指令控制技术,使译码器的硬件结构独立于具体的码率和码的规则性,可以在不改变硬件的情况下支持任意码率;采用动态功耗管理技术,译码器可以随信道好坏自动控制功耗．基于该结构实现了一个适合中国数字电视地面传输标准（GB20600-2006）系统的LDPC码译码器,在SMIC0．18μm标准CMOS工艺下综合,总面积仅为62万等效门,频率最高可达100MHz．     

AVS-M解码在Symbian平台上的实现

AVS-M是<先进音视频编码>系列标准AVS的第七部分,是无线网络与手机等移动设备视频编解码的规范和标准,高效快速的编解码器对AVS-M标准能否得到推广和应用有着极其重要的作用.介绍了AVS-M标准参考代码移植到Symbim平台的方法和要解决的问题,并针对Symbian手机平台对AVS-M标准参考代码给出几种优化方法,实现了AVS-M在NOKIA 6670上解码QCIF格式达到15帧/秒,基本上能够实现在Symbian平台的流畅播放,对推广AVS-M有很大的帮助.     

AVS—M解码在Symbian平台上的实现

AVS—M是《先进音视频编码》系列标准AVS的第七部分,是无线网络与手机等移动设备视频编解码的规范和标准,高效快速的编解码器对AVS—M标准能否得到推广和应用有着极其重要的作用。介绍了AVS—M标准参考代码移植到Symbian平台的方法和要解决的问题,并针对Symbian手机平台对AVS—M标准参考代码给出几种优化方法,实现了AVS—M在NOKIA6670上解码QCIF格式达到15帧／秒,基本上能够实现在Symbian平台的流畅播放,对推广AVS—M有很大的帮助。