SHA-1算法及其在FPGA加密认证系统中的应用

本文对安全散列算法以及安全散列值的计算方法进行了深入的分析,给出了安全散列值的计算步骤,论证了安全散列算法的安全性和可靠性,最后提出了一种SHA-1(SecureHashAlgorithm安全哈希算法)算法在加密认证系统的应用。整个认证系统通过1-wire总线,使FPGA完成与DS28E01-100加密芯片的通信,主机内核采用了Xilinx公司设计开发的8位微控制器软核PicoBlaze。实验证明该设计能够完成加密认证系统的过程。     

高吞吐率、低能耗的SHA-1加密算法的硬件实现

安全散列算法被广泛应用于数据完整性验证、数字签名等领域,目前最常用的是SHA-1算法.为了满足实际应用对SHA-1计算速度和能耗的要求,提出了一种新的硬件实现方法,通过改变迭代结构,一次执行两轮操作,将80轮操作简化为40轮,进而大幅度提高SHA-1的吞吐率,并降低能耗.采用UMC0.25μm工艺实现该电路,相比于传统的实现方法,最大吞吐率提高了31%,能耗降低了20%.     

A Classification-Based Fault Detection and Isolation Scheme for the Ion Implanter

We propose a classification-based fault detection and isolation scheme for the ion implanter. The proposed scheme consists of two parts: 1) the classification part and 2) the fault detection and isolation part. In the classification part, we propose a hybrid classification tree (HCT) with learning capability to classify the recipe of a working wafer in the ion implanter, and a k-fold cross-validation error is treated as the accuracy of the classification result. In the fault detection and isolation part, we propose a warning signal generation criteria based on the classification accuracy to detect and fault isolation scheme based on the HCT to isolate the actual fault of an ion implanter. We have compared the proposed classifier with the existing classification software and tested the validity of the proposed fault detection and isolation scheme for real cases to obtain successful results     

一种宽带抗干扰信号的仿真及其FPGA实现

正交码时分多子信道扩潜调制信号是一种新的宽带抗干扰信号,其频谱具有类高斯白噪声特性。文章首先介绍了系统的Systemview仿真模型及仿真结果,在此基础上,基于软件无线电的思想,提出了该信号接收模块的设计方法,并从硬件实现的角度较详细地阐述了该信号数字中频接收模块的原理与FPGA的实现方案。仿真结果证明了该方案的可行性和有效性。     

一种通用MPSK载波同步方法及其FPGA实现

为解决MPSK体制信号解调中可能存在的较大载波频偏,介绍一种结合基于最大似然准则的FFT频偏估计与通用载波锁相环的多调制体制通用载波同步方案。依次分析了该方案的算法原理、结构特点与运算和硬件复杂度,并说明该算法在FPGA上实现该方案的整体结构安排与关键技术要点。在Xilinx的XC4VLX200芯片上实现了该电路。结果表明该电路可完成对较大的频偏、较低的信噪比条件下MPSK信号载波同步工作,具有较好的工程应用价值。     

基于FPGA的E1/Ethernet互联方案的研究与实现

作为电信网与计算机Internet网基础——E1链路和以太网传输链路,它们之间的互连互通对实现两网的融合通信和优势互补具有很强的应用价值和现实意义。对此提出了一种基于FPGA的E1_以太网适配器的设计,主要包括HDLC帧与MAC数据帧格式的转换、系统同步机制的实现、数据缓存机制和流量控制的实现。适配器的主要功能是采用FPGA硬件编程实现的,具有系统处理速度快、设计灵活、控制方便等优点,在应用中取得了较好的效果。     

一种面向应用的FPGA互连资源故障检测方法

从面向应用的角度出发,针对FPGA内部互连资源提出一种新的故障检测方法。该检测方法先测试原设计故障的连接,再通过向FPGA下载新的配置程序定位故障。除借鉴以往故障检测方法的四种配置模型外,又提出了四种新的配置用来区分同一连接点内部多个开关故障及SM(Sw itch M atrix)间的多个连接故障。所提出的检测方法不仅减少检测时间,还提高了故障定位的准确度和故障覆盖率。     

自适应MET-LDPC编码方案及FPGA实现

介绍自适应多边类型低密度奇偶校验码(MET-LDPC)多码率编码方案,在不改变编码器生成矩阵的基础上采用规则删余的方法构造多码率编码并硬件实现.在编码器硬件实现中,采用寄存器组比特交织方案,减少资源占用,提高了处理能力.在占用较低硬件资源的情况下,编码器吞吐量为100 Mbit/s,满足高速编码的要求.     

基于 ECC 和 SHA-1电子印章文件校验实现

随着电子政务和电子商务的发展,电子印章得到了广泛的应用,为了保证电子印章文件的安全。因此根据相关的密码学原理,提出了基于 ECC 和 SHA-1的电子印章文件校验方案及实现。使用安全散列函数 SHA-1获取电子印章文件的数字,并依据椭圆曲线签名原理,对数字进行数字签名,同时,使用高级加密算法 AES 对电子印章文件和数字签名进行加密。实现了电子印章文件不可否认、不可伪造及保证完整性。     

视频运动检测系统的FPGA实现

文中介绍了基于FPGA的视频运动检测系统,使用专用视频处理芯片和FPGA实现了高速的数字视频处理,选用SRAM作为视频数据的外部存储器,满足了运动检测处理的需要.采用FPGA实现系统设计,可提高系统的处理速度,同时具有良好的灵活性和适应性.     

EDFA增益控制与差错检测的功率监测方案

介绍了波分复用网络中EDFA高可靠增益控制与电压监测的差错检测方案.EDFA增益与输出电压通过监测控制信道电压来实现控制.功率检测中采用功率稳定的控制信道可以正确检测传输系统中的错误.     

一种WCDMA前导实时检测方法及其FPGA实现

针对WCDMA信号侦收过程中检测时间窗口长和高速移动目标引入多普勒频偏的问题,在对常规WCDMA前导检测方法研究的基础之上,提出了一种频域WCDMA前导实时检测方法。采用分段FFT和非相干累积进行实时前导检测,不仅检测处理时间短,并且对频偏具有较强的适应性。通过仿真验证了该方法的检测性能,并给出了其FPGA设计的Model Sim仿真和资源占用情况。     

Efficient FPGA Implementation of a Programmable Architecture for GF(p) Elliptic Curve Crypto Computations

This paper presents a processor architecture for elliptic curve cryptography computations over GF(p). The speed to compute the Elliptic-curve point multiplication over the prime fields GF(p) is increased by using the maximum degree of parallelism, and by carefully selecting the most appropriate coordinates system. The proposed Elliptic Curve processor is implemented using FPGAs. The time, area and throughput results are obtained, analyzed, and compared with previously proposed designs showing interesting performance and features.     

A Novel Fault Detection and Localization Scheme for Mesh All-optical Networks Based on Monitoring-cycles

We previously showed the feasibility of a fault detection scheme for all-optical networks (AONs) based on their decomposition into monitoring-cycles (m-cycles). In this paper, an m-cycle construction for fault detection is formulated as a cycle cover problem with certain constraints. A heuristic spanning-tree based cycle construction algorithm is proposed and applied to four typical networks: NSFNET, ARPA2, SmallNet, and Bellcore. Three metrics: grade of fault localization, wavelength overhead, and the number of cycles in a cover are introduced to evaluate the performance of the algorithm. The results show that it achieves nearly optimal performance.     

Sobel边缘检测的FPGA实现

为了采用FPGA来实时实现Sobel边缘检测,设计者往往自己编写代码.在此介绍基于Quartus Ⅱ提供的参数可设置宏功能模块,实现Sobel边缘检测的新方案.该方案获得了比用户编写的代码更优的综合和实现结果,节省了宝贵的设计时间,并且获得了很好的边缘检测效果.     

E1通道无损伤切换方案的设计与实现

文中在分析现有E1通道切换机制的基础上,提出了一种新的无损伤切换机制,保证了E1通道上重要信息的可靠传输.提出了基于FPGA的E1通道无损伤切换的实现方案,并重点介绍了实现中采用的数据缓存、相位调整和自动切换控制等关键技术.     

一种跳频MSK信号检测算法及FPGA实现

跳频最小移频键控(MSK)信号在军事通信中有着重要应用,针对通信侦察接收的需要,首先对跳频MSK信号的特征进行了分析,提出了在宽带接收条件下截获并识别跳频MSK信号的一种算法。采用软件无线电技术,提出一种便于数字化实现的方案,算法的主要部分采用现场可编程门阵列(FPGA)实现,具有快速实时、模块化的特点,对关键部分的具体实现进行了分析,并通过硬件测试验证了该方案的正确性和可行性。