一种能实现实时除法运算的光学方法

利用光学的方法能进行许多二维的高速模拟运算,如加法、减法、微积分、解微分方程以及诸多的数学变换等,都可在极短时间内完成。然而要实现实时的除法运算,则远远没有那么简     

素数域上椭圆曲线快速实现技术研究

随着椭圆曲线公钥密码的广泛应用,怎样快速实现椭圆曲线密码一直是业界关注的重点,在一些应用场景下,如移动、无线领域的应用,对椭圆曲线的实现速度要求较高,目前有许多快速实现椭圆曲线的算法,其性能各有差异.文章全面地研究素数域上的椭圆曲线快速实现技术,如Mersenne素数运算、Fermat定理、Euclidean方法等,并分析了这些方法.在此基础上,给出了详细的素数域上的椭圆曲线完整的实现细节及其关键技术的详细分析和实现方法.用该方法,能快速实现素数域上的椭圆曲线.     

离散傅里叶变换的算术傅里叶变换算法

离散傅里叶变换(DFT)在数字信号处理等许多领域中起着重要作用.本文采用一种新的傅里叶分析技术—算术傅里叶变换(AFT)来计算DFT.这种算法的乘法计算量仅为O(N);算法的计算过程简单,公式一致,克服了任意长度DFT传统快速算法(FFT)程序复杂、子进程多等缺点;算法易于并行,尤其适合VLSI设计;对于含较大素因子,特别是素数长度的DFT,其速度比传统的FFT方法快;算法为任意长度DFT的快速计算开辟了新的思路和途径.     

快速傅氏变换的一个改进算法

正 我们知道,对于N=2点的复数离散序列,快速算法能以(N/2)次复数乘法实现其傅氏变换,比N2次复数乘法的实现方法,运算次数大为减少,速度大为提高。这对数值计算和数字信号处理技术都有重大的意义。快速傅氏变换(FFT)出现虽仅有15年,但已有了很大的发展,在实践中已得到广     

一种快速Mersenne数变换算法

本文提出一种快速计算2p点(P为奇素数)的一维Mersenne数变换(MNT)方法.它的基本结构类似基2FFT形式,不需存贮P点MNT算法,还可以将(P-1)~2次乘法(移位)运算转变为原位的加法运算,适合于在乘法时间较长的通用计算机上实现.这种算法可以推广到多项式变换的计算中用多项式变换计算2p×2p点的二维MNT,只需较少的乘法运算.     

采用定点运算FTF算法的自适应噪声抵消器的计算机仿真

本文讨论用快速横向滤波器(FTF)算法实现自适应噪声抵消(ANC),着重研究采用16位定点运算的情况.但是FTF算法具有众所周知的数值性能不稳定性,该问题在用有限字长定点实现时变得尤为明显.加外因为FTF算法包含除法运算,采用定点运算后,由于有限精度的影响,除法中的分母和转换因子γ有时会衰减为零,从而导致算法不能正常工作.本文针对这些问题讨论了相应的解决方法.另外,本文采用定标的方法避免了FTF算法中的某个正变量变为负值,从而保证了算法的稳定.最后本文给出了计算机模拟的结果.     

一种解维纳-霍夫(W-H)方程的新方法

利用近代数学中的压缩映射定理和不动点原理,提出了一种解维纳-霍夫(W—H)议程的新方法-非线性迭代算法。该算法利用矩阵范数快速确定迭代运算步长,无需对矩阵进行各种复杂变换和求逆,收敛速度快且稳定。仿真结果表明该方法能对W-H方程有效求出数值解。     

任意长度离散Hartley变换的快速算法

本文把长为plq(p为奇数,q为任意自然数)的DHT转化为Pl个长为q的DHT的计算及其附加运算,附加运算只涉及P点cos-DFT和sin-DFT的计算;对长度(P1l,1,Psls 2l (p1, , ps为奇素数)的DHT,用同样的递归技术得到其快速算法,因而可计算任意长度的DHT;文中还论证了计算长为N的DHT所需的乘法和加法运算量不超过O(Nlog2N)。当长度为N=pl时,本文算法的乘法量比其他已知算法更少。     

计算机组成原理教学方法改革——以计算机的运算方法内容为例

<正>在《计算机组成原理》的教学中,计算机的运算方法是一个重难点内容,而其中定点运算中的除法运算在很多教材中都只给出了它的基本运算步骤,学生通过学习后不能真正理解这种算法的原理。本文结合所授课对象的实际情况,对补码除法的教学方法进行探讨,提出了一种可行的教学方法。1研究基础与意义乘除法运算是计算机中的重要运算。实现乘除运算的方法也很多,既可以通过硬件电路实现,也可由软件编程的方式实现,或者将两者相结合来实现。尽管运算实现的方法不同,然而它们实现的算法却是相同的。     

一种快速的强素数生成方法

针对传统的大素数生成方法需进行较复杂的模幂运算,从而导致运算速度较慢的缺陷,本文基于Miller-Rabin概率性素数检测法提出了一种大素数生成的优化方法,有效地提高了寻找大素数的速度。基于此优化方法,提出了一种新的强素数生成算法,该方法根据强素数的特征,用自顶向下的方法来生成强素数,算法简单、易实现,满足RSA算法安全性的需求。     

并元卷积与zhang-Hartley变换

本文讨论了多进制并元卷积、并元相关同Zhang—Hartley变换的关系,提出了一种Zhang—Hartley变换的快速算法。本文证明了,并元卷积、并元相关和Chrstenson变换都可以直接用快速Zhang-Hartley变换计算。这种计算方法,由于用实数运算和实数存贮代替了复数运算和存贮,从而提高了计算速度、降低了设备的复杂度。     

群智能算法在RSA加密算法中的应用

粒子群算法(PSO)及其改进算法,具有算法简单、收敛速度快、运算精度高等特点,将其应用于公钥RSA加密算法,可有效地提高大素数生成速度,从而提高RSA加密算法的加解密速度。     

一种基于约化因子上三角矩阵求逆的FPGA实现方法

矩阵运算广泛应用于实时性要求的各类电路中，其中矩阵求逆运算最难以实现。基于现场可编程门阵列(FPGA)实现矩阵求逆能够充分发挥硬件的速度与并行性优势，加速求逆运算过程。基于改进的脉动阵列的计算架构，采用一种约化因子求逆的优化算法，将任意一个n×n阶上三角矩阵转换成对角线为1的上三角矩阵，使得除法运算与乘加运算分离开来，大大简化矩阵求逆运算过程。以一个4×4阶上三角矩阵求逆为例，在Xilinx ISE平台下，采用Virtex5 FPGA完成算法实现与功能验证，在14个周期内，使用了2个除法器，3个乘法器与4个加法器实现整个矩阵求逆运算。相比于经典的脉动阵列架构，仅占用近一半资源的同时，性能提升了26.43%；相比于集成更多处理单元(PE)的脉动阵列实现方式，在性能近乎不变的情况下，耗费的资源缩减到1/4，大幅度提升了资源利用率。     

漫谈数字信号处理器

什么是数字信号处理器 数字信号处理器(DSP)主要针对代表连续信号的数字进行数学运算,以得到相应的处理结果。这种数学运算是以快速叶变换(FFT)为基础,对数字信号进行实时处理。近二十年来,由于集成电路技术的高速发展,使得用硬件来实现各种数字滤波和快速傅立叶变换成为可能,从而使DSP得到了极其迅速的发     

PCA与K-SVD联合滤波方法的研究

针对早期的滤波方法,如线性的有高斯滤波、均值滤波、方框滤波等和非线性的如中值滤波、开闭运算等传统滤波方法是在像素级进行行列式的循环运算,运算繁琐,数据亢余和不能有效压缩图像进行数字化传播的缺点,提出一种基于PCA主成分图像融合后的K-SVD滤波方法的研究,有效弥补了单一K-SVD对椒盐噪声起不到良好滤波的缺点。首先对源图像进行多次的观测得到N幅含噪图像(既含有高斯噪声也含有椒盐噪声,都是加性噪声)。再对N幅含噪图像进行PCA主成分提取融合后进行K-SVD滤波(如果先进行K-SVD滤波的话会造成多幅图像的K-SVD的滤波,导致效率低且运算度冗余N倍)。这样有效消除了高斯噪声的干扰,还解决了K-SVD对椒盐噪声不敏感的缺陷,完成了在图像特征级数据去噪的研究。     

用矩阵的H积构造的一种新的离散正交变换

本文应用文献[1]中所定义的矩阵的H积运算,提出了一种新的离散正交变换,称之为PH变换,讨论了它的部分性质,并给出了快速算法。这种变换运算次数少(对N点变换来说,仅需5N-4(log_2N 1)次加法,乘法次数也不超过N次)且具有循环移位下,功率谱不变的性质。     

JPEG2000码率控制算法的改进

针对在低码率时，脚2000编码中存在大量计算冗余，提出一种快速有效算法，该算法通过查表法快速估计斜率值并找到最佳截断点，这样不仅避免了斜率值的浮点除法运算，而且在低码率时，大量码块编码过程被丢弃，因此使EBCOT中层1编码的计算量大大减少。实验结果表明，该算法比PCRD算法的编码时间及存储器开销都大幅度下降，而重构图像质量相当。     

双精度浮点矩阵运算处理器设计

设计的双精度浮点矩阵运算处理器,主要用于满足导航接收机中RTK与Kalman滤波带来的大量、快速矩阵运算需求,也可用于其他适于高精度运算的图像处理等领域。该协处理器支持3~128维矩阵乘法、矩阵分解与矩阵求逆运算,其中矩阵乘法支持AB、ABA^(τ)、A^(τ)BA等运算;矩阵分解支持正定矩阵的LDL分解;矩阵求逆支持基于LDL^(τ)分解的矩阵求逆运算与基于初等变换的矩阵求逆运算。     

密码分析的时间-存储器综合法

本文提出了一种密码分析的概率方法,在需要N次运算的预计算之后,这方法以N~(2/3)次运算和N~(2/3)个存储字(平均值)对任何具有N个密钥的密码体制进行密码分析。如果预计算能够在一合理的时间周期(例如几年)内完成,那么这对于把恢复每个密钥需要的附加运算和穷举法(exhaustivesearch)需要的N次运算以及查表法(table lookup)需要的N个存储字进行比较是很有帮助的。当这种方法用来破译采用分组方式的数据加密标准(DES)时,它表明:每个解的费用将在1美元至100美元之间。这方法在选择明文攻击中有利,若未采用密码分组链(Cipher block chaining),这种方法也能够用于唯密文攻击(ciphertext-only attack)。     

一种基于小波表示和Hartley变换的图像匹配算法

探讨了一种基于小波金字塔表示和离散Hartley变换的快速图像匹配方法,它采用图像的灰度作为特征空间,以去均值的归一化互相关系数作为相似性准则,利用小波金字塔作为搜索策略,采用离散Hartley变换(DHT)计算互相关,减小了运算量和存储量.实验结果表明这种算法能节省大量运算时间,极大提高了匹配速度,定位精度也没有降低.