带宽有效传输的GF(q)上LDPC编码设计

以Davey(1998)提出的Monte-Carlo方法为基础的、适用于二进制PSK调制的二进制LDPC(Low-Density Parity-Check,低密度奇偶校验)码的最优化理论已经在相关文献中得到了验证。但由于q进制星座没有旋转对称性,因而限制了Davey的方法的应用。本文提出了应用在准正规编码类型上的一种有效的Davey型Monte-Carlo最优化编码设计方法。应用这种方法,可直接将GF(q)上的最优LDPC编码和任意的q进制调制结合起来,获得很高的带宽效率。本文采用MQAM和MPSK调制机制与准正规LDPC编码相结合的若干实例来论证该设计方法。     

GF(2n)域上的一种Ⅱ型优化正规基乘法器及其FPGA实现

有限域GF(2ⁿ)上的椭圆曲线密码体制以其密钥短,安全强度高的优点正在获得广泛的重视和应用.该密码体制最主要的运算是有限域上的乘法运算.本文提出了一种基于Ⅱ型优化正规基的乘法器,该乘法器具有Massey-Omura乘法器的优点,又避免了其不足,易于编程,适合FPGA实现.实验表明,该算法简单,快速.     

An Efficient Look-up Table-based Approach for Multiplication over GF(2 m ) Generated by Trinomials

In this paper, we present an efficient look-up table (LUT)-based approach to design multipliers for GF(2 ^m ) generated by irreducible trinomials. A straightforward LUT-based multiplication requires a table of size (m×2 ^m ) bits for the Galois field of degree m. The LUT size, therefore, becomes quite large for the fields of large degrees recommended by the National Institute of Standards and Technology (NIST). Keeping that in view, we have proposed a digit-serial LUT-based design, where operand bits are grouped into digits of fixed width, and multiplication is performed in serial/parallel manner. We restrict the digit size to 4 to store only 16 words in the LUT to have lower area-delay complexity. We have also proposed a digit-parallel LUT-based design for high-speed applications, using the same LUT as the digit-serial design, at the cost of some additional multiplexors and combinational logic for parallel modular reductions and additions. We have presented a simple circuit for the initialization of LUT content, which can be used to update the LUT in three cycles whenever required. The proposed digit-serial design involves less area-complexity and less time-complexity than those of the existing LUT-based designs. The proposed digit-parallel design offers nearly 28 % improvement in area-delay product over the best of the existing LUT-based designs. NIST has recommended five binary finite fields for elliptic curve cryptography, out of which two are generated by the trinomials Q(x)=x ²³³+x ⁷⁴+1 and Q(x)=x ⁴⁰⁹+x ⁸⁷+1. In this paper, we have designed a reconfigurable multiplier that can be used for both these fields. The proposed reconfigurable multiplier is shown to have a negligible reconfiguration overhead and would be useful for cryptographic applications.     

一种GF(2k)域的高效乘法器及其VLSI实现

在分析全串行和全并行GF(2k)域乘法的基本原理基础上提出了一种适合于任意GF(2k)域的乘法器UHGM(Unified Hybrid Galois Field Multiplier)．它为当前特别重要的k为素数的GF(2k)域乘法,提供了一种高效的实现方法．该乘法器具有结构规整、模块化好的特点,特别适合于VLSI实现,同时这种结构具有粗粒度的面积和速度的可伸缩性,方便了在大范围内进行实现面积和速度的权衡．最后给出了GF(2163)域上乘法器的ASIC综合的结果．     

一种GF(2~k)域的高效乘法器及其VLSI实现

在分析全串行和全并行 GF(2 k)域乘法的基本原理基础上提出了一种适合于任意 GF(2 k)域的乘法器 UHGM(U nified Hybrid Galois Field Multiplier) .它为当前特别重要的 k为素数的 GF(2 k)域乘法 ,提供了一种高效的实现方法 .该乘法器具有结构规整、模块化好的特点 ,特别适合于 VL SI实现 ,同时这种结构具有粗粒度的面积和速度的可伸缩性 ,方便了在大范围内进行实现面积和速度的权衡 .最后给出了 GF(2 1 6 3)域上乘法器的 ASIC综合的结果     

一种基于差分匹配滤波的高效捕获算法

扩频接收机系统中,载波的捕获是衡量系统性能的重要指标。当系统接入多路叠加并行信号时,若需要在二维对信号进行捕获,所需捕获时间、所耗资源和接收机功耗将成倍增加。文中针对此问题,提出了一种基于差分滤波器的分集接收方案,大幅降低了系统资源的占用,从而减少了功耗、成本和捕获时间。利用伪随机码的双极性和差分滤波结构减少了所用加法器的数量,并结合对伪随机码并行分集的结构,在多路中对滤波结果进行复用。通过对传统快速相关捕获算法、快速捕获算法、频率相关法以及文中基于差分滤波的并行分集结构进行了复杂度对比。其结果显示,基于差分滤波的并行分集结构在节省资源、提高效率上均具有较大优势。     

An efficient reconfigurable multiplier architecture for Galois field GF(2)

This paper describes an efficient architecture of a reconfigurable bit-serial polynomial basis multiplier for Galois field GF(2^m), where 1<m≤M. The value m, of the irreducible polynomial degree, can be changed and so, can be configured and programmed. The value of M determines the maximum size that the multiplier can support. The advantages of the proposed architecture are (i) the high order of flexibility, which allows an easy configuration for different field sizes, and (ii) the low hardware complexity, which results in small area. By using the gated clock technique, significant reduction of the total multiplier power consumption is achieved.     

一种基于奇异值分解的功耗轨迹筛选方法

功耗分析攻击是侧信道分析中针对密码设备最有效的分析手段之一,它利用密码设备消耗的功耗来分析密码设备的敏感信息.差分功耗分析是最早提出的功耗分析方法,也是目前最基本的分析方法之一.但是在实际使用差分功耗分析过程中,由于功耗轨迹存在噪声等因素,往往使得花了较多的功耗轨迹,差分功耗分析的效果一般,难以恢复出正确密钥.针对这个问题,本文提出了一种基于奇异值分解的选择功耗轨迹方法,这种方法可以选择一些质量好的功耗轨迹用于差分功耗分析,提高差分功耗分析的攻击效率.本文的实验验证了该方法的有效性,在同等分析条件下,对于我们自己采集的功耗数据,使用该方法情况下仅需124条功耗轨迹就可以达到80%的成功率,而普通差分功耗分析需要490条;对于DPA Contest 2008/2009提供的数据,使用该方法仅需53条功耗轨迹可以达到80%的成功率,而普通差分功耗分析需要195条.两个不同的实验对象都说明了该方法的有效性.     

基于有限域GF上圆锥曲线的公钥密码算法

圆锥曲线密码学是一种新型的公钥密码学,迄今对圆锥曲线密码学的研究成果都是以有限域GF(p)上的圆锥曲线为基础的.本文将有限域GF(p)上的圆锥曲线C(GF(p))推广为有限域GF(2ⁿ)上的圆锥曲线C(GF(2ⁿ)),证明了圆锥曲线C(GF(2ⁿ))上的点和加法运算构成有限交换群(C(GF(2ⁿ)),),并给出了圆锥曲线群(C(GF(2ⁿ)),)的阶的计算.此外,提出了使用有限域GF(2ⁿ)上的圆锥曲线群构造公钥密码系统,并给出了ElGamal加密方案和数字签名算法(DSA)在圆锥曲线C(GF(2ⁿ))上模拟的算法,最后分析其安全性.     

有效的模(2n+1)乘算法及其VLSI设计

模乘运算在剩余数值系统、数字信号处理系统及其它领域都具有广泛的应用,模乘法器的硬件实现具有重要的作用。提出了一种改进的模(2~n 1)余数乘法器的算法及其硬件结构,其输入为通常的二进制表示,因此无需另外的输人数据转换电路而可直接用于数字信号处理应用。通过利用模(2~n 1)运算的周期性简化其乘积项并重组求和项,以及采用改进的进位存储加法器和超前进位加法器优化结构以减少路径延时和硬件复杂度。比较其它同类设计,新的结构具有较好的面积、延时性能。     

开关电容网络（SCN）回路电荷方程的直接形成方法及其应用

本文提出了建立含有独立电压源、开关、电容、零极子（NullOr）的多相，任意输入形式的SCN回路电荷方程［1］的一个直接形成算法。算法的时空复杂度比用矩阵相乘或矩阵行列运算要低得多。同时．在SCN频率响应矩阵公式的基础上，提出了SCN频域灵敏度分析的一种方法，采用上述算法及计算频率响应的某些结果，使该方法有较小的运算量及存贮空间。     

A fast algorithm for determining the minimal polynomial where of a sequence with period 2p/sup n/ over GF (q)

A fast algorithm is presented for determining the linear complexity and the minimal polynomial of a sequence with period 2p/sup n/ over GF (q), where p and q are odd prime, and q is a primitive root (mod p/sup 2/). The algorithm uses the fact that in this case the factorization of x/sup 2p(n)/-1 is especially simple.     

基于数字信号处理的声音控制开关(VOX)算法研究

基于数字谱分析的声控开关VOX(Voice—Operated Transmit)新算法首先利用功率谱二次处理结果进行处理,提取出语音波形的包络,然后对所得包络进行阚值处理、限幅放大,最后得到VOX函数。该算法具有简单、实用、对噪声的鲁棒性也较好,而且易于用数字信号处理实现,在某种程度上克服了传统VOX算法的结构复杂、参数难调、易受环境噪声影响等局限。理论分析和仿真结果表明,该算法不仅能较为准确的提取出语音波形的包络,而且能在较低的信噪比条件下工作。     

基于PTS相位因子估计的PAPR抑制优化算法

介绍了几种基于PTS的改进算法,并且在其中一种称为相位因子估计算法的基础上提出了一种新算法,新算法在原方法中引入了预选向量法和快速判断法,以求降低算法的复杂度.通过仿真证明,优化算法与原算法相比复杂度降低了1/2左右,PAPR损失小于0.5 dB,表明该优化算法非常适合在子向量数y值较大(一般大于8)的OFDM系统中使用.     

基于随机数三角阵映射的高维大数据二分聚类初始中心高效鲁棒生成算法

Bisecting K-means算法通过使用一组初始中心对分割簇,得到多个二分聚类结果,然后从中选优以减轻局部最优收敛问题对算法性能的不良影响。然而,现有的随机采样初始中心对生成方法存在效率低、稳定性差、缺失值等不同问题,难以胜任大数据聚类场景。针对这些问题,该文首先创建出了初始中心对组合三角阵和初始中心对编号三角阵,然后通过建立两矩阵中元素及元素位置间的若干映射,从而实现了一种从随机整数集合中生成二分聚类初始中心对的线性复杂度算法。理论分析与实验结果均表明,该方法的时间效率及效率稳定性均明显优于常用的随机采样方法,特别适用于高维大数据聚类场景。     

基于随机数三角阵映射的高维大数据二分聚类初始中心高效鲁棒生成算法

Bisecting K-means算法通过使用一组初始中心对分割簇,得到多个二分聚类结果,然后从中选优以减轻局部最优收敛问题对算法性能的不良影响。然而,现有的随机采样初始中心对生成方法存在效率低、稳定性差、缺失值等不同问题,难以胜任大数据聚类场景。针对这些问题,该文首先创建出了初始中心对组合三角阵和初始中心对编号三角阵,然后通过建立两矩阵中元素及元素位置间的若干映射,从而实现了一种从随机整数集合中生成二分聚类初始中心对的线性复杂度算法。理论分析与实验结果均表明,该方法的时间效率及效率稳定性均明显优于常用的随机采样方法,特别适用于高维大数据聚类场景。     

计算有限域GF(q)上2pn-周期序列的k-错线性复杂度及其错误序列的算法

序列的k-错线性复杂度是序列线性复杂度稳定性的重要评价指标。在求得一个序列k-错线性复杂度的同时,也需要求出是哪些位置的改变导致了序列线性复杂度的下降。该文提出一个在GF(q)上计算2pn-周期序列s的k-错线性复杂度以及对应的错误序列e的算法,这里p和q是素数,且q是一个模p2的本原根。该文设计了一个追踪代价向量的trace函数,算法通过trace函数追踪最小的代价向量来求出对应的错误序列e,算法得到的序列e使得(s+e)的线性复杂度达到k-错线性复杂度的值。     

一种基于图像分块加权的（2D）2PCA人脸特征提取方法

论文针对二维主成分分析法（2DPCA）表征信息不全面且系数多的不足,提出分块加权处理的双向2DPCA（（2D）2PCA）方法提取人脸特征。该方法利用（2D）2PCA方法对人脸的各个分块提取特征,并对各分块的特征进行加权处理,然后应用支持向量机（SVM ）实现分类识别。经过在ORL人脸库的实验研究表明,该方法压缩了人脸识别系数,缩短了识别时间,提高了识别准确率。     

An Efficient Two-Dimensional Least Mean Square (TDLMS) Based on Block Statistics for Small Target Detection

In this paper, we introduce an efficient TDLMS filter, using the new weight structure and nonlinear step size for small target detection within infra-red (IR) imagery. A new TDLMS filter that can efficiently detect a small target in IR imagery is proposed. The concept of the proposed filter is to utilize the new weight matrix having the structure reducing effects of the target pixels in order to predict exactly the background. The nonlinear step size utilizing the block statistics is used and background estimation is calculated finally by using the Gaussian distance map. Experimental results show that the proposed method exhibits higher detection rates and lower false alarm rates in comparison to the conventional TDLMS filter.     

一种基于参数活动轮廓模型的高能闪光照相图像分割算法

针对高能闪光照相系统成像质量较差的特点,提出了一种基于参数活动轮廓模型(Snake模型)的闪光照相图像分割算法.该算法在传统高斯力Snake模型中引入包含图像区域信息的变力,以目标和背景两区域具有最小方差为准则,构建兼顾边缘和区域信息的外部能量函数.数值实验结果表明,该算法对初始轮廓位置不敏感,较好地解决了客体凹陷区域分割问题,能够实现对含噪声的弱边界闪光图像的自动分割.