跳变计数法测试置信度的分析

提出一种新的估计跳变计数测试置信度的方法,分析了置信度标准的一些性质,用有限状态自动机建立了测试过程的模型,用马尔柯夫链描述了自动机状态间的相互转换,在充分考虑随机信号的真实统计性的基础上,根据电路输出数据的概率分布特性,求出了测试置信度与测试序列长度间的相互关系,实验表明,理论数据与模拟结果非常吻合。     

细胞自动机及其在数字VLSI测试中的应用

以尽可能短的测试序列长度对被测电路达到较高的故障覆盖率为目标，基于细胞自动机的基本原理和分类，以及在超大规模集成电路伪随机测试中用作伪随机数发生器的一维线性混合型最大序列长度细胞自动机的结构和实现，利用m序列的移位可加性，分析了为细胞自动机阵列设计移相器以减小其生成位流互相关性的快速算法和实现，提供了一种低硬件开销的多扫描链配置方法，对标准电路的实验证明该方法具有较低的计算复杂度，可以缩短伪随机测试长度。     

一种基于2-by-n元胞自动机的高质量伪随机数发生器

为了满足密码学对高质量的随机序列的需求,提出一种新的基于2-by-n元胞自动机的伪随机数发生器.并着重于最大周期的要求,首先介绍了在细胞自动机中与之相关的机制,随后给出了基于2-by-n CA的二维梯形伪随机数发生器,详细说明了该发生器的规则及最大周期.最后使用该发生器产生用于测试的伪随机序列.计算机模拟表明,提出的二维梯形伪随机序列发生器产生的伪随机序列完全可以通过FIPS 140-2测试标准,证明该发生器具有良好的统计特性,完全可以应用于密码学领域.     

加性细胞自动机的同构性分析

根据矩阵方程理论和细胞自动机原理,提出了加性细胞自动机状态转移结构的同构性方法,该方法利用状态转移矩阵方程及其特征多项式分析规则90和150加性细胞自动机,证明了特征多项式为不可约多项式时的零边界规则90和150加性细胞自动机与其对应的线性细胞自动机具有相同结构的状态转移图,即它们同构。研究表明:该方法对实际的伪随机序列产生、通信和测试等领域具有应用推广价值。     

细胞自动机组合伪随机序列发生器

结合细胞自动机所特有的单元结构的简单性、单元之间作用的局部性和信息处理的高度并行性等特点,利用细胞自动机产生高速序列;分析了比特与、或、异或运算周期特性,其周期等于各自周期的最小公倍数;证明了比特异或运算的频率特性优于原有的频率特性。研究了比特组合运算的线性复杂独特性,比特与、或运算的线性复杂度等于各自线性复杂度的乘积,异或运算的线性复杂度等于各自线性复杂度之和。利用伪随机特性检测方法和线性复杂度的测试方法的计算机模拟表明细胞自动机组合伪随机序列发生器实现简单、速度高、能有效增加序列周期长,改善序列伪随机统计特性,并能有效增加伪随机序列的线性复杂度。     

基于高维混沌系统的伪随机序列生成器

基于低维混沌系统的伪随机序列生成器生成的伪随机序列随机性能往往达不到应用化标准,为了得到随机性和安全性更好的伪随机序列,基于高维离散超混沌系统设计了一种新的伪随机序列生成器。通过相图、分岔图、李雅普诺夫指数谱和排列熵复杂度来分析了四维离散超混沌映射的动力学特性。利用四维离散超混沌序列和重复量化算法设计了一种新的超混沌伪随机序列生成器。利用NIST SP800-22和序列相关性测试该超混沌伪随机序列生成器的性能。结果表明,该混沌伪随机序列生成器产生的序列具有良好的随机性和相关性。     

武汉电离层斜向返回探测系统波形发生器设计

针对传统电离层斜向返回探测雷达无法探测近距离电离层状态和可操作性差的缺点,为武汉电离层斜向返回探测系统 (Wuhan ionospheric oblique backscattering sounding system,WIOBSS)设计了一套新型波形发生器.该波形发生器采用等间隔收发探测体制,使WIOBSS不但能探测到大范围内的电离层状态,且能获得所用伪随机序列的最大增益性能.该波形发生器依据软件无线电思想,利用高性能现场可编程门阵列和数字上变频器,搭建了一个通用的硬件平台.该平台所有功能通过可编程软件实现,只要加载相应软件,就可以选择不同类型的伪随机序列,任意改变伪随机序列的长度和发射波形的占空比,从而满足不同电离层状态下的探测需求.该波形发生器采用PXI(peripheral component interconnect extensions for instruments)总线技术,设计成为一个小型化、高性价比的PXI模块.实验表明,采用该波形发生器的WIOBSS可清晰获得电离层垂直探测和斜向返回探测回波信息.     

改进Logistic映射的动力学特性

为了获得性能良好的混沌伪噪声序列,提出了一种改进的Logistic映射。该映射具有任意大小的满映射区间和任意范围的混沌区间,在一定条件下呈现一种恒定混沌或恒定Lyapunov指数的状态。该映射能极大地扩展混沌序列的密钥空间,有效提高混沌序列的安全性,可作为伪随机序列发生器的随机信号源,用以产生性能良好的伪随机序列,这在保密通信和密码系统中将有良好的应用潜力。     

用移位寄存器实现满序列发生器

为克服伪随机序列发生器产生的序列周期长度小于2n这一缺陷,提出了一种新的满序列发生器设计方法.分析了伪随机序列发生器工作原理,指出其发生序列的周期长度小于2n的根源在于仅用异或运算产生反馈信号.所提出的满序列发生器设计方法则根据不同的发生序列采用相应的组合逻辑产生反馈信号,结果可使序列长度等于2n.给出了满序列发生器的定义,提出并证明了满序列发生器的一系列性质,给出了检测一个序列是否可以发生的方法,指明了一个序列是否可以发生只由序列本身决定.并将所提出的序列发生器设计方法应用在数字系统的测试中.     

基于色彩比例和时域相关的置信度传播立体视频匹配算法

提出一种改进的立体视频匹配算法,首先通过马尔科夫随机场建立视差图模型,然后利用亮度和色彩比例求置信度,最后根据时域相关性局部更新视差值得到视差序列。以卡耐基梅隆大学提供的真实场景视频为测试序列,实验结果表明:基于亮度和色彩比例比单纯使用亮度得到的匹配更准确,根据时域相关性求视差序列比用逐帧置信度传播求视差序列减少了83.3%以上的迭代计算时间,为立体视频的压缩传输、任意视点视频合成提供了高效的视差序列。     

基于耦合锯齿映射的时空混沌伪随机数发生器

基于近邻耦合锯齿映射的扩散和混乱特性,利用密码学判定,提出一种时空混沌伪随机序列产生方法.把由锯齿映射组成的近邻耦合映像格子作为时空混沌系统,各格点变量能同时输出独立的伪随机数.对参数β取不同值时弱耦合情况下伪随机数的概率密度函数和类随机性进行了数值分析,且对量化后的伪随机序列进行了周期特性、平衡性、相关性分析和NIST测试,结果表明,该序列有很好的密码学特性.在此基础上利用该伪随机数发生器构成一种简单的流密码,讨论了其安全性,发现基于近邻耦合锯齿映射的时空混沌伪随机数发生器能用来构造更高效安全的混沌流密码.     

关于状态差计数法输入概率的优化

建立在逻辑电路内容自测试的基础上,提出了一种新的优化伪随机序列输入概率的方法,首先找到了最难测故障在电路中的分布,建立了对应于最难测故障的电路模型,然后根据状态差计数法对这些电路模型的输出信号进行压缩,通过分析压缩后的数据,得出最难测的故障检测率,最后利用电路的原始输入概率与故障检测之间的关系,提出了一种优化输入概率的算法,求出了测试数字电路最佳的原始输入概率。     

混沌伪随机序列发生器的实现

针对广泛应用于密码学、扩频通信、数字系统测试等领域的伪随机序列信号实现的疑难问题,应用DSPBuilder模块将Matlab中S函数产生的Kent混沌二进制序列算法转换成VHDL语言,在现场可编程阵列FPGA上实现混沌伪随机序列.通过分析可以看出Kent混沌二进制序列具有优良的伪随机性能.     

广义伪随机屏蔽二进序列偶理论研究

提出了一种具有良好周期相关特性的新型离散信号,即广义伪随机屏蔽二进序列偶,给出了其变换性质和组合允许条件.在这些性质的基础上利用计算机搜索出若干小体积的广义伪随机屏蔽二进序列偶,并与伪随机二进序列偶进行了比较,结果表明广义伪随机屏蔽二进序列偶具有很高的能量效率和较大的存在空间,可以作为同步码或多用户码应用于实际工程当中.     

一种新颖的乘法器核内建自测试设计方法

提出一种新颖的乘法器核内建自测试（BIST）方法。结合C可测性与伪随机测试的优点。所设计的测试电路的附加面积比传统的伪随机电路要低56％，该方法采用独特的赋值方法。生成精简的、故障覆盖率高于99％的测试图形，并用开发的软件对测试图形排序和压缩，平均跳变密度和宽度得以大大减少．基于上述研究成果，可容易实现低成本BIST电路，基于Synopsys相关工具软件的模拟和分析结果表明，提出的BIST电路在面积、功耗和速度等方面均优于现有的BIST设计。     

基于CPLD的逆重复m序列伪随机信号发生器

利用Lattice公司的仿真软件ispLEVER3．0和VHDL语言,基于可编程逻辑器件CPLD设计了可用于地电系统相关辨识的多级伪随机信号发生器,分析了其硬件功能和控制程序模块。发生器产生的m序列和逆重复m序列信号的时钟周期由系统时钟频率的2次分频到2“次分频可变,移位寄存器级数由4级至23级可选。此外,为实现大功率发射,程序可以在两个同步的反向伪随机信号间插入关断脉冲。反复的实验证明,本文的信号发生器性能可靠、稳定,为进一步研制新型的电磁勘探仪器提供了良好的场源信号。     

Turbo码中的交织器的设计

Turbo码编解码中交织器设计的好坏影响整个通信系统性能,在设计交织器时如何使码字更接近随机序列是交织器设计的关键。对几种常用交织器的实现方法进行比较,采用固定交织方法,以奇偶交织为基础,提出螺旋奇偶交织方案,在FPGA上用查找表的方法实现了螺旋奇偶交织器的设计。仿真与实验结果表明,采用螺旋交织器的好处在于该交织器的交织和解交织序列相同,可以分时使用交织器与解交织器,大大节省硬件资源。