基于STC单片机的智能电话远程控制器设计

利用STC单片机和双音多频解码芯片MT8870,设计了一个智能电话远程控制系统。该系统以单片机为控制核心,采用软、硬件模块化的设计思想,实现了对电器设备的实时远程控制,且具有密码验证、语音提示等功能。     

基于单片机的电子密码锁设计

本课题以美国Atmel公司的单片机AT89S51为主控芯片,结合数码显示器、键盘、存储器等外围电路,通过汇编或C语言编写程序,设计了一款具有输入密码、修改存储密码、密码出错时声音报警并锁住键盘等多种功能的电子密码锁。电路采用了模块化的设计方法,针对不同的外围电路,分流程进行控制。在设计中还采用了proteus软件仿真等技术方法,完成对电路的各种分析、设计与调试。     

基于模块划分的可重构分组密码芯片设计

针对分组密码算法芯片可重构设计的需求,提出了基于模块划分的可重构设计思想。通过对多种分组密码算法流程及实现过程进行分析和分类,将所有算法功能划分为:固定功能模块和可重构功能模块。在设计相应的可重构互联结构,实现对分组密码算法的可重构设计。通过对多种分组密码算法进行详细设计与测试分析结果表明,采用模块化的可重构设计对单个算法带来的时间延时增加为7%-23%;通过对分组密码算法芯片的交叉测试结果表明,算法用与配置所增加的时间延时为2%-16%,而且随着计算功能最终趋于稳定之后,所增加的配置时间将趋近于2%。     

一种新的基于椭圆曲线码的子域子码的McEliece密码系统

1994年,Shor提出了具有多项式时间复杂度的针对整数分解问题和离散对数问题的量子算法。这意味着目前被广泛使用的RSA密码及其他基于离散对数问题的密码在可实用量子计算机出现的背景下是不安全的。可抗量子计算机攻击的后量子密码系统成为学界研究的热点问题。基于编码理论的密码系统是后量子密码系统的一个选择。在初始McEliece密码系统的基础上,设计一种新的基于椭圆曲线码的子域子码的McEliece密码系统。使用针对McEliece密码系统的通用攻击和针对基于代数几何码的McEliece密码系统的攻击对设计的密码系统进行安全分析。结果表明,该密码系统具有与初始McEliece密码系统相同的安全性能。     

密码服务系统研究综述

密码服务系统是将基本密码算法运算功能、密码资源管理功能以及密钥管理机制综合起来,面向上层安全应用提供密码安全服务的计算机系统。其中,安全服务是在已有密码设备功能或密码软件包功能的基础上面向上层安全应用进行了高度抽象、概括和集成的结果。从工程应用的角度对密码服务系统实现过程中的体系结构、密码算法、密钥管理及其相关硬件的研究进展进行了综述,分析了使用密码设备组建密码服务系统的方法、需求,基于安全应用的需求,结合对前人工作和市场现有产品的分析,指出了现有密码服务系统的设计与工程化实现中需要进一步研究的方面和问题。     

基于中间件的Web信息传输安全模型的研究

为了方便地解决Web信息传输安全问题,提出一种基于Web Service技术的信息传输安全模型.该模型使用加密算法以及动态密钥对数据进行加密,保证通信数据的安全,运用非对称和对称密钥体制相结合的密码安全体制,提高了密码运算的效率.模型以中间件的形式设计,实现了软件的模块化,可以方便地被集成到网络应用系统中,具有很强的通用性.     

一种流密码密钥流生成器的模块化设计与实现

在高保密强度的通信系统中,流密码是一种广泛采用的重要技术手段。针对流密码初始密钥生成、初始密钥滚动、摘要生成、密钥流产生等多个功能模块,提出了一种模块化复用的设计方法,在多个功能模块间实现了程序共用、分时复用,达到了精简程序、节省硬件资源、降低功耗、控制成本的目的。     

专用指令分组密码微处理器体系结构研究

本文以分组密码算法为研究对象,结合微处理器体系结构的特点,研究能够高效灵活实现多种分组密码算法的处理器体系结构。论文通过分析现有分组密码算法结构特点,从实现方式的灵活性和高性能角度出发,提出了一种基于专用指令集的分组密码微处理器的设计思路,并给出了分组密码微处理器的运算单元设计方案及整体系统架构。     

时间戳服务器并行数据处理的设计与实现

使用已设计实现的高性能密码服务器系统[2]作为TSS系统底层密码功能的硬件实现,给出了TSS系统的分析与设计。通过使用多线程技术,使TSS可以充分调度密码服务器中密码模块上的多个密码芯片的运算功能,从而支持并行产生时间戳签名操作。为了降低因频繁产生和频繁释放服务器工作线程所引起的系统开销,设计了工作任务线程池用于产生和管理TSS的服务工作线程,并给出了线程池维护管理算法的设计与实现。     

加压泵站自动化系统程序的模块化设计

以某区给水加压泵站控制系统为例,针对系统PLC程序的合理化设计,分析了程序模块化设计方法,并根据IEC 61131-3标准,将程序模块化设计应用于自动化项目中.该方法利用编程系统原有功能块和根据控制要求定义的功能块,对自动化系统PLC程序进行模块化编程.与传统的PLC编程方法相比较,模块化设计使程序结构化清晰,编写简单,各功能相互独立.程序的模块化设计降低了控制系统的开发和维护成本,提高了系统运行效率.     

基于UG的汽轮机套装油管路设计系统

为开发1套高效的汽轮机套装油管路设计系统,分析汽轮机套装油管路的结构特点及设计方法,提出基于控制链的管路模块化设计和关联性设计等方法. 基于UG的套装油管路设计系统, 运用模块编码和模板模型参数化等技术开发,实现套装油管路的快速设计. 应用实例表明系统可以极大地提高产品设计效率,缩短产品开发周期.     

基于DCT频域条件帧间补偿法的视频编码方案及其实现

运动图象的压缩是实现多媒体通信的关键技术之一。本文提出一种基于离散余弦变换系数的条件帧间补偿法及其视频编码方案。该算法利用DCT变换特点和人眼视觉特性，快速高效地对运动图象进行编码。     

一种运用游程编码的大数模乘算法

为了优化提高大整数模乘的运算效率,基于以空间换时间的思想,在改进滑动窗口编码的基础上,提出了一种新颖的游程编码,并在此基础上,设计了一种快速大数模乘的实现算法,分析了该算法的时间复杂度和空间复杂度。分析结果表明,与基于最佳滑动窗口编码的大数模乘算法相比,所设计的算法在保持空间复杂度数量级的同时,时间效率上得到了很大的提高。在同等硬件软件环境下测试,新算法平均运算速度比前者约提高41%。此外,新算法的预处理过程也更加简单。     

基于 DCT 频域条件帧间补偿法的视频编码方案及其实现

运动图象的压缩是实现多媒体通信的关键技术之一。本文提出一种基于离散余弦变换（ＤＣＴ）系数的条件帧间补偿法及其视频编码方案。该算法利用ＤＣＴ变换的特点和人眼视觉特性，快速高效地对运动图象进行编码。由于运算量低，该算法可以在ＰＣ机上用软件实时实现，适用于基于ＰＣ平台的可视电话、会议电视和可视多媒体通信系统。     

海绵校园更新设计虚拟仿真实验系统

现有的虚拟仿真实验系统没有准确的人机交互辨别机制,导致虚拟仿真设备使用过程中信号接收效果较差,为提高信号链路稳定性,基于海绵校园更新设计开发虚拟仿真实验系统。通过设计单片机系统电路,设置人机交互编码结构,并将其接入三极管连接端口,完成系统的硬件设计;通过建立校园空间雨洪分析模块和海绵校园地理数据可视化模块,完成系统的模块化设计,根据硬件设计和软件设计,实现海绵校园更新设计虚拟仿真实验系统的开发。在实验中与本文系统设计前进行对比可知,海绵校园更新设计虚拟仿真实验系统的径流总量控制率、雨水利用率、径流污染物削减率均较高。     

FEC-based AP downlink transmission schemes for multiple flows: Combining the reliability and throughput enhancement of intra- and inter-flow coding

We consider downlink access point (AP) networks and the corresponding reliable transmission schemes. It is well known that one can protect the network traffic against packet erasures by forward-error-correcting-codes (FEC). In addition to ensuring reliable delivery, FECs could substantially reduce the amount of feedback traffic, which is critical when designing high-performance AP protocols.In this work, we generalize the FEC-based schemes, also known as intra-flow coding schemes, for multiple downlink flows. In contrast with the classic approach that performs FEC separately on individual flows, we propose a new protocol MU-FEC, which incorporates the recent idea of inter-flow coding to further enhance the achievable throughput. Specifically, MU-FEC guarantees 100% reliability, is oblivious and robust to the underlying erasure probabilities, has near-optimal throughput higher than any existing inter-flow coding protocols, and can be practically implemented on top of 802.11. The design of MU-FEC consists of three components: batch-based operations, a systematic phase-based network coding decision policy, and smooth integration of inter-flow and intra-flow coding. We analytically show that MU-FEC can achieve much higher throughput than intra- or inter-flow coding alone, and validate its performance gain via extensive simulations. To our knowledge, MU-FEC is the first practical protocol that leverages both intra-flow and inter-flow network coding to solve a real-world problem in single-hop wireless networks.     

Some Issues in Analysis and Specialization of Modular Ciao-Prolog Programs

Separating programs into modules is a well-known technique which has proven very useful in program development and maintenance. Starting by introducing a number of possible scenarios, in this paper we study different issues which appear when developing analysis and specialization techniques for modular logic programming. We discuss a number of design alternatives and their consequences for the different scenarios considered and describe where applicable the decisions made in the Ciao system analyzer and specializer. In our discussion we use the module system of Ciao Prolog. This is both for concreteness and because Ciao Prolog is a second-generation Prolog system which has been designed with global analysis and specialization in mind, and which has a strict module system. The aim of this work is not to provide a theoretical basis on modular analysis and specialization, but rather to discuss some interesting practical issues.The authors would like to thank Francisco Bueno for many interesting discussions on analysis of modular programs, and the anonymous referees for their constructive comments. This work was funded in part by Spanish CICYT projects TIC99-1151 EDIPIA and TIC97-1640-CE.     

基于网络编码交换系统仿真平台的设计与实现

网络编码已被证明可以优化交换系统传输效率,然而不被传统交换系统的结构所支持。基于流行的Crossbar结构,采用模块化设计方法,实现了基于网络编码交换系统仿真平台—NCSPS(Network-Cod ing based S imu lation P latform for Sw itches)。该平台实现了输入、输出、交换单元、调度策略、数据生成和数据统计各模块的"松耦合",达到了业务流、交换结构和调度策略的分离,具有一定的配置灵活性和扩展性。用户通过不同的参数设置,实现各种仿真环境和条件。最后通过对传统交换和编码交换的仿真实验,展示了编码交换的良好性能,验证了仿真平台的合理性。     

面向CPU-GPU平台的HEVC编码器优化

针对CPU-GPU平台提供了一种能显著降低高效视频编码(high efficiency video coding,简称HEVC)复杂度的优化方案.根据编码器的复杂度分布及不同模块的特点,针对帧内预测、帧间预测以及环路滤波分别进行了优化.在帧内预测中,基于相邻编码单元(coding unit,简称CU)之间的相关性,提出了一种CU的深度决策方法以及一种减少率失真优化(RDO)的模式数量的方法,降低了帧内编码的复杂度.在帧间预测中,提出将耗时最大的运动估计模块完善在图形处理单元(GPU)上,通过中央处理单元(CPU)和GPU的流水线工作获得了明显的加速,并基于预测残差的能量提出了一种编码单元提前终止划分的方法,有效降低了帧间编码复杂度.在环路滤波中,提出了一种GPU端的自适应样本点补偿(sample adaptive offset,简称SAO)参数决策方法及去块滤波方法,有效分担了CPU端的复杂度.上述优化实现在HM16.2上,实验结果表明,提出的优化方案可以获得高达68%的编码复杂度节省,而平均性能损失仅为0.5%.     

面向多核处理器的视频编码并行加速算法综述

视频编码算法复杂度的提高,对处理器性能提出了更高的需求,多核处理器为媒体数据处理提供了有力的平台。分析了视频编码标准算法的特点,总结视频编码加速的方法,按照对称多核处理器、不对称多核处理器以及混合式多核处理器的分类,介绍基于多核处理器的并行视频编码设计方法以及典型例子;总结基于多核处理器进行视频编码设计可能遇到的问题,并指出了未来的研究方向。