NORX算法中非线性组件的移位参数选取准则研究

NORX算法是进入凯撒竞赛第三轮的15个认证加密候选算法之一,该算法的唯一非线性组件由异或、与和移位操作组成。从非线性逼近和循环分析两个密码学性质研究移位参数的选取准则,证明了可变移位函数的非线性逼近概率为三值函数,并得到了移位参数取1时具有最佳的非线性逼近性质;给出了可变移位函数的循环概率表达式,并证明了对于任意非零的移位参数其最大循环概率均相同。由上述分析结果可知,NORX算法中非线性组件的移位参数取1时达到了最佳的非线性逼近和循环性质。该结果可应用于NORX算法的安全性分析中,同时也能为设计类似算法提供理论指导。     

新的无符号滑动窗口算法及其在模幂中的应用研究

对固定窗口算法与滑动窗口算法进行了有效的分析和对比,提出了一种基于游程的无符号滑动窗口算法.新算法相比其他无符号滑动窗口算法更能有效地提高模幂运算的效率,特别对游程分布较好的指数E,效果更明显.该算法可以较好地应用于RSA和ECC等公钥密码系统的加解密及认证运算中.     

C逻辑值的类型及其应用

C逻辑值“真”和“假”分别为整数1和0,可作为普通的数参与数值运算,由此派生出许多巧妙算法。逻辑值与分支选择结构密切相关,在解决各类分支选择问题中有相应的应用。     

针对固定窗口算法的椭圆曲线密码故障分析

针对固定窗口算法实现点乘运算的椭圆曲线密码,基于符号变换故障攻击原理,通过分析不同故障模型下的密钥恢复过程,给出一种能够解决“零块失效”问题的改进故障分析方法,并进行仿真实验。实验结果表明：采用固定窗口算法的椭圆曲线密码易遭受故障攻击,10min内即可恢复NIST-192完整密钥。该故障分析方法也适用于其他采用点乘运算的密码算法。     

基于VHDL的参数化LFSR模型设计

利用VHDL二维数组模型定义LFSR的反馈状态查找表并实现了参数化LFSR反馈回路.对当前状态进行全零模式检测和条件异或运算,结合VHDL条件生成语句实现了参数化Bruijn计数器.定义循环模式计算函数来得到任意位数和模式下的LFSR尾状态,通过状态比较实现了任意循环模式下的参数化LFSR模型.软件综合结果表明,在不同的参数实现下,LFSR模型有优秀的时序性能,能够满足实际应用需要.     

低错误平层数列分割移位LDPC码构造算法研究

为降低LDPC码错误平层,提出一种基于环分类搜索的数列分割移位LDPC码构造算法。该算法具有码长、码率和列重的任意可设性,同时该类码的Tanner图围长至少为8。循环移位因子可以通过简单的代数表达式描述,从而降低内存需求。仿真结果表明,当误码率达到10-5时,数列分割移位LDPC(496,248)码相对于PEG-LDPC码获得了约1.9dB的性能提升;且随着信噪比的升高,两条译码性能曲线之间的差距将更为增大。此外,列重为3的数列分割移位LDPC码(6144,5376)在信噪比4.6dB以后并未出现明显的错误平层。该构造算法与PS-LDPC码相比在误码率达到10-8时大约获得0.25dB增益,特别在错误平层区域其译码性能优于围长为4和6的PEG构造算法,其构造复杂度和耗时也相较于PS-LDPC码和PEG-LDPC码构造算法展现出一定优势。通过基于Tanner图的诱捕集分析方法,统计(496,248)APPS-LDPC码中由8环组成的部分小型诱捕集并不存在,从而证明了其错误平层降低的原因。     

流水的浮点倒数近似值运算部件的设计与实现

在部分低精度浮点运算应用中,需要流水的浮点倒数近似值运算。本文基于SRT-4算法设计并实现了一种流水的浮点倒数近似值运算部件。该部件采用6级流水线结构,运算结果精度至少为8位有效尾数。为了支持对非规格化浮点数的硬件处理,还设计并实现了改进版,有利于进一步提高浮点倒数近似值运算的性能。改进版采用8级流水线结构,新增了源操作数预规格化和结果后规格化功能模块,可以实现对非规格化浮点数的硬件处理。经过逻辑综合评估,改进版的硬件开销是面积在合理范围内增加19.23%,且对时序没有明显影响,可以满足预期的1.6 GHz频率设计目标。     

火力分配的优化算法

火力分配问题可以看成是一个 0-1规划问题,传统的 0-1规划算法比较复杂、运算量大,优化算法对 0-1规划问题经过枚举、可重复排列和m位n进制数的转换,使运算次数从 2m×n次减少到nm次。该算法有两个特点:一是精简幅度大,将 0-1规划问题转化为可重复排列数的问题时,可以将 2m×n个情况转化为nm个情况;二是通用性强,利用可重复排列数转化为m位n进制数,将不通用的不定次循环问题转化为一次循环问题。利用优化算法可以很容易地解决任务分配、火力分配、弹药运输等问题。     

模2n加与模2加相对结合律相容程度的分析

模2n加和模2加是密码算法设计中经常使用的两个编码环节,二者对于结合律的相容程度是指改变二者形成的混合等式中两个变量的运算顺序所造成的误差大小.本文研究了模2n加与模2加相对于结合律的相容程度,给出了在改变[(χ(+)y)+z]mod 2n的运算顺序时,产生的噪声函数ξ(x,y,z)=[(x(+)y)+nz](+)[x(+)(y+nz)]在各点取值的概率分布规律,以及对噪声函数所有取值点的概率值平方求和的计算公式.这些结论在区分攻击中有一定的应用价值.     

利用分数抽头均衡器快速定时同步

建立了分数抽头均衡器(FSE)与定时同步相结合的信号模型,分析了定时误差对于均衡性能的影响,提出了一种新的基于FSE的快速定时同步算法。在未知参考序列相位的情况下,利用循环均衡快速收敛并建立同步。在相位跟踪阶段,利用抽头增益跟踪定时相位误差,通过对采样数据进行抽取或插值以及均衡器抽头的移位操作控制相位误差。仿真表明,该算法能在长度为均衡器抽头数的符号周期内快速建立同步,通过采样率的选择可以精确地控制定时相位误差。     

An algorithm for solving general fractional interval programming problems

A Linear Fractional Interval Programming problem (FIP) is the problem of extremizing a linear fractional function subject to two-sided linear inequality constraints. In this paper we develop an algorithm for solving (FIP) problems. We first apply the Charnes and Cooper transformation on (FIP) and then, by exploiting the special structure of the pair of (LP) problems derived, the algorithm produces an optimal solution to (FIP) in a finite number of iterations.     

Minimizing sums and products of linear fractional functions over a polytope

In this paper, we develop efficient deterministic algorithms for globally minimizing the sum and the product of several linear fractional functions over a polytope. We will show that an elaborate implementation of an outer approximation algorithm applied to the master problem generated by a parametric transformation of the objective function serves as an efficient method for calculating global minima of these nonconvex minimization problems if the number of linear fractional terms in the objective function is less than four or five. It will be shown that the Charnes–Cooper transformation plays an essential role in solving these problems. Also a simple bounding technique using linear multiplicative programming techniques has remarkable effects on structured problems. © 1999 John Wiley & Sons, Inc. Naval Research Logistics 46: 583–596, 1999     

一种调频调相混合调制信号及抗干扰性能分析

针对线性调频信号形式简单,易被敌方截获和干扰的特点,提出了一类脉内线性调频和子脉冲相位调制相结合的具有多种变化形式的混合调制脉冲压缩信号。MATLAB仿真分析表明,与单纯线性调频信号相比,该混合调制信号产生和处理简单,既保持了线性调频信号的优点,又提高了抗截获和抗干扰能力。     

Group testing procedures with quantitative features and incomplete identification

We present a group testing model for items characterized by marker random variables. An item is defined to be good (defective) if its marker is below (above) a given threshold. The items can be tested in groups; the goal is to obtain a prespecified number of good items by testing them in optimally sized groups. Besides this group size, the controller has to select a threshold value for the group marker sums, and the target number of groups which by the tests are classified to consist only of good items. These decision variables have to be chosen so as to minimize a cost function, which is a linear combination of the expected number of group tests and an expected penalty for missing the desired number of good items, subject to constraints on the probabilities of misclassifications. We treat two models of this kind: the first one is based on an infinite population size, whereas the second one deals with the case of a finite number of available items. All performance measures are derived in closed form; approximations are also given. Furthermore, we prove monotonicity properties of the components of the objective function and of the constraints. In several examples, we study (i) the dependence of the cost function on the decision variables and (ii) the dependence of the optimal values of the decision variables (group size, group marker threshold, and stopping rule for groups classified as clean) and of the target functionals (optimal expected number of tests, optimal expected penalty, and minimal expected cost) on the system parameters.© 2011 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2011     

基于路径跟踪的平流层飞艇柔性编队控制

建立平流层飞艇驻空阶段动力学模型,在定高飞行前提下,采用小扰动方法对动力学方程进行线性化处理。提出采用路径跟踪的平流层飞艇柔性领航-跟随编队控制方法,领航者和跟随者通过速度控制与航向控制,分别跟踪保持特定距离的参考路径,实现编队的柔性控制。以采用直线路径跟踪和采用圆路径跟踪的三平流层飞艇编队控制为例,对提出的柔性编队控制方法进行仿真验证。仿真结果表明:提出的路径跟踪方法控制精度高,提出的柔性编队控制方法可以实现编队稳定运行,避免编队成员碰撞现象的发生。     

基于B-样条分形插值的垂直尺度因子的计算方法

将线性分形插值推广到B-样条上,可避免线性分形插值局限性,进一步扩大分形理论的应用范围。分形插值应用的关键问题,是如何合理地确定垂直尺度因子di的值,而它的计算却没有一种很有效的方法。通过解析方法,获得了均匀B-样条分形插值“S”点的代数解,从而,可准确计算出垂直尺度因子,解决了影响B-样条分形插值应用的难题。     

A linear programming solution to the generalized rectangular distance weber problem

The Weber Problem generalized to the location of several new points with respect to existing points is formulated as a linear programming problem under the assumption that distances are rectangular. The dual problem is then formulated and subsequently reduced to a problem with substantially fewer variables and constraints than required by an existent alternative linear programming formulation. Flows may exist between new as well as between new and existing points. Linear constraints can be imposed to restrict the location of new points. Pairwise constraints limiting distances between new points and between new and existing points can also be accommodated.     

基于伽利略卫星导航系统的多径误差仿真

着重讨论伽利略卫星导航系统中采用的线性偏移载波调制技术,对GALILEO中可能用到的几种信号的基本特性作具体分析,提出对于BOC信号,应采用余弦副载波调制方式,并在此基础上对GALILEO各种信号的多径误差、平均多径误差进行仿真验证.仿真结果表明,在参数相同的条件下,余弦副载波类型BOC信号的平均多径误差均优于同参数下的正弦副载波类型BOC信号的平均多径误差.     

基于数据冗余的BDS长报文传输机制改进算法?

北斗卫星导航系统（ Beidou Satellite Navigation System，BDS）只能传输字节受限的短报文，对于长报文需要通过分包和多次重传改善报文传输的成功率，这样会造成系统平台数据发送延误和网络拥塞。提出一种基于数据冗余的数据分包传输机制，该传输机制以数据包为处理对象，采用异或运算得到冗余包，编码简单，编码解码速度快。通过Matlab仿真，证明基于冗余编码机制比无冗余编码单次发送机制的数据接收成功率高15％以上，两次发送对多包的数据接收成功率有较大提高。