隨著安全通信數據速率的提高,關鍵數據加密算法的軟件實施成為重要的系統瓶頸.基于FPGA的高度優化的可編程的硬件安全性解決方案提供了并行處理能力,并且可以達到所要求的加密處理性能(每秒的SSL或RSA運算次數)基準.網絡的迅速發展,對安全性的需要變得越來越重要.然而,盡管網絡技術進步很快,安全性問題仍然相對落后.由于FPGA所提供的設計優勢,特別是新的高速版本,網絡系統設計人員可以在這些網絡設備中經濟地實現安全性支持.FPGA是實現設計靈活性和功能升級的關鍵,對于容錯、IPSec協議和系統接口問題而言這兩點非常重要.而且,FPGA還為網絡系統設計人員提供了適應不同安全處理功能以及隨著安全技術的發展方便地增加對新技術支持的能力.標準加密/解決以及認證算法,如RC-4、DES、三次DES、MD-5以及安全哈希算法-1(SHA-1)被廣泛用于全球網絡安全系統中.本文介紹了基于PCI總線的加密卡的研制,硬件板卡的結構,著重論述了加密卡上加密模塊的實現,即用FPGA實現3DES及IDEA、MD5算法的過程,加密卡的工作原理,加密卡中多種密碼算法的配置原理,最后對3DES算法及IDEA、MD5算法的實現進行仿真,并繪制了板卡的原理圖,對PCI接口原理進行了闡述.在論文中,首先闡述了數據加密原理.介紹了數據加密的算法和數據加密的技術發展趨勢,并重點說明了3DES的算法.由于加密卡的生存空間在于其高速的加密性能與便捷的使用方式,所以,我們的加密卡采用的是基于PCI插槽的結構,遵從的是PCI2.2規范,理解并掌握PCI總線的規范是了解整個系統的重要一環,本文講述了PCI總線的特點和性能,以及總線的信號.由于遵從高速性的要求,我們在硬件選型的時候,選用的是TI公司高速DSP T M S 3 2 0 C 5 4 x:T I公司新推出的T M S 3 2 0 C 6 x系列D S P功能強,速度也非常快,但目前價格仍然太高,不適合一般加解密使用.而TMS3 2 0 C 5 4 x系列具有性能適中,價格低廉,產品成熟等特點,是較好的選擇.FPGA選用的XILINX公司的XC2V3000,在隨后的文章中,我們將會對這些器件特性做相應說明.并由此得出電路原理圖的繪制.文章的重點之一在于3DES算法及IDEA、MD5算法的FPGA實現,以Xilinx公司VIRTEXII結構的VXC2V3000為例,闡述用FPGA高速實現3DES算法及IDEA、MD5算法的設計要點及關鍵部分的設計.
上傳時間： 2013-04-24
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軟件無線電是無線通信領域繼固定到移動、模擬到數字之后的第三次革命，是目前乃至未來的無線電領域的技術發展方向，它在提高系統靈活性上有無可比擬的優勢，是實現未來無線通信系統的有效手段。擴頻通信具有卓越的抗干擾和保密性能。擴頻通信相對于傳統的窄帶通信，在頻譜利用率上也有明顯的優勢，是未來無線通信系統中的關鍵技術，直接序列擴頻則是其中在民用領域使用最多的一種擴頻技術。FPGA在分布式計算、并行處理、流水線結構上有獨特的優勢，自然成為設計擴頻軟件無線電系統的首選技術之一。 首先介紹了軟件無線電的理論基礎，并分析了它的硬件結構和技術關鍵。軟件無線電的關鍵思路在于構建一個通用的強大的硬件平臺，這也正是本課題的主要工作之一。而后，重點介紹了直序擴頻的理論基礎。對于發射機，其中最關鍵的是尋找一種相關特性卓越的偽隨機序列，本課題主要對m序列、OVSF碼和Gold碼進行了深入研究。最后，詳述了基于DDFS的數字調制技術和FPGA技術。 基于以上理論基礎研究，根據軟件無線電硬件結構，開發了基于Altera公司Cyclone系列FPGA的硬件平臺。該平臺具有210Mbps的高速DAC，并配有串口、USB接口、音頻CODEC輸入輸出通道、以及LVDS擴展口和SDRAM，考慮到通用性，設計中加入了足以開發出接收機的兩路40Mbps的高速ADC。FPGA的代碼開發也是核心內容，本課題編寫了大量相應的代碼，包括加擴模塊（含偽隨機序列發生器）、基于DDFS的數字調制模塊以及串口通信模塊、LCD驅動模塊，SDRAM Controller、ADC驅動模塊，并編寫了相應的測試代碼。整個系統測試通過。關于硬件平臺設計和代碼開發，在本文第三章和第四章詳細介紹。 總體說來，本課題基于現有的理論發展，在充分理解相關理論的前提下，將主要經歷集中于具體應用的研究與開發，并取得了一定的成果。
上傳時間： 2013-06-27
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雙頻式定子接地保護是目前在中小型發電機中得到廣泛應用的一種發電機保護，三次諧波的變化情況是這種保護動作的依據之一。文中著重就能夠從發電機機端和中性點側電壓中初步提取三次諧波的模擬濾波器的設計進行了討論，通過分析比較各類濾波器的阻帶衰減速度、通頻帶平坦度等特點以及生產實際裝置的成本等多方面因素設計出了一款能夠滿足保護裝置要求的模擬濾波器。從仿真及實驗結果中可以看出，此款模擬濾波器具有良好的應用效果。
上傳時間： 2013-10-13
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目前，被廣泛使用的經典邊緣檢測算子有Sobel算子，Prewitt算子，Roberts算子，Log算子，Canny算子等等。這些算子的核心思想是圖像的邊緣點是相對應于圖像灰度值梯度的局部極大值點。然而，當圖像中含有噪聲時這些算子對噪聲都比較敏感，使得將噪聲作為邊緣點。由于噪聲的干擾，不能檢測出真正的邊緣。一個擁有良好屬性的的邊緣檢測算法是每個研究者的追求。利用小波交換的特點，設計了三次B樣條平滑濾波算子。通過利用這個算子，對利用小波變換來檢測圖像的邊緣進行了一定的研究和理解。
上傳時間： 2013-10-13
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磁芯電感器的諧波失真分析 摘 要：簡述了改進鐵氧體軟磁材料比損耗系數和磁滯常數ηB，從而降低總諧波失真THD的歷史過程，分析了諸多因數對諧波測量的影響，提出了磁心性能的調控方向。 關鍵詞：比損耗系數， 磁滯常數ηB ，直流偏置特性DC-Bias，總諧波失真THD Analysis on THD of the fer rite co res u se d i n i nductancShi Yan Nanjing Finemag Technology Co. Ltd., Nanjing 210033 Abstract: Histrory of decreasing THD by improving the ratio loss coefficient and hysteresis constant of soft magnetic ferrite is briefly narrated. The effect of many factors which affect the harmonic wave testing is analysed. The way of improving the performance of ferrite cores is put forward. Key words: ratio loss coefficient，hysteresis constant，DC-Bias，THD 近年來，變壓器生產廠家和軟磁鐵氧體生產廠家，在電感器和變壓器產品的總諧波失真指標控制上，進行了深入的探討和廣泛的合作，逐步弄清了一些似是而非的問題。從工藝技術上采取了不少有效措施，促進了質量問題的迅速解決。本文將就此熱門話題作一些粗淺探討。 一、 歷史回顧 總諧波失真（Total harmonic distortion） ，簡稱THD，并不是什么新的概念，早在幾十年前的載波通信技術中就已有嚴格要求<1>。1978年郵電部公布的標準YD/Z17－78“載波用鐵氧體罐形磁心”中，規定了高μQ材料制作的無中心柱配對罐形磁心詳細的測試電路和方法。如圖一電路所示，利用LC組成的150KHz低通濾波器在高電平輸入的情況下測量磁心產生的非線性失真。這種相對比較的實用方法，專用于無中心柱配對罐形磁心的諧波衰耗測試。 這種磁心主要用于載波電報、電話設備的遙測振蕩器和線路放大器系統，其非線性失真有很嚴格的要求。 圖中 ZD —— QF867 型阻容式載頻振蕩器，輸出阻抗 150Ω， Ld47 —— 47KHz 低通濾波器，阻抗 150Ω，阻帶衰耗大于61dB， Lg88 ——并聯高低通濾波器，阻抗 150Ω，三次諧波衰耗大于61dB Ld88 ——并聯高低通濾波器，阻抗 150Ω，三次諧波衰耗大于61dB FD —— 30～50KHz 放大器， 阻抗 150Ω， 增益不小于 43 dB，三次諧波衰耗b3(0)≥91 dB, DP —— Qp373 選頻電平表，輸入高阻抗， L ——被測無心罐形磁心及線圈， C ——聚苯乙烯薄膜電容器CMO-100V-707APF±0.5%,二只。 測量時，所配用線圈應用絲包銅電磁線SQJ9×0.12(JB661-75)在直徑為16.1mm的線架上繞制 120 匝， （線架為一格） ， 其空心電感值為 318μH（誤差1％） 被測磁心配對安裝好后，先調節振蕩器頻率為 36.6～40KHz， 使輸出電平值為+17.4 dB， 即選頻表在 22′端子測得的主波電平 （P2）為+17.4 dB，然后在33′端子處測得輸出的三次諧波電平（P3）， 則三次諧波衰耗值為：b3(+2)= P2+S+ P3 式中：S 為放大器增益dB 從以往的資料引證， 就可以發現諧波失真的測量是一項很精細的工作，其中測量系統的高、低通濾波器，信號源和放大器本身的三次諧波衰耗控制很嚴，阻抗必須匹配，薄膜電容器的非線性也有相應要求。濾波器的電感全由不帶任何磁介質的大空心線圈繞成，以保證本身的“潔凈” ，不至于造成對磁心分選的誤判。 為了滿足多路通信整機的小型化和穩定性要求， 必須生產低損耗高穩定磁心。上世紀 70 年代初，1409 所和四機部、郵電部各廠，從工藝上改變了推板空氣窯燒結，出窯后經真空罐冷卻的落后方式，改用真空爐，并控制燒結、冷卻氣氛。技術上采用共沉淀法攻關試制出了μQ乘積 60 萬和 100 萬的低損耗高穩定材料，在此基礎上，還實現了高μ7000～10000材料的突破，從而大大縮短了與國外企業的技術差異。當時正處于通信技術由FDM（頻率劃分調制）向PCM（脈沖編碼調制） 轉換時期， 日本人明石雅夫發表了μQ乘積125 萬為 0.8×10 ，100KHz）的超優鐵氧體材料<3>，其磁滯系數降為優鐵
上傳時間： 2014-12-24
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本文介紹SIEMENS公司提出的開關電源集成控制器TDA16846無源功率因數校正(PFC)電路原理及其在電視機開關電源中的應用。功率因數的改善是基于一個特殊的由電感,電容及二極管組成的充電泵電路,該電路在功率管的高壓端兼起吸收緩沖作用,因此它具有輸入諧波電流分量小,PF值高以及EMI小、電路簡單、成本低和可靠性高等優點。這為電視機廠家提供了一個高效價廉的解決電源諧波問題的新方案。 眾所周知,目前電視機和大部分通用電器都廣泛地從交流電網中提取電能經整流后變成直流電供全機使用,AC電源經橋式整流后常接一個濾波平整電容。由于該電容的存在,使整流臂的導通時間小于半個周期,因而做成輸入電源電壓是正弦形,而輸入電流卻是正負交替的脈沖形。后者導致大量電流諧波特別是三次諧波的產生,這既構成對電網效能的干擾和損害,又降低了本機功率因數,為此，我國跟歐美各國一樣，已于去年12月1日起正式實施限制功耗大于75W的通用電器產品輸入諧波電流的新規定。面對這種新情況,當前各電器廠家都必須考慮更新產品中的電源設備,尤其是對25英寸以上的彩色電視機,過去國內產品絕大部分都沒有安裝PFC電路,其PF值一般在0.55～0.65之間,輸入電流諧波分量往往超出國家限定的標準,因此改進電源電路,增加PFC功能以便降低電視機的輸入電流諧波分量是各廠家的當務之急。 本文介紹由SIEMENS公司推出的與開關電源集成控制器TDA16846配合使用的一個無源功率因數校正(PFC)電路,該電路能將電源PF值提高到0.9以上,與有源PFC電路相比,它明顯地具有結構簡單,成本低,可靠性高,和EMI小等優點,因此對電視機廠家來說,不失為一個有效的解決電源諧波問題的可行方案。 二、無源PFC電路工作原理介紹 圖1示出一個不含PFC的標準型電源電路的輸入電壓Vm和輸入電流Im波形,Im只在Vm為正最大和負最大的一小段時間內流通,在這些時間以外,Im為零。這是因為此時的正弦電壓輸入值小于瀘波電容上的電壓,導致整流二極管不導通的緣故。
上傳時間： 2014-11-26
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根據設定好的密碼，采用二個按鍵實現密碼的輸入功能，當密碼輸入正確之后，鎖就打開，如果輸入的三次的密碼不正確，就鎖定按鍵3秒鐘，同時發現報警聲，直到沒有按鍵按下3種后，才打開按鍵鎖定功能；否則在3秒鐘內仍有按鍵按下，就重新鎖定按鍵3秒時間并報警。
上傳時間： 2014-12-28
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數字密碼鎖設計:本文的電子密碼鎖利用數字邏輯電路，實現對門的電子控制，并且有各種附加電路保證電路能夠安 工作，有極高的安全系數。 關鍵詞 電子密碼鎖 電壓比較器 555單穩態電路 計數器 JK觸發器 UPS電源。 1 引言 隨著人們生活水平的提高，如何實現家庭防盜這一問題也變的尤其的突出，傳統的機械鎖由于其構造的簡單，被撬的事件屢見不鮮，電子鎖由于其保密性高，使用靈活性好，安全系數高，受到了廣大用戶的親呢。 設計本課題時構思了兩種方案：一種是用以AT89C2051為核心的單片機控制方案；另一種是用以74LS112雙JK觸發器構成的數字邏輯電路控制方案。考慮到單片機方案原理復雜，而且調試較為繁瑣，所以本文采用后一種方案。 2 總體方案設計 2.1設計思路 共設了9個用戶輸入鍵，其中只有4個是有效的密碼按鍵，其它的都是干擾按鍵，若按下干擾鍵，鍵盤輸入電路自動清零，原先輸入的密碼無效，需要重新輸入；如果用戶輸入密碼的時間超過40秒（一般情況下，用戶不會超過40秒，若用戶覺得不便，還可以修改）電路將報警80秒，若電路連續報警三次，電路將鎖定鍵盤5分鐘，防止他人的非法操作。
上傳時間： 2013-11-13
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微型機算計發展概述人類從原始社會學會使用工具以來到現代社會經歷了三次大的產業革命：農業革命、工業革命、信息革命。而信息革命是以計算機技術和通信技術的發展和普及為代表的。人類已進入了高速發展的現代時期。其中計算機科學和技術發展之快，是任何其他技術都無法相提并論的自從1946年美國賓夕法尼亞大學研制成功的世界上第一臺電子計算機到現在已50多年的歷史。計算機的發展經歷了四代：第一代：電子管電路計算機，電子管數：18800個；繼電器數量：5000個；耗電量：150KW；重量：30t；占地面積：150平方米；運算速度：5000次加法運算/s。第二代：晶體管電路計算機（60年代初）第三代：小規模集成電路計算機。第四代：大規模（LSI）和超大規模（VSLI）集成電路計算機。第四代計算機基本情況：運算速度為每秒幾千億次到幾萬億次；從數值計算和數據處理到目前進行知識處理的人工智能階段；計算機不僅可以處理文字、字符、圖形圖象信息，而且可以處理音頻、視頻等多媒體信息；計算機正朝著智能化和多媒體化方向發展。微型計算機的定義：以微處理器為核心，再配上半導體存儲器、輸入/輸出接口電路、系統總線及其它支持邏輯電路組成的計算機稱微型計算機。在1971年美國Intel公司首先研制成功世界上第一塊微處理器芯片4004以來，差不多每隔2~3年就推出一代新的微處理器產品；如今已推出了第五代微處理器。因為微處理器是微型計算機的核心部件，它的性能在很大程度上決定了微型計算機的性能，所以微型計算機的發展是以微處理器的發展而更新換代的。微處理器和微型計算機的發展：1.第一代微處理器和微型計算機：（1971~1973年）——4位CPU和低檔8位處理器，典型的產品有：Intel 4004、改進型的4040,是4位處理器，以它為核心構成的微機是MCS-4。Intel 8008是8位通用微處理器,以它為核心所構的微機是MCS-8。參數：芯片采用PMOS工藝;集成度為2000管/片;時鐘頻率1MHz;平均指令執行時間為20μs。2.第二代微處理器和微型計算機（1973~1978年）——成熟的8位CPU,典型的產品有：Intel 8080（1973年由Intel公司推出）MC6800 （1974年由美國Motorola推出。Z-80 （1975年由Zilog公司推出。Intel 8085 （1976年由Intel公司推出，是Intel 8080的改進型。MOS 6502，由MOS公司推出，它是IBM PC機問世之前世界上最流行的微型計算機Apple2（蘋果機）的CPU。第二代微處理器的參數：芯片工藝采用NMOS工藝，集成度達到5000~9000管/片；時鐘頻率2~4MHz;平均指令執行時間為1~2μs；具有多種尋址方式，指令系統完善，基本指令100多條。特點：具有中斷、DMA等控制功能；也考慮了兼容性、接口標準化和通用性、配套的外圍電路功能和種類齊全。在軟件方面：主要是匯編，還有一些簡單的高級語言和操作系統。
上傳時間： 2013-11-24
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電子密碼鎖的設計與實現一、實驗目的 １．進一步掌握鍵盤掃描和LED顯示的程序設計。 ２．了解按鍵消抖的方法。 ３．綜合運用微機原理的軟硬件知識。 二、實驗內容與要求 １．基本要求 （1）具有密碼輸入功能，密碼最多為６位；（2）設置退格鍵，以便刪除輸入錯誤的密碼；（3）在輸入的密碼時數碼管上只顯示8，并根據輸入位數依次橫移；（4）設置確認鍵，當確認鍵按下后，判斷輸入密碼是否正確；（5）當輸入密碼正確時，點亮發光二極管；當輸入密碼不正確時，發光二極管不亮并且蜂鳴器報警，重新輸入，當三次密碼輸入不正確時，系統應鎖定鍵盤10s。2．提高要求 將用戶分為管理者和使用者，管理者擁有超級密碼，可以修改其他人的密碼。使用者不能修改密碼。 三、實驗報告要求 １．設計目的和內容 ２．總體設計 ３．硬件設計：原理圖（接線圖）及簡要說明 ４．軟件設計框圖及程序清單５．設計結果和體會（包括遇到的問題及解決的方法） 四、總體設計 電子密碼鎖的原理是：從鍵盤輸入一組密碼，CPU把該密碼和設置密碼比較，對則將鎖打開（不同鎖的控制方式不一樣，比如加電控制電磁鐵抽回，從而打開），錯則要求重新輸入，并記錄錯誤次數，如果三次錯誤，則被強制鎖定并報警，除非超級密碼或者其他的手段打開，比如延時一段時間。 初步設計思路如下： 1．輸入密碼用矩形鍵盤，包括數字鍵和功能鍵，功能鍵包括退格鍵和確認鍵。 2．LED數碼管顯示輸入密碼，但是只是輸出顯示符號8 。采用動態掃描輸出。 3．用發光二極管模擬鎖的情況，鎖關時發光二極管滅，打開時發光二極管亮。 4．輸入密碼錯誤時報警，3次輸入錯誤時鍵盤鎖定10s，鍵盤無法接收數據。 軟件的設計主要包括矩形鍵盤鍵值的讀取、LED動態掃描輸出程序、密碼判斷程序和報警程序。 五、硬件設計 根據設計思路，硬件電路可通過實驗平臺上的一些功能模塊電路組成，由于實驗平臺上的各個功能模塊已經設計好，用戶在使用時只要設計模塊間電路的連接，因此，硬件電路的設計及實現相對簡單。完整系統的硬件連接如圖1所示。硬件電路由LED數碼管顯示模塊、按鍵模塊、發光二極管電路和蜂鳴器模塊組成。各個模塊的詳細說明：1．LED數碼管模塊實驗平臺上提供一組六個LED數碼管。插孔CS1用于數碼管段選的輸出選通，插孔CS2用于數碼管位選信號的輸出選通。本設計用6個數碼管來動態顯示時分秒，動態顯示的定時時間由8253定時/計數器來實現。8253主要是實現每位顯示時間1ms，由8253的計數器0來實現。Clk0接實驗平臺分頻電路輸出Q6，f＝46875hz。GATE0接8255的PA0，由8255的PA0輸出來控制計數器的起停。OUT0接8259的IRQ2，定時完成請求中斷，進入中斷服務程序。軟件在中斷服務程序中LED數碼管顯示。
標簽： 電子密碼鎖
上傳時間： 2013-10-16
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