AES是美國于2000年10月份確立的高級加密標準,該標準的反饋鏈路模式AESCBC加密算法,用于在IPSec中替代DESCBC和3DESCBC。 加密是安全數據網絡的關鍵,要保證在公眾網上傳輸的信息不被竊取和偷聽,必須對數據進行加密。在不影響網絡性能的前提下,快速實現數據加密/解密,對于開發高性能的安全路由器、安全網關等對數據處理速度要求高的通信設備具有重要的意義。 在目前可查詢的基于FPGA技術實現AESCBC的設計中,最快的加/解密速度達到700Mbps/400MHZ。商用CPU奔騰4主頻3.06,用匯編語言編寫程序,全部資源用于加密解密,最快的加密解密速度可以達到1.4Gbps。但根據國外測試結果表明,即使開發的路由器本身就基于高性能的雙64位MIPS網絡處理器,軟件加密解決方案僅能達到路由器所要求的最低吞吐速率600Mbps。 本文首先研究分析了目前幾種實現AESCBC的方法有缺點的情況下,在深入研究影響硬件快速實現AESCBC難點基礎上,設計出一種適應于報文加密解密的硬件快速實現AESCBC的方案,在設計中采用加密解密和密鑰展開并行工作,實現了在線提供子密鑰。在解密中采用了雙隊列技術,實現了報文解密和子密鑰展開協調工作,提高了解密速度。 本文在quartus全面仿真設計方案的基礎上,全面驗證了硬件實現AESCBC方案的正確性,全面分析了本設計加密解密的性能。并且針對設計中的流水線效率低的問題,提出改善流水線性能的方案,設計出報文級并行加密解密方案,并且給出了硬件實現VPN的初步方案。實現了單一模塊加密速度達到1.16Gbps,單一模塊解密速度達到900Mbps,多個模塊并行工作加密解密速度達到6.4Gbps。 論文最后給出了總結與展望。目前實現的AESCBC算法,只能通過仿真驗證其功能的正確性,還需要下載到芯片上做進一步的驗證。要用硬件實現整個IPSec,還要進一步開發基于FPGA的技術??傊瑸榱诉m應路由器發展的需求,還有很多技術需要研究。
上傳時間: 2013-05-29
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隨著TD—SCDMA技術的不斷發展,TD—SCDMA系統產品也逐步成熟并隨之完善。產品家族日益豐富,室內型宏基站、室外型宏基站、分布式基站(BBU+RRU)、微基站等系列化基站產品逐步問世,可以滿足不同場景的建網需求。而分布式基站(BBU+RRU)越來越多地受到業界的關注和重視。 本文主要從TD—SCDMA頻點拉遠系統(RRU)和軟件無線電技術的發展入手,重點研究TD—SCDMA頻點拉遠系統的FPGA設計與實現。TD—SCDMA通信系統通過靈活分配不同的上下行時隙,實現業務的不對稱性,但是多路數字中頻所構成的系統成本高和控制的復雜性,以及TDD雙工模式下,系統的峰均比隨時隙數增加而增加,對整個頻點拉遠系統的前端放大器線性輸入提出了很高的要求。TD—SCDMA系統使用軟件無線電平臺,一方面軟件算法可以有效保證時隙分配的準確性,保證對前端控制器的開關控制,以及對上下行功率讀取計算和子幀的靈活提取,另一方面靈活的DUC/CFR算法可以有效的提高頻帶利用率和抗干擾能力,有效的控制TDD系統的峰均比,有效降低系統對前端放大器線性輸出能力的要求。 本文主要研究軟件無線電中DUC和CFR的關鍵技術以及FPGA實現,DUC主要由3倍FIR內插成型濾波器、2倍插值補償濾波器以及5級CIC濾波器級聯組成;而CFR主要采用類似基帶削峰的加窗濾波的中頻削峰算法,可以降低相鄰信道的溢出,更有效的降低CF值。將DUC/CFR以單片FPGA實現,能很好提高RRU性能,減少其硬件結構,降低成本,降低功耗,增加外部環境的穩定性。
上傳時間: 2013-04-24
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數字信號處理是信息科學中近幾十年來發展最為迅速的學科之一。常用的實現高速數字信號處理的器件有DSP和FPGA。FPGA具有集成度高、邏輯實現能力強、速度快、設計靈活性好等眾多優點,尤其在并行信號處理能力方面比DSP更具優勢。在信號處理領域,經常需要對多路信號進行采集和實時處理,為解決這一問題,本文設計了基于FPGA的數據采集和處理系統。 本文首先介紹數字信號處理系統的組成和數字信號處理的優點,然后通過FFT算法的比較選擇和硬件實現方案的比較選擇,進行總體方案的設計。在硬件方面,特別討論了信號調理模塊、模數轉換模塊、FPGA芯片配置等功能模塊的設計方案和硬件電路實現方法。信號處理單元的設計以Xilinx ISE為軟件平臺,采用VHDL和IP核的方法,設計了時鐘產生模塊、數據滑動模塊、FFT運算模塊、求模運算模塊、信號控制模塊,完成信號處理單元的設計,并采用ModelSim仿真工具進行相關的時序仿真。最后利用MATLAB對設計進行驗證,達到技術指標要求。
上傳時間: 2013-07-07
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隨著數字時代的到來,信息化程度的不斷提高,人們相互之間的信息和數據交換日益增加。正交幅度調制器(QAM Modulator)作為一種高頻譜利用率的數字調制方式,在數字電視廣播、固定寬帶無線接入、衛星通信、數字微波傳輸等寬帶通信領域得到了廣泛應用。 近年來,集成電路和數字通信技術飛速發展,FPGA作為集成度高、使用方便、代碼可移植性等優點的通用邏輯開發芯片,在電子設計行業深受歡迎,市場占有率不斷攀升。本文研究基于FPGA與AD9857實現四路QAM調制的全過程。FPGA實現信源處理、信道編碼輸出四路基帶I/Q信號,AD9857實現對四路I/Q信號的調制,輸出中頻信號。本文具體內容總結如下: 1.介紹國內數字電視發展狀況、國內國際的數字電視標準,并詳細介紹國內有線電視的系統組成及QAM調制器的發展過程。 2.研究了QAM調制原理,其中包括信源編碼、TS流標準格式轉換、信道編碼的原理及AD9857的工作原理等。并著重研究了信道編碼過程,包括能量擴散、RS編碼、數據交織、星座映射與差分編碼等。 3.深入研究了基于FPAG與AD9857電路設計,其中包括詳細研究了FPGA與AD9857的電路設計、在allegro下的PCB設計及光繪文件的制作,并做成成品。 4.簡單介紹了FPGA的開發流程。 5.深入研究了基于FPAG代碼開發,其中主要包括I2C接口實現,ASI到SPI的轉換,信道編碼中的TS流包處理、能量擴散、RS編碼、數據交織、星座映射與差分編碼的實現及AD9857的FPGA控制使其實現四路QAM的調制。 6.介紹代碼測試、電路測試及系統指標測試。 最終系統指標測試表明基于FPGA與AD9857的四路DVB-C調制器基本達到了國標的要求。
上傳時間: 2013-07-05
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針對當前市場上流行的高性能三相信號發生器價格昂貴,性價比低的問題。本課題開發了一種輸出精度較高,價格低廉的三相六路信號發生器。其中三路輸出為電壓信號,另外三路輸出為電流信號,從而模擬三相交流電,應用于儀器的校...
上傳時間: 2013-05-19
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MIL-STD一1553B是一種集中控制式、時分指令/響應型多路串行數據總線標\r\n準,具有高可靠性和靈活性,已經成為現代航空機載系統設備互聯的最有效的解\r\n決方案,廣泛的應用于飛機、艦船、坦克等武器平臺上,并且越來越多的應用到\r\n民用領域。完成1553B總線數據傳輸功能的關鍵部件是總線接口芯片11][41。\r\n在對M幾STD一1553B數據總線協議進行研究后,參考國外一些芯片的功能結\r\n構,結合EDA技術,本論文提出了基于FPGA的1553B總線接口芯片的設計方案。\r\n在介紹了總線
上傳時間: 2013-08-26
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雪崩光電二極管 (APD) 接收器模塊在光纖通信繫統中被廣泛地使用。APD 模塊包含 APD 和一個信號調理放大器,但並不是完全獨立。它仍舊需要重要的支持電路,包括一個高電壓、低噪聲電源和一個用於指示信號強度的精準電流監視器
上傳時間: 2013-11-22
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功率合成器是大功率固態高功放的重要組成器件。應用散射參數原理對功率合成器的合成效率進行了研究,對一路或者幾路功率合成器輸入失效時的合成效率進行了分析,并在某型大功率固態高功放功率合成器中進行了驗證。
上傳時間: 2013-10-08
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一、 尺寸:長63mmX寬48mmX高16mm 二、 主要芯片:FR1205(NMOS) 三、 輸入控制電壓:直流5V 輸出控制電壓12V~55V,電流為44A 四、串口下載程序 五、 特點: 1、輸入控制電源與被控電源隔離 2、具有四路輸出信號指示。 3、具有四路光耦隔離 4、四路輸入信號低電平有效時有效 5、輸入使用排針可方便與單片機設備相連 6、輸出使用接線端子可方便接被控設備供電電源 7、輸出可控制5—55V直流電源
上傳時間: 2013-10-09
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電路連接 由于數碼管品種多樣,還有共陰共陽的,下面我們使用一個數碼管段碼生成器(在文章結尾) 去解決不同數碼管的問題: 本例作者利用手頭現有的一位不知品牌的共陽數碼管:型號D5611 A/B,在Eagle 找了一個 類似的型號SA56-11,引腳功能一樣可以直接代換。所以下面電路圖使用SA56-11 做引腳說明。 注意: 1. 將數碼管的a~g 段,分別接到Arduino 的D0~D6 上面。如果你手上的數碼管未知的話,可以通過通電測量它哪個引腳對應哪個字段,然后找出a~g 即可。 2. 分清共陰還是共陽。共陰的話,接220Ω電阻到電源負極;共陽的話,接220Ω電阻到電源+5v。 3. 220Ω電阻視數碼管實際工作亮度與手頭現有原件而定,不一定需要準確。 4. 按下按鈕即停。 源代碼 由于我是按照段碼生成器默認接法接的,所以不用修改段碼生成器了,直接在段碼生成器選擇共陽極,再按“自動”生成數組就搞定。 下面是源代碼,由于偷懶不用寫循環,使用了部分AVR 語句。 PORTD 這個是AVR 的端口輸出控制語句,8 位對應D7~D0,PORTD=00001001 就是D3 和D0 是高電平。 PORTD = a;就是找出相應的段碼輸出到D7~D0。 DDRD 這個是AVR 語句中控制引腳作為輸出/輸入的語句。DDRD = 0xFF;就是D0~D7 全部 作為輸出腳了。 ARDUINO CODECOPY /* Arduino 單數碼管骰子 Ansifa 2011-12-28 */ //定義段碼表,表中十個元素由LED 段碼生成器生成,選擇了共陽極。 inta[10] = {0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90}; voidsetup() { DDRD = 0xFF; //AVR 定義PortD 的低七位全部用作輸出使用。即0xFF=B11111111對 應D7~D0 pinMode(12, INPUT); //D12用來做骰子暫停的開關 } voidloop() { for(int i = 0; i < 10; i++) { //將段碼輸出PortD 的低7位,即Arduino 的引腳D0~D6,這樣需要取出PORTD 最高位,即 D7的狀態,與段碼相加,之后再輸出。 PORTD = a[i]; delay(50); //延時50ms while(digitalRead(12)) {} //如果D12引腳高電平,則在此死循環,暫停LED 跑 動 } }
上傳時間: 2013-10-15
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