检索结果-内蒙古大学图书馆

电子测量与仪器学报 2019年第8期31卷 55-62页

作者：黄文清李伟东郭放朱秋明陈小敏马田源南京航空航天大学电磁频谱空间认知动态系统工业与信息化部重点实验室南京211100 美国国家仪器有限公司上海200120

针对车对车通信信道场景复杂多变且不易用硬件模拟复现的特点,通过引入车辆行驶速度及方向二维参数,构建了一种基于几何随机方法的非平稳多输入多输出信道简化模型,该模型可支持移动发射端和移动接收端任意运动轨迹。在此基础上,设计并... 详细信息

针对车对车通信信道场景复杂多变且不易用硬件模拟复现的特点,通过引入车辆行驶速度及方向二维参数,构建了一种基于几何随机方法的非平稳多输入多输出信道简化模型,该模型可支持移动发射端和移动接收端任意运动轨迹。在此基础上,设计并实现了一个基于现场可编程逻辑阵列器件硬件平台的车车信道模拟器方案,并给出了离散化信道参数的计算和硬件模拟方法。实测结果表明,该模拟器输出的时延功率谱和多普勒功率谱能够有效模拟车车动态场景下信道的非平稳特性,并且与理论仿真结果相吻合,因而可用于车载通信设备的方案验证、算法优化和性能测试等领域。

关键词：车对车多输入多输出信道建模几何随机模型硬件模拟

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基于FPGA的通用开关电源控制器硬件模拟开发平台的设计与实现

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电子技术应用 2006年第4期32卷 13-15页

作者：苏晓剑廖晓钟胡静 Jeoh Meng Kiat Leo Lorenz 北京理工大学自动控制系北京100081 英飞凌科技亚太私人有限公司新加坡349282

设计了一套基于FPGA的通用离线开关电源硬件模拟开发平台,并对此硬件开发平台的硬件组成及工作原理进行了分析。利用此硬件开发平台对开关电源控制器进行硬件模拟,可以弥补控制芯片设计过程中软件仿真的不足,大大缩短控制芯片开发周期。

关键词： FPGA 离线开关电源开关电源控制器硬件模拟

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机载数据链信道硬件模拟及测试研究

机载数据链信道硬件模拟及测试研究

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作者：戴政南京航空航天大学

学位级别：硕士

无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)在空中进行作业时需要借助数据链系统和地面端控制系统以及其他空中设备保持实时通信,无人机数据链可实现无人机通信设备之间的实时数据处理、交换与分发,被称为无人机的“眼睛”,探究无人机数据链... 详细信息

无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)在空中进行作业时需要借助数据链系统和地面端控制系统以及其他空中设备保持实时通信,无人机数据链可实现无人机通信设备之间的实时数据处理、交换与分发,被称为无人机的“眼睛”,探究无人机数据链在复杂电磁干扰、信道衰落以及信道噪声共同影响下的综合性能对无线通信系统的设计开发及优化升级具有不可替代的积极意义。无人机信号传播场景十分复杂且通信信号容易受到周围环境及其障碍物的干扰,无人机数据链外场测试方法可以针对真实无线信号传播场景进行精确可靠测试,然而,外场测试不太方便针对多种信号传播环境进行测试,因此,有必要建立合适的机载数据链信道模型进行数据链设备的性能测试及验证。本文研究的基于硬件实现的机载数据链信道模拟及测试有助于未来针对机载数据链通信系统的设计开发及性能测试,针对无人机通信主要问题,研发了一套可实时模拟无人机通信链路状况的硬件模拟及测试设备。本文主要工作如下:(1)基于延迟抽头线信道模型给出机载数据链信道典型通信场景,并进行了包络统计特性以及二阶统计特性的研究,对信道统计特性进行数值仿真,验证了机载数据链信道理论模型的正确性。(2)与针对平稳信道的SoC模拟方法进行比较,提出了可应用在典型机载数据链通信场景下的针对非平稳信道的SoLFM模拟方法,分析了SoLFM方法的实现原理以及仿真性能,建立了基于SoLFM方法的硬件仿真模型,并对其仿真参数进行了算法层面的实时更新,数值仿真结果显示SoLFM改进方法仿真性能较为良好。(3)基于机载数据链信道理论模型以及无线信道模拟方法设计开发了一套可应用于机载数据链通信场景下的机载数据链信道硬件模拟及测试设备,测试了信道影响因素、信道特性以及通信系统传输质量,测试结果表明,机载数据链信道硬件模拟及测试设备的性能和功能基本满足设计指标,可针对机载数据链信道的非平稳特性进行有效模拟,对机载数据链通信系统的开发以及性能优化与升级有着重要的参考价值。

关键词：无人机数据链硬件模拟信道模拟器 SoLFM FPGA

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基于部分扫描的集成电路故障注入攻击硬件模拟方法研究

基于部分扫描的集成电路故障注入攻击硬件模拟方法研究

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作者：李博超天津大学

学位级别：硕士

随着社会信息化的不断完善,智能化的不断突破,集成电路产业在社会发展中的作用越来越重要。集成电路作为各类电子系统的基石,其安全性是所有信息化、智能化设备的基本保障。故障注入攻击是破解电路信息的一种有效的常用手段。故障注入... 详细信息

随着社会信息化的不断完善,智能化的不断突破,集成电路产业在社会发展中的作用越来越重要。集成电路作为各类电子系统的基石,其安全性是所有信息化、智能化设备的基本保障。故障注入攻击是破解电路信息的一种有效的常用手段。故障注入攻击通过诱导电路故障,来破译加密电路的密钥信息,攻击能力强,危害性大。因此,在芯片商业化生产之前,需要对芯片产品进行抗故障注入攻击攻击检测。现有的故障注入攻击仿真方法主要包括:芯片测试、软件仿真和硬件模拟。芯片测试流片成本高且周期长。因此,在集成电路设计阶段,模拟故障注入攻击,评估设计电路的抗故障注入攻击能力,是十分必要的。软件仿真运行速度慢,并且由于故障模型的数据量较多,仿真时间过长。硬件模拟则可以提供高效且趋近于实际芯片的模拟方法。已有的硬件模拟中,逻辑开销过大是该方法的最大问题。因此,本文提出了使用部分扫描方法,用来降低硬件模拟开销。传统的部分扫描测试方法无法直接应用于故障注入模拟。为了实现基于部分扫描的集成电路故障注入攻击模拟,本文进行了以下研究。首先,本文设计并验证了一个基于FPGA的硬件故障注入平台,由电路控制模块以及顶层数据传输模块组成。其次,提出了基于部分扫描的电路状态控制方法。该方法扩展了平衡结构方法,对电路中的D触发器分组,实现分时控制。对ISCAS基准电路的实验结果表明,该方法相较全扫描方法,平均节约28.04%的扫描触发器。最后,实现了主机PC控制端与FPGA执行端的数据传输。该方法实现了基于部分扫描的电路故障注入攻击模拟,并有效减少了逻辑开销。

关键词：故障注入攻击部分扫描硬件模拟电路状态控制

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单粒子瞬态效应硬件模拟技术研究

单粒子瞬态效应硬件模拟技术研究

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作者：张凤电子科技大学

学位级别：硕士

随着集成电路工艺的进步、工作频率的提高,数字电路中的单粒子瞬态脉冲效应(Single Event Transient,SET)问题越来越突出。目前主要通过故障模拟方式来进行SET的研究,其中脉冲注入及传播模型的准确性是故障模拟技术中的关键点。由于半... 详细信息

随着集成电路工艺的进步、工作频率的提高,数字电路中的单粒子瞬态脉冲效应(Single Event Transient,SET)问题越来越突出。目前主要通过故障模拟方式来进行SET的研究,其中脉冲注入及传播模型的准确性是故障模拟技术中的关键点。由于半导体器件特征尺寸的减小,电路规模的增大,使得SET效应的模拟出现了新情况,其表现为:(1)互连线延时占电路总延时的比重越来越大,而现有的模拟SET的方法只关注了逻辑门延时而忽略了互连线延时的影响,导致不能准确预测电路中瞬态脉冲的脉宽。(2)当某个SET脉冲经过不同路径到达多个存储单元时,将引起多个端口的输出结果出错,造成单粒子多比特翻转(Multiple Bit Upset,MBU),从而使得软错误率评估结果偏高;此外,节点出现多负载时,逻辑门延时也会相应改变,使得对于SET引起的多路径MBU研究更加复杂。为了更加准确的模拟电路中的SET效应,本文针对上面所提两点问题在传统故障模拟系统的基础上,考虑电路中的线负载、逻辑门延时以及多路径传播的影响,从SET脉冲的产生、SET传播、锁存三方面来进行优化建模。针对现代超大规模电路,为了提高仿真速度,提出了基于FPGA的硬件模拟方式来实现模拟加速。本文的主要内容如下:1.研究了单粒子瞬态脉冲的脉宽随互连线长度的变化趋势。通过SPICE仿真,提出了基本逻辑门的SET脉宽随着互连线长度变化的函数模型,实现对门单元的瞬态脉宽的预测。在130nm和90nm工艺下,将模型应用于多种基本单元,验证模型的有效性。SPICE仿真结果显示,该模型理论计算值和仿真结果误差最大为6.09%,最小为0.37%,提高了SET脉宽预测的准确性,为后面的瞬态脉宽预测奠定了基础。2.针对电路中SET引起的多路经MBU现象,搭建了仿真验证平台进行分析。在瞬态脉冲产生方面,考虑了节点扇出对SET注入脉冲的影响,提出了一种改进型脉冲注入模型;在传播延时方面,考虑线负载对逻辑门延时的影响,完成量化延时模型的建模,实现了电路中电气传输特性的模拟;在锁存方面,分析了多路径MBU对锁存概率的贡献,并进行了建模分析;最后通过搭建硬件模拟验证平台分析电路中的多路径MBU现象。3.在ISCAS-85基准电路上,验证电路中互连线延时和多路径MBU的影响。实验结果表明:大部分电路中都存在多路径MBU现象,不同电路其严重程度又有所不同,这是由于电路中多负载情况不同造成的。通过对多路径MBU现象的研究,可以观察电路中发生单粒子瞬态脉冲后系统的损伤严重程度,对电路的可靠性进行评估;同时验证了电路中互连线延时对单粒子瞬态脉冲效应的影响;最后模拟研究了电路中SET引起的输出错误率随其工作频率的变化规律。

关键词：单粒子瞬态脉冲效应互连线延时 SET脉宽 MBU 硬件模拟

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基于库单元的SET硬件模拟技术研究

基于库单元的SET硬件模拟技术研究

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作者：汪再金电子科技大学

学位级别：硕士

随着人类对空间探索的不断深入,空间电子设备对核心部件运算和处理能力要求越来越高,高密度的数字集成电路广泛应用于空间电子设备并成为电子器件的核心。然而,由于空间高能粒子的辐射作用,集成电路容易受到损伤,尤其对于进入深亚微米... 详细信息

随着人类对空间探索的不断深入,空间电子设备对核心部件运算和处理能力要求越来越高,高密度的数字集成电路广泛应用于空间电子设备并成为电子器件的核心。然而,由于空间高能粒子的辐射作用,集成电路容易受到损伤,尤其对于进入深亚微米尺寸的组合逻辑电路,粒子入射诱发的单粒子瞬态(Single Event Transient,SET)日益突出。目前主要在电路设计不同层次展开SET对电路影响的预测性研究。器件和晶体管级SET模拟具有较高精度,但受限于模拟的电路规模。电路门级则牺牲一定精度来提高模拟的电路规模,适用于现代大规模集成电路。本文在总结SET产生机理和传播特性的基础上,展开了基于库单元的SET硬件模拟研究。本文主要内容为:1.本文对单粒子瞬态效应的产生机理和传播特性做了深入分析,总结了目前常用的SET模拟方法。从半导体器件角度推导了单粒子入射造成的瞬态脉冲电流,为瞬态电流模型的改进奠定了理论基础。2.为了准确分析单粒子轰击半导体器件产生的瞬态电流,本文以SMIC提供的90nm CMOS工艺HSPICE模型为校准目标,建立了晶体管三维器件模型。并完成重离子入射器件模拟,研究了不同线性能量传输(LET)值和不同节点偏压对瞬态电流的影响。3.在器件模拟基础上,本文提出了一种考虑节点偏压的瞬态电流改进模型。由于库单元产生的SET脉宽与LET值和电路结构(负载)相关,为了在硬件模拟中对单元注入准确的SET脉宽,本文将瞬态电流模型引入电路模拟,完成了基本门单元SET脉宽预测,并给出了基本门单元SET脉宽关于LET值和负载电容的二维查找表。4.完成电路的脉冲注入和单元传输延时的量化及硬件表征。考虑到每个单元产生SET脉宽的不同,本文在FPGA模拟前完成注入单元SET脉宽的计算并进行量化,并在模拟过程中实现对注入单元脉宽配置。最后搭建FPGA硬件模拟系统,随机生成测试向量并完成基准电路的单粒子瞬态FPGA模拟,最终在硬件模拟基础上计算软错误率。模拟结果表明,本文软错误率预测结果同其他算法的预测结果保持在同一个数量级。此外,与基于仿真的SET模拟相比,本文硬件模拟速度提高了一个数量级。

关键词：单粒子瞬态效应瞬态脉冲电流 SET脉宽硬件模拟

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基于FPGA的集成电路故障注入攻击硬件模拟方法研究

基于FPGA的集成电路故障注入攻击硬件模拟方法研究

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作者：徐松天津大学

学位级别：硕士

随着社会信息化和网络化,集成电路和集成电路安全逐渐成为信息技术和信息安全的基础。近年来,集成电路安全受到来自故障注入攻击的威胁。故障注入攻击通过在集成电路中诱导故障迫使电路泄露安全信息,攻击性强,危害极大。在电路设计设计... 详细信息

随着社会信息化和网络化,集成电路和集成电路安全逐渐成为信息技术和信息安全的基础。近年来,集成电路安全受到来自故障注入攻击的威胁。故障注入攻击通过在集成电路中诱导故障迫使电路泄露安全信息,攻击性强,危害极大。在电路设计设计阶段模拟故障注入攻击对设计进行测试,查找设计漏洞,评估设计抗攻击能力,对于提高芯片安全有着极为重要的意义。现有的故障注入攻击模拟方法主要包括芯片测试、软件仿真和硬件模拟。芯片测试成本高。使用软件仿真的方法模拟故障注入攻击,需要较长时间才能获得模拟结果。现有的硬件模拟方法则又存在一些问题:资源消耗大、依赖某些FPGA特定功能、过多使用脚本导致依赖特定工具、限制故障模型、需要修改设计源码、缺乏对评估方法的研究等。为了解决这些问题,本文提出了一种灵活高效的集成电路故障注入攻击硬件模拟方法。硬件平台使用普通FPGA,处理程序则采用Python编程语言。该方法首先建立了统一的故障模型框架,用于生成各种自定义故障模型,去除对故障模型的限制。同时还引入了故障数据列表文件,降低故障注入机制对故障数据生成过程的影响。接着,基于FPGA平台、扫描设计以及网表处理,设计了一种故障注入硬件架构。该架构通过在电路网表中插入扫描链和故障注入管理模块,自动模拟故障注入攻击。最后,基于现有的故障分析方法,实现了抗故障注入攻击评估,同时提出了对电路输出进行统计分析的评估方法。用本文提出的方法对AES加密电路进行的实验显示,模拟平台消耗272个D触发器和634个LUTs,平均每一个测试案例消耗3.84ms。模拟平台给出的安全评估报告显示AES密钥遭到破解。同时指出,AES加密电路对翻转故障极为敏感,需要加强对电磁故障注入等容易诱导翻转故障的攻击方式的防护。同时还指出,通过增加故障注入攻击强度和改变明文可以提高攻击成功的可能性。

关键词：故障注入攻击集成电路安全 FPGA 硬件模拟

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一种建立可信移动终端硬件模拟平台的方法

一种建立可信移动终端硬件模拟平台的方法

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第三届中国计算机网络与信息安全学术会议(CCNIS2010)

作者：汤凯续欣解放军理工大学指挥自动化学院江苏南京210007 解放军理工大学通信工程学院江苏南京210007

基于MTM的可信移动终端研究缺乏必要的硬件支持，制约了MTM规范的推广与应用。基于QEMU虚拟机和MTM模拟器，提出了一种在QEMU中实现模拟MTM设备的方法，为建立可信移动终端模拟硬件平台和开展相关研究提供必要的模拟环境。该方法已在基... 详细信息

基于MTM的可信移动终端研究缺乏必要的硬件支持，制约了MTM规范的推广与应用。基于QEMU虚拟机和MTM模拟器，提出了一种在QEMU中实现模拟MTM设备的方法，为建立可信移动终端模拟硬件平台和开展相关研究提供必要的模拟环境。该方法已在基于S3C24×0 SOC的嵌入式模拟平台中得到验证，为开展MTM安全启动(Secure boot)的研究提供了有力的支持。

关键词：可信移动终端硬件模拟嵌入式平台 QEMU虚拟机 MTM设备

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硬件模拟测试方法、装置及设备

硬件模拟测试方法、装置及设备

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作者：王宇方思维 310012 浙江省杭州市西湖区西斗门路3号天堂软件园A幢11楼G座

本申请公开了一种硬件模拟测试方法、装置及设备，涉及测试技术领域。其中方法包括：首先获取仿真设备信息和与所述仿真设备信息对应的仿真操作信息；然后依据所述仿真设备信息和所述仿真操作信息，获取对应真实设备的模拟响应信息；最... 详细信息

标准号: CN111611121A

本申请公开了一种硬件模拟测试方法、装置及设备，涉及测试技术领域。其中方法包括：首先获取仿真设备信息和与所述仿真设备信息对应的仿真操作信息；然后依据所述仿真设备信息和所述仿真操作信息，获取对应真实设备的模拟响应信息；最后根据所述模拟响应信息，对所述真实设备的第一调用链路进行测试，其中，所述第一调用链路为所述真实设备根据硬件应用系统的指令信息做出响应的调用链路。整个过程无需购置真实的智能硬件设备，节省了线下开发测试成本。并且还可根据实际测试需求，选用符合标准的仿真设备来实现替代更多型号样式的真实设备进行测试，可提高测试的精确度。

关键词：仿真设备真实设备调用链测试模拟响应信息仿真操作测试技术领域装置及设备测试成本测试需求信息对应应用系统硬件模拟指令信息智能硬件样式响应替代申请开发

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硬件模拟测试方法、装置及设备

硬件模拟测试方法、装置及设备

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作者：王宇方思维 310012 浙江省杭州市西湖区西斗门路3号天堂软件园A幢11楼G座

标准号: CN111611121B

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