蒙哥马利模乘算法改进及硬件实现

在嵌入式和物联网等领域的加密应用场景中,需要在加密实现的性能和资源消耗之间找到综合效率最佳的平衡点.模乘法器是Rivest-Shamir-Adleman算法(RSA)和椭圆曲线密码(ECC)等公钥密码算法的核心运算模块,其资源占用和运算速度直接影响上层密码算法的整体性能.本文提出高效低延迟的蒙哥马利模乘算法可以有效降低运算量,减少硬件设计的复杂度,结合使用提出的5-2低延迟加法器进一步降低模乘法器的关键路径长度,从而提高算法的运行效率.在Xilinx-K7系列平台上实现的1024位模乘运算模块系统主频可达278 MHz,同时面积时间积(ATP)比已有同类算法提高了15%以上,综合效率表现最优.结果表明,改进后的蒙哥马利模乘算法硬件资源消耗低,适用于物联网等轻量级密码系统.

基于酉变换ESPRIT的相干信源DOA估计算法

为了增强重构Toeplitz矩阵算法的估计性能,降低计算复杂度,提出了适用于相干信源波达方向估计的Toep-UESPRIT算法。它使用利用旋转不变性的信号参数估计代替多重信号分类,避免了谱搜索,并且在构造Toeplitz矩阵的基础上,两次构建centro-Hermitian矩阵,利用酉变换将复数域的特征值分解和总体最小二乘问题的求解实数化,使计算量大大降低。同时,由于centro-Hermitian矩阵的构造过程重复利用了接收数据,估计精度得到大幅提高。实验仿真和分析证明了该算法的正确性和有效性。

Costas编码跳频信号多普勒容限及其在多声源宽带正交检测中的应用

针对Costas信号的传统宽带匹配滤波因拷贝信号生成过程复杂而带来的计算复杂度高的问题,给出了一种通过计算宽带回波与窄带近似回波的互相关度进而得到Costas信号多普勒容限的数值计算方法,并提出利用容限值对预测目标多普勒范围进行分段窄带近似处理,从而避免了大量的时域伸缩变换,简化了拷贝信号的生成复杂度,提高了宽带匹配滤波的处理效率。随后,将这种方法扩展应用到多声源多目标的回波检测中,利用Costas信号的正交性及多普勒容限值,设计了一种宽带正交匹配检测器,大大提高了多目标声探测的效率。实验仿真和分析证明了多普勒容限求取方法的正确性及其应用于宽带正交匹配检测的有效性。

基于分数阶傅立叶变换的线性调频回波参数估计

本文提出了一种适用于宽带线性调频回波的分数阶傅立叶变换参数估计方法。它通过寻找合适的信号代替发射信号做模版,使得模版信号与接收信号的模糊函数匹配度高,峰值尖锐,失真率低。再利用分数阶傅立叶变换与模糊函数的关系,使用两次分数阶域的峰值搜索代替原有的一次二维搜索降低计算量。仿真实验结果表明,本文提出的方法在精确估计宽带回波的时延和频移的同时降低了计算复杂度。

研究生教育质量评价体系的探析

高质量的研究生教育是科教兴国和人才战略的重要内容,而监管机制的完善则是我国成为研究生教育强国的重要保障。对我国研究生教育质量评价体系进行研究,针对现有研究生教育质量评价体系的不足,提出了建立新型研究生教育质量评价体系的设想,从中发现影响研究生教育质量的因素,从而均衡政府、学校和社会三方面评价的比例,为研究生培养提供了反馈与指导。新型研究生教育评价体系能够使学生的科研水平有一定的提升,使学生拥有更好的自主创新意识,从而推动高校科研水平的提升。

国内外教育资源深度融合的理工科全英文教学模式探索

浅述了全英文教学在拓宽学生视野、增强学生国际化竞争力等方面的重要作用以及现阶段存在的主要问题。结合理工科全英文教学背景,从教学理念、教学内容、教学组织三个方面,阐述如何融合国内外教育资源,解决教育理念、教育方式和受教育群体习惯思维带来的全英文教学瓶颈问题。

现行市价法在森林资源资产评估中的应用分析

集体林权制度改革日益深化,森林资源资产的处置、转让和抵押贷款等经济行为频繁发生,为了探索森林资产评估理论与实务,从森林资源资产的概念出发,通过实例分析了现行市价法在森林资源资产评估中的应用。

作物控效肥效果初步评价

采用水浸泡法对5种包膜控效肥(不包括对照)试样的养分溶出率进行了比较测定,测得各种肥料的初期溶出率、微分溶出率分别为,自行研制控效CAF1:1.14、1.78;CAF4:1.59、1.84;CAF5:1.37、1.76;国外肥料FB:1.01、1.24;FZ:1.24、1.27,自行研制的肥料的初期溶出率平均值为1.37,微分溶出率为1.79;国外肥料为1.13、1.25,自行研制的肥料的初期溶出率与微分溶出率分别高于国外肥料,但都达到了国际标准(初期溶出率小于15%、微分溶出率在0.25%～2.5%之间)。同时用土壤淋溶法对自制的2种控效肥和1种进口肥进行了N溶出量的测定,结果表明:控效肥土壤淋溶出量与对照比较为显著,6d内CAF1、CAF5溶出N总量分别为对照的33.3%、36.1%,同时将两种方法所得出的结果进行了综合分析,对控效效果作出初步评价,为作物合理施肥提供参考。

大数据时代研究生教育质量监测机制探析

大数据时代的到来推动了教育改革的创新。本文利用大数据对研究生教育质量监测机制进行研究,分析影响研究生教育质量评估的因素。通过大数据挖掘技术和数据处理分析方法,从实时多样的教育信息中发现影响研究生培养质量的因素与研究生教育质量间的关联与规律,得到及时全面的评估报告,为研究生培养提供反馈与指导。

生态文明建设视阈下的云南森林城市建设研究

生态文明建设所占比重在我国越来越大,因此建设“森林城市”这一想法于20世纪在我国提出。在“城市森林”建设的这一思想下,统计调查各个县区的地形分布、绿植情况、森林、土地等地貌的情况是我国的首要任务。根据调查的情况,对各个县区进行方案的合理制定并督促各县区进行落实,最终实现该目标。

超甜玉米引种栽培试验

[目的]筛选出适合西双版纳高温高湿热带雨林地区的超甜玉米品种。[方法]采用5种引进种和2种本地种的超甜玉米进行栽培比较试验,对其植株性状、形态特征、品质特性及经济产量等项目进行比较研究。[结果]与对照品种比较,5个引进种中,综合表现较好的品种是ZP-231和ZP-401,最差的是ZP-111。[结论]引进种ZP-231和ZP-401可在西双版纳进行较大面积推广试种。

Hermite矩阵特征值分解的硬件加速

在数字信号处理领域,Hermite矩阵的特征值分解有着非常广泛的应用.为了解决其硬件实现问题,提出了一种基于复数域Jacobi算法的硬件加速架构,该设计方案可适用于不同大小的Hermite矩阵.为了在计算精度、计算速度和资源占用之间取得平衡,在Matlab平台上对定点运算的小数位量化位宽进行了仿真,以8×8大小的Hermite矩阵为例,确定了15位的小数位量化为最佳.分别介绍了复数域Jacobi算法硬件加速中寻找最大非对角线元素、构造酉矩阵和更新特征值矩阵和特征向量矩阵的硬件电路结构.在Zynq-7000系列FPGA开发板上进行了实现,仅需要17 438LUTs和24 650Registers即可在34.42μs内完成对8×8大小的Hermite矩阵的特征值分解.

交通用地的高效利用与城市可持续发展

城市交通用地的高效利用,对于城市的可持续发展至关重要。新时期以来,我国城市化进程日渐加快,同时,城市交通用地和城市交通道路状况也有所改善。但还存在诸多问题:一是仍无法满足日益增长的交通需求;二是道路建设的规划和设计被动保守,道路体系结构和空间布局不尽合理;三是不完善的城市交通系统导致道路利用效率低下。要解决这些问题,除了宏观上在城市土地利用规划中贯彻交通负荷最小化的原则以外,强化交通规划的重要作用,积极推进交通需求管理,加强技术支撑体系建设和政策引导,完善交通法律法规建设以及加强遵章守法宣传教育,是实现交通用地高效利用的根本途径。只有做到了这些,才能为我国城市可持续发展提供保障。

三种不同秸秆腐熟剂在水稻上的应用效果初报

以湖南农大哥生物腐熟剂、武汉太阳雨家农微生物腐熟剂和广西鸿生源微生物发酵菌剂为供试品种,研究了三种不同秸秆腐熟剂在水稻秸秆还田模式下的应用效果,结果表明:三种腐熟剂在加快秸秆腐熟,增加土壤有机质、土壤氮磷钾养分含量、土壤pH值,提高水稻产量和经济效益等方面均有着较好的效果,三种不同秸秆腐熟剂之间差异不明显。

云南森林自然中心森林资源现状分析与评价

为科学管理、合理经营森林资源,充分发挥现有森林资源的最大效益,实现林业健康、可持续发展,以云南森林自然中心现有森林资源为调查对象,通过对森林资源现状调查和分析,客观评价现有森林资源现状。结果表明,云南森林自然中心现有森林资源单位蓄积量较高,公顷蓄积达102.1 m3/hm^2;林分结构不够合理,人工林比重大(占80.41%),中龄林、近熟林比重大(占68.85%和70.09%),针叶树种比重大(占65.68%);森林后备资源较为丰富,幼龄林、中龄林面积占乔木林分面积的55.53%,加之人工造林未成林地、其它无立木林地、宜林荒山荒地共有190.6hm^2,发展空间较大;针对存在的问题,提出相应的森林经营措施和建议。

基于高效率视频帧内编码的快速编码单元和预测模式决策算法

针对高效率视频编码采用四叉树分割和35种模式预测等技术来提高视频编码质量,但引起算法复杂度剧增这一问题,本文利用当前编码单元及其相邻单元空间相关性对当前编码单元分割模式进行预测,从而快速决策编码单元的分割模式.此外,通过跳过若干低概率预测模式的率失真最优化处理过程,实现了一种快速的预测模式决策算法.测试结果显示,提出的算法可以平均减少53%的编码时间,并保持BDBR仅为1.17%的良好编码质量.

金殿林场低产低效林分改造研究

根据金殿林场森林资源档案数据,基于林场管理现状调查结果,客观分析了林场森林经营存在的问题和低产低效林产生的原因。结果表明:金殿林场低产低效林形成的原因主要是栽培树种选择不当、自然灾害发生频发,栽培树种配置不当、种植密度过大,政策体制限制较大、造林后经营管理措施不到位等。结合林场实际情况,提出调整林分密度、林分结构、实行补植补造和封山育林等改造措施,并对改造后的效果进行了预测,对改造中存在的困难进行了探讨,为今后林场科学经营国有森林资源提供重要指导意义。

基于梯度方向的反马赛克算法

目前数字图像采集系统中采用的反马赛克算法存在插值伪像严重、算法计算量大等问题.为了解决上述问题,本文提出了一种基于梯度方向的反马赛克算法,可提升实际应用中反马赛克处理性能.计算当前像素位置水平和竖直梯度,并据此完成G分量的插值恢复,采用双线性插值完成R分量和B分量恢复并用G分量进行校正处理.从复合峰值信噪比(CPSNR)以及计算量两方面将本算法与其他典型算法进行对比,本文算法以更低的运算量,获得优秀的反马赛克性能.这种高性价比的特点有利于其未来完成硬件电路实现,并应用于实时成像等高技术领域.

离散型生产管理的综合控制方法

阐述离散型生产计划和执行相结合的一种模式。笔者认为目前典型的生产计划与控制的模式不能解决当前大量存在的离散型生产的控制问题,为此提出了新的生产计划与控制的方法,该方法沿用MRPⅡ进行宏观的计划平衡,并确定各个零部件的完工时间,用极大极小代数法为所有的工序安排加工顺序,生成加工控制卡,在该卡的指导下进行生产,如果操作者立即根据卡上的信息计算紧急度,根据该紧急度决定自己的投产顺序,这种投产顺序将与其生产计划的目标一样,都是使所有订单按时交货。

基于树状图的波形数字滤波器拓扑结构优化方法

针对常规波形数字滤波器(wave digital filter,WDF)拓扑结构表达效率低下、结构易混乱的问题,本文利用适配器的可拆分性,提出基于WDF二叉树的拓扑结构表达方法,使等效电路结构清晰直观,从WDF二叉树的形态可迅速获知等效电路的模块并行度、最长路径等关键信息.此外,本文结合WDF端口适配器的端口对称性,进一步提出WDF二叉树的优化方法.通过对满足要求的结点及附属子叶进行位置交换,令二叉树更为扁平、缩短"入射-反射"过程的最大路径长度,使WDF-FPGA仿真系统的模块并行度和仿真速度得到提升.电路仿真模型优化后的反射步长减少42.86%、入射步长减少38.9%,总运算时间降至0.366ms.