基于红外光谱分析的硬件木马检测方法

针对传统一维空间硬件木马检测方法中硬件木马产生的信息易被芯片正常工作产生的信息掩盖、二维空间硬件木马检测方法成本较高精度较低的问题,提出了一种基于红外光谱分析的硬件木马检测方法。该方法是一种二维空间硬件木马检测方法,利用红外波波长短以及红外光谱信息损失少的特点可以实现较高的硬件木马检测精度。实验结果表明,通过拟合芯片工作时硬件木马产生的红外光谱并对比参数差异能检测出逻辑能耗量量级为10-3的硬件木马,并在一定程度上识别实现硬件木马功能的逻辑种类。

高速四相时钟电路设计

基于IHP 130 nm SiGe BiCMOS工艺,设计了一个由基于RC网络相移特性的polyphase移相器和差分时钟缓冲器组成的2 GHz四相时钟电路。因单阶polyphase带宽不足而设计了三阶polyphase级联提高带宽。采用HBT(heterojuntion bipolar transistor)差分时钟缓冲取代MOS(metal oxide semiconductor)单端时钟缓冲,实现更高时钟频率的同时,差分结构也能有效抑制流入采样电容的时钟信号馈通。各模块版图设计均采用高度对称结构来消除相位误差。仿真结果表明,差分输入2 GHz正弦波时,可输出4路相位相差90°方波时钟信号,时钟上升时间约15 ps,4路时钟相位误差小于2.2°,应用到4通道采样保持电路后可成功采样和保持8 GHz正弦输入信号。

动态可配置多输出RO PUF

针对已提出的环形振荡器物理不可克隆函数(Ring Oscillator Physical Unclonable Functions)输出位数少和鲁棒性不足的缺点,提出了由多输出环振荡器和动态配置处理模块组成的动态可配置多输出RO PUF。多路输出环振荡器用于提高芯片资源利用率和增加输出位数。动态配置处理模块根据工作环境的变化动态调整振荡器结构,从而增强系统的鲁棒性和可靠性。实验结果表明,相比传统RO PUF和可配置RO PUF,动态可配置多输出RO PUF展现出更高的片间汉明距离和更低的片内汉明距离,可进一步提取芯片ID的精度。

高速ADC中具有失调对消的采样保持电路设计

基于采样速率最快的全并行(Flash)ADC(Analog to Digital Converter)结构,采用UMC 0.18 um CMOS工艺,设计了一种具有失调对消的采样保持电路(Track-and-Hold Circuit)。该THC嵌入比较器的两级预放大电路之中,不仅可以简化ADC结构,还进一步提高了比较器速度。通过电路工作相位ф_1,ф_2交替变换,不同相位的失调分量等值反向,输出累加实现对比较器失调对消。最后,在2 GHz时钟频率下进行仿真,仿真结果表明,输入信号为800MHz时,具有失调对消THC的Flash ADC较传统结构的SFDR(Spurious Free Dynamic Range),SINAD(Signal to Noise And Distortion)分别提高了8.26 dB、3.14 dB,ENOB(Effective Number Of Bits)提高了0.52 bits。

稳压电源系统失效分析

研究了稳压电源系统的基本组成结构,开关变换器是电源系统中最主要也是最容易发生故障的部位。通过分析BOOST变换器的结构及工作原理,得出了变换器的频率、相位、品质因数等参数信息可以反映出系统的状态信息。分析了电解电容的结构原理,得出了造成电源系统失效的主要原因是电解电容的失效。电解电容的失效主要造成系统的稳定性下降,而且使输出电压的纹波电压增大。通过测量电源的输出电压即可得知电源系统的状态信息,为了解稳压电源系统的状态提供了帮助。