一种引入复杂网络理论的软件数据流脆弱点识别方法

研究了卫星LTE上行同步系统在单粒子效应影响下软件数据流错误的脆弱点识别问题,并针对现有错误传播分析方法对大容量数据处理软件脆弱点识别存在较大偏差的问题,结合星载LTE上行同步处理大容量数据处理需求,引入复杂网络理论,提出一种基于网络节点度的软件数据流脆弱点识别方法。该方法以错误传播分析方法为基础,通过定义单粒子翻转错误渗透率,采用矩阵化描述方法构建了错误传播网络模型,将软件数据流脆弱点挖掘问题转换为网络关键节点挖掘问题,以一定的虚警概率搜索所有的局部极值,从而实现该虚警概率下全部的数据流脆弱点挖掘。仿真结果表明,该方法可有效识别星载LTE上行同步处理大容量数据处理中的脆弱点。

基于低复杂度编译码的数据流错误纠错方法

针对单粒子翻转可能带来的数据流错误,设计一种改进的数据流错误纠错方法。利用线性分组码的相关理论,分析常用数据流容错方法的容错能力,从线性分组码的编译码原理出发给出一种低复杂度编译码算法,基于该编码的容错方法能够以较少的开销纠正单粒子翻转造成的单比特数据错误。实验结果表明,该方法能够有效纠正单粒子翻转造成的数据错误,与常用的纠检错方法相比,具有较优的纠错性能和较少的容错开销。

基于检测能力分析的控制流检测优化方法

控制流检测是抵抗单粒子效应的有效手段之一。高效的控制流检测方法须实现容错性能和容错开销的合理均衡。首先对控制流标签检测方法的检测性能及影响因素进行建模分析,得到了标签添加的理论基础。然后将一种基于格式化标签的可拓展控制流检测方法 ECCFS做为优化目标算法,并以程序扩展块划分为优化手段,提出一种基于检测能力分析的控制流检测优化方法。该方法给出了容错开销与可靠性提升的工程参考和理论依据,并且实验结果验证了该方法受程序控制流图影响较小,能够实现容错开销与可靠性的合理均衡。