问题框架方法的可靠性关注点及系统可靠性增强模式

软件系统可靠性是软件工程领域的一个热点研究问题.文中以系统可靠性指标为依据,针对问题框架方法,提出了5种与问题相关的可靠性关注点,并设计了相应的系统可靠性增强模式.这些可靠性增强模式将系统可靠性需求显式地引入问题的分析过程中,通过扩展问题的边界和精化机器的规格说明,为增强系统的可靠性提供支持.文中还展示了作者开发的一个支持系统可靠性分析的支撑工具,用于帮助需求分析者识别问题的可靠性需求,并正确地使用可靠性增强模式.最后,文章结合一个银行账户管理问题的案例展示了文中工作的可行性.

面向Flash存储器的FAT文件系统可靠性增强机制

FAT文件系统针对Flash存储器使用时,其FAT表存储位置不确定且各个簇之间的擦写次数不均衡,导致其可靠性降低。针对上述问题,提出了两种解决方案,分别是FAT表可控迁移和空闲簇磨损均衡。前者在Flash上预留多个块存储FAT表,每次更新FAT表时在其中选择擦除次数最小的块,预留一个块记录最新FAT表的入口地址;后者在Flash上预留一个块记录FAT表中各个簇的擦写次数,每次分配空间时选择擦写次数小于擦除阈值的空闲簇。测试结果表明,改进后的FAT文件系统能够在可控范围内可靠地存储FAT表,同时有效地均衡了各个簇的擦写次数,这些都增强了FAT文件系统的可靠性。

网络安全及一种防火墙可靠性增强算法

根据计算机网络出现的安全问题 ,分析了现有的网络安全机制。并重点讨论了防火墙技术在网络安全控制中的应用。在此基础上提出了一种根据路由表记录情况决定数据安全性的防火墙可靠性增强算法。该算法采用记录 IP数据报路由和设置不安全 IP地址 ,通过地址比较的办法来确认数据报的接收与抛弃。同其他同类算法比较具有实现简单、自适应性强、安全可靠等特点。

基于无线发射技术的电视信号增强与可靠性研究

本文主要探讨了电视信号传输面临的挑战,并提出通过无线发射技术增强信号可靠性的方法。首先介绍了无线发射的优势,包括灵活性和可扩展性,同时提出信号衰减、干扰和天气影响等挑战。增强信号可靠性的方法包括信号放大、纠错机制、分集接收技术和自适应调制方案。通过实施这些策略和技术,确保观众无论地理位置或环境条件如何,都能获得无缝的观看体验。

面向低时延高可靠的5G uRLLC增强技术研究

uRLLC是ITU提出的5G三大应用场景之一,目前国内运营商的5G网络主要是以面向eMBB业务为主,对于全面支持uRLLC的业务仍存在一些差距。首先分析了5G现网对于uRLLC业务的支持能力,结合uRLLC在3GPP标准中的进展情况,分析了未来全面支持uRLLC业务时运营商5G网络所需要引入的增强功能和面临的挑战。

采煤机技术发展历程(八)——可靠性技术

采煤机在煤矿恶劣环境中运行,其可靠性制约着采煤机高截割性、高智能性的发挥程度,对煤炭产量、成本甚至安全生产都有至关重要的影响,因此要从可靠性设计、可靠性增强、可靠性材料、可靠性运维4个方面提高采煤机产品可靠性。从国内外采煤机研发经验来看,可靠性设计的重点是部件可靠性、摩擦可靠性、结构冗余性、环境适应性、功能模块化、安全保护装置的设计创新;可靠性增强的措施是结构可靠性、牵引可靠性、驱动可靠性、供电可靠性的改进创新;材料可靠性的关键是齿轮材料、行走轮材料、滑靴材料、截齿材料、摇臂材料、滚筒材料的选优配强;可靠性运维的质量在于过载保护技术、故障监测诊断、预测性维修的有效实施。从定量分析看,目前国产采煤机整机可靠度与国外同类产品还存在较大差距,以上4个方面的可靠性改进有助于我国采煤机可靠性快速提升。

单缸射胶机构在高精密注塑中的应用与优化

在现代工业生产中,注塑技术已成为制造高精度塑料制品的关键工艺。而单缸射胶机构作为注塑机的核心组成部分,对于确保注塑过程的精确性和效率至关重要。传统的单缸射胶机构已无法满足日益严格的产品质量和生产效率要求,特别是在结构稳定性、材料耐久性及控制系统精准性等方面存在诸多挑战。文章分析了单缸射胶机构的基本构成与工作原理,探讨了单缸射胶机构在高精密注塑中的应用,提出了单缸射胶机构的优化措施,旨在显著提升单缸射胶机构的综合性能,从而满足现代工业生产对于高精度、高效率注塑过程的需求。

高可靠8051微处理器的设计与实现

本文介绍了一款高可靠8051(HR8051)的设计与实现。在一款现有高性能8051微处理器体系结构的基础上,针对单粒子翻转事件(SEU),应用各种可靠性增强技术,如时空三模冗余(ST-TMR)、控制流检测、安全状态机等,并对可靠性增强后的处理器进行故障注入,以验证其可靠性增强效果。故障注入结果表明,采用了可靠性增强技术后,处理器的可靠性有了很大的提高。

Robust Smooth Time-varying Exponential Stabilization of Dynamic Nonholonomic Mobile Cart with Parameter Uncertainties

For regulating the dynamic nonholonomic mobile cart with parameter uncertainties, a time-varying robust control law is derived to yield globally exponential convergence of cart's position and orientation to the desired set point. The controller design relies on converting the cart's dynamics to an advantageous form, and the robust linear feedback control laws steer the cart's position and orientation errors to zero exponentially. Simulation results show the effectiveness of the proposed control law.

一种高可靠的开关电容PUF电路

提出了一种高可靠的开关电容PUF(RSC-PUF)电路,通过在开关电容PUF(SCPUF)内部嵌入一个测试电容及相应的控制电路,在其运行过程中自动测试每个PUF单元的电容偏差,根据偏差大小为每bit输出生成相应的可靠性标识值,外部电路可以由此挑选可靠的PUF单元输出构建数字密钥.在HJ 0.18μm CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺下进行流片验证,结果显示:当被挑选的可靠PUF的比率为20.5%时,RSC-PUF的比特错误率达到1×10-8以下,满足密钥产生所需的可靠性要求;而32 bit RSC-PUF所消耗的面积与SC PUF相比增加了约74.8%,远小于纠错机制所需要的开销.

基于比特自检SR-Latch PUF与纠偏算法的密钥生成

首先提出了一种动态自检SR-Latch PUF(SR锁存物理不可克隆函数)结构,在SR-Latch PUF中引入PDL附加延迟线来检测SR-Latch PUF单元内部信号偏差的大小,从而检测并标记出可靠的PUF单元;其次提出了一种基于可靠性置信信息的去偏算法,将不可靠的PUF单元引入经典冯诺依曼算法的去偏过程中,改善PUF响应的偏置特性并提升了PUF的利用率;最后综合利用可靠性动态自检SR-Latch PUF、去偏算法设计了一个密钥产生电路.FPGA验证结果表明:与现有技术相比,本方案中密钥生成的错误率可以达到1×10-9,硬件开销降低了约30%.提出的去偏算法比现有算法的PUF利用率提升了32%,通过消除辅助数据的熵泄露提升了密钥的整体安全性.

综合化航空电子系统可信软件技术

航空电子系统要求航空任务的执行具有确定性、可预测和可控性。深入分析综合化航空电子系统软件安全性、可靠性、完整性和实时性需求,提出了综合化航空电子系统软件可信性的定义。首次将可信计算引入到综合化航空电子系统中,建立综合化航空电子系统可信软件体系结构,在此基础上,提出软件可信运行环境构建方法和可靠性增强技术。这些技术能够保障综合化航空电子系统的可预测性,对保证飞机任务的执行及其安全具有重要的作用,为研制适合于中国大飞机的综合化航空电子系统可信软件奠定基础。

基于FPGA的低开销强TERO PUF设计与实现

瞬态效应环形振荡器物理不可克隆函数(TERO PUF)作为一种新型的物理不可克隆函数(PUF)电路,可以解决目前主流的环形振荡器物理不可克隆函数(RO PUF)存在的频率锁定问题.但现有的TERO PUF生成的激励响应对数量有限,并且其输出易受环境影响而不可靠.为此,提出了一种低开销和高可靠的基于比特自检的强TERO PUF (BST-STPUF),其中N级的结构就可以产生3×2^(2N)比特响应.该结构在传统TERO单元的每一个反相器之间都插入了一个2选1的多路选择器,以控制逆变器的选择,进而生成指数级别的激励响应空间,通过使用可编程延迟线来降低开销.其次,通过使用比特自检的方法实时动态检测PUF响应的可靠性,提取可靠的响应.最后,引入Pico PUF对激励响应对模糊化处理,增加建模攻击的难度.现场可编程门阵列(FPGA)的实验结果表明:一个14级的BST-STPUF仅使用145个查找表(LUTs)就可以产生3×2^(28)比特响应,硬件开销大幅降低,同时响应输出的比特错误率可以减小到1×10^(-8)以下,具有良好的性能.