一种针对Virtex-7加密位流的侧信道分析方法

随着FPGA在商业、国防等领域的广泛应用,出现了很多针对FPGA的攻击方法,电路安全性面临着极大挑战。为了进一步研究FPGA的安全机制,文章介绍了一种新的侧信道分析(SCA)方法,并首次在Xilinx Virtex-7芯片上分析了加密位流在加载过程中存在的安全漏洞。相比之前的攻击目标,Virtex-7芯片规模更大,采集的信号信噪比更低,攻击难度更大。之前的研究使用的是SASEBO或SAKURA这类专为SCA设计的测试板,而该文的分析是第一个在Xilinx官方评估板上进行的实例,由于官方评估板不是针对侧信道信号采集设计的电路板,因此需要经过处理才能获得足够的信噪比。使用电磁辐射作为侧信道测量值,在80万条电磁曲线内就能够获得一组密钥。通过密钥解密,得到明文位流,攻击者就能够对FPGA进行逆向分析、克隆等操作,从而影响FPGA的安全。

渐开线磁极组研磨双面的相对角度试验

为解决钛合金TC4表面的凸起、划痕和微裂纹等缺陷问题,提出一种对立磁极组产生相对角度的双面磁粒研磨方式,从而提高其研磨效率。在双面旋转研磨试验的基础上,对磁性磨粒进行受力分析,通过渐开线排布磁石的设计,对比该磁极下磁感应强度的变化,进而分析对立磁极组产生相对角度的磁场梯度对表面质量的影响规律,最后进行表面粗糙度变化检测,以及对研磨前后的工件表面微观形貌检测。结果表明:采用渐开线排布磁石,覆盖面积相对较大并且磁场分布均匀;相对角度10°双面研磨时,磁场梯度变化较大,有利于磁性磨粒的及时翻滚。工件正面的表面粗糙度R_(a)由初始的0.458μm降至0.116μm,表面高度差由原始的43.3μm降至7.8μm;工件反面的表面粗糙度R_(a)由初始的0.434μm降至0.111μm,表面高度差由原始的44.2μm降至8.4μm。通过渐开线排布磁石产生相对角度的研磨加工,工件表面的凸起、划痕、沟壑和微裂纹等缺陷得到明显改善,工件双面同时研磨,提高了研磨效率。

X波段单面场微带隔离器设计

针对提升微带器件隔离度的需求,根据微带环行器的设计理论,设计了一种工作在X波段的高隔离度、高温度稳定性的单面场微带隔离器。通过对微带器件工作模式分析,提出开缝六边形结匹配矩形开路负载的电路结构。测试结果表明,采用开缝六边形结匹配矩形开路负载电路结构设计的X波段单面场微带隔离器,在11~11.4 GHz工作频率内、-55~+85℃温度下,插入损耗小于0.3 dB,电压驻波比小于1.3,隔离度大于23 dB,达到设计要求。

基于磁荷法双边永磁同步直线电机电磁特性研究

本文采用磁荷法分析了双边长初级、永磁短次级结构的同步直线电机的磁场分布、次级单边磁拉力、双边初级法向力、电磁推力等电磁特性参数,同时采用有限元仿真的方法进行了计算。结果表明,磁荷法的解析结果和有限元仿真结果具有高度的一致性,验证了本文磁荷法计算方法同样适用于双边永磁同步直线电机的电磁特性分析,拓展了磁荷法的应用范围。

三种探测技术在舟山港航道扩建工程海底管线探测中的联合应用

海底管线路由探测对航道疏浚施工具有重要意义,而传统的探测技术手段单一,效率较低,无法确定掩埋段信息。为提高海底管线探测结果精度及作业效率,依托宁波舟山港条帚门航道扩建工程项目,综合利用侧扫声呐、浅剖及海洋磁探对工程区域海底管线进行探测:利用侧扫声呐成果作为裸露段海底管线探测结果的基本支撑,浅剖埋深结果与磁探反演埋深结果相互印证,共同提高了海底管线判别的准确性。工程应用结果表明,三种探测技术手段在海底管线探测方面的联合应用成果可靠,探测精度和作业效率显著提升,且具有较好的适用性,在类似项目中具有较好的参考和推广作用。

永磁直驱式风电变流器整流侧过电压抑制方法

永磁直驱式风电变流器在风电系统中扮演着重要角色,但整流侧过电压问题一直是影响其安全稳定运行的关键因素,因此提出了一种针对永磁直驱式风电变流器整流侧过电压的抑制方法。首先,分析了整流侧过电压的产生机理,包括电网电压波动、风力变化等因素对整流侧电压的影响。然后,设计了一种基于负荷能量泄放回路和储能单元的过电压抑制策略,当检测到直流母线电压过高时自动投入负荷泄放回路,消耗掉富余能量,抑制直流侧过电压,同时通过在直流母线上设计专用储能单元,将富余能量转移到储能系统中存储,故障恢复后或按需要将所存储的能量馈入电网。此外,还探讨了如何通过电力电子双向变换设备将储能单元接口到变流器的直流母线,以实现能量的高效利用和电压的稳定控制。

一种用于永磁同步发电机倍频噪音抑制的控制方法

由于永磁同步发电机结构设计存在不可避免的偏差,以及风电变流器开关器件的非线性特性,永磁同步发电机的输出转矩存在一定的脉动。然而,电机较大的转矩脉动会增加风电机组系统的机械应力,加速部件磨损,产生噪声和振动,影响塔筒寿命,从而影响整个系统的稳定性和可靠性。针对国内某厂家3.2 MW风电机组发生机组噪声大、振动明显问题,提出了一种基于负载电流的主动谐波注入自适应转矩脉动抑制控制方法,通过理论研究及现场分析测试,该方法有效降低了该款机型76%以上的噪声和振动。该方法针对发电机机侧产生的5次、7次电压谐波,通过在机侧变流器控制算法中注入5次、7次补偿电流,该电流与基波永磁磁势相互作用,保持电机内部总磁链接近于期望值,降低发电机振动频率。并通过现场数据实测,选定每个转速段固定的消谐参数,实现倍频噪音抑制的目的。

错位式双边型永磁直线同步电机优化设计

针对12槽/11极双边型永磁直线电机,提出了采用电枢或磁极错位一定距离来削弱推力波动的有效方法,并进行了结构优化设计。针对该优化方案,研究了空载工况和额定工况时的电磁性能和推力性能,并进行实验测量与验证。通过与另外两种极数比槽数多的槽极配合(12槽/13极、12槽/14极)结构相比,不仅验证了错位方法的通用性,而且表明了极数比槽数多的槽极配合结构力性能更好,即12槽/14极结构力性能更优。

板式双边永磁电动悬浮电磁力计算

针对现有电动悬浮模式的缺点,研究了一种由导体板和双边Halbach永磁阵列构成的悬浮系统。相比单边电动悬浮,该系统电磁阻力更小,适用于城市轨道交通。分别采用解析法和有限元法对其产生的电磁力进行计算。首先,建立了空间矢量磁位方程,通过求解该方程可得导体板中涡流分布;其次,研究了空间磁场与涡流的相互作用,得到了电磁力的2D解析表达式,建立了2D和3D有限元模型,计算了不同速度下的电磁力、磁场与涡流,并得出解析法与2D有限元法的平均相对误差为1.7%;最后,通过与单边电动悬浮对比,证明了该悬浮模式可有效提高浮阻比,减小阻力损耗。

单边核磁共振传感器研究及其应用

单边核磁共振(single-sided NMR)传感器具有体积小、造价低和结构开放等特点,特别适用于大型样品的现场无损检测,具有广阔的应用前景.该文介绍了一种均匀度较高的单边核磁共振传感器,在10 mm×10 mm的水平目标区域内,静态磁场均匀度为338×10–6,在垂直方向上静态磁场具有4.6 T/m的恒定梯度.结合该磁场分布的梯度特性,提出了一种基于快速傅里叶变换和带通滤波处理的回波信号处理方法,可提取薄层样品的核磁共振信号,从而实现对样品纵深方向的高分辨率一维测量(分辨率达到50?m).最后使用该传感器对复合绝缘子高分子聚合物、液体的扩散行为,以及植物叶片的枯萎过程进行了测量.展现了该方法在高分子材料分析、液体测量以及农业应用方面的潜力.

辅助磁极式直线振荡电动机特性研究

对一台带有辅助磁极直线振荡电动机的磁钢结构和运行特性进行了理论分析。实验测得样机的轴向比推力为24.1 N/A,通过空载扫频实验验证并测量了辅助磁极的磁弹簧刚度。该样机驱动一台脉冲管制冷机,170W输入电功下,能够在90 K温区得到9.6 W制冷量,电机效率达到82.5%,为空间红外焦平面以及冷光学器件的冷却提供了较好的选择。

化疗对乳腺癌患者静息态局部脑活动和认知功能的影响

目的通过临床神经心理测试方法及静息态功能MRI技术探讨化疗是否会引起乳腺癌患者认知功能损伤和(或)局部脑活动的改变。材料与方法经临床手术病理证实的乳腺癌患者(Ⅰ～Ⅲ期)术后未进行放疗及辅助化疗者21例,平均年龄(50.14±13.12)岁。于化疗前和化疗结束后1个月进行6项神经心理测试和常规横轴位T2加权液体衰减反转恢复(fluid attenuated inversion recovery,T2-FLAIR)序列、平面回波成像血氧水平依赖(echo planar imaging-blood oxygen level dependent,EPI-Bold)功能序列采集。采用DPARSF软件包对静息态功能MRI数据进行低频振幅(amplitude of low frequency fluctuation,ALFF)分析。采用SPSS17.0软件包进行统计学分析。结果化疗结束1个月后乳腺癌患者Stroop字测试和干扰测试评分、数字广度倒背测试、听觉词语学习延迟5 min记忆评分均较化疗前差异具有统计学意义。化疗结束1个月后乳腺癌患者ALLF增加的脑区包括:左侧颞下回、右侧颞中回、左侧颞中、上回、双侧楔前叶。结论乳腺癌患者常规化疗后短期内记忆、注意、执行功能和处理速度等认知领域的功能减低。化疗改变了静息态局部脑区的神经活动,主要为双侧楔前叶、颞中回活动增强,是默认网络(default mode network,DMN)的构成脑区。

铸锭冷却方式对NdFeB磁体微观结构和磁性能的影响

对制备Nd14.9Fe77.8Al0.3Cu0.2B6.8磁性材料过程中的薄板双面冷却铸锭和圆盘单面冷却铸锭进行了显微结构和物相特征分析,并对其磁体样品进行了微观组织及磁性能研究。结果表明,双面冷却铸锭较单面冷却铸锭具有更均匀的晶粒尺寸和更少的α-Fe相;双面冷却铸锭所制备磁体样品的组织比单面冷却铸锭所制备磁体样品的更加均匀,剩余磁通密度Br高0.02T,内禀矫顽力Hcj大2.5kA/m,最大磁能积(BH)m高2.8kJ/m3。

低场单边核磁对砖石材料加固效果的评价

采用3种材料(第1种以有机硅为主要成分并引入氟碳化合物;第2种是质量分数分别为30%和70%的Remmers300和酒精;第3种是质量分数分别为30%和70%的硅烷单体和酒精)来加固石质文物样品,然后用单边核磁技术探测样品0,3,5mm深度剖面的孔隙率、孔径分布.结果发现:经过加固处理的样品孔隙率有所减小,同时具有较小的含水率;用第1种和第3种材料加固的样品其渗透加固效果较好,但通过三维形貌仪分析发现,第3种加固材料使样品表面形貌及颜色改变较大.综合比较后得出,第1种加固材料较为理想.

磁力传动技术在脱硫侧进式搅拌器上的应用

针对某600MW机组火电厂石灰石-石膏湿法脱硫少数侧进式搅拌器机械密封频繁泄漏的问题,采用磁力传动技术解决这一问题。介绍了磁力传动装置的工作原理和组成结构,阐述了影响磁力传动的几个主要因素,包括:磁路形式、磁转子长径比、磁路工作间隙、导磁体厚度等,在此基础上给出了大扭矩永磁传动器的设计思路和磁扭矩的计算方法;创造性地将大扭矩磁力传动技术应用在了600MW机组火电厂湿法脱硫侧进式搅拌器上,通过采用硬质合金、润滑水冲洗等措施,延长了滑动轴承的寿命。为有效解决振动大、腐蚀严重等恶劣工况下脱硫侧进式搅拌器机械密封频繁泄漏的问题,进行了有益的探索;将磁力传动搅拌器与机械传动搅拌器的特点、结构、运行维护成本进了对比。

抑制输出能量倒灌的二次侧自复位正激变换器的能量传输过程分析

针对传统单管正激变换器磁复位方式存在的不足,提出一种应用于单管正激变换器的二次侧自磁复位方法。在基本正激拓扑基础上,通过引入储能电容、辅助电感和两个二极管构造励磁能量转移通路,将变压器的励磁能量传输至负载端,提高变压器利用率。深入分析变换器工作在"正激CCM(L_1)/DCM(L_2)+反激DCM"时的能量传输过程;对该模式下的基本关系式进行推导,得出输入输出关系以及临界电感的表达式;对关键元件的参数进行分析。不仅实现可靠磁复位,且变换器效率较电阻、电容、二极管型(RCD)复位方式提高了4.7%。实例及实验结果验证了所提出电路的可行性及理论分析的正确性。

侧壁非对称的方管MHD流动的线性稳定性分析

研究垂向磁场作用下,压差驱动下的金属流体在方截面通道中充分发展流动的线性稳定性问题.此流动中,垂直于磁场的两壁面理想导电,平行于磁场的左壁面为理想导电,右壁面绝缘.根据线性稳定性理论得到广义特征值问题,并采用2D-Chebyshev配置法求解该特征值问题,得到扰动的增长率曲线和扰动速度在通道截面上的分布.结果表明,当Ha数变化时,流动中有2种不稳定模态依次起主导作用.这2种模态的交替发生在Ha数介于20至21之间某值.当Ha≤20时,拐点不稳定性起主导作用;当Ha≥21时,不稳定性由速度拐点、侧层内的速度剪切及射流沿z方向速度的不均匀性共同作用引起.

大功率永磁低速同步电机的无传感器控制

为了满足大功率永磁同步电机(PMSM)在低速运转时实现无传感器控制的需要,研究了一种新型的滑模观测器(SMO)方法。采用SMO对d,q坐标系下的感应电动势进行估算,并结合锁相环(PLL)原理得到转子位置和速度,同时基于Lyapunov函数分析了SMO参数的收敛性,并对滑模增益的选择进行了分析,该方法解决了传统SMO算法在极低速下无法实现的问题。实验结果表明,该方法能准确计算出电机的转子位置和速度,使系统具有良好的稳态精度和动态性能。

单面焊焊道表面缺陷漏磁检测方法研究

针对焊缝不同类型缺陷和相关结构漏磁场空间分布特性复杂等问题,以单面焊对接焊缝焊道表面的两类典型缺陷:面积型缺陷(代表矩形槽)和体积型缺陷(代表圆柱体)为研究对象,采用数值分析与试验研究相结合的方法,设计并实现一种磁化方向与行进方向垂直的新型磁化系统。利用该系统对焊道表面缺陷进行了连续非接触漏磁扫描,评述了焊道表面分布上述两类缺陷漏磁场大小、分布等特征,给出了漏磁信号随行进距离、通道数等参数变化的关系曲线,获取了两类缺陷基于最小二乘法原理的拟合曲线及多项式回归方程。结果表明,数值模拟结果与试验结果基本吻合,两者原始数据相关系数:矩形槽Rr=0.87;圆柱体Rc=0.99,结果验证了文中所提出的检测系统的可行性与有效性。

磁导向下磁性药物载体的脑定位分布及对肝、肾、骨髓的影响

目的 :研究磁导向下磁性药物载体脑定向分布 ,磁性药物载体对肝、肾及骨髓的毒副作用 ,为脑胶质瘤的磁导向化疗提供可靠的依据。方法 :将合成的磁微球 白蛋白 氨甲喋呤载体 (FM HAS MTX) ,经尾静脉注入 30只SD大鼠体循环内 ,在大脑右侧放置一个梯度磁场 ,观察不同时间 ( 15、30、45min)时氨甲喋呤 (MTX)在SD大鼠大脑的分布状况以及相同时间内左右大脑内MTX含量比较 ,同时研究磁导向与非磁导向时脑内MTX含量变化。另取昆明小鼠 5 0只 ,将一定的磁性药物载体混悬液通过尾静脉注入小鼠体内 ,头部一侧放置聚焦磁场 ,定期给药观察 3个月 ,定时取血检查红细胞、白细胞、血小板、谷丙转氨酶、非蛋白氮 ,并设立对照组。结果 :45min时磁导向组右侧大脑MTX含量 ( 0 5 6± 0 0 2 )是非磁导组右侧大脑MTX含量 ( 0 0 6± 0 0 2 )的 9 3倍 ,不同时间内右大脑 (磁导向侧 )与左侧大脑MTX含量比较有显著性差异 (P <0 0 1) ,相同时间内 ,右侧大脑MTX含量明显高于左侧大脑(P <0 0 1)。 7、14d磁导向组红细胞为 ( 935 0± 79 2 )、( 92 5 0± 81 5 )万 /mm3,肝功能及肾功能变化不大 ,非磁导向组 (MTX组 )红细胞为 ( 5 70 0± 82 2 )、( 5 0 5 0± 81 2 )万 /mm3,肝功能及肾功能变化较大 。