电子信息类专业数字信号处理课程教学的探讨——以倒立摆小车的理论分析与系统实现为例

数字信号处理是电子信息类专业重要的专业基础课,针对电子信息学科之间相互交叉融合、电子信息技术快速发展更新的特点,本文探讨了电子信息和通信工程专业数字信号处理课程的教学,以倒立摆小车的理论分析与系统实现为实例,向学生讲述数字信号处理技术在控制领域中的应用,使学生了解数字信号处理与控制技术的交叉联系,培养和增强学生的学科综合能力和工程实践能力.Z变换是数字信号处理中重要的分析工具,应用Matlab软件,通过分析倒立摆小车的开环系统及反馈闭环系统在Z域内的稳定性,加深学生对Z变换的掌握和应用.以基于嵌入式系统的一级倒立摆小车为实验平台,通过可编程实现小车倒立摆的稳定,让电子信息与通信工程专业的学生建立闭环反馈控制的基本概念,并了解数字信号处理与控制技术两个领域间的相互联系.     

基于虚拟化技术的信息安全实验平台开发与应用

为满足网络信息安全实验教学的现实需求,充分考虑到仪器设备资源的利用率,本文基于虚拟化技术设计并实现了一套软硬结合的信息安全综合实验平台,提供满足信息安全专业教学需求的实验环境.其中:硬件作为系统的支撑平台,满足不同实验所需的环境;软件采用虚拟机的方式,集成各种软件环境,方便实验室的维护和建设.基于此平台开发了密码学及其应用、防火墙、入侵检测和漏洞扫描技术等多种实验内容,实验教学效果显著.     

从图形处理器到基于GPU的通用计算

对GPU(graphic process unit)、基于GPU的通用计算(general purpose GPU,GPGPU)、基于GPU的编程模型与环境进行了界定;将GPU的发展分为4个阶段,阐述了GPU的架构由非统一的渲染架构到统一的渲染架构,再到新一代的费米架构的变化;通过对基于GPU的通用计算的架构与多核CPU架构、分布式集群架构进行了软硬件的对比.分析表明:当进行中粒度的线程级数据密集型并行运算时,采用多核多线程并行;当进行粗粒度的网络密集型并行运算时,采用集群并行;当进行细粒度的计算密集型并行运算时,采用GPU通用计算并行.最后本文展示了未来的GPGPU的研究热点和发展方向——GPGPU自动并行化、CUDA对多种语言的支持、CUDA的性能优化,并介绍了GPGPU的一些典型应用.     

基于系统调用的macOS软件行为监测技术和框架

通过基于系统调用hooking的技术手段,实现了macOS系统下系统调用hooking的通用框架.该框架可根据用户配置对指定系统调用进行监控并输出定制日志,构建了基于策略的安全事件监测与处理机制.实验测试结果表明,该框架具备对macOS底层系统所有系统调用函数的监控能力,其基于策略的事件监测机制运行有效,可为macOS系统下的安全研究及应用提供良好支撑.     

高频地波雷达在线频谱监测数据采集处理系统

给出了一种基于软件无线电技术的数据采集处理系统的软硬件设计方案,它采用数字信号处理器(DSP)芯片ADSP21062开发出了一个用于高频地波雷达在线频谱监测仪的通用标准化硬件平台．实验证明,该系统能够进行高速实时数据采集与处理,可以正确显示频谱;并能对4个频段进行监测,以满足雷达对不同探测距离的选频要求．该频谱检测仪和雷达同时工作,能完全反映雷达工作时的干扰情况,突破了传统频谱监测仪“分时”工作的局限．     

基于移动可信平台模块的通用PC机系统可信增强

为了提高终端安全性能,提出并实现了移动可信平台模块(RTPM)和在其支持下的通用PC机系统可信增强架构及原型设计方案.RTPM通过USB接口与计算机平台连接,可接管启动控制权对后续启动的系统进行可信度量.该架构以RTPM为支撑实现完整的系统可信引导,将可信计算机制扩展剑操作系统和应用层,在不改变PC机硬件结构和通用计算机基本输入输出系统的情况下构建可信计算环境,为终端安全技术手段提供基础支撑,具有很强的实用性.     

基于嵌入式Linux的网络摄像机设计

提出了一种基于32位嵌入式操作系统的网络摄像机设计思路，并从硬件结构、软件框架方面介绍系统的具体实现方法．采用台湾智源公司的FIC8120作为系统主控芯片，省去了设计专门音视频压缩编码模块，显著减少了系统复杂性．该软件平台采用可移植、裁减和实时多任务特性的Linux操作系统，可用于处理复杂的网络传输协议，具有良好的稳定性和可靠性．     

Linux程序在Windows上的移植及运行稳定性分析

讨论了Linux程序在Windows上移植的通用方法,通过将Linux下Linpop即时通讯软件移植到Windows上的实际项目,阐述在Windows下如何通过MinGW+MSYS等工具以及GTK+开发包,将Linux下基于GTK+的C程序移植到Windows上.同时对移植中可能会产生的网络通信、多线程等问题进行了分析和解决,使最终移植后的程序能够稳定地运行于Windows上,并且使最终处理后的程序源代码可以同时在Linux和Windows下跨平台编译并能够稳定运行.     

基于通用可重构处理器的反馈移位寄存器优化设计研究

为探索通用可重构处理器(general-purpose reconfigurable processor,GReP)在序列密码算法中的研究与应用,本文对基于反馈移位寄存器(feedback shift register,FSR)的序列密码算法进行特征分析,结合GReP架构特性,提出掩码抽位式反馈函数计算模型,以A5算法为例,对算法中对性能影响大、复用性高且具有可重构性的关键部件提出并行化、流水化的优化设计方法,实现了算法的基于GReP的可重构优化.实验表明,基于GReP通用可重构处理器架构的A5算法可重构设计,比在Intel Atom 230平台上的吞吐率提高近一倍,GReP通用可重构处理器在提高序列密码算法处理能力与执行效率方面具有明显优势.     

自媒体环境下数字学习集成平台研究

社会进入自媒体时代以后,高校建立了越来越多的网络课程和数字学习系统以应对传统教学过程中的瓶颈,但现有平台中学习交互性能差、通用性不强等问题逐步显示出来.因此,文章介绍了一个基于知识管理的数字化网络自主学习集成平台,包括总体架构、系统功能以及具体的实现方法.此外,还阐述了数字平台的建设背景以及与之集成的7个应用系统,并调查分析了该平台的应用效果以及用户评价.