基于D触发器的物理不可克隆函数

物理不可克隆函数（PUF）是指利用半导体制造工艺中不可避免的固有偏差,产生具有独特性和稳定性的响应结果,使集成电路芯片具有不可克隆的特性。提出了一种新型的基于D触发器的物理不可克隆函数。利用D触发器建立的时间随机分布函数产生PUF激励输出响应,并通过D触发器对的差分结构提高输出结果的准确性。实验结果显示,此PUF的性能近乎理想。与主流PUF相比,基于D触发器的PUF明显增强了设计的唯一性。     

基于组合随机性特征的哈希函数识别方案

加密算法的识别对于密码分析研究有着重要的意义,目前学者们已经在此领域展开了一些研究并取得了一定的进展。然而在针对哈希函数的识别方面,所展开的理论研究较少。本文对随机性检测特征进一步挖掘,利用欧氏距离筛选出对哈希函数最有区分度的3个检测项,基于选出的检测项的核心关注点重新构建特征生成方法,并结合随机森林模型,提出了一种基于组合随机性特征的哈希函数识别方案。通过实验分析,该识别方案明显优于传统的基于随机性检测特征的识别方案。     

基于单稳态定时偏差的高识别性PUF电路设计

通过对单稳态电路定时偏差和物理不可克隆函数(physical unclonable functions,PUF)电路的研究,提出了一种基于单稳态定时偏差的高识别性PUF电路设计方案.首先,分析单稳态定时电路的自我标识物理特性,提出长定时单稳态电路设计方法;然后,利用该单稳态电路产生的定时偏差信号以及激励信号控制数据选择器选择2个定时偏差信号,结合仲裁器判决唯一的、不可克隆的输出响应.采用TSMC 65nm CMOS工艺,在不同环境下对设计的PUF电路进行Monte Carlo仿真,分析其识别性、可靠性等特性.实验结果显示,所设计的PUF电路识别性可达99.82%,且误码率为2.7%.     

基于Ni-SnO2纳米颗粒的GS-PUF设计

气敏传感器具有气体识别、探测和监测等功能, 广泛应用于工业生产等领域, 但在泄漏预警时缺乏迅速识别和定位等功能. 本文基于传感器制备工艺偏差分析, 通过对传感器气敏机制的研究, 提出一种基于Ni-SnO2纳米颗粒的气敏传感器物理不可克隆函数(Gas Sensor-Physical Unclonable Function, GS-PUF)设计方案. 该方案利用掺杂Ni元素的方法, 结合静电喷雾沉积技术制备Ni-SnO2气敏传感器, 以获取更加稳定可靠的物理特征值, 然后采集气敏传感器对不同浓度下气体的响应数据, 最后利用随机阻值多位平衡算法比较不同组气敏传感器响应电信号值, 实现PUF数据输出. 制备每组样本可产生128位二进制数据的多组PUF样本, 进行对比实验. 结果表明, 所设计的GS-PUF具有气体泄漏源头识别定位的功能, 且随机性提升至99%, 唯一性达49.80%.     

基于忆阻器的SIMON轮函数电路设计

忆阻器由磁通量、电荷、电压、电流之间关系对称性推导得出, 被认为是继电阻、电容、电感之后的第四大无源元件, 具有记忆功能和非易失性等特点. 通过对忆阻器工作原理和电路模型的研究, 提出了基于忆阻器的SIMON轮函数电路设计方案. 该方案首先分析忆阻器模型结构和SIMON算法, 设计基于忆阻器的与、或、非门电路; 并在此基础上实现基于忆阻器的SIMON轮函数电路, 利用忆阻器的非易失性特性实现断点记忆功能; 最后在Cadence Virtuoso环境下, 仿真验证所设计电路的断电保存功能. 与传统CMOS电路比较, 基于忆阻器的SIMON轮函数电路减少了27.8%的元器件数量, 低功耗特性明显.     

非旋波近似下双光子JC模型中原子的压缩效应

利用数值对角化方法，数值地探讨了非旋波近似下真空态双光子Ｊａｙｎｅｓ－Ｃｕｍｍｉｎｇｓ模型中原子的压缩效应，获得了旋波近似下不可能有的较有意义的结果；揭示了初始原子相干性对原子压缩效应的影响；同时，数值地显示了该系统在不同条件下所呈现的有规或无规动力学行为．     

布朗运动的非马尔可夫效应

本文试图讨论布朗粒子运动的“记忆”效应,应用投影算子方法,在布朗运动随机动力学方程的基础上,引进函数H(t)。它描述了速度对位移的影响。在记忆函数K(t)适当假定后,我们得到含有非马尔可夫效应的位移方均值。它除了包含与t成正比的无记忆项外,将出现额外的项。这些项显示出     

TiNi形状记忆合金的高应变率效应(英文)

近年来由于制造加工技术的改善,形状记忆效应和TiNi合金得到研究者、工程师和设计人员越来越多的关注.对形状记忆合金在高应变率下行为的理解取得了较大的进展.文章回顾了钛镍形状记忆合金在高应变率加载下行为的研究进展,并给出了研究年表.观测了在不同温度和应变率下的热-力学响应,以及高应变率对TiNi形状记忆合金的功能特性的影响.提出基于屈服准则来描述马氏体TiNi形状记忆合金的动态力学行为.在实验中通过控制电脉冲的幅度和宽度,确定导致马氏体TiNi合金非弹性应变的临界载荷幅值和特征时间,以及确定基于"孵化时间"概念的屈服参数.     

基于分解图检测特殊函数的新方法

特殊布尔函数在电路设计中有着独特的优点．本文从特殊函数的定义出发，导出了基于分解图的冗余函数、线性函数、对称函数、自反函数和自双反函数的相关定理，着重介绍了基于分解图的相关定理在特殊函数检测中的应用，并以实例加以说明．本文为超大规模集成电路中单元电路的设计与化简提供了新的方法，对进一步完善布尔代数系统具有一定的实际应用意义．     

基于随机效应Wiener退化模型的剩余寿命预测

针对退化率较高的产品具有不稳定的退化路径以及产品个体差异对退化过程的影响,建立了一种新的随机效应退化模型,即漂移参数和扩散参数均为随机变量且两者之间呈线性关系的Wiener退化过程模型.基于该模型获得了产品剩余寿命分布与可靠度函数,同时设计了估计模型参数的EM（expectation maximization）算法.最后,通过分析钛合金疲劳裂纹数据以及与现有模型结果的比较,验证了所建模型的有效性和准确性.     

基于CTGAL电路的低功耗十进制复位计数器设计

通过对计数器和钟控传输门绝热逻辑电路工作原理及结构的研究,提出一种带复位功能的低功耗十进制计数器设计方案.新方案利用CTGAL电路钟控传输门对输入信号进行采样,然后通过自举操作的NMOS管和CMOS-latch结构对输出负载进行全绝热方式充放电,并通过计数器预置复位端结构实现进制可变计数器的设计.PSPICE的模拟结果表明：所设计的电路具有正确的逻辑功能,在相同工作频率下,与传统CMOS电路实现的十进制计数器相比,平均节省能耗约82%.     

基于集成门电路的单稳态 触发器设计原理

本文对单稳态触发器的设计原理进行了研究.根据单稳态触发器工作特点的要求, 以 RC 电路为定 时单元,利用微分电路及“信号静态竞争冒险”等信号瞬变现象,并结合信号反馈存贮的原理, 阐明单稳态 触发器的设计思想.这有利于对单稳态触发器工作原理在本质上的理解, 同时为无稳态触发器、多值单稳 态触发器等的研究提供了理论依据     

基于CNFET的低功耗三值门电路设计

通过对碳纳米场效应晶体管(Carbon Nanotube Field Effect Transistor,CNFET)的研究,提出一种基于CNFET的低功耗三值门电路设计方案.该方案在分析CNFET结构及其不同尺寸的碳纳米管对应于不同阈值电压特性的基础上,以多值逻辑理论为指导,设计基于CNFET的三值反相器、与非门、或非门等单元门电路,最后利用HSPICE对所设计的电路进行仿真.结果表明:所设计电路具有正确的逻辑功能,与传统三值门电路相比,三值CNFET门电路平均传输速度提高52.7%,平均能耗节省54.9%.     

免疫遗传算法的逻辑电路进化设计研究

针对电路进化设计时传统进化算法收敛速度慢且易陷入局部最优解等问题,模拟人体免疫系统的机制,设计了一种改进的免疫遗传算法用于逻辑电路的进化设计.首先建立电路进化设计模型,对种群中抗体进行多目标适应度评估;然后改进抗体的选择机制并将精英抗体作为记忆单元保存;最后引入自适应交叉、变异策略保持抗体多样性并提高算法的收敛性.实验结果表明:该算法具有较强的全局搜索能力,能有效地减少搜索到全局最优解的迭代次数,并设计出新颖、高效的电路结构.     

基于IBIS模型的仿真分析在SDRAM印刷电路板设计中的应用

针对高速数字视频系统印刷电路板(PCB)设计中由于传输线的高频特性导致的信号完整性问题,通过输入/输出缓冲器信息规范(input/output buffer information specification,IBIS)模型对TI公司提供的TMS320DM642芯片扩展的外部存储器的反射仿真以及对同步动态随机存储器(SDRAM)的时序仿真来优化数字视频系统的PCB的设计.结果表明,使用这些设计方案可以有效地提高信号完整性,从而增强高速数字视频系统的可靠性.     

悬索桥气弹模型设计与试验验证

针对大跨度桁架悬索桥全桥气弹模型风洞试验问题,提出了一种新的模型设计方法。首先通过多种建模方法建立有限元模型进行动力特性比较。采用单脊梁骨架模型方法模拟桁架加劲梁刚度,合理简化桁架加劲梁外形近似模拟桁架气动力。分析桥塔、主缆、吊杆等模型设计中的各种影响因素     

高频地波雷达VXI总线接口电路的设计

按照模块化和标准化的要求，提出用CPLD和双口RAM来实现一种通用的寄存器基VXI接口电路的设计方案，使之满足基于VXI总线高频地波雷达所有模件的接口要求．具体描述了该接口的设计方法、主要的逻辑及时序关系，采用有限状态机并利用VHDL语言和原理图输入的混合设计成功实现了“双向中断、全双工”的块数据传输方式．它具有通信速率高、灵活性好、调试方便等特点．实际运行表明，该接口电路工作正常可靠．     

四值施密特电路设计

本文分析了四值施密特电路工作过程中的时序特征,导出了相应的特征方程,并利用时序电路的设计方法,提出了两种四值施 特电路的设计方案,基于TTL技术设计的四值施密特电路已用PSPICE模拟证明了具有理想的施密特电路功能,讨论表明四值施密特电路的特征方程及电路的逻辑结构与对二值施密特电路及三值施密特电路讨论的结果相同,由此发现各种基的施密特电路具有共性。     

阶梯波逆变电路的分析与设计

本文分析一种阶梯波逆变电路,它利用六个可控硅的不同导通次序,获得十二个阶梯波,它的最低次谐波为十一次,而且它的谐波次数与导通角无关。文中导出了这一波形的阶梯高度、变压器线匝和换流元件的优化设计。