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基于异构可重构计算的AES加密系统研究 被引量：7
1
作者 聂一 郑博文 柴志雷 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2022年第7期2143-2148,共6页
随着大数据的发展及加密场景的增多,仅以软件运行的加密方式难以满足加密性能的需求;而使用Verilog/VHDL方式实现的FPGA/ASIC加密系统又存在灵活性较差、维护升级困难等问题。针对上述问题,设计并实现了一种基于异构可重构计算的AES算... 随着大数据的发展及加密场景的增多,仅以软件运行的加密方式难以满足加密性能的需求;而使用Verilog/VHDL方式实现的FPGA/ASIC加密系统又存在灵活性较差、维护升级困难等问题。针对上述问题,设计并实现了一种基于异构可重构计算的AES算法加密系统,包含了AES算法ECB、CBC、CTR三种主流模式,每种模式实现了128 bit、192 bit、256 bit三种密钥大小的加密。基于FPGA对模块分别进行了硬件加速,同时基于硬件可重构机制实现了不同模式及不同位宽加密模块的动态切换。通过在Intel Stratix 10上实现并验证该系统,实验结果表明:系统中AES-ECB、AES-CTR、AES-CBC吞吐率分别达到116.43 Gbps、60.34 Gbps、4.32 Gbps,ECB模式相比于Intel Xeon E5-2650 V2 CPU和NVIDIA GeForce GTX 1080 GPU分别获得了23.18倍与1.43倍的加速比,整体系统相比纯软件方式的计算加速比达到4.72。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列 异构可重构 加密算法 高级加密标准 并行
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基于OpenCL的3DES算法FPGA加速器 被引量：6
2
作者 吴健凤 郑博文 +1 位作者 聂一 柴志雷 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期147-155,162,共10页
在数字货币、区块链、云端数据加密等领域,传统以软件方式运行的数据加解密存在计算速度慢、占用主机资源、功耗高等问题,而以Verilog/VHDL等方式实现的现场可编程门阵列(FPGA)加解密系统又存在开发周期长、维护升级困难等问题。针对3DE... 在数字货币、区块链、云端数据加密等领域,传统以软件方式运行的数据加解密存在计算速度慢、占用主机资源、功耗高等问题,而以Verilog/VHDL等方式实现的现场可编程门阵列(FPGA)加解密系统又存在开发周期长、维护升级困难等问题。针对3DES算法,提出一种基于OpenCL的FPGA加速器设计方案。设计具有48轮迭代的流水并行结构,在数据传输模块中采用数据存储调整、数据位宽改进策略提高内核实际带宽利用率,在算法加密模块中采用指令流优化策略形成流水线并行架构,同时采用内核矢量化、计算单元复制策略进一步提高内核性能。实验结果表明,该加速器在Intel Stratix 10 GX2800上可获得111.801 Gb/s的吞吐率,与Intel Core i7-9700 CPU相比性能提升372倍,能效提升644倍,与NvidiaGeForce GTX 1080Ti GPU相比性能提升20%,能效提升9倍。 展开更多
关键词 OpenCL框架 现场可编程门阵列 加解密算法 3DES算法 流水并行结构
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哈希算法异构可重构高能效计算系统研究 被引量：1
3
作者 郑博文 聂一 柴志雷 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1031-1045,共15页
针对应用场景中不同哈希算法乃至多哈希算法组合的高速计算需求,纯软件方式难以满足性能需求,基于FPGA或ASIC的硬件方式又面临灵活性不足的问题,设计了一种异构且加速端硬件可重构的哈希算法高能效计算系统。计算系统由算法硬件加速模... 针对应用场景中不同哈希算法乃至多哈希算法组合的高速计算需求,纯软件方式难以满足性能需求,基于FPGA或ASIC的硬件方式又面临灵活性不足的问题,设计了一种异构且加速端硬件可重构的哈希算法高能效计算系统。计算系统由算法硬件加速模块、数据传输模块、多线程管理模块实现,并且通过硬件的动态可重构设计提升了计算能效。实验结果表明,在Intel Stratix10 FPGA异构计算平台上,针对加解密计算,选择MD5、SHA-1、SHA-256、SHA-512和RIPEMD-160算法作为测试对象,所实现的系统相比Intel Core I7-10700CPU,最高可获得18.7倍的性能提升和34倍的能效提升,相比NVIDIA GTX 1650 SUPER GPU,最高可获得2倍的性能提升和5.6倍的能效提升。 展开更多
关键词 异构计算 哈希算法 SHA-256 硬件加速 现场可编程逻辑门阵列
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基于OpenCL的HMAC-SHA256算法优化与实现
4
作者 郑博文 聂一 柴志雷 《计算机与数字工程》 2023年第11期2483-2489,共7页
HMAC算法作为主流消息认证算法之一,面临着以纯软件方式运行速度慢,以传统的FPGA硬件实现方式更新维护困难的问题。针对上述问题,设计了HMAC-SHA256算法的定制计算架构并基于OpenCL以高层次描述方式进行了实现。具体包括计算路径优化、... HMAC算法作为主流消息认证算法之一,面临着以纯软件方式运行速度慢,以传统的FPGA硬件实现方式更新维护困难的问题。针对上述问题,设计了HMAC-SHA256算法的定制计算架构并基于OpenCL以高层次描述方式进行了实现。具体包括计算路径优化、存储结构与查找表优化、HMAC-SHA256全流水结构设计。基于OpenCL的计算任务分组优化、数据存储优化、数据通道矢量化等手段实现了HMAC-SHA256算法的FPGA定制计算架构。实验结果表明:在Intel Stratix 10 FPGA平台上,所实现的HMAC-SHA256吞吐率达到174.236Gbps,与Intel Core I7-10700 CPU相比,性能提升了656%,能效提升了1514%;与NVIDIA GTX 1650 SUPER GPU相比,性能提升了14%,能效提升了288%。 展开更多
关键词 FPGA SHA-256 HMAC-SHA256 OPENCL 硬件加速
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中国(大陆)耗能减震技术理论研究、应用的回顾与前瞻 被引量：70
5
作者 周云 邓雪松 +3 位作者 汤统壁 吴从晓 聂一恒 丁鲲 《工程抗震与加固改造》 2006年第6期1-15,共15页
本文回顾总结了我国(大陆)近三十年来耗能减震技术理论和方法的研究与应用进展,主要包括耗能减震装置的类型与性能、耗能减震结构的性态特征、耗能减震结构抗震、抗风分析与设计方法、耗能减震技术的工程应用及耗能减震技术标准等内容,... 本文回顾总结了我国(大陆)近三十年来耗能减震技术理论和方法的研究与应用进展,主要包括耗能减震装置的类型与性能、耗能减震结构的性态特征、耗能减震结构抗震、抗风分析与设计方法、耗能减震技术的工程应用及耗能减震技术标准等内容,分析了我国(大陆)耗能减震技术研究与应用中存在的问题,提出了发展耗能减震技术迫切需要解决的若干问题。 展开更多
关键词 耗能器 阻尼器 耗能减震结构 减震性能
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基于OPNET的变电站二次回路通信系统仿真研究 被引量：44
6
作者 韩小涛 聂一雄 尹项根 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期67-71,77,共6页
变电站二次回路通信从金属电缆模拟通信方式逐步转变为光电数字化通信方式。针对二次回路通信系统的设计,探讨了 Ethernet 网络技术用于过程层通信的可行性。在介绍OPNET(Optimized Network Engineering Tools)网络仿真原理的基础上,建... 变电站二次回路通信从金属电缆模拟通信方式逐步转变为光电数字化通信方式。针对二次回路通信系统的设计,探讨了 Ethernet 网络技术用于过程层通信的可行性。在介绍OPNET(Optimized Network Engineering Tools)网络仿真原理的基础上,建立了变电站间隔层内的数据通信仿真模型,仿真了节点在不同数据包处理能力和不同带宽下的网络时延和数据流量,证明了 100Mb/s 带宽的 Ethernet 网络可满足实际二次回路 1ms 通信时延的要求,指出节点的通信处理能力和信道带宽是制约网络性能的重要因素。 展开更多
关键词 二次回路 变电站 电缆 通信方式 仿真研究 通信系统 仿真模型 通信时延 数据包处理 网络时延
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用模糊逻辑方法对绝缘子串在线检测结果的评定 被引量：38
7
作者 聂一雄 尹项根 +1 位作者 刘春 文远芳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期131-136,共6页
该文在对绝缘子外部电特性实验结果的理论分析基础上,通过选择电晕电流概率、泄漏电流有效值、泄漏电流峰值及泄漏电流脉冲频度等参量作为模糊输入参数,论述了用模糊逻辑方法实现对输电线路绝缘子串绝缘状况在线检测结果的综合评估原理... 该文在对绝缘子外部电特性实验结果的理论分析基础上,通过选择电晕电流概率、泄漏电流有效值、泄漏电流峰值及泄漏电流脉冲频度等参量作为模糊输入参数,论述了用模糊逻辑方法实现对输电线路绝缘子串绝缘状况在线检测结果的综合评估原理和实现方法。文中重点介绍了各模糊参数的模糊隶属度函数及模糊关系矩阵的建立过程、模糊运算规则的定义及模糊决策的方法,最后列举了部分实验数据以验证该方法的可行性。 展开更多
关键词 模糊逻辑方法 绝缘子串 在线检测 评定
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基于Rogowski线圈的电子式电流互感器暂态特性研究 被引量：35
8
作者 李伟 尹项根 +5 位作者 陈德树 陈卫 张哲 聂一雄 韩小涛 谢彬 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期34-37,共4页
旨在改善基于Rogowski线圈的电子式电流互感器的暂态特性,对Rogowski线圈分别配合理想积分器和实际电路中采用的非理想积分器进行了暂态特性仿真,仿真结果表明Rogowski线圈配合理想积分器时电子式电流互感器将有优良的暂态特性,但是如... 旨在改善基于Rogowski线圈的电子式电流互感器的暂态特性,对Rogowski线圈分别配合理想积分器和实际电路中采用的非理想积分器进行了暂态特性仿真,仿真结果表明Rogowski线圈配合理想积分器时电子式电流互感器将有优良的暂态特性,但是如果非理想积分器参数设计不当,电子式电流互感器的暂态特性将被严重恶化。因此,提高积分电容容值或者反馈电阻阻值,将能改善电子式电流互感器的暂态特性。设定暂态电流衰减时间常数为标准IEC60044-8给定的最严格值,通过不同的参数配合进行仿真与比较,确定了一套能获得良好暂态特性的积分器参数。在此基础上,设计了一种由Rogowski线圈和改进的有源积分电路组成的电子式电流互感器电流传感元件。实验表明该电子式电流互感器电流传感元件具有良好的稳态交流测量精度,并能有效地测量暂态故障电流。 展开更多
关键词 ROGOWSKI线圈 积分器 暂态特性 电子式电流互感器
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基于层次分析法的电能计量装置运行状态评价方法 被引量：27
9
作者 卢健豪 聂一雄 +1 位作者 温盛科 杨悦辉 《电测与仪表》 北大核心 2017年第14期81-86,共6页
针对现行电能计量装置运行监测现状中存在的不足,提出了一种基于层次分析法电能计量装置运行评价方法。从各方面选取能够反应电能计量装置运行状态的指标,采用1~9标度法制定相应的权重系数,结合层次分析法进行模糊量化运算,构成状态评... 针对现行电能计量装置运行监测现状中存在的不足,提出了一种基于层次分析法电能计量装置运行评价方法。从各方面选取能够反应电能计量装置运行状态的指标,采用1~9标度法制定相应的权重系数,结合层次分析法进行模糊量化运算,构成状态评价体系;根据状态评价结果,得到电能计量装置运行状态模糊性评价结论。由案例分析可知,该方法能对目标用户进行异常识别并得出概率性异常系数。 展开更多
关键词 电能计量装置 层次分析法 状态评价 模糊运算 1-9标度法
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12kV固体绝缘开关柜中绝缘气隙缺陷的放电特征 被引量：25
10
作者 聂一雄 徐卫东 +1 位作者 周文文 彭丹 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期2894-2902,共9页
为获取12k V固体绝缘开关柜内部绝缘材料中气隙放电特征,搭建12k V固体绝缘开关柜内部绝缘材料气隙缺陷放电试验平台,测量气隙放电在不同电压幅值、不同气隙直径以及不同谐波频率下的局部放电信号。提取并分析气隙缺陷在不同电压幅值下... 为获取12k V固体绝缘开关柜内部绝缘材料中气隙放电特征,搭建12k V固体绝缘开关柜内部绝缘材料气隙缺陷放电试验平台,测量气隙放电在不同电压幅值、不同气隙直径以及不同谐波频率下的局部放电信号。提取并分析气隙缺陷在不同电压幅值下局部放电三维特征图谱,比较不同频率下气隙缺陷放电在正、负半周期内的局部放电差异。研究结果表明,固体绝缘开关柜内部绝缘材料在有气隙缺陷情况下,不同的电压幅值会影响放电量大小与放电次数;谐波频率越高,每周期的放电次数越多,但正、负半周的单次最大放电总量维持在一定的水平,不会出现较大的波动;绝缘介质的气隙直径越大,放电次数越少,每次放电的放电量越大,危害越严重。据此获得的不同试验条件下的n-φ-q三维图,可用于固体绝缘开关柜气隙缺陷放电的模式识别,也有助于对固体绝缘开关柜内部绝缘材料缺陷放电提供理论指导。 展开更多
关键词 固体绝缘开关柜 气隙缺陷 特征图谱 局部放电
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有源光电式互感器工作电源设计 被引量：17
11
作者 聂一雄 尹项根 +1 位作者 李伟 黄德修 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2003年第12期49-51,共3页
介绍了一种适用于有源光电式互感器的悬浮式直流电源的设计原理。通过选择合适的工作点、采用增加补偿线圈改善原方激磁电流对电源变压器二次侧感应电压影响的方法,研制出一种适用于传感器高压回路信号处理的电源样机。大量实验表明:该... 介绍了一种适用于有源光电式互感器的悬浮式直流电源的设计原理。通过选择合适的工作点、采用增加补偿线圈改善原方激磁电流对电源变压器二次侧感应电压影响的方法,研制出一种适用于传感器高压回路信号处理的电源样机。大量实验表明:该电源具有工作动态范围宽、输出功率大的特点,完全满足有源光电式互感器高压侧对信号处理工作电源的要求。 展开更多
关键词 有源光电式互感器 直流电源 电路设计
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基于VC＋＋6．0的PC机和单片机串口通信 被引量：15
12
作者 王英杰 林怡青 +1 位作者 彭美春 聂一彪 《电脑应用技术》 2006年第3期36-40,共5页
本文使用VC＋＋6．0提供的串行通信MSComm控件以及Windows API函数实现PC机和单片机之间的通信。详细介绍了实现的方法，给出了应用实例。
关键词 串口通信 多线程 API函数 单片机
原文传递
基于光学传感器和光纤网的变电站自动化系统构想 被引量：12
13
作者 聂一雄 尹项根 张哲 《中国电力》 CSCD 北大核心 2001年第8期35-38,共4页
介绍光学传感器和光纤通信在电力系统中的最新应用情况，提出一种基于光学传感器和光纤通信原理实现变电站自动化的设计构想，其特点在于可进一步完善变电站自动化程度，提高设备完好性检测能力、增强设备安全保障功能，并降低变电站自... 介绍光学传感器和光纤通信在电力系统中的最新应用情况，提出一种基于光学传感器和光纤通信原理实现变电站自动化的设计构想，其特点在于可进一步完善变电站自动化程度，提高设备完好性检测能力、增强设备安全保障功能，并降低变电站自动化系统的初建、改造及运行维护费用。 展开更多
关键词 变电站 自动化系统 光学传感器 光纤网 电力系统
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基于TRT系统的地质构造三维成像技术及其改进方法 被引量：21
14
作者 白明洲 田岗 +3 位作者 王成亮 师海 聂一聪 沈宇鹏 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2684-2693,共10页
TRT技术是利用地震波反射原理来实现对灾害体的辨识,利用震源点与接收点共同组成的随时间变化的共焦椭球体来实现对灾害体的定位.根据TRT成果图像异常区域与隧道实际灾害的对应情况,将TRT图像异常区域划分为集群异常区、单体异常区、错... TRT技术是利用地震波反射原理来实现对灾害体的辨识,利用震源点与接收点共同组成的随时间变化的共焦椭球体来实现对灾害体的定位.根据TRT成果图像异常区域与隧道实际灾害的对应情况,将TRT图像异常区域划分为集群异常区、单体异常区、错断异常区、互层异常区四种类型.针对TRT技术自身存在的直达波速计算不准确、背景波速取定不合理等问题,提出了相应的改进方法,一方面通过计算出直达波在隧道洞身的实际传播的最小轨迹,求得震源点到接收点的实际直达波速;另一方面根据实际直达波速的分布特征,求出正态分布条件下,实际直达波速在置信水平为1-a的置信区间,并将置信区间的上下限值作为背景波速录入TRT系统,得出两组TRT成果图像,这样就改变了人工取定背景波速所存在的单一性与盲目性,使得改进后的灾害预测有了一定的区间考量.通过实例验证,发现改进后的预测效果明显优于改进前采用人工取定背景波速时的预测效果,并在一定程度上避免了灾害漏报的可能. 展开更多
关键词 隧道 TRT技术 地震波 椭球体 异常区 背景波速
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金融科技、企业融资与信贷资源配置效率 被引量：17
15
作者 王满仓 聂一凡 +1 位作者 王耀平 马芬芬 《统计与信息论坛》 北大核心 2023年第5期67-78,共12页
中国利率扭曲、信贷市场不完善,导致信贷资源配置效率较低。其突出的表现为民营企业和中小企业面临信贷配给问题,而国有企业和大企业由于其国有背景和规模优势,获取信贷较为容易。近几年金融科技迅速发展,一方面科技公司涉入金融领域开... 中国利率扭曲、信贷市场不完善,导致信贷资源配置效率较低。其突出的表现为民营企业和中小企业面临信贷配给问题,而国有企业和大企业由于其国有背景和规模优势,获取信贷较为容易。近几年金融科技迅速发展,一方面科技公司涉入金融领域开始从事金融业务,另一方面,银行开始应用金融科技以提高贷款技术。金融科技催生的新兴金融产品和服务模式有助于增加对民营企业和中小企业的信贷供给,减少了信贷市场存在的“所有制歧视”和“规模歧视”,有可能提高了信贷资源配置效率。基于2011—2020年省级层面数据,探讨金融科技发展对信贷资源配置效率的影响及其理论机理。研究结果表明,金融科技发展能够显著提升信贷资源配置效率。机制分析表明,金融科技发展提高了金融机构搜集信息和处理信息的能力,有效降低银企信息不对称,缓解民营企业和中小企业融资困难,进而提高信贷资源配置效率。异质性分析表明,金融科技发展提高信贷资源配置效率的作用仅在政府调控程度高的地区、金融抑制程度低的地区和中西部地区显著。本研究从理论上丰富了信贷资源配置效率影响因素的研究,拓展了金融科技经济后果的研究,为推进金融科技发展以提高信贷资源配置效率提供了理论基础、经验证据和政策参考。 展开更多
关键词 金融科技 信贷资源配置效率 信息不对称 融资成本 融资约束
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人工智能与模糊控制在电力系统继电保护应用的研究现状及前景 被引量：9
16
作者 聂一雄 尹项根 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 2000年第2期37-41,48,共6页
对人工智能及模糊控制在电力系统继电保护中应用的国内外研究现状进行了综述 ,指出了需要进一步研究的方向和主要内容。
关键词 继电保护 人工智能 模糊控制 电力系统
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对光纤电流传感器应用中若干问题的探讨 被引量：11
17
作者 聂一雄 尹项根 张哲 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期27-31,共5页
本文对光纤电流传感器在电力系统中的应用研究情况进行了较深入的分析概括 ,指出外界扰动和温度变化引起的双折射是引起测量误差的主要原因 ,加工困难、与目前电力系统测控装置不兼容是其广泛应用的最大障碍 ,并提出了非功能型光纤电流... 本文对光纤电流传感器在电力系统中的应用研究情况进行了较深入的分析概括 ,指出外界扰动和温度变化引起的双折射是引起测量误差的主要原因 ,加工困难、与目前电力系统测控装置不兼容是其广泛应用的最大障碍 ,并提出了非功能型光纤电流传感器解决问题的方法。 展开更多
关键词 光纤传感器 电流测量 电流传感器 电力系统自动化
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绝缘子在线检测方法的探讨 被引量：18
18
作者 聂一雄 尹项根 《电瓷避雷器》 CAS 北大核心 2000年第2期3-8,共6页
评述绝缘子在线检测的各种方法的测量原理、信号处理手段及判别方法的特点 ,并提出几种信号处理的方法及实际测量装置的设计构想。
关键词 绝缘子 测量方法 在线检测
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光学电压互感器设计中若干问题的探讨 被引量：14
19
作者 聂一雄 尹项根 张哲 《变压器》 北大核心 2001年第4期20-23,共4页
对光学电压互感器的研究现状进行了评述分析 ,指出了其存在的问题 ,并针对实际设计中应注意的事项 。
关键词 光学电压互感器 光学传感器 光电转换电路 设计
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阻容分压型电压互感器的性能分析 被引量：16
20
作者 聂一雄 孙丹婷 《变压器》 北大核心 2007年第1期9-14,28,共7页
建立了阻容式电压互感器模型,分析了其动态特性和误差特性。
关键词 阻容式电压互感器 暂态响应 误差
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