research centers


Search results: Found 4

Listing 1 - 4 of 4
Sort by

Article
FPGA Implementation Of Elementary Function Evaluation Unit Using CORDIC and Lookup tables
التنفيذ المادي باستخدامFPGA لخوارزميتي كوردك وجدول المقارنة لحساب الدوال الرياضية الأولية

Authors: Basil Sh. Mahmood باسل شكر محمود --- Ehsan A. Ali إحسان عبد الستار علي
Journal: AL-Rafidain Engineering Journal (AREJ) مجلة هندسة الرافدين ISSN: 18130526 Year: 2011 Volume: 19 Issue: 2 Pages: 50-70
Publisher: Mosul University جامعة الموصل

Loading...
Loading...
Abstract

AbstractIn this paper, a hardware computing unit has been designed and implemented. This unit computes many elementary functions (such as sine, cosine, tan-1, sinh, cosh, and square root) that their computing by using software systems requires thousands of clock cycles as an execution time. The architecture of the function computation has been designed by using VHDL and placed on XC3S500E FPGA chip in Spartan 3E as a target technique. In this paper, two algorithms have been used in computing the mathematical functions, because they can be implemented using FPGA chip. The first is the Coordinate Rotation Digital Computer algorithm (CORDIC) which was introduced in 1959. It is a single unified algorithm for calculating many elementary functions including trigonometric, hyperbolic, logarithmic and exponential functions, multiplication, division and square root. The second one uses the lookup table. According to the self-similarity in the trigonometric functions, and using the techniques of parallel pipelining for the CORDIC algorithm, speedup of (24.7 - 30.3)×100% is obtained as compared with the other parallel architectures. The throughput became operation/clock pulse except the first operation whose latency was 32 clock pulse. Keywords: CORDIC, lookup table, Elementary Function, FPGA

خلاصـــــــــــــةتم في هذا البحث تصميم وتنفيذ وحدة حسابية مادية تقوم بحساب العديد من الدوال الرياضية الأولية (الجيب والجيب تمام ودالة معكوس الظل ودالتي جيب وجيب تمام القطع الزائد وكذلك الجذر التربيعي) والتي يتطلب حسابها باستخدام الأنظمة البرمجية الآلاف من نبضات الساعة كزمن تنفيذ. إن معمارية حساب كل دالة تم تصميمها باستخدام لغة وصف الكيان المادي“VHDL” وتركيبها على رقاقة XC3S500E FPGA في لوحة سبارتان 3E كتقنية هدف. في هذا البحث تم استخدام خوارزميتين لحساب الدوال الرياضية لملاءمة تنفيذهما باستخدام رقاقة (FPGA) الأولى خوارزمية الحاسب الرقمي لدوران الإحداثيات (CORDIC) التي ظهرت في عام 1959 ، والتي بإمكانها القيام بكل من عملية الضرب والقسمة وحل الدوال المثلثية والقطوع الزائدة واللوغاريتمات والجذور التربيعية، والثانية طريقة جدول المقارنة (Lookup Table). بسبب الاستفادة من خاصية التناظر في الدوال المثلثية واستخدام تقنية الأنابيب المتوازية في خوارزمية كوردك فقد تم الحصول على نسبة تسريع تتراوح بين (24.7 إلى .330)×100% بالمقارنة مع المعماريات المتوازية الأخرى. وكانت نسبة العطاء عملية واحدة لكل نبضة ساعة فيما عدا العملية الأولى التي تستغرق 32 نبضة.


Article
Fpga Based Implementation Of Concatenation Matrix
تنفيذ مصفوفة تحويلات هندسية عامة للصور باستخدام البوابات القابلة للبرمجة حقليا

Authors: Fakhraldeen H. Ali فخرالدين حامد علي --- Amar I. Dawod عمار ادريس داؤد
Journal: AL-Rafidain Engineering Journal (AREJ) مجلة هندسة الرافدين ISSN: 18130526 Year: 2010 Volume: 18 Issue: 2 Pages: 15-31
Publisher: Mosul University جامعة الموصل

Loading...
Loading...
Abstract

AbstractThe computer graphics system performance is increasing faster than any other computing application. The Geometric transformations and animation are one of the most important principle of the interactive computer graphics which are essential for modeling and viewing. This paper tends to construct a general form of matrix representation of the geometric transformations and implement it using Field Programmable Gate Array (FPGA). In addition to that the sine and cosine function evaluation is done using two techniques, the lookup table method and CORDIC algorithm. Keywords: lookup table, FPGA, geometric transformations, CORDIC.

الخلاصة إن متطلبات سرعة الأداء في مجال الرسوم الحاسوبية وتطبيقاتها في حالة تزايد مستمر حيث أن التحويلات الهندسية والتحريك تعتبر من إحدى أساسيات النمذجه وتوليد الصور المتحركة بالحاسوب . يقدم هذا البحث طريقة للتعبير عن عدد من التحويلات الهندسية للصور وتحريكها بتحويل واحد معبر عنه بمصفوفة عامة واحدة اختصارا وتنفيذ هذه المصفوفة باستخدام مصفوفة البوابات القابلة لإعادة البرمجة حقليا . بالاضافة الى ذلك يتطرق البحث الى طريقتين في تنفيذ الدالة الجيبية المطلوبة ضمن المصفوفة .


Article
Transformation Matrix for 3D computer Graphics Based on FPGA(English)
مصفوفة تحويلات الصور الحاسوبية للتطبيقات الثلاثية الأبعاد باستخدام البوابات القابلة للبرمجة حقليا

Author: Dr. Fakhrulddin H. Ali د فخر الدين حامد علي
Journal: AL-Rafidain Engineering Journal (AREJ) مجلة هندسة الرافدين ISSN: 18130526 Year: 2012 Volume: 20 Issue: 5 Pages: 1-15
Publisher: Mosul University جامعة الموصل

Loading...
Loading...
Abstract

AbstractThe real time of the computer graphics system performance is one of the fast many computing applications. The 3D (three-dimensional) geometric transformations are one of the most important principles of interactive computer graphics, which are essential for modeling, viewing and animation. This paper tends to construct a general form of a single matrix representation for multiple geometric transformations for three-dimensional objects. This way, a speed up factor of 1 to 5 can be gained. Architectureis designed, and implemented as a hardware unit, and then testedfor the single matrix transformation, using Field Programmable Gate Array (FPGA). Keywords: 3D graphics, lookup table, FPGA, concatenation.

الخلاصة إن متطلبات سرعة الأداء في مجال الرسوم الحاسوبية وتطبيقاتها في حالة تزايد مستمر حيث أن التحويلات الهندسية والتحريك في الفضاء ثلاثي الأبعاد تعتبر من إحدى أساسيات النمذجه والرؤيا وتوليد الصور المتحركة بالحاسوب . يقدم هذا البحث طريقة للتعبير عن عدد من التحويلات الهندسية للصور وتحريكها بتحويل واحد معبر عنه بمصفوفة عامة واحدة اختصارا حيث يؤدي ذلك إلى تسريع الأداء بمقدار 1 إلى 5مرات .تم تصميم معمارية بالكيان المادي وتنفيذها للغرض أعلاه باستخدام مصفوفة البوابات القابلة لإعادة البرمجة حقليا.


Article
A New Cipher Based on Feistel Structure and Chaotic Maps
تصميم شفرة جديدة بالأعتماد على هيكلية فستل والدوال الفوضوية

Authors: Ekhlas Abbas Al-Bahrani اخلاص عباس البحراني --- Riyam N.J Kadhum ريام نوري جواد
Journal: Baghdad Science Journal مجلة بغداد للعلوم ISSN: 20788665 24117986 Year: 2019 Volume: 16 Issue: 1 Supplement Pages: 270-280
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Chaotic systems have been proved to be useful and effective for cryptography. Through this work, a new Feistel cipher depend upon chaos systems and Feistel network structure with dynamic secret key size according to the message size have been proposed. Compared with the classical traditional ciphers like Feistel-based structure ciphers, Data Encryption Standards (DES), is the common example of Feistel-based ciphers, the process of confusion and diffusion, will contains the dynamical permutation choice boxes, dynamical substitution choice boxes, which will be generated once and hence, considered static, While using chaotic maps, in the suggested system, called Chaotic-based Proposed Feistel Cipher System (CPFCS), we made the confusion and diffusion in dynamical behavior based on Standard and Lorenz maps. The first is used for substitution, and the second one for permutation operations .A proposed cryptographic system uses the same work (the same way) for both enciphering and deciphering. The proposed cipher operates on more than 500 bytes (4000-bit) readable text blocks by six round computing. Within the basic operator of the cipher, i.e., in the function of the round F, a dynamical lookup table 2D standard map system is used to enhance the complexity and diffusion of the unreadable text. Also, a 3D Logistic map used for key sequence generator and chaos based dynamical Initial Permutation (dynamical IP) are used to increase the diffusion and confusion. Three different image sizes and three different text length were implemented in CPFCS. The results of the proposed system and security tests improve the applicability of PFCS in the data protection and security.

الأنظمة الفوضوية اثبتت فائدتها وكفاءتها وفعاليتها في علم التشفير, وخلال هذا العمل تم اقتراح نظام تشفير جديد بالأعتماد على هيكلية نظام تشفير Feistel مع الأنظمة الفوضيةChaos Systems) ) مع حجم مفتاح متغير طبقا لحجم الرسالة الواضحة او النص الواضح. مقارنة مع شفرات الأنظمة القديمة التقليدية مثل الشفرات التي اعتمدت في تصميمها على هيكلية Feistel .عمليات التشويش والانتشار ستتضمن هنا صناديق ديناميكية متغيرة السلوك خاصة بالاستبدال, وصناديق ديناميكية متغيرة السلوك خاصة بالتعويض ,والتي تتولد مرة واحدة فقط وتعتبر ثابتة.بينما بأستخدام نظام التحويلات الفوضوية ((Chaotic Maps والذي يسمى نظام التشفير المقترح بالأعتماد على هيكلية Feistel والأنظمة الفوضوية ((CPFCS هنا جعلنا عملية التشويش والأنتشار تعتمد على سلوك ديناميكي متغير بالأعتماد على نظام التحويلات القياسية ونظام Lorenz الفوضوي , الأول يستخدم للتعويض والثاني يستخدم لعمليات التبديل .نظام التشفير المقترح يستخدم نفس العمل (نفس الطريقة او الستراتيجية) لكلا العمليتين; التشفير وفك التشفير ,الشفرة المقترحة تعمل على اكثر من 500 بايت (4000 بت), اي استخدام نظام التشفير الكتلي للنص القابل للقراءة (النص الواضح) بأستخدام ستة جولات six rounds)). من ضمن العامل الأساسي للشفرة خطوة العمليات الخاصة بحساب Round Function هو بناء جدول ديناميكي بالأعتماد على المعايير القياسية ثنائية الأبعاد , استخدم لتحسين التعقيد وزيادة الغموض والانتشار للنص المشفر. ايضا استخدام الدالة اللوجستية Logistic Map ثلاثي الأبعاد استخدم لتوليد سلاسل الأرقام الثنائية (binary sequence) للمفتاح, وايضا توليد صناديق الأستبدال الديناميكية لزيادة الغموض . ثلاثة صور متغيرة الحجم وثلاثة اطوال مختلفة الطول طبقت في النظام المقترح , والنتائج للنظام المقترح واختبارات الأمنية اثبتت امكانية تطبيق النظام المقترح في حماية وأمن البيانات.

Keywords

Chaotic systems have been proved to be useful and effective for cryptography. Through this work --- a new Feistel cipher depend upon chaos systems and Feistel network structure with dynamic secret key size according to the message size have been proposed. Compared with the classical traditional ciphers like Feistel-based structure ciphers --- Data Encryption Standards --- DES --- is the common example of Feistel-based ciphers --- the process of confusion and diffusion --- will contains the dynamical permutation choice boxes --- dynamical substitution choice boxes --- which will be generated once and hence --- considered static --- While using chaotic maps --- in the suggested system --- called Chaotic-based Proposed Feistel Cipher System --- CPFCS --- we made the confusion and diffusion in dynamical behavior based on Standard and Lorenz maps. The first is used for substitution --- and the second one for permutation operations .A proposed cryptographic system uses the same work --- the same way for both enciphering and deciphering. The proposed cipher operates on more than 500 bytes --- 4000-bit readable text blocks by six round computing. Within the basic operator of the cipher --- i.e. --- in the function of the round F --- a dynamical lookup table 2D standard map system is used to enhance the complexity and diffusion of the unreadable text. Also --- a 3D Logistic map used for key sequence generator and chaos based dynamical Initial Permutation --- dynamical IP are used to increase the diffusion and confusion. Three different image sizes and three different text length were implemented in CPFCS. The results of the proposed system and security tests improve the applicability of PFCS in the data protection and security. --- الشفرة الكتلية --- الدوال الفوضوية --- شفرة فستل --- الدالة اللوجستية --- الدوال القياسية

Listing 1 - 4 of 4
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (4)


Language

English (3)

Arabic (1)


Year
From To Submit

2019 (1)

2012 (1)

2011 (1)

2010 (1)