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基于数字接口的视频信息电磁泄漏机理与防护

作　者: 朱振辉
导　师: 邱扬
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 测试计量技术与仪器
关键词: 数字视频信息相邻像素间汉明距离互补置乱彩虹置乱
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 46次
引　用: 1次
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内容摘要

计算机视频信息系统泄漏的电磁信息是计算机安全中的重要信息载体,随着计算机主频、显示技术以及外设的不断更新换代,信息安全将越来越受到挑战。本文首先分析了当前主流的数字视频信息DVI的显示特征,就其数字流脉冲特征和特殊的TMDS编码方式,分析其与VGA系统泄漏方式的不同及漏洞。提出了基于相邻像素二进制位流中汉明距离的重要性,并根据数字脉冲边沿在天线接收端的辐射叠加特性,提出了安全组合色和危险组合色的显示技术,来达到防视频信息泄漏的目的。在视频信息处理算法上,综合考虑了人眼视觉混合特性,和对纯色块易被接收的机理分析,分别提出了针对黑白文字处理的互补置乱算法,和对纯色显示内容的彩虹置乱算法,改善了原先算法中视觉损失较大和置乱安全度过低的弊端。在硬件上增加了DVI接口的ESD保护电路,及增加了并行RGB视频线路的EMI抑制保护和时序控制,最终形成了视频信息处理卡的最终版。并通过了相关的频谱和接收测试,验证了以上结论的正确性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-9
  1.1 研究背景  7-8
  1.2 本文研究思路及主要工作  8-9
第二章 DVI数字视频信号泄漏机理及其接收  9-29
  2.1 DVI数字接口的提出与发展  9-10
  2.2 数字视频信息特征  10-14
    2.2.1 DVI数字视频波形特征  10-11
    2.2.2 数字视频电磁特征  11-12
    2.2.3 TMDS编码  12-14
  2.3 DVI数字视频信息泄漏机理  14-23
    2.3.1 逻辑位的边沿辐射  14-17
    2.3.2 颜色组合  17-18
    2.3.3 安全系数因子  18-21
    2.3.4 组合色频谱分析  21
    2.3.5 DVI同步信号获取分析  21-23
  2.4 数字视频的辐射模型及其防御机理  23-29
    2.4.1 数字信号泄漏辐射模型  23-25
    2.4.2 信道容量和信噪比  25-29
第三章 DVI数字系统防泄漏算法及FPGA实现  29-47
  3.1 随机噪声生成算法  29-34
    3.1.1 伪随机序列  29-31
    3.1.2 静态置乱及其真随机数生成  31-34
  3.2 彩虹算法  34-39
    3.2.1 TMDS编码对置乱的影响  34-35
    3.2.2 彩虹算法  35-39
  3.3 互补置乱算法  39-43
    3.3.1 互补置乱算法思想  39-41
    3.3.2 黑白文字的互补置乱  41-43
  3.4 算法的频谱测试验证  43-47
第四章数字视频信息处理卡的硬件改进与测试  47-71
  4.1 视频信息处理卡设计  47-52
    4.1.1 处理卡设计  47-49
    4.1.2 接口保护电路设计  49-50
    4.1.3 布局布线  50-52
  4.2 视频信号布线的辐射仿真与分析  52-58
    4.2.1 数字信号的布线辐射建模与仿真  52-56
    4.2.2 视频信息处理卡的数字辐射分析  56-58
  4.3 信号完整性仿真分析  58-66
    4.3.1 板级仿真  58-59
    4.3.2 高速视频信号布线的仿真分析  59-61
    4.3.3 跨分割的大电流环路  61-63
    4.3.4 电源完整性仿真  63-66
  4.4 处理卡的功能测试  66-71
    4.4.1 处理卡的辐射测试  66-68
    4.4.2 液晶显示器开关对信息泄漏的影响  68-71
第五章总结与展望  71-73
  5.1 总结  71-72
  5.2 进一步研究思路  72-73
致谢  73-75
参考文献  75-78

基于数字接口的视频信息电磁泄漏机理与防护

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