Orientador: Marcelo Firer / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-15T01:48:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moura_AllandeOliveira1_D.pdf: 766044 bytes, checksum: e752134a3aa77aa9bf3559d18a7f0a12 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Considerando uma generalização da métrica de Hamming, a métrica ponderada por uma ordem parcial, fazemos uma descrição sistemática para os espaços com a métrica ponderada, dando ênfase aos códigos poset e à hierarquia de pesos contextualizada nesse novo ambiente. Técnicas de multiconjunto, para códigos ponderados, são utilizadas para estender o Teorema da Dualidade de Wei, uma relação entre as hierarquias do código e do seu dual. Como consequência desta Dualidade estendemos certos resultados sobre a discrepância, códigos MDS e uma relação entre a condição cadeia do código e do seu dual. / Abstract: Considering a generalization of the Hamming metric, the metric weighted by a partial order, we make a systematic description of the spaces with those metrics, emphasizing poset codes and the weight hierarchy of weights of those codes. Techniques of multiset, for weighted codes, are used to extend the Duality Theorem of Wei, a relationship between the hierarchy of a code and its dual. As a consequence of Duality we extend some results about the discrepancy, MDS codes and a relationship between a chain code and its dual. / Doutorado / Matematica / Doutor em Matemática

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Orientador: Hugo Enrique Hernández Figueroa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-17T09:35:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Duplat_DanielNascimento_M.pdf: 6130170 bytes, checksum: a8ec6733cbf973341a611dbeb5f31f55 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho trata do desenvolvimento teórico e computacional de um arranjo de antenas de grande comprimento elétrico com grande aplicabilidade em radares e sistemas de sensoriamento que utilizam distribuições de potência específicas. São abordados a síntese do padrão de radiação do arranjo, a escolha do número de antenas e o desenvolvimento da rede de alimentação do sistema. De maneira geral, o projeto pode ser dividido em duas partes: cálculo dos parâmetros do arranjo de antenas e desenvolvimento do sistema de alimentação do arranjo. Na primeira parte, a partir da escolha de um diagrama de radiação específico, determina-se o número de antenas e a amplitude e fase de campo eletromagnético que cada antena do arranjo deve receber a fim de gerar o diagrama de radiação necessário. Para tal, adota-se uma distribuição de amplitudes do tipo Hamming adaptada às especificações do projeto e uma distribuição de fase uniforme. Na segunda parte, desenvolve-se um sistema de alimentação para o arranjo de antenas que possibilita a distribuição da energia obedecendo à distribuição de amplitude e fase do campo determinada na fase anterior. O sistema proposto utiliza tecnologia de linhas de fita montada num substrato de poliestireno expandido, que agrega não somente baixas perdas ao sistema de distribuição, mas também baixos custo e peso. É possível verificar, portanto, que o desenvolvimento de um arranjo de antenas com comprimento elétrico muito maior do que o comprimento de onda de operação é um projeto que agrega conhecimentos não somente de antenas e suas características, mas também o conhecimento de arranjos de antenas e ponderação de amplitudes, bem como seus efeitos no diagrama de radiação do arranjo. Contudo, o desenvolvimento deste sistema implica na utilização de sistemas de guiamento eletromagnético que possibilitem a transmissão de energia agregando baixo custo, baixas perdas, e alta eficiência. / Abstract: This work deals with theoretical and computational development of an antenna array of large electrical length with wide application in radar and sensing systems using specific power distribution. The project describes the process from the synthesis of radiation pattern, the choice of the number of antennas and the development of the power supply system. Overall, the project can be divided into two parts: calculation of parameters of the antenna array and development of the power system. In the first part, the number of antennas and the amplitude and phase of the electromagnetic field that each antenna needs are calculated to generate the required radiation pattern. To this end, we adopt a distribution of amplitudes of Hamming type (Hamming weighting) adapted to the project specifications and a uniform phase distribution. In the second part, the power system to the antenna array is developed. This supply system enables the distribution of energy obeying the distribution of amplitude and phase of the field specified in the previous part. The proposed system uses striplines mounted on a substrate of expanded polystyrene, which combines low-losses, low-cost and lightweight. / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Speeding up addition is the key to faster digital signal processing (DSP). This can be achieved by exploiting the properties of redundant number systems. Their expanded symbol (digit) alphabet gives them multiple representations for most values. Utilising redundant representations at the output of an adder permits addition to be performed without carry-propagation, yielding fast, constant time performance irrespective of the word length. A resource efficient implementation of this fast adder structure is developed that re-purposes the fast carry logic of low-cost field programmable gate arrays (FPGAs). Experiments confirm constant time addition and show that it outperforms binary ripple carry addition at word lengths of greater than 44 bits in a Xilinx Spartan 3 FPGA and 24 bits in an Altera Cyclone III FPGA. Redundancy also provides other properties that can be exploited for performance gain. Some redundant representations will have more zero-symbols than others. These maximise the opportunities to exploit the multiplicative absorbing and additive identity properties of zero that when exercised reduce superfluous calculations. A serial recoding algorithm is developed that generates a redundant representation for a specified value with as few nonzero symbols as possible. Unlike previously published methods, it accepts a wide specification of number systems including those with irregularly spaced symbol alphabets. A Markov analysis and analysis of the elementary cycles in the formulated state machine provides average and worst case measures for the tested number system. Typically, the average number of non-zero symbols is less than a third and the worst case is less than a half. Further to the increase in zero-symbols, zero-dominance is proposed as a new property of redundant number representations. It promotes a set of representations that have uniquely positioned zero-symbols, in a Pareto-optimal sense. This set covers all representations of a value and is used to select representations to optimise the calculation of a dot-product. The dot-product or vector-multiply is a fundamental operation in DSP, since it is employed in filtering, correlation and convolution. The nonzero partial products can be packed together, substantially reducing the calculation time. The application of redundant number systems provides a two-fold benefit. Firstly, the number of nonzero partial products is reduced. Secondly, a novel opportunity is identified to use the representations in the zero-dominant set to optimise the packing further, gaining an extra 18% improvement. An implementation of the proposed dot-product with partial product packing is developed for a Cyclone II FPGA. It outperforms a quad-multiplier binary implementation in throughput by 50% . Redundant number systems excel at increasing performance in particular DSP subsystems, those that are numerically intensive and consist of considerable accumulation. The conversion back to a binary result is the performance bottleneck in the DSP algorithm, taking a time proportional to a binary adder. Therefore, redundant number systems are best utilised when this conversion cost can be amortised over many fast redundant additions, which is typical in many DSP and communications applications.

Orientador: Marcelo Firer / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-23T13:47:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lemes_LeandroCruvinel_D.pdf: 1250342 bytes, checksum: e1a6a639b2a96ae11f0c70d7507040aa (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Considerando canais discretos, sem memória e com apagamento, obtemos limitantes superiores e inferiores para as probabilidades de erro de decodificação e de ocorrências de ambiguidade de códigos corretores de erro lineares. Os limitantes dependem da hierarquia de pesos e dos espectros generalizados e melhoram os limitantes conhecidos. Encontramos expressões exatas para essas probabilidades nos casos em que o código é AMDS ou MDS / Abstract: Considering an erasure channel, we improve upper and lower bounds for error decoding and ambiguity probabilities of linear error-correcting codes. The given bounds depend on the generalized weight hierarchy and spectrum of a code. We find explicit formulae in the case of AMDS and MDS codes / Doutorado / Matematica / Doutor em Matemática

Orientador: Paulo Roberto Brumatti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-18T19:35:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Negreiros_DiogoBrunoFernandes_M.pdf: 5674415 bytes, checksum: bdd28225d3cc5505f91fd61e797f2794 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Este texto tem como objetivo o estudo de um tipo de código que possui relações com as teorias de curvas algébricas e de formas quadráticas. Começaremos introduzindo as definições e resultados sobre as três teorias que serão necessárias a este estudo. Depois apresentaremos os códigos a serem estudados bem como as relações entre seus sub-códigos e curvas algébricas e entre suas palavras e formas quadráticas. Observando que sub-códigos de peso mais baixo correspondem a curvas com mais pontos, nos dedicaremos a obter um processo para a descoberta de sub-códigos de peso mínimo dentro deste tipo de código. Tal processo será possível através de investigações sobre as formas quadráticas associadas a palavras. Finalizaremos com exemplos de aplicações do processo em alguns códigos, o que permite também calcular seus pesos de Hamming generalizados de ordem mais baixa / Abstract: This text's objective is the study of a kind of code wich has relations with the theories of algebraic curves and quadratic forms. We start by introducing definitions and results about the three theories we will need in such study. Later, we present the codes wich will be studied along with relations between its subcodes and algebraic curves and between its words and quadratic forms. Noting that lower weight subcodes correspond to curves with more points, we research a process to find minimum weight subcodes in this kind of code. This process will be possible through investigations on the quadratic forms related to words. Finally we set examples of applications of the process on some codes, and that gives us their lower order generalized Hamming weights / Mestrado / Matematica / Mestre em Matemática

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work we present the determination of the second Hamming weight of generalized Reed- Muller codes in most cases (see Teorema 4.6). Our main reference is [13], although we have also used results from [3] and [5]. In the first chapter we describe finite fields e we show how they can be constructed. In chapter 2 we present the basics of coding theory. We define what are error correcting codes, the Hamming metric, the parameters of a code, the equivalence of codes through the concept of isometry, and we briefly present generalized Reed-Muller codes and their parameters. In chapter 3 we present some results from Grobner bases theory and the definition of Affine Cartesian codes, which generalize the generalized Reed-Muller codes. we use tools from Grobner bases theory to determine the dimension and the minimum distance of Affine Cartesian codes. We finish our work in chapter 4, with the determination of the second Hamming weight for generalized Reed-Muller codes in most cases. / Nesse trabalho apresentamos o cálculo do segundo peso de Hamming de códigos de Reed-Muller generalizados na maioria dos casos (v. Teorema 4.6). Nossa referência principal sera [13], embora tenhamos utilizado também resultados de [3] e [5]. No primeiro capítulo descrevemos os corpos finitos e mostramos como podem ser construídos. No capítulo 2 apresentamos os conceitos básicos da teoria de códigos. Nele, definimos o que são os códigos corretores de erros, a métrica de Hamming, os parâmetros de um código, a equivalência de códigos através da noção de isometria, bem como uma breve apresentação dos códigos de Reed-Muller generalizados e seus parâmetros. No capítulo 3 sao apresentados alguns resultados da teoria de Bases de Grobner e a definição dos Códigos Cartesianos Afins, que são uma generalização dos códigos de Reed-Muller generalizados. Usamos ferramentas da teoria de bases de Grobner para determinar a dimensão e distância mínima de Códigos Cartesianos Afins. Para finalizar nosso trabalho, no capítulo 4 determinamos o segundo peso de Hamming do Código de Reed-Muller generalizado na maioria dos casos. / Mestre em Matemática

Dans cette thèse nous développons et améliorons des attaques de systèmes cryptographiques. Un nouvel algorithme de décomposition de signal appelé transformation de Hilbert-Huang a été adapté pour améliorer l’efficacité des attaques parcanaux auxiliaires. Cette technique permet de contrecarrer certaines contre-mesures telles que la permutation d’opérations ou l’ajout de bruit à la consommation de courant. La seconde contribution de ce travail est l’application de certaines distributions statistiques de poids de Hamming à l’attaque d’algorithmes de chiffrement par bloc tels que AES, DES ou LED. Ces distributions sont distinctes pour chaque valeur de sous-clef permettent donc de les utiliser comme modèles intrinsèques. Les poids de Hamming peuvent être découverts par des analyses de canaux auxiliaires sans que les clairs ni les chiffrés ne soient accessibles. Cette thèse montre que certaines contremesures peuvent parfois faciliter des attaques. Les contre-mesures contagieuses proposées pour RSA protègent contre les attaques par faute mais ce faisant et moyennant des calculs additionnels facilitent la découverte de la clef. Finalement, des contre-mesures à faible complexité calculatoire sont proposées. Elles sont basées sur le masquage antagoniste, c’est-à-dire, l’exécution d’une opération d’équilibrage sur des données sensibles pour masquer la consommation de courant. / The goal of the thesis is to develop and improve methods for defeating protected cryptosystems. A new signal decompositionalgorithm, called Hilbert Huang Transform, was adapted to increase the efficiency of side-channel attacks. This technique attempts to overcome hiding countermeasures, such as operation shuffling or the adding of noise to the power consumption. The second contribution of this work is the application of specific Hamming weight distributions of block cipher algorithms, including AES, DES, and LED. These distributions are distinct for each subkey value, thus they serve as intrinsic templates. Hamming weight data can be revealed by side-channel and fault attacks without plaintext and ciphertext. Therefore these distributions can be applied against implementations where plaintext and ciphertext are inaccessible. This thesis shows that some countermeasures serve for attacks. Certain infective RSA countermeasures should protect against single fault injection. However, additional computations facilitate key discovery. Finally, several lightweight countermeasures are proposed. The proposed countermeasures are based on the antagonist masking, which is an operation occurring when targeting data processing, to intelligently mask the overall power consumption.