参考基于dsp数字信号处理器的数据加密技术综述

基于DSP的数据加密技术综述 学号： 专业： 姓名： 日期： 2014/6/18 目录摘要：3Abstract:3一、引言4二、软件算法52.1、RSA加密算法描述52.2、Montgomery 模乘算法62.3、实现RSA快速加密62.31、 乘幂运算的快速实现62.4、Montgomery 模乘算法改进的RSA算法实现72.4.1、改进的模乘算法72.4.2、2 个CSA 加法器的Montgomery 模乘算法72.4.3、 实现RSA 加密系统的结构图9三、硬件加密1031、 长整数模运算的快速实现103.2、 TMS320C54X芯片的特点，及编程过程中应注意的地方11四、参考文献12五、课程总结12摘要： RSA是最早提出的公钥密码体制，其原理简单，安全性好，但由于其密钥较长才能保证一定的安全性，因而计算量大，如果用软件加密其速度太慢，用硬件实现可以大大提高RSA的速度。与此同时应用Montgomery 模乘算法来提高RSA的速度。在Montgomery 模乘算法改进的基础上, 提出了一种实现Montgomery 模乘算法的结构,该结构只需使用一个CSA (carry save adder) 加法器. 与目前使用两个CSA 加法器的模乘算法相比, 所提出的算法加快了RSA 加密处理器的实现, 并提高了整个加密系统的时间效率。DSP芯片系列提供了一种专用的乘法器，其完成一次乘法的时间只要一个周期，这使实现RSA的速度加快，怎样实现呢？那么就介绍一种适合DSP TMS320C54X 芯片，用汇编语言实现的一种快速的RSA，并实现了良好的加速算法。Abstract:RSA is the earliest public key algorithm. Its theory is very simple and its security is very high，but it must use a long key to assure its security, so its computation is very large. Using hardware to implement data encryption is more faster than using softer. And use the modified Montgomery modular multiplication, Based on the modified Montgomery modular multiplication this paper proposed a new arch itec2tu re of u sing CSA (carry save adder ) for the implement at ion of Montgomery modular multiplication. Compared with the present algorithm using two CSA modular multiplication, the proposed algorithm only uses one CSA , so it speeds up the imp lamentation of RSA cryptoprocesser, and also imp roves the time .efficiency. There is a particular multiplier， which can compute a multiplication at a cycle, this means it can make RSA faster. How can it be done? then a kind of the design of fast RSA implementation base on DSP TMS320C54X chipset ,using assembler language is introduced. As a result, it gets a high speed. Key words: RSA; DSP; Fast Implementation; Modular Arithmetic Montgomery modular multiplication algorithm; CSA一、引言随着数字通信和电子商务，网络技术的高速发展和普及, 网络信息安全成为当今一个重要话题. 对数据安全的需求日益迫切，如何保证网络上信息安全成为一项重要的研究课题，而数据加密是保护信息的一种重要方法 为了保证信息安全,公开密钥体制得到广泛的认可, 而RSA 是其中一个重要的公开加密系统. 由于在RSA 加密算法中, 主要是模指数运算, 而模指数运算重复使用了模乘算法, 所以模乘算法是实现RSA 加密系统的关键所在, 如何提高模乘算法的效率, 影响到整个RSA 加密系统的工作效率. 而Montgomery 模乘算法在计算指数运算上效率较高, 而且易于实现.在RSA 加密处理器的硬件实现上, 有两种比较好的加密结构: 一种是基于硬件资源合理利用上的L2R ( left to right) 二进位方法; 一种是在实现速度较快基础上, 所需硬件资源较大的R2L ( right to left ) 二进位方法 1 . 本文在Montgomery 模乘算法优化的基础上, 使用L 2R 二进位方法, 并对Mon t2gom ery 模乘使用CSA 加法器 2 改进前后, RSA 加密处理器在处理时间上作相应的分析和比较. 但单纯由软件来加密虽然升级方便，但安全性和速度都与经过特殊设计的硬件加密无法相比，因此采用专用的芯片的PC安全卡，即利用专用的汇编语言实现算法并装载到卡上，再在专用的芯片上运行是一种性能高且成本低的解决方案。 TI公司推出的TMS320C54X系列的DSP具有性能适中，价格低廉和产品成熟等特点，并且其乘法指令执行快，并行性高，较适合于加密算法，因而采用TMS320C54X DSP作为PC安全卡的主CPU二、软件算法2.1、RSA加密算法描述RSA 公钥算法是由MIT 的Rivest、Shamir 和Adleman 在1978 年提出来的。RSA 方案是唯一被广泛接受并实现的通用公开密钥密码算法，目前已成为公钥密码的国际标准。该算法的数学基础是初等数论中的欧拉( Euler) 定理，其安全性建立在大整数因子分解的困难性之上。RSA 作为公钥密码体制，利用了单向陷门函数的原理，如图1 所示。图（1）RSA 算法归纳如下:( 1) 选择2 个大素数p、q，为了保证安全，通常要求每个都图1 RSA 利用单向陷门函数原理大于10100 ( 即超过100 位的十进制) ;( 2) 计算n = pq 和( n) = ( p 1) ( q 1) ;( 3) 选择一个与( n) 互素的数，令其为e;( 4) 找到1 个d，使其满足d = e-1 mod( n) ;( 5) 选好这些参数后，将明文划分成块，使得每个明文报文块长度满足M n。加密M 时，计算:C = Me mod n ( 1)解密时计算:M = Cd mod n ( 2)由于模运算的对称性，可以证明，在确定的范围内，加密和解密函数是互逆的。为实现加密，需要公开 e，n ，为实现解密需要 d，n 。2.2、Montgomery 模乘算法RSA 加密系统主要是进行模指数运算. 假设N是2 个大的素数p 和q 的乘积, 而公开密钥e 可以根据e = d -1 mod (p - 1) (q - 1) 通过欧几里得乘法逆元算法获得.加密时: 明文M , 公开密钥(e, N ) (0 M N ) P = P - N步骤5: return (P )结果为REDC(A ,B ) = AB 2-(n+2)mod N .2) 一个CSA 的Mon tgomery 模乘算法由于目前采用的改进Mon tgom ery 模乘算法实现时, 使用了2 个CSA 加法器, 虽然每个加法可以在一个时钟周期完成, 但是随着加密数据长度n 的增加, 所需加法单元也会越来越大. 例如n = 1 024 bit 时, 也需要2 048个加法单元, 因此, 所使用的硬件资源仍然很大. 为了节省硬件资源, 同时加快模乘算法, 本文对模乘算法做了相应的改进算法2输入: A ,B ,N (modulus)输出: P = (A B 2-n) mod Nn: m umber of bit s in AA i: ith bit of AS 0: the lowest bit of SC0: the lowest bit of CB 0: the lowest bit of BR : precomputed value of (B + N )步骤1: P = 0; S = 0; C= 0步骤2 : for i= 0 to n- 1 do2a: if (S0= C0) and not Ai then: L = 0if (S 0C0) and notAi then:L = Nif no t (S0 x or C0 x or B0) andA i then: L = Bif (S0 x or C0 x or B0 ) and Aithen:L = R2b: (S , C) = S + C+ L2c: S = S 2; C= C2步骤3: P = S + C步骤4: if (P N ) P = P - N步骤5: return (P )结果为REDC (A ,B ) = AB 2-(n+2) mod N .算法一 图（3） 算法二2.4.3、 实现RSA 加密系统的结构图由于CPA 加法器是一种进位传播加法器, 如果进行高比特的加法, 不仅需要较多的硬件资源, 而且会有很大的时延, 因此不利于系统时钟频率的提高.为了保证整个加法能够在一个时钟周期完成, 提高Montgomery 模乘算法的时间和工作效率, 需使用CSA 加法器替代模乘算法中的CPA 加法器。在CPA 加法中, 执行1 024 bit 的加法需要32个时钟, 为了适应该加法结构, 输入的1 024 bit 寄存器包括32 bit 的寄存器.使用32 bit 的CPA 加法器和移位寄存器, 减少了硬件资源. 同时, 移位寄存器也使32 bit IO 接口成为可能. 基于L 2R 的实现Montgomery 算法的RSA 处理器的结构框架图如图4所示.图（4）三、硬件加密31、 长整数模运算的快速实现 通常的长整数模运算都是用加减法来完成的，因为PC机的加减法指令的执行速度比乘除法要快得多，利用加减法可以使指令的执行速度大幅度的提高，但对于C54X则不同，C54X芯片中的17bit*17bit专用乘法器使得其乘法指令的执行只需一个时钟周期，与加减指令的速度完全相同，这样就要考虑更多地用乘法来完成模运算假设要做运算 R=T mod N (3.1.1) 其中N为k位的长整数，T为2k位的长整数，设字长为m,则N共有n=k/m个字，T有2n个字，同时记X=2m 将T写为表达式：T=T12k+T0 (3.1.2) 并将T1表示为： T1=tn-1Xn-1+tn-2Xn-2+.+t0 (3.1.3) 将式（3.1.2）和（3.1.3）代入式（3.1.1）即得R=（tn-1(X2n-1 mod N)+tn-2(X2n-2mod N)+.+t0(Xnmod N)+T0）mod N (3.1.4) 从（3.1.4）式可看出，可以预求n个Xn+I modN的值，分别记为： r0=Xnmod N r1=Xn+1mod N rn-1=X2n-1mod N 有R1=tn-1rn-1+tn-2rn-2+.+t0r0+T0 (3.1.5) 执行完式（3.1.5）之后，R1的k比特以上部分（记为R11）的位数不会超过 m+n,对于C54X，m=16,只要选择的kN) then R20=R20-NEnd这样得到的结果R20就是最后的结果R 由上面的算法可见，整个模运算是由三步组成的，其中前两步是将加减法转换为乘/累加来做的，第三步的加法循环只有10次，这充分利用了C54X芯片的乘法优势，使模运算的速度有了很大的提高。完成一次模运算的时间为用减法完成模运算时间的38.5. 3.2、 TMS320C54X芯片的特点，及编程过程中应注意的地方（1）芯片共有3条数据总线，1条程序总线，4条相应的地址总线，多条数据总线可同时读取多个数据，使得C54X具有功能强大的指令集。很多指令的效率很高。（2）8个辅助寄存器使得程序编制更灵活。（3）有2个40-bit累加器，1个17-bit17-bit乘法器，可很方便的进行乘/累加运算，另外单指令周期的乘法指令使模运幂运算的速度大幅度提高。（4）320C54X芯片采用了六级流水线机制，但没有解决流水线相关的问题，因此在编程时必须注意指令的连接关系，必要时要加上空操作，合理调配指令顺序，尽量减少指令的相关性，可大大提高程序的运行速度。(5)许多指令都分为有符号数和无符号数两种，应根据所用数的类型选用指令。(6)TMS32054X芯片的地址形成方式比较特殊，16位地址的高9位由DP给出，低7位由指令给出，这样使得直接寻址的指令的执行速度比较快，但必须先将DP设置为正确的值。因此在程序调试过程中，数据的存储位置尚未完全确定，最好避免利用DP寻址的指令，防止由于存储位置的变化引起程序运行错误。四、参考文献1 卢开澄. 计算机密码学 M.北京：清华大学出版社，1998.81-96 2 周建江,戴明桢，等. TMS320C54X DSP 结构、原理及应用 M.北京：北京航空航天大学出版社，2001.1-603阮飞 当前我国信息安全领域面临的重大问题 信息安全与通信保密， 2003( 12)4佟晓筠，王翥，郭长勇，等 基于RSA 等算法软件加密技术的研究与实现微处理机，2003( 6) :5何彩燕，吴红公钥制RSA 算法应用中要注意的几个问题 现代计算机，2004，178( 5) :6 尹勇，欧光军，关荣锋 DSP 集成开发环境CCS 开发指南 北京: 北京航空航天大学出版社，2003五、课程总结1、第一章 离散时间信号与系统数字信号是由模拟信号经过采样得到离散时间信号，在经过量化和编码最终得到的。在采样的过程中，他的采样频率必须高于两倍信号的最高频率，则整个连续信号就可以完全用它的采样值来代表，而不会丢掉任何信息。任何一个时间离散信号都可以用单位脉冲序列信号及其移位的线性组合来描述他。单位阶跃信号和他的移位的线性组合可以用来描述一个离散时间的持续时间。判断一个系统是否为线性系统：Linear system : 齐次性与叠加性即 y1(n)=Tx1(n) ，y2(n)=Tx2(n) y (n)=Tax1(n) bx2(n) = ay1(n) by2(n) *加权信号和的响应=响应的加权和。Time-invariant: 时不变特性 即 y(n-n0)=Tx(n-n0)所有存在一个最小的正整数,满足：,则称序列是周期序列，周期为。两个序列中只要有一个是无限长序列，则卷积之后是无限长序列，卷积是线性运算，长序列可以分成短序列再进行卷积，但必须看清起点在哪里。Z变换是分析离散信号与系统的一种有力的数学工具，他类似于拉普拉斯变换之对连续信号与系统。在离散时间系统分析中，从对系统数学模型的求解方法来讲，基本可以分为时域方法和变换域方法两类，时域法是直接分析时间变量的函数研究离散时间系统的时域特性。第二章 离散傅里叶变换离散傅里叶变换建立了有限长序列与离散频谱之间的联系，他在理论上具有重大意义。DFT隐含有周期性，周期为N，有限N长序列x(n)的N点离散傅里叶变换（DFT）X(k)也可以定义为x(n)的周期延拓序列X(n)N的离散傅里叶级数（DFS) 的主值序列。周期序列的主周期序列指把周期序列截取主周期0N-1得到的有限长序列。循环卷积的计算方法，循环卷积与线性卷积的关系，用DFT计算线性卷积的方法。设x1(n)（ 0 nM-1)，x2(n)(0 n N-1)循环卷积：L取M、N中较长的一个（设MN，则L=M）。较短的一个需要补0至L（两个序列的长度要求相等）。循环卷积可以用DFT(FFT)实现；用循环卷积实现线性卷积：LM+N-1若不满足这个条件，则只在N-1 n M-1范围内两者相等。DFSDFT线性线性序列移位循环移位共轭对称性共轭对称性周期卷积循环卷积圆周卷积和线性卷积的对比圆周卷积线性卷积针对FFT引出的一种表示方法信号通过线性系统时，信号输出等于输入与系统单位冲激响应的卷积两序列长度必须相等，不等时按要求补足零值点两序列长度可以不等如x1(n)为 N1点，x2(n)为 N2点卷积结果长度与两信号长度相等皆为N卷积结果长度为N=N1+N2-1第三章 快速傅里叶变换DFT在数字信号处理起着非常重要的作用，而这是与DFT存在着高效算法，即FFT。他不是一种新型变换，而是减少DFT计算量的一些高效算法。FFT的运算量的计算，与DFT运算量的比较N点的FFT的运算量为复乘: CM=（N/2）M=（N/2） log2 N复加: CA =N M=N log2 NN点的DFT的运算量为复乘: CM =N2复加: CA =N（N-1）第四章 数字滤波网络 数字滤波器的功能本质上是将一组输入数字序列通过一定的运算后转变为另一组输出数字序列，其结构表示需要采用加法器，乘法器，延时器等。IIR滤波器的结构和信号流图：直接型；级联型；并联型。FIR数字滤波器的结构和信号流图：直接型；快速卷积型、频率采样型。FIR数字滤波器：非递归结构，无反馈，但在频率采样结构等某些结构中也包含有反馈的递归部分。级联型结构简化了滤波器发的实现方式，采用一些二阶节，通过适当的系数变换就可以实现整个系统，并且各级联形式子系统的零，极点就是整个系统的零，极点，所以调整子系统系数可以直接控制系统的传输特征。第五章 滤波器设计原理滤波器是一种具有一定传输特性的信号处理装置。从广义上讲，凡是有能力进行信号处理的装置都可以成为滤波器。但一般所讲的滤波器是一种选频器件，他对某些频率的信号衰减很小，允许信号通过，而对其他不需要的衰减很大，尽量阻止这些信号的通过。比较成熟的几种滤波器：Butterworth滤波器，Chebyshev滤波器。对滤波器的技术要求： 中心频率，通带带宽，通带插入损耗，通带波动，阻带衰减。 第六章 IIR 数字滤波器的设计FIRIIR设计方法一般无解析的设计公式，要借助计算机程序完成利用AF的成果，可简单、有效地完成设计设计结果可得到幅频特性（可以多带）和线性相位（最大优点）只能得到幅频特性，相频特性未知（一大缺点），如需要线性相位，须用全通网络校准，但增加滤波器阶数和复杂性稳定性极点全部在原点（永远稳定）无稳定性问题有稳定性问题阶数 高低 结构非递归递归系统运算误差一般无反馈，运算误差小有反馈，由于运算中的四舍五入会产生极限环快速算法可用FFT实现，减少运算量无快速运算方法第八章 数字信号处理的实现及应用自从数字信号处理器（Digital Signal Processor）问世以来，由于它具有高速、灵活、可编程、低功耗和便于接口等特点，已在图形、图像处理，语音、语言处理，通用信号处理，测量分析，通信等领域发挥越来越重要的作用。随着技术成本的降低，控制界已对此产生浓厚兴趣，已在不少场合得到成功应用。DSP在多媒体通信中的应用，多媒体包括文字、语言、图像、图形和数据等媒体。多媒体信息中绝大部分是视频数据和音频数据，儿数字化的音、视频数据的数据量是非常庞大的，只有采用先进的压缩编码算法对其进行压缩，节省储存空间，提高通信线路的传输效率，才能使高速的多媒体通信系统成为可能。作为处理数字信号的DSP技术，为人们快速的获取、分析和利用有效信息奠定了基础，必将进一步得到社会各界的普遍关注，由此可见，DSP技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。相信在不久的将来，随着制造技术和新材料技术的不断发展DSP技术将会出现一个飞跃，达到一个新的水平。 本科毕业设计（论文） 简明指导手册 （1） 1 毕业设计(论文)总论 1.1 概 述 高等院校的毕业设计(论文)教学过程是实现本科培养目标及规格的重要培养阶段。毕业设计(论文)是学生毕业前的最后学习阶段，是学习深化与升华的重要过程；是能力与素质培养的重要途径；是学生学习、研究与实践成果的全面总结；是学生综合素质与实践能力培养效果的全面检验；是学生毕业及学位资格认定的重要依据；是评价高等学校教育教学质量的重要依据。 1.1.1 毕业设计(论文)的基本概念 （1） 毕业设计的内涵 毕业设计是高等学校应届毕业生，毕业前接受课题任务，所进行的设计过程，并取得其设计成果。 （2）毕业论文的内涵 毕业论文是高等学校学生毕业前所撰写的学术论文。毕业论文表明作者在科学研究工作中取得的新成果或提出的新见解，并表明作者具有的科研能力与学识水平。毕业论文具有学术论文所共有的一般属性，它的构成与展开严格按照绪论、本论、结论的思维方式，以事实为基础，以严谨的推理过程为依据，得出可信的科学结论。 1.1.2 毕业设计(论文)的特点与功能 （1）毕业设计的特点与功能 毕业设计的特点 高等院校学生毕业设计具有设计内容的科学性、设计思想的新颖性、设计表述的规范性、设计条件的约束性、设计过程的综合性、设计结果的实用性等工程设计的特点外，还具有毕业设计任务的确定首先考虑教学基本要求、毕业设计时间的限定性及学业的规定性、毕业设计是在指导教师指导下独立完成的等特点。 毕业设计的功能 教学与教育功能 毕业设计教学过程是高等院校培养计划的重要组成部分；是进行设计科学教育，强化工程意识，接受工程基本训练，提高工程实践能力的重要培养阶段；是培养优良的思维品质，进行综合素质教育的重要途径。通过毕业设计教学工作，培养学生综合运用多学科理论、知识与技能，解决具有一定复杂程度的工程实际问题的能力；培养学生树立正确的设计思想和掌握现代设计方法；培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风；培养学生优良的思维品质，强化工程实际意识；培养学生 2 大学毕业设计（论文）简明指导手册 勇于实践、勇于探索和开拓创新的精神。在毕业设计阶段，通过毕业设计教学与教育功能的实现，有益于学生科学的智能结构的形成及综合素质的全面培养。 社会功能 毕业设计课题来源于实际，毕业设计成果直接或间接为经济建设服务，为生产、科研服务，为社会服务，以实现毕业设计的社会功能。 （2）毕业论文的特点与功能 毕业论文的特点 毕业论文或称学位论文是学术论文中的一种类型，具有学术性、科学性、创造性，即一般学术论文的共同属性，同时具有下列特点： 毕业论文课题的确定，首先要符合教学基本要求，同时也要兼顾科学研究实际需要，紧密联系实际。 毕业论文具有时间的限定性及学业的规定性。 毕业论文是在指导教师指导下独立完成的。 毕业论文的功能 教学与教育功能 毕业论文教学过程是高等学校培养计划的重要组成部分，是学生毕业前提交的一份具有一定理论与实际价值的学术论文。它是高等学校学生从事系统的科学研究的初步尝试；是在指导教师指导下，对取得的科研成果的综合表述。通过毕业论文的教学过程，培养学生探求未知、探索真理的科学精神，以及优良的科学品质与科学素养；培养学生从事科学研究的基本能力。通过毕业论文的教学过程，检验学生综合运用基础理论、基本知识和实验技术，解决科学和技术领域有关问题的能力；检验科研基本训练的实际效果。 社会功能 毕业论文是以应用研究成果作为媒介与生产和社会实际相联系。然后，通过开发研究的成果应用于生产实际，为社会服务。 同时，毕业论文又是面向社会发表研究成果的重要手段，也是信息交流与信息存储的重要工具，从而实现其社会功能。 3 大学毕业设计（论文）简明指导手册 1.2 毕业设计(论文)教学各阶段流程 表1 毕业设计(论文)教学各阶段流程 1、 指导教师上报课 12、教研室(课程组)召开会议进行课题审查、论证（要求纪录 3、 院系（学术委员会）或邀请校外专家对教研室上报课题进行评 4、 对学生公布课题，并确保一名学生做一个课题（或子课题5、院系汇总通过评审的课题，并作为教学执行计划报教务1、 指导教师指导学生查阅相关文献（包括一定数量的外文文献 2 2、毕业生就课题撰写开题报告，开题报告包括以下内容2.1课题背景介2.2课题拟设计研究的主要内容、实验方2.3相关文献综2.4预期成果（或阶段性结果3、开题报告答辩（各院系制定答辩办法，报教务处备案1、 中期检查，院系制定检查方2、 检查形2.1学生撰写中期报告（含工作进展情况、存在问题、下一步计划安排等2.2学生向检查组自述报告内2.3检查组提问，学生进行答3、检查组对学生的工作作出检查结3.1指出存在的问题，提出意见或建3.2对工作进展严重滞后或不符合培养目标要求的学生提出严重警告或终止毕业设计（4、院系向教务处报中期检查工作总4 1、 毕业答辩及成绩评定按“大学本科毕业设计（论文）工作规范”进行 4 大学毕业设计（论文）简明指导手册 毕业设计(论文)程序安排表 内 容 教研室（课程组）确定指导调研、选题，填写选题审批表；院系毕业设计（论文）领导小组审批选题； 负 责 人 以适当形式向学生公布课题、学生选题（指导教师选题必以前 2 汇总选题，编制毕业设计(论文)教学执行计划报教务处 第7学期15周前 院系主任、教学秘书 3 完成毕业实习(毕业调研)报告及外文翻译、开题报告。教务处随院系主任、指导教师4 中期检查：院制定中期检查方案。教务处随机进行进行抽查。 学生完成毕业设计（论第8学期9周前院系主任、教务处 院系部下达毕业设计答会，报教务处备案。 完成第8学期14周 第教研室（课程组）、院系6 院系部将毕业设计(论文)成绩前 院系主任处 学校毕业设计(论文)复答辩 8 院系组织优秀毕业设计(论文)评选，按教务处要第8学期17周 指导教师、院系主任 毕业设计(论文)按有关要求存档 1.3 毕业设计(论文)选题 1.3.1 选题的基本原则 选题是搞好毕业设计(论文)的前提，对毕业设计(论文) 5 大学毕业设计（论文）简明指导手册 （1）课题必须符合本专业的培养目标及教学基本要求。 （2）课题应结合社会实践和科学研究的实（3）课题类型应多样化，能使学生针对各自的情况来选择选题，以有利于发挥学生的积极性，有利于课题的（4）课题应力求有益于学生综（5）课题应具有可完成性。 3.2 课题的确定程序及学生选题 （1）课题确定程序为： 指导教师在深入实际调查研究的基础上，结合自身研究开发实际提出课题，并填写毕经教研室（课题组）主任初审后，由院系组织同行专家评审，并报送院系主任批准； （2）学生的选题。各专业教研室（课题组）应员。各指导教师应将课题的提出背景、目的、意义及预期成果向学生作一简要介绍，学生根据自己的情况在教师指导下选题。 （3）毕业设计(1.4 毕业实习（课题调研） 1.4.1 毕业实习的目的与要求 毕业实习是学生接到毕业设计(论文)任务书应到相关的单位去了解产生及现实状况。 （1）毕业实习的目的 毕业实习是学生深入生产实践、社会实践等一线实际取得感性认识，从中了解实际工作过程和生产或社会需求过程，结合所学过的理论知识，使认识向深化发展。这种理论与实践的紧密供必要的条件。 （2）毕业实习的要求 6 大学毕业设计（论文）简明指导手册 毕业实习要求学生利用各种有效方法和手段了解本专业所涉及的各方面的实际情况，完成实习任务。向实践学习，了解与专业有关的实际知识。向一线工作人员学习，了解研究者与生产者、创作者的实践感受、认识、经验、建议和优良作风。向使用者学习，了解产品、作品存在的问题及改进的愿望和要求。向文献资料学习，了解信息资料中反映出来的先进的作品1.4.2 毕业实习的途径与方法 毕业实习的途径主要有两个，一个是实地考察（毕业实习或现场调查），一个是收集资料，二者相互配合。具体方法有： （1）到与课题或专业有各种条件或因素，形成直观的感受，以便提高到理论的高度来研究、分析，找到解决问题的关键所在。 （2）到与课题或专业有关的展览会、展销会去考察。展览会、展销会往往提供的是先进的设备与技术、完美的创作段及设备，了解国内外发展水平与趋势，对课题的研究能提供最新的启迪和帮助，使思路开阔，有利引导和借鉴。 （3）到图书利、简报、图纸、说明书等文献资料与信息，为制定研究设计和创作方案提供依据和素材。 （4）利用信息传递方式，向有关部门单位发函发电，以求帮助提供有关资料或有偿索取。 5）资料的收集，重在分析和研究。要求获得的资料既可靠而又有代表性。收集资料，切忌不 1.4.3 毕业实习（课题调研）报告的撰写 撰写实习（调研）报告是对课题调研工作进行总结提高的过程。学生在实习期间应及时把收集报告的原始资料。实习（调研）报告要力求文字通顺、简练，说明应充分利用简图和表格。 7 大学毕业设计（论文）简明指导手册 实习（调研）报告内容应围绕毕业设计(论文)课题的有关内容深入系统地进行归纳整理，既要有收集到的实际资料，也还应有自己的映发现问题、分析问题、解决问题的主要方案。 实习（调研）报告内容应包括: 阅读与课题有关的资料摘录与心得;对收集到的现场资料的整理研）对象的合理性、先进性、经题解决方案的初步探讨，利用现场条件进行的初步验证结果。 实习（调研）报告的撰写: 1.5 文献检索与应用 通过文献检索，及时地、广泛地了解与自己的科研工作相关的信息.5.1 文献资料的作用与分类 1）文献资料的作用 查阅文献资料的作用主了解前人成果; 了解进行中的研究; 扩大知识面。 （2）文献资料的科技文献按其三次文献。 原始文献 原始文献是科研人员根据其科研创作成果所形成的文因此也通常是科研人员进行文献检索的主要对象。 原始文献主要以下列类型: 学一的版式，用连续的卷、期号或年、月顺序号标识时序，每期登载多篇文章、作品。 科技报告:它是科研、设计单位向上级主管部门或财政资助单位定期递交的关 8 大学毕业设计（论文）简明指导手册 于科研项目进展情况的报告。 会议文献:主要指科技工作者在学术会议上宣读的论文，会后经主办单位整理而编辑出版的正式文献，通常称为“会议论文学位论文:指大学或研究院所的学生为了获得高一级学位，在指导教师指导下通过专题研究而撰写的学术性研专利文献:指由专利发明人所提交的专利申请书和专利说明书，批准后由专利局公开出版发行并受专利保护。 政府出其他 二次文献 所谓二次文献就是将分散的原始文献用一定规则和方法进行加工、归。二次文献的目的是提供文献线索，是检索原始文献的辅助工具。 三次文献 所谓三次文献是对原始文献所包含的知识和信息，进行综合归纳、核对鉴定、浓缩提炼、重新组织等而形成的综合性文献资料，它的时效性和针对性不如原始资料，但其系统性好，对于最初.5.2 文献资料的检索 1）文献检索途径 文献检索的有效途径是正确利用检索工具。文献检索的途径有: 书名或篇名途径;作者姓名途径;文献序号途径;分类途径;主题词途途径都是根据文献的内容特征来检索的，常用于未知文献的检索。 （2）文献检索步骤 分析研究课题5.3 文献资料的筛选与引用 9 大学毕业设计（论文）简明指导手册 （1）文献的筛选 文献检索只是利用文献的第一步，要把的在于要把检索到的文献认真地筛选、消化和吸收，只有经过这个过程，才能达到查阅文献的真正目的利用文献。 文献筛选的目的在根据课题发展的不同时期、不同作者分类；也可按文献的类别如图书、论文、专利、报告等分类。 文献筛选的过程是一个去粗取精、去伪存真的过程。在文献的筛选和消化吸收过程中，也存在一个“由薄到厚”和“由厚到薄”的积累过程。开始接触某一课题时，所知甚少，对文献的积累也少，随着课题研究工作的不断深化，文献阅历不断丰富，则文献资料的积累越来越多，这就是“由薄到厚”的过程。当“由薄到厚”的过程积累到一定程度，对研究课题的本质认识达到一个升华为“维生素”式的精华，这就是“由厚到薄”的过程。 （2）文献的引用 在查阅文献并经过筛选和消化吸收之后，有些文献可能就会在研究工作中起到重要的参考文等)时，应当注明所引用的文献。注明引用文献的目的一般来说主要有以下四个方面： 在说明自己的科研课题来源和立题思想时，通过引用文献说明前人工作的基础和自己在论证自己的研究成果的结论时，有时可引用别人的文献资料作自己工作的旁证。 在一些重要的学术观点上注明可参考的文献资料，为感兴趣的读者检索同类文件提供方便。 是对别人研究成果表示尊重和承认的体现。1.6 毕业设计说明书与毕业论文的撰写 1.6.1 毕业设计（论文）撰写的内容与 10 大学毕业设计（论文）简明指导手册 应包括如下主要内容: （1）标题:要求简洁、确切、鲜明。 （2）中英文摘要及关键词:摘要一般应说明研究工作目的、实验方法、结果和最终结论等，而重点是结果和结论。摘要中有数据、有结论，是一篇完整的短文。中文摘要约30对应。 （3）目录。 5）正文 毕业设计的正文内容包括: (外)发展概况及存在的问题；本设计的指导思想；阐述本设计应解决的主要问题。 本论：设计方案论证;计算部分; 结构设计部分; 样机或试件的各种实验及测试情况;方案的校验等； 结论：应概括说明本设计的情况要问题要重点指出并加以研究。 毕业论文的正文内容包括： 引言:选题的缘由;对本课题已有研究情况的评述;说明本文所要解决的问题和采用的手段、方法;概述成果及意义。 本论：研究工作的基本前提、假设和条件；模型的建立，实验方案的拟定；基本概念和理论基础；设计明；理论论证，理论在实际中的应用等。根据课题的性质，一篇论文可能仅包含上述的一部分内容； 结论：应包括对整个研究工作进行归纳和综合而得出的总结；所得结果与已有结果的比较;以及在本课题的研究中尚存在的问题，对进一步开展研究的见解与建议。它集中反映作者的研究成果，表达作者对所研究的课题的见解和主张，是全文的思想精髓，是文章价值的体现。一般写得概括、篇幅较短。撰写时应注意下列事项:a 结论要简单、明确。在措辞上应严密，但又容易被人领会；b 结论应反映个人的研究工作，属于成果，切忌言过其实，在无充分把握时，应留有余地。因为在科学问题的探索上 11 大学毕业设计（论文）简明指导手册 是永无止境的。 （6）致谢: 简述自己通过本设计的体会，并应对指导教师和协助完成设计的有关人员表示谢意。 （7）附录: 有各种篇幅较大的图纸、数据表格、公式的推演、编写的算法语言程序等材料附于应按照参考文献的注录规范列出主要参考文献。2 毕业设计(论文)撰写规范2.1 学生毕业设计(论文)的规范化要求 2.1.1 基本要求 (1)毕业设计必须由学生本人独立完成，不得弄虚作假，不得抄袭他人成果(2)毕业论文应中心突出，内容充实，论据充分，论证有力，数据可靠，结构次分明，图表清晰，格式规范，文字流畅，字迹工整，结论解释合理。 (3) 毕业设计（论文）2.1.2 一般格式和顺序 （1）封面：（附1） 题目：应能概括；题名力求简短，严格控制在25字以标题和副标题。 导师：指导教师不能多于三人。 （2）中文摘要:摘要叙述本设计的主要内容。特点，文字要精练一般应说明研究工作目的、实0字左右；为了便于文献检索，应在本页下方另起一行注明论文的关键词（3-5个）。格式附3） （3）英文摘要：中文摘要后为英文摘要。内容应与中文摘要相同。（格式附3） （4）目录：应是论文的提纲，也是论文组成部分的小标题。写出目录，标明页码。 （5）主要符号表；如果论文中使用了大量的物理量符号、标志、缩略词单位、自定义名词和术语等，应编写成注释说明 12 大学毕业设计（论文）简明指导手册 使用 讨论、与理论计算结果的比较，本研究方法与已有研究方法的比较、 技术 （论文）是专门可供参考的学术著作，必须写得简练、重点突出，不 要叙 ）：应该明确、精炼、完整、准确，使人只要一看结论就能全 面 献的写法世界上有通用的习惯，我国也有国家标准规定，应该遵循，不可杜 撰 给予直接帮助的人员，例 如 的 辅 在论文写作过程中，有些问题需要在正文之外加以阐述和说明。 （11）附件 将各种篇幅较大的图纸、数据表格、计算机程序等材料附于说明书的 谢辞之后。 2（1 确，避免使用文学性质的带感情色彩的非学术性词语； 数量不多，可以不设专门的汇集表，而在论文中出现时加以说明。 （6）正文： 包括引言、本论、结论三个部分 引言（第一章）：在论文正页前，内容为：该研究工作在国民经济中的实用价值与理论意义：本研究主题范围内国内外已有的文献综述；论文所要解决的问题。 本论：是毕业设计（论文）的主体。写作内容可因设计、研究课题性质而不同，一般可包括：理论分析、计算方法、实验装置和测试方法、经过整理加工的实验结果的分析经济评价与分析等。根据课题的性质，一篇设计（论文）可能仅包含上述的一部分内容。 毕业设计述那些专业人员已熟知的常识性内容。同时应注意使各章之间密切联系，形成一个整体。 结论（最后一章了解论文的意义、目的和工作内容；要认真阐述自己的创新性工作在本领域中的地位、作用和意义。 （7）参考文献：只列作者直接阅读过、在正文中被引用过、正式发表的文献资料。参考文，而且全文应统一，不能混用。参考文献一律放在论文结论后，不得放在各章之后。 （8）致谢：致谢根据自己的工作体会，对指导教师和协助完成设计的有关人员表示谢意。谢辞是以简短文字，对课题研究与写作过程中曾指导教师、答辩教师及其他人员，表示自己的谢意。这不仅是一种礼貌，也是对他人劳动的尊重，是治学者应有的思想作风。(限200字) （9）附录：可以包括正文内不便列出的冗长公式推导；以备他人阅读方便所需助性数学工具或表格；重复性数据图表；计算程序及说明。 （10）注释.1.3 毕业设计（论文）的书写要求 ）语言表述 毕业设计（论文）应层次分明、数据可靠、文字简炼、说明透彻、推理严谨、立论正 13 大学毕业设计（论文）简明指导手册 毕业设计（论文释清楚 2）层次和标题 层次要清楚，标题要重点突出，简明扼要。 各层标题第二级、第三级和第四级标题均： 11 111 （3）篇眉和页码 篇眉从第一章 页码从引言开始按阿拉伯数字端，居中书写。 4）有关图、表、公式等 图：要精选要清楚，但坐标比例不要过份放大，同一图上不同曲线出： 图中的术语、符号、单位等应同文字图序及图名居中置于图的下方。 表：表中参数应标明量和单位的符号； 表序及表名置于表的左上方排列或居中排：公式的编号用括号括起写在右边行末，其间不加线。 图、表、公式等与正文之间要有一行的间距。 文中的图、表、3-2，公式(5-1)等。图或表的下方。 （5）有关参考文献 参考文献表可以采用顺序编码制组织，也可以按“著者一出版年”制组织。建议根据中国高校 14 大学毕业设计（论文）简明指导手册 或“，etal”。 几种主要参考文献著录表的格式为： 连续出版物：序号作者文题刊名，年，卷号(期号)：起止页码 论 文 集：序号作者，文题见（im）：编者，编（eds）文集名出版地：出版者年起止页码 学位论文： 序号姓名文题：XX学位论文授予单位所在地：授予单位，授予年 序号申请者专利名国名，专利文献种类，专利号，出版日期 技术标准：序号发布单位技术标准代号技术标准名称出版地：出版者，出版日期 举例如下： 1张昆，冯立群，余昌钰，等机器人柔性手腕的球面齿轮设计研究清华大学学报，1994，34(2)：17 2竺可桢物理学，北京：科学出版社，197356-60 3Dupont BBone marrow transplantation m severe combined immunodeficiency with anunrelated MLC compatible donorIn：White H J，Smith R，edsProcAnnual Meeting Of the International Society rOr Experimental HematologyHouInternational Society fOr Experimental Hematology，197444-46 4郑开青通讯系统模拟及软件：硕士学位论文北京：清华大学无线电系，1987 5姜锡洲一种温热外敷药制备方法中国专利，881056073，中华人民共和国中国标准出版社，1994-1l-01 (6)量和单位 要严格执行GB31003102：93有关量和单位的规定（具体要求请参阅常用量和单位计量出版社4 打印要求 1）封面 l 封面由学