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基于通信的列车运行控制系统(CBTC)通过车地双向数据通信方式对列车进行控制和监督,根据EN50159标准,实现其车地双向信息传输的数据通信系统(DCS)属于开放式传输系统,开放式传输系统必须采取措施以保证信息传输的安全性(Security)。高级加密标准(AES)算法是未来20-30年内取代DES以保护信息安全的新型数据加密标准。AES算法支持128bit分组长度,128bit、192bit及256bit可变密钥长度;设计简单;密钥安装快;需要的内存空间少;在所有平台上运行良好;支持并行处理;尤为重要的一点是它能有效抵抗目前已知的所有攻击。本文提出了采用FPGA实现AES加密算法,以确保CBTC系统中信息的安全性和传输的实时性。本文在分析了AES算法原理的基础上,详细论述了轮变换及密钥扩展算法的编制原理,分别提出了串行和并行两种利用FPGA硬件来实现AES算法的方案;用硬件描述语言(VHDL)描述了该算法的整体结构和算法流程;并基于Altera公司的Stratix及Stratix II系列FPGA,采用自顶向下的设计思想,提出了具体的模块划分,并对各个模块的实现进行了详细论述;最后对设计方案进行了的仿真分析并验证了设计方案的正确性。